内容正文:
2024-2025 学年第一学期高一年级12月考试
物理试卷
一、单选题 本大题共 8 小题,共 32 分
1. 古语“骐骥(骏马)一跃,不能十步;驽马(劣马)十驾,功在不舍”,意在鼓励同学们学习上要持之以恒,久久为功。从物理角度分析,下列说法正确的是( )
A. 劣马走的距离远,是因为它的平均速度更大
B. 若相同时间内千里马的速度变化量更大,那么它的加速度更大
C. 若千里马加速度更大,那么它的速度一定会比劣马快
D. 若马的加速度减小,那么它的速度也一定减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.劣马速度小,但时间长,故劣马走的距离远,故A错误;
B.根据加速度定义式
可知,相同时间内千里马的速度变化量更大,那么它的加速度更大,故B正确;
C.根据加速度定义式
可知,若千里马加速度更大,那么它的速度不一定大,即千里马速度不一定会比劣马速度大。故C错误;
D.马的加速度减小,它的速度不一定减小,如加速度与速度同向时,物体可做加速度减小的加速运动,故D错误。
故选B 。
2. 2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行如图所示,则对接后( )
A. 以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的
B. 以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是静止的
C. 以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D. 以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是运动的
【答案】A
【解析】
【详解】A.以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的,故A正确;
B.以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是运动的,故B错误;
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的,故C错误;
D.以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是静止的,故D错误。
故选A。
3. 2007年,中国计量科学研究院成功研制“铯原子喷泉钟”,实现了600万年不差一秒,达到世界先进水平。铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.铯原子团做竖直上抛运动,则加速度始终为重力加速度,所以v-t图线的斜率不变,故AB错误;
CD.由于加速度为重力加速度,方向竖直向下,所以加速度为负值,且保持不变,故C错误,D正确。
故选D。
4. 近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的“加速度的变化率”越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像,则下列说法正确的是( )
A. 从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B. 加速度的变化率保持为0的直线运动是匀变速直线运动
C. 若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的速度在减小
D. 若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为8m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.“加速度的变化率”是指加速度的变化与所用时间的比值,即,a的单位是m/s2,t的单位是s,则的单位为m/s3,A正确;
B.加速度的变化率为0是指加速度保持不变,如果加速度为0,则物体做匀速直线运动,如果加速度不为0,则物体做匀变速直线运动,B错误;
C.若加速度与速度同方向,则物体做加速运动,如题图所示,加速度减小,则物体速度增加得慢了,但仍在加速,C错误;
D.在a—t图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,则得
由于加速度与速度同方向,故物体做变加速直线运动,已知初速度为5m/s,则物体在2s末的速度为8m/s,D正确。
故选AD。
5. 2024 年 11 月 23 日晚,临泉县市民中心进行了一场无人机表演,展示了“杂技之乡”的风采。如图所示,表演过程中某无人机在竖直方向上做飞行,图乙为该无人机表演过程中的图像,以向上为正方向,则无人机( )
A. 在 2s末上升到最高点 B. 在 3s后静止在某高度处
C. 在 0 ∼ 2s和 2s ∼ 3s内的平均速度相同 D. 在 0 ∼ 2s和 2s ∼ 4s内的位移大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.在0~3s内无人机的速度一直为正,则3s末上升到最高点,故A错误;
B.在3s后速度为负,可知3s后无人机向下运动,故B错误;
C.设2s末的速度为v,则在0~2s和2s~3s内的平均速度相同,均为,故C正确;
D.因图像的面积等于位移,可知在2s~4s内的位移为零,而0~2s内的位移不为零,故D错误。
故选C。
6. 在中学秋季田径运动会100m比赛中,班主任李老师用手机拍两个同学奔跑瞬间的照片,图甲为小明一只脚刚离开地面瞬间,图乙为小强一只脚刚落地瞬间。用f1、f2分别表示两位同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于f1、f2的方向,以下说法正确的是( )
A. f1向后,f2向后 B. f1向前,f2向前 C. f1向后,f2向前 D. f1向前,f2向后
【答案】D
【解析】
【详解】甲图,当该同学奔跑途中,后脚用力向后蹬,人才向前运动,正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力,使该同学能向前运动,即f1向前;
乙图,当前脚向前跨时,正是由于地面给前脚有个向后的静摩擦力,否则该同学会向前滑动,所以前脚受到地面的向后静摩擦力,即f2向后。
故选D。
7. 如图所示,A、B两球完全相同,质量为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ。则弹簧的长度被压缩了( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对球A受力分析,受重力mg、拉力 、弹簧的弹力F,如图
根据平衡条件,结合合成法,有
根据胡克定律,有
解得
故选A。
8. 如图所示,小球在力F的作用下静止,细线与竖直方向的夹角为θ。将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,小球始终静止在图中位置,则( )
A. F一直变小 B. F先变小后变大
C. 细线的拉力一直变大 D. 细线的拉力先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】对小球,受力分析,如图所示
将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中,小球处于动态平衡,由图解法在力的平行四边形中,可以看到F先变小再变大,而绳的拉力T一直减小,故选B。
二、多选题:本大题共 2 小题,共 10 分。
9. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内,甲物体做曲线运动,在末回到出发点
B. 内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第末到第末甲的位移大小为,乙的位移大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.0~6s内,甲物体做直线运动,在6s末回到出发点,故A错误;
B.0~6s内,甲的位移
x甲=0
根据v-t图像与时间轴围成的“面积”表示位移知0~6s内乙物体的位移为0,故B正确;
C.根据x-t图像的斜率表示速度,知第4 s内甲的速度为负;由v-t图像知第4s内乙物体速度为负,则第4秒内甲、乙两物体速度方向相同,故C正确;
D.由图像可知,2~4 s内甲的位移大小为8 m,乙的位移大小为零,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,A是一质量为m的盒子,B的质量为,它们间用轻绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为α=30°的斜面上,B悬于斜面之外,整个系统处于静止状态。现在向A中缓慢地加入沙子,直至A将要滑动的过程中( )
A. 绳子所受拉力始终不变 B. 斜面所受地面的摩擦力逐渐增大
C. 定滑轮所受作用力始终不变 D. A所受的摩擦力先减小后反向增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对B受力分析如图
由受力分析可知
B始终保持静止,故绳上拉力不变,故A正确;
B.对A,B和斜面整体受力分析如图
由受力分析可知,斜面和地面之间不存在摩擦力,故B错误;
C.定滑轮始终保持静止,且绳上力保持不变,故定滑轮所受作用力保持不变,故C正确;
D.添沙子之前对A受力分析如下图
由受力分析可知
又因为
故A一开始与斜面之间没有摩擦力。
设添沙子后A与沙子的总质量为,受力分析如下图
故随着A与沙子的总质量不断增大,静摩擦力也不断增大,故D错误。
故选AC。
三、实验题:本大题共 2 小题,共 16 分。
11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:
a.如图甲所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
b. 沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向。
c. 再用一个弹簧测力计将橡皮筋活动端仍拉至O点,记录其拉力的大小并用上述方法记录其方向。
(1)本实验探究合力与分力关系用到的科学思想方法是________________
A.建立物理模型法 B.等效替代法 C.放大微小量法 D.控制变量法
(2)图乙中力F1和F2合力的理论值是_________,力F1和F2合力的实际测量值_______。(请选填写“F”或“F′”)
【答案】 ①. B ②. F ③.
【解析】
【详解】(1)[1]合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法。故选B。
(2)[2][3]F是通过作图的方法得到合力的理论值,而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,是合力的实际测量值。
12. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用______(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压约8V,当电源的频率为50Hz时,它每隔______s打一次点;
(2)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小______m/s,小车运动的加速度大小______(结果保留2位有效数字);
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏______(填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 交流 ②. 0.02
(2) ①. 0.42 ②. 0.61
(3)大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压约8V,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点;
【小问2详解】
[1]相邻两计时点间的时间间隔为
T=4×0.02s=0.08s
打A点时小车运动的速度大小
[2]小车运动的加速度大小
【小问3详解】
如果当时电网中交变电流的频率是,则打点周期偏大,而做实验的同学并不知道,计算时仍用原来的周期值计算,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏大。
四、计算题:本大题共 3 小题,共 42 分。
13. 为加强校园交通安全管理,维护校园交通秩序,预防校园交通事故,进入校园的车辆须限速行驶,出入校门时限速为5公里/小时。假如一学生骑电动车从校门进入校园,向南骑行,从静止开始以大小为2m/s2的加速度做匀加速直线运动,5s后做匀速直线运动,行至教学楼附近发现前方有学生穿过道路,立即紧急刹车,若电动车做匀减速直线运动,经过2秒车速度减为零。求:
(1)通过计算说明,该生是否违反校园行车规定?
(2)电动车做匀减速直线运动时的加速度。
(3)为了避免校园交通安全事故的发生,请提出一条合理性的建议。
【答案】(1)违反 (2),方向向北
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
出入校门时限速为5公里/小时,则有
该学生骑电动车匀加速直线运动5s后的末速度为其运动的最大速度,则有
解得
表明该生违反了校园行车规定。
【小问2详解】
电动车做匀减速直线运动,经过2秒车速度减为零,利用逆向思维有
解得
方向与运动方向相反,即方向向北。
【小问3详解】
为了避免校园交通安全事故的发生,该学生匀加速直线运动的末速度最大为,令加速时间为,则有
解得
即为了避免校园交通安全事故的发生,可以使该学生加速过程经历的时间控制在0.694s之内。
14. 某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到返回发射点的时间。
【答案】(1)20m/s
(2)60m (3)
【解析】
【小问1详解】
设燃料燃烧结束时火箭的速度为,根据运动学公式有
解得
【小问2详解】
火箭能够继续上升的时间
火箭能够继续上升的高度
因此火箭离地的最大高度
【小问3详解】
火箭由最高点落至地面的时间
火箭从发射到返回发射点的时间
15. 很多人开车时喜欢用智能手机的导航功能,于是一种“车载磁吸手机支架”受到人们的喜爱,如图甲所示,支架的吸盘具有磁性,会牢牢吸附固定手机。图乙是手机吸附在支架上的侧视示意图(支架相当于倾角为的斜面)。若手机质量,支架倾角,手机与支架接触面上的动摩擦因数,手机和支架均处于静止状态,支架和手机间的最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等。(,,g取)
(1)若没有磁吸力,通过计算说明,手机会不会滑下来;
(2)若二者间的磁吸力,求支架对手机的弹力和摩擦力的大小。
【答案】(1)手机会滑下来;(2)7.2N;1.6N
【解析】
【详解】(1)以手机为研究对象,受力分析如图所示
沿斜面垂直斜面分解后可得
最大静摩擦力
带入数据可得
而
所以手机会滑下来。
(2)以手机为研究对象,受力分析如图所示
沿斜面垂直斜面分解后可得
解得
根据可得
故物体受到静摩擦力大小为1.6N。
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2024-2025 学年第一学期高一年级12月考试
物理试卷
一、单选题 本大题共 8 小题,共 32 分
1. 古语“骐骥(骏马)一跃,不能十步;驽马(劣马)十驾,功在不舍”,意在鼓励同学们学习上要持之以恒,久久为功。从物理角度分析,下列说法正确的是( )
A. 劣马走的距离远,是因为它的平均速度更大
B. 若相同时间内千里马的速度变化量更大,那么它的加速度更大
C. 若千里马加速度更大,那么它的速度一定会比劣马快
D. 若马的加速度减小,那么它的速度也一定减小
2. 2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行如图所示,则对接后( )
A. 以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的
B. 以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是静止的
C. 以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D. 以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是运动的
3. 2007年,中国计量科学研究院成功研制“铯原子喷泉钟”,实现了600万年不差一秒,达到世界先进水平。铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是( )
A. B. C. D.
4. 近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的“加速度的变化率”越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像,则下列说法正确的是( )
A. 从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3
B. 加速度的变化率保持为0的直线运动是匀变速直线运动
C. 若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的速度在减小
D. 若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为8m/s
5. 2024 年 11 月 23 日晚,临泉县市民中心进行了一场无人机表演,展示了“杂技之乡”的风采。如图所示,表演过程中某无人机在竖直方向上做飞行,图乙为该无人机表演过程中的图像,以向上为正方向,则无人机( )
A. 在 2s末上升到最高点 B. 在 3s后静止在某高度处
C. 在 0 ∼ 2s和 2s ∼ 3s内的平均速度相同 D. 在 0 ∼ 2s和 2s ∼ 4s内的位移大小相等
6. 在中学秋季田径运动会100m比赛中,班主任李老师用手机拍两个同学奔跑瞬间的照片,图甲为小明一只脚刚离开地面瞬间,图乙为小强一只脚刚落地瞬间。用f1、f2分别表示两位同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于f1、f2的方向,以下说法正确的是( )
A. f1向后,f2向后 B. f1向前,f2向前 C. f1向后,f2向前 D. f1向前,f2向后
7. 如图所示,A、B两球完全相同,质量为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ。则弹簧的长度被压缩了( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,小球在力F的作用下静止,细线与竖直方向的夹角为θ。将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,小球始终静止在图中位置,则( )
A. F一直变小 B. F先变小后变大
C. 细线的拉力一直变大 D. 细线的拉力先变小后变大
二、多选题:本大题共 2 小题,共 10 分。
9. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内,甲物体做曲线运动,在末回到出发点
B. 内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第末到第末甲的位移大小为,乙的位移大小为
10. 如图所示,A是一质量为m的盒子,B的质量为,它们间用轻绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为α=30°的斜面上,B悬于斜面之外,整个系统处于静止状态。现在向A中缓慢地加入沙子,直至A将要滑动的过程中( )
A. 绳子所受拉力始终不变 B. 斜面所受地面的摩擦力逐渐增大
C. 定滑轮所受作用力始终不变 D. A所受的摩擦力先减小后反向增大
三、实验题:本大题共 2 小题,共 16 分。
11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:
a.如图甲所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
b. 沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向。
c. 再用一个弹簧测力计将橡皮筋活动端仍拉至O点,记录其拉力的大小并用上述方法记录其方向。
(1)本实验探究合力与分力关系用到的科学思想方法是________________
A.建立物理模型法 B.等效替代法 C.放大微小量法 D.控制变量法
(2)图乙中力F1和F2合力的理论值是_________,力F1和F2合力的实际测量值_______。(请选填写“F”或“F′”)
12. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用______(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压约8V,当电源的频率为50Hz时,它每隔______s打一次点;
(2)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小______m/s,小车运动的加速度大小______(结果保留2位有效数字);
(3)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏______(填“大”或“小”)。
四、计算题:本大题共 3 小题,共 42 分。
13. 为加强校园交通安全管理,维护校园交通秩序,预防校园交通事故,进入校园的车辆须限速行驶,出入校门时限速为5公里/小时。假如一学生骑电动车从校门进入校园,向南骑行,从静止开始以大小为2m/s2的加速度做匀加速直线运动,5s后做匀速直线运动,行至教学楼附近发现前方有学生穿过道路,立即紧急刹车,若电动车做匀减速直线运动,经过2秒车速度减为零。求:
(1)通过计算说明,该生是否违反校园行车规定?
(2)电动车做匀减速直线运动时的加速度。
(3)为了避免校园交通安全事故的发生,请提出一条合理性的建议。
14. 某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到返回发射点的时间。
15. 很多人开车时喜欢用智能手机的导航功能,于是一种“车载磁吸手机支架”受到人们的喜爱,如图甲所示,支架的吸盘具有磁性,会牢牢吸附固定手机。图乙是手机吸附在支架上的侧视示意图(支架相当于倾角为的斜面)。若手机质量,支架倾角,手机与支架接触面上的动摩擦因数,手机和支架均处于静止状态,支架和手机间的最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等。(,,g取)
(1)若没有磁吸力,通过计算说明,手机会不会滑下来;
(2)若二者间的磁吸力,求支架对手机的弹力和摩擦力的大小。
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