内容正文:
顶兴高级中学秋季期中考试试卷
高一物理
考生注意:
l.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册第一章至第三章第2节。
一、选择题(本题共10小题,共43分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 质点是物理学中理想化的物理模型,实际中并不存在,但为了研究相关问题可以将物体抽象成质点。下列关于质点的理解正确的是( )
A. 体积较小的物体一定可以看成质点 B. 能看成质点的物体速度一定很小
C. 质点忽略了研究问题次要因素 D. 无论在什么条件下物体均可看成质点
2. 2023年9月7日,中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中,试验体在380米平直线路上实现了最高234公里/小时的试验速度,创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒,试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息,下列说法正确的是( )
A. “历时约10秒”指的是时刻
B. “234公里/小时”指的是瞬时速率
C. 试验过程中,试验体相对地面是静止的
D. 试验过程中,试验体速度方向与加速度方向总是相同
3. 一只海鸥幼鸟在水平沙滩上进行飞行练习,从静止匀加速直线助跑10m后成功起飞,起飞时的速度大小为8m/s,则该助跑过程所用的时间为( )
A. 0.8s B. 1.5s C. 2.5s D. 4s
4. 埃菲尔铁塔矗立在法国巴黎的战神广场,是世界著名建筑,也是法国文化象征之一,巴黎城市地标之一、某人将小球由塔的顶端静止释放,经测量可知小球着地前1s的位移为释放后1s位移的15倍,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则埃菲尔铁塔的高度约为( )
A. 320m B. 300m C. 340m D. 360m
5. 如图所示为一质点15s内的速度—时间图像,对该质点的运动描述正确的是( )
A. 前2s的加速度与第15s内的加速度大小相等、方向相反
B. 第10s末质点的加速度方向发生改变
C. 0~10s内的平均速率为10~15s内平均速率的2倍
D. 第2s末、第14s末质点的运动方向发生改变
6. 一轻质弹簧的弹力F和长度L的关系图像如图所示,根据图像可以确定( )
A. 弹簧原长为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧伸长时弹力大小为
D. 弹簧伸长时弹力大小为
7. 图像问题能形象地反映物理量间的数学关系,有着广泛的应用。如图为某质点在t=0时刻在外力作用下由静止开始做匀变速直线运动,其速度平方v2与位置坐标x的关系图像,则下列说法正确是( )
A. 质点加速度大小为2m/s2
B. 质点的加速度大小为1m/s2
C. 质点在t=4s时坐标为x=4m
D. 质点在t=4s时坐标为x=2m
8. 一高铁列车临近高铁站时,开始刹车做匀减速直线运动,从刹车瞬间开始计时,列车位置随时间的变化关系如图所示,在t=80s,列车刚好停止,则该列车( )
A. 刹车时的加速度大小为1m/s2
B. 刹车时的加速度大小为0.5m/s2
C. 刹车时的速度大小为80m/s
D. 刹车时的速度大小为40m/s
9. 如图所示,物体A、B和C叠放在水平面上,水平力为Fb=10N,Fc=5N,分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止,以下说法正确的是( )
A. B对C的摩擦力方向水平向右
B. C与地面的摩擦力大小为5N
C. B与C之间的摩擦力大小为5N
D. A与B的接触面可能是粗糙的
10. t=0时,物体由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t变化的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 物体将始终向同一个方向运动
B. 2.5s末,物体回到出发点
C. 2.5~4s内,物体速度改变量零
D. 4s末,物体离出发点4m
二、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)图甲是电火花计时器,电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于( )
A. 交流电压的高低 B. 交流电的频率
C. 墨粉纸盘的大小 D. 纸带的长度
(2)如图乙所示为实验所打出的一段纸带,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离AB=3.52cm、BC=4.28cm、CD=5.10cm、DE=5.89cm、EF=6.70cm、FG=7.52cm,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s。若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则打计数点C、E时小车对应的速度大小分别为vC=___________m/s,vE=___________m/s。据此可以求出小车从C到E的加速度大小为a=___________m/s2。(结果均保留三位小数)
12. 某实验小组的同学探究小车的匀变速运动规律,并通过多次实验打出了多条纸带,从其中选择了一条比较清晰的纸带,如图所示,图中的1、2、3、4、5为依次相邻的计数点,且相邻两点之间还有4个点未画出,测得1、3两点间的距离为7.82cm,3、4两点间的距离为5.10cm,4,5两点间的距离为5.88cm,则小车的加速度大小为________m/s2,打计数点1瞬间小车的速度大小为_________m/s(计算结果均保留两位有效数字)。若实验时电源的实际频率为49Hz,则加速度的测量值_________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
三、计算题(本题共3小题,共计42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,质量为的货物放在粗糙的水平面上,将质量不计的弹簧拴接在货物上,已知弹簧的自然长度为,弹簧的劲度系数为,货物与接触面之间的动摩擦因数为,货物与接触面间的最大静摩擦力为。
(1)当弹簧的长度为时,求货物所受的摩擦力的大小;
(2)若货物沿水平面做匀速直线运动,求弹簧的长度L。
14. 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第78条规定:机动车在高速公路上行驶,最低车速不得低于每小时60公里,最高车速不得超过每小时120公里.有一新手驾驶员在高速上以72km/h的速度靠近某一省界收费站时,开始以大小为4m/s2的加速度匀减速至14.4km/h通过ETC收费站口,然后立即以大小为2m/s2的加速度加速至原来速度继续行驶.求:
(1)驾驶员开始减速时距收费站站口的距离;
(2)假设深化收费公路制度改革后取消该收费站,该车仍以72km/h的速度通过此路段时,可节省的时间.
15. 准备启动的出租车发现从他旁边以的速度匀速行驶的三轮车掉下了货物,出租车经过后以一定的加速度做匀加速运动去追赶三轮车,已知出租车行驶的最大速度不超过。出租车启动后刚好用的时间追上三轮车,求:
(1)出租车启动后经6s时的速度大小;
(2)出租车在追赶三轮车的过程中,两车间的最大距离;
(3)以出租车发现三轮车掉下了货物时为零时刻,画出出租车在这段时间内的图像(要求标清坐标值)。
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顶兴高级中学秋季期中考试试卷
高一物理
考生注意:
l.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册第一章至第三章第2节。
一、选择题(本题共10小题,共43分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 质点是物理学中理想化的物理模型,实际中并不存在,但为了研究相关问题可以将物体抽象成质点。下列关于质点的理解正确的是( )
A. 体积较小的物体一定可以看成质点 B. 能看成质点的物体速度一定很小
C. 质点忽略了研究问题的次要因素 D. 无论在什么条件下物体均可看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.一个物体能否看作质点与物体的质量、大小无关,如果物体的形状和大小相对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点,故AD错误,C正确;
B.物体能否看成质点与物体的运动状态无关,故B错误;
故选C。
2. 2023年9月7日,中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中,试验体在380米平直线路上实现了最高234公里/小时的试验速度,创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒,试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息,下列说法正确的是( )
A. “历时约10秒”指的是时刻
B. “234公里/小时”指的是瞬时速率
C. 试验过程中,试验体相对地面是静止的
D. 试验过程中,试验体速度方向与加速度方向总是相同的
【答案】B
【解析】
【详解】A.“历时约10秒”指的是时间间隔,故A错误;
B.“234公里/小时”指的是最高运行速度大小,即瞬时速率,故B正确;
C.试验过程中,试验体相对地面是运动的,故C错误;
D.实验过程中,加速时,试验体速度方向与加速度方向相同,减速时,试验体的速度方向与加速度方向相反,故D错误。
故选B。
3. 一只海鸥幼鸟在水平沙滩上进行飞行练习,从静止匀加速直线助跑10m后成功起飞,起飞时的速度大小为8m/s,则该助跑过程所用的时间为( )
A. 0.8s B. 1.5s C. 2.5s D. 4s
【答案】C
【解析】
【详解】该过程的平均速度为
则该助跑过程所用的时间为
故选C。
4. 埃菲尔铁塔矗立在法国巴黎的战神广场,是世界著名建筑,也是法国文化象征之一,巴黎城市地标之一、某人将小球由塔的顶端静止释放,经测量可知小球着地前1s的位移为释放后1s位移的15倍,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则埃菲尔铁塔的高度约为( )
A 320m B. 300m C. 340m D. 360m
【答案】A
【解析】
【详解】释放后1s的位移为
小球着地前1s的位移为75m,由自由落体运动的位移公式可知
解得
t总=8s
则小球下落时距地面的高度为
故选A。
5. 如图所示为一质点15s内的速度—时间图像,对该质点的运动描述正确的是( )
A. 前2s的加速度与第15s内的加速度大小相等、方向相反
B. 第10s末质点的加速度方向发生改变
C. 0~10s内的平均速率为10~15s内平均速率的2倍
D. 第2s末、第14s末质点运动方向发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,前2s质点的加速度为
第15s的加速度为
则加速度大小相等、方向相同,故A错误;
B.2s~10s的时间内质点做匀变速直线运动,加速度保持不变,故B错误;
C.0~10s内质点的路程为
则平均速率为
10s~15s内质点的路程为
则平均速率为
所以0~10s内的平均速率为10s~15s内平均速率的2倍,故C正确;
D.0~10s内质点沿正方向运动,10s~15s内质点沿负方向运动,第2s、第14s质点的运动方向均没有发生改变,故D错误。
故选C。
6. 一轻质弹簧弹力F和长度L的关系图像如图所示,根据图像可以确定( )
A. 弹簧的原长为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 弹簧伸长时弹力大小为
D. 弹簧伸长时弹力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.当F=0时,弹簧处于原长状态,由图读出L=20cm,即弹簧的原长为
L0=20cm
故A错误;
B.由图可知,当F=20N时,L=10cm,则弹簧被压缩的长度为
根据胡克定律,有
F=kx
代入数据,可得:
故B错误;
CD.弹簧伸长时,即弹簧长度为30cm,由图可知,弹力大小为,故C正确,D错误。
故选C。
7. 图像问题能形象地反映物理量间的数学关系,有着广泛的应用。如图为某质点在t=0时刻在外力作用下由静止开始做匀变速直线运动,其速度平方v2与位置坐标x的关系图像,则下列说法正确是( )
A. 质点的加速度大小为2m/s2
B. 质点的加速度大小为1m/s2
C. 质点在t=4s时坐标为x=4m
D. 质点在t=4s时坐标为x=2m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.质点由静止开始做匀变速直线运动,由
在图像中
得
选项AB错误;
CD.质点的初始位置坐标为x0,坐标原点处有
得
当时,质点的坐标为x,是
得
选项C错误,D正确。
故选D。
8. 一高铁列车临近高铁站时,开始刹车做匀减速直线运动,从刹车瞬间开始计时,列车位置随时间的变化关系如图所示,在t=80s,列车刚好停止,则该列车( )
A. 刹车时的加速度大小为1m/s2
B. 刹车时的加速度大小为0.5m/s2
C. 刹车时的速度大小为80m/s
D. 刹车时的速度大小为40m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.列车做反向匀加速直线运动,则有
解得
选项A错误,B正确;
CD.由
解得
选项C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示,物体A、B和C叠放在水平面上,水平力为Fb=10N,Fc=5N,分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止,以下说法正确的是( )
A. B对C的摩擦力方向水平向右
B. C与地面的摩擦力大小为5N
C. B与C之间的摩擦力大小为5N
D. A与B的接触面可能是粗糙的
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AC.以AB整体为研究对象,根据平衡条件得到:fBC=10N,即C对B的摩擦力方向水平向右,则B对C的摩擦力方向水平向左,大小为10N。选项AC错误;
B.以三个物体整体为研究对象,根据平衡条件得:fC地=Fb -Fc=10N -5N = 5N,地面对C的摩擦力方向水平向右,选项B正确;
D.以A为研究对象,根据平衡条件得到:A对B的静摩擦力大小fAB=0,否则 A水平方向所受的合力不为零,不能保持平衡,但接触面可能光滑也可能粗糙,选项D正确。
故选BD。
10. t=0时,物体由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t变化的图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 物体将始终向同一个方向运动
B. 2.5s末,物体回到出发点
C. 2.5~4s内,物体速度改变量零
D. 4s末,物体离出发点4m
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.0~1s内物体运动的加速度为
在1~3s内物体运动的加速度为
则在t=1.5s时刻速度减为零,然后反向运动……;画出物体速度随时间t变化的图像如图所示
v-t图线与时间轴所围面积表示位移,可见物体不是只向一个方向运动,2.5s末物体不能回到原出发点,故AB错误;
C.2.5s末和4s末,速度的大小、方向都相同,则2.5~4s内,速度变化为零,故C正确;
D.根据v-t图线与横轴所围区域的面积表示物体的位移,所以0~4s内物体的位移为
故D正确。
故选CD。
二、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)图甲是电火花计时器,电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于( )
A. 交流电压的高低 B. 交流电的频率
C. 墨粉纸盘的大小 D. 纸带的长度
(2)如图乙所示为实验所打出的一段纸带,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离AB=3.52cm、BC=4.28cm、CD=5.10cm、DE=5.89cm、EF=6.70cm、FG=7.52cm,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s。若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则打计数点C、E时小车对应的速度大小分别为vC=___________m/s,vE=___________m/s。据此可以求出小车从C到E的加速度大小为a=___________m/s2。(结果均保留三位小数)
【答案】(1)B (2) ①. 0.469 ②. 0.630 ③. 0.805
【解析】
【小问1详解】
电火花计时器在交流电的一个周期内打点一次,即每两个点的时间间隔等于交流电的周期,而交流电的周期又等于交流电频率的倒数。
故选B。
【小问2详解】
[1][2][3]由匀变速直线运动的公式可知
则从C到E的加速度大小为
12. 某实验小组的同学探究小车的匀变速运动规律,并通过多次实验打出了多条纸带,从其中选择了一条比较清晰的纸带,如图所示,图中的1、2、3、4、5为依次相邻的计数点,且相邻两点之间还有4个点未画出,测得1、3两点间的距离为7.82cm,3、4两点间的距离为5.10cm,4,5两点间的距离为5.88cm,则小车的加速度大小为________m/s2,打计数点1瞬间小车的速度大小为_________m/s(计算结果均保留两位有效数字)。若实验时电源的实际频率为49Hz,则加速度的测量值_________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
【答案】 ①. 0.79 ②. 0.31 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]根据,运用逐差法可得m/s2=0.79m/s2。
[2]打点2时的速度大小=0.39m/s
则打点1时速度大小。
[3]若交变电流的频率是f=49Hz,则打点周期T大于0.1s,则由公式求解时,代入公式的周期T偏小,解得的加速度a偏大。
三、计算题(本题共3小题,共计42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,质量为的货物放在粗糙的水平面上,将质量不计的弹簧拴接在货物上,已知弹簧的自然长度为,弹簧的劲度系数为,货物与接触面之间的动摩擦因数为,货物与接触面间的最大静摩擦力为。
(1)当弹簧的长度为时,求货物所受的摩擦力的大小;
(2)若货物沿水平面做匀速直线运动,求弹簧的长度L。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当弹簧的长度为时,弹簧的伸长量为
由胡克定律得弹簧的拉力为
由于弹簧的拉力小于最大静摩擦力,所以货物保持静止状态,但货物由相对水平面向右滑动的趋势,则货物所受的摩擦力为
【小问2详解】
如果货物沿水平面做匀速直线运动,则货物所受的滑动摩擦力为
则弹簧的拉力为
由胡克定律得
解得
14. 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第78条规定:机动车在高速公路上行驶,最低车速不得低于每小时60公里,最高车速不得超过每小时120公里.有一新手驾驶员在高速上以72km/h的速度靠近某一省界收费站时,开始以大小为4m/s2的加速度匀减速至14.4km/h通过ETC收费站口,然后立即以大小为2m/s2的加速度加速至原来速度继续行驶.求:
(1)驾驶员开始减速时距收费站站口的距离;
(2)假设深化收费公路制度改革后取消该收费站,该车仍以72km/h的速度通过此路段时,可节省的时间.
【答案】(1)48m (2)4.8s
【解析】
【小问1详解】
v0=72km/h=20m/s;v=14.4km/h=4m/s,根据
可得
x=48m
【小问2详解】
从开始减速到恢复到原来的速度的时间
位移
该车以72km/h的速度通过此路段时用时间
节约时间
15. 准备启动的出租车发现从他旁边以的速度匀速行驶的三轮车掉下了货物,出租车经过后以一定的加速度做匀加速运动去追赶三轮车,已知出租车行驶的最大速度不超过。出租车启动后刚好用的时间追上三轮车,求:
(1)出租车启动后经6s时的速度大小;
(2)出租车在追赶三轮车的过程中,两车间的最大距离;
(3)以出租车发现三轮车掉下了货物时为零时刻,画出出租车在这段时间内的图像(要求标清坐标值)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)设内三轮车位移为,出租车的加速度为a,则有
若内出租车一直做匀加速直线运动,则有
解得
此时出租车速度为
因此出租车先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,设其加速时间为,则有
,
由以上各式可解得
,
出租车启动后经6s时速度大小
(2)当出租车的速度达到三轮车的速度时,两者间的距离最大,设所需时间为,则有
两车间的最大距离为
解得
(3)以出租车发现三轮车掉下了货物时为零时刻,画出出租车在这段时间内的图像如图
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