内容正文:
2024学年第一学期高一物理期中考试
注意:
1、考试时间60分钟,满分100分。
2、计算题须写出必要的解题步骤和文字说明,只有最终结论的不得分。
3、全部试题答案都做在答题纸上。
一、单项选择题(1-8每题3分,9-12每题4分,共40分)
1. 在研究下述物体的运动时,其中研究对象能被看作质点的是( )
A. “神舟六号”飞船绕地球飞行
B. 研究乒乓球的弧圈球
C. 研究列车过长桥的时间
D. 研究地球的自转情况
【答案】A
【解析】
【详解】A.“神舟六号”飞船绕地球飞行不需要考虑大小和形状,可以看做质点,故A正确;
B.研究乒乓球的弧圈球,需要考虑乒乓球的旋转情况,不能看做质点,故B错误;
C.研究列车过长桥的时间时,需要考虑列车的长度,不能看做质点,故C错误;
D.研究地球的自转情况,需要考虑地球自转的方向及速度,不能看做质点,故D错误。
故选A。
2. 下列有关物理学的史实和观点的表述,错误的是( )
A. 亚里士多德根据日常观察认为重的物体比轻的物体下落快
B. 伽利略发现亚里士多德“重物比轻物下落快”的观点存在自相矛盾之处
C. 伽利略利用斜面实验研究落体运动的规律是由于无法准确测量下落高度
D. 伽利略通过实验研究得出了落体运动速度随时间均匀增大的规律
【答案】C
【解析】
【详解】A.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体下落快,故A正确;
B.伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方,故B正确;
C.伽利略采用斜面实验的主要原因是当时无法精确测量时间(自由落体速度过快),而非“下落高度”。通过斜面减缓运动,便于计时研究规律,故C错误;
D.伽利略通过斜面实验得出匀加速运动规律,并外推至自由落体,得出速度随时间均匀增大的结论,故D正确.
本题选错误的,故选C。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 加速度增大,速度一定增大
B. 速度变化越快,加速度越大
C. 速度变化越大,加速度一定越大
D. 速度为零,加速度也一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速度增大,如果加速度方向与速度方向相反,则速度减小,故A错误;
BC.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大;加速度与速度和速度的变化量均没有直接关系,所以速度变化越大,加速度不一定越大,故C错误,B正确;
D.速度为零,加速度不一定为零,比如自由落体运动的初始时刻,故D错误;
故选B。
4. 下列各种形变的物体中,发生弹性形变的是( )
A. 橡皮泥捏成的泥人
B. 被踩扁的易拉罐
C. 骆驼在沙漠中行走留下的脚印
D. 撑杆跳高运动员起跳过程中弯曲的撑杆
【答案】D
【解析】
【详解】A.把橡皮泥捏成各种不同形状,橡皮泥不能恢复,不属于弹性形变,故A错误;
B.把易拉罐踩扁后,被踩扁的易拉罐不能恢复,不属于弹性形变,故B错误;
C.骆驼在沙漠中行走时,沙漠表面发生的形变,不能恢复原状,不是弹性形变,故C错误;
D.撑杆跳高运动员起跳中,撑杆的形变可以恢复原状,故是弹性形变,故D正确。
故选D。
5. 一轻质弹簧原长为,其劲度系数,当受到的压力时(弹簧未超出弹性限度),弹簧的长度变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设弹簧的长度变为x,根据胡克定律
解得
故选B。
6. 物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第2 s内的位移为x,则物体运动的加速度大小为( )
A.
B.
C. x
D. x
【答案】C
【解析】
【详解】根据:
解得: ,C正确;
故选C
7. 如图所示,重为的物体与桌面之间的动摩擦因数为0.3。物体在大小为的水平外力作用下向右运动。此时物体所受摩擦力的情况是( )
A. ,滑动摩擦力 B. ,静摩擦力
C. ,滑动摩擦力 D. ,静摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】物体相对地面向右运动,受地面向左的滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为
故选A。
8. 两个小球从两个不同高度处自由下落,结果同时到达地面,如图所示四幅图中,能正确表示它们的运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,两个小球都做自由落体运动,则速度都是从零开始一直变大,两个小球从不同高度下落,则两个小球位移不同,图像与坐标轴围成面积不相等,且面积较大的先运动,落地时速度较大。
故选C。
9. 如图所示,具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时,会立即开始主动刹车,车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为,若汽车正以的速度在路面上行驶,遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时间为
B. 汽车不能安全停下
C. 汽车开始“主动刹车”后第末的速度为
D. 汽车开始“主动刹车”后第内的平均速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知
v0=36km/h=10m/s
则汽车刹车时间为
故A错误;
B.汽车刹车过程中的位移为
则汽车能安全停下,故B错误;
C.汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为
故C错误;
D.由A选项分析可知汽车开始“主动刹车”后停止,因此汽车开始“主动刹车”后第内的位移即为汽车第末到停止时的位移,即
因此汽车开始“主动刹车”后第2s内的平均速度为
故D正确。
故选D。
10. 如图所示是物体在某段直线运动过程中的图象,在和时刻的瞬时速度分别为和,物体在到的过程中( )
A 加速度增大 B. 平均速度
C. 平均速度 D. 平均速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.图象斜率绝对值表示加速度大小,由图可知物体的加速度减小,故A错误;
BCD.如图
构造一个如图甲所示的匀减速直线运动,有匀变速运动的推论平均速度等于初末速度的平均值可知甲所示运动在到间的平均速度等于 ;又因为平均速度等于位移除以时间,由图可知,物体在到间的位移要小于匀减速运动的位移,故物体的平均速度要小于匀减速在到间间的平均速度,故D正确,BC错误。
故选D。
11. 某质点做匀变速直线运动,质点位置与时间的变化关系为(位置的单位是米,时间的单位是秒),由此可知( )
A. 质点的加速度大小为
B. 质点的初速度大小为
C. 时质点的初速度向负方向
D. 质点的加速度向负方向
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动位移—时间公式
对照
可知质点的初速度大小为,加速度满足
解得加速度为
则加速度大小为,时质点的初速度向正方向,加速度向负方向。
故选D。
12. 物体沿光滑斜面从顶端由静止开始下滑到底端,做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体下滑到斜面中点所用时间与滑到斜面底端所用时间之比为1:2
B. 物体下滑到斜面中点时的速度与滑到斜面底端时的速度之比为1:2
C. 把下滑的时间分为三等分,则物体在这三段时间内所通过的位移之比为1:3:5
D. 把下滑的时间分为三等分,则物体在这三段时间内所通过的位移之比为1:4:9
【答案】C
【解析】
【详解】A.由
解得
则得
所以物体滑到斜面中点的时间与滑到斜面底端的时间之比为1:,故A错误;
B.由
解得
则 .所以物体滑到斜面中点时的速度与滑到斜面底端时的速度之比为1:,故B错误;
CD.由
得
把时间分成三等分,则第一段相等时间内位移与前两段相等时间内位移之比为1:4,第一段相等时间内位移与三段相等时间内位移之比为1:9,则数学知识可得:物体在这三段相等时间内通过的位移之比为1:3:5,故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题(每题4分,共20分)
13. 从给出的物理思想方法或实验方法中选择相应的一个,并将序号填入后面的横线上:伽利略研究落体运动的“斜面实验”________;观察微小形变的实验________;建立瞬时速度概念________;建立平均速度概念________。
(A)等效替代 (B)类比法 (C)外推法 (D)极限法
(E)放大法 (F)比值法
【答案】 ①. C ②. E ③. D ④. A
【解析】
【详解】伽利略研究落体运动的“斜面实验”应用了外推法,故选C;观察微小形变的实验应用了放大法,故选E;;建立瞬时速度概念应用了极限法,故选D;建立平均速度概念应用了等效替代,故选A。
14. 放在水平桌面上的台灯,对桌面有压力。这个压力是由于________发生了弹性形变而产生的,其方向与________的形变方向相反。(均选填“台灯”或“桌面”)
【答案】 ①. 台灯 ②. 台灯
【解析】
【详解】[1] [2]台灯对桌面有压力是由于台灯发生了弹性形变而产生的,其方向与台灯的形变方向相反。
15. 如图所示,用大小为80N的握力握住一个重为30N的瓶子,瓶子始终处于竖直的静止状态。手掌与瓶子间的动摩擦因数μ=0.5,则瓶子受到的摩擦力大小为______N,当握力增大时,瓶子受到的最大静摩擦力将______(选填“增加”、“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 30 ②. 增加
【解析】
【详解】[1]瓶子始终处于竖直的静止状态,所以竖直方向受力平衡,即瓶子受到的摩擦力大小等于重力的大小,为30N;
[2]瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增加。
16. 子弹射穿木板时,可看作是匀减速直线运动。一颗速度为的子弹,恰好可以击穿某一木板,木板的厚度为。则子弹穿过木板历时________,加速度为________。
【答案】 ①. 0.002 ②.
【解析】
【详解】[1]根据位移—时间公式可知
解得s
[2]根据速度—位移公式与
解得
17. 质点做直线运动的位移和时间平方()的关系图象如图所示,则该质点加速度大小为________,第2s内的平均速度是________m/s。
【答案】 ①. 2 ②. 3
【解析】
【详解】[1]根据
由图像可知
可得
a=2m/s2
[2]质点初速度为零,则第2s内的位移
第2s内的平均速度是
三、综合应用题(共40分)
18. (1)在用分体式位移传感器做实验时,下列说法中正确的是( )
A.位移传感器的发射器发射孔应对准接收器的信号接收孔
B.位移传感器的发射器发射孔不一定要对准接收器的信号接收孔
C.连接到数据采集器上的是发射器部分
D.实验开始前,必须先打开接收器的电源开关
(2)用分体式位移传感器研究小车直线运动的实验中,得到了如图所示的一个s—t图像,A、B、C、D是图象上的四个点,从图像中可以得出小车在AD区域内的位移是_________m;在AC区域内平均速度为_______m/s;从图像还能推断,小车在运动过程中速度在________(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. AD ②. 0.49 ③. 0.12 ④. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]AB.位移传感器的发射器发射孔应对准接收器的信号接收孔,故A正确,B错误;
C.位移传感器连接到数据采集器上的是接收器部分,故C错误;
D.用位移传感器做实验前,必须先打开发射器的电源开关,故D正确。
故选AD。
(2)[2]从图像中可以得出小车在AD区域内的位移是0.55m-0.06m=0.49m;
[3]在AC区域内位移为0.30m-0.06m=0.24m,则平均速度为
[4]因s-t图像的切线的斜率不断增大,可知从图像还能推断,小车在运动过程中速度在变大。
19. 世界一级方程式锦标赛(简称),是国际汽车运动联合会举办的最高等级场地赛车比赛。2021年11月,阿尔法·罗密欧车队官宣周冠宇成为2022赛季正式车手。2024赛季,将回归中国,周冠宇也有望迎来在上海国际赛车场的首秀。
(1)如图所示,为周冠宇汽车上的某一个零件,光滑的半球体在支架上保持静止,点为球心,点为半球体的重心位置。请画出小球所受各力的示意图。(各力均画在实际作用点上)
(2)周冠宇凭借自己精湛的车技跑出了2023赛季揭幕战巴林大奖赛的最快圈速。已知巴林国际赛车场单圈长,周冠宇的最快用时为1分33秒996,在直道末端刹车点的速度可达。下列说法中不正确的是________
A. 指路程
B. 指瞬时速度的大小
C. 跑完一圈平均速度大小为
D. 跑完一圈平均速率为
(3)假设在上赛场的大直道起点,周冠宇发现前方处有一辆慢车正以的速度匀速前进,这时周冠宇的赛车从静止出发以的加速度追赶。则:
i.经过多少时间周冠字可以追上这辆慢车?________
ii.追上慢车时,周冠宇赛车的速度大小为多少?________
iii.追上慢车前,两车的最远距离为多少?________
iv.周冠宇行驶过一段直道的过程中,通过车载传感器,车队的计算机显示了这段时间内的图像,如图所示。技术人员为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是________
A.在时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在时间内,虚线反映的是变速运动
【答案】(1) (2)C
(3) ① ②. ③. ④. B
【解析】
【小问1详解】
小球所受各力的示意图如图所示
【小问2详解】
A.5.417km指路程,故A正确;
B.指瞬时速度的大小,故B正确;
C. 跑完一圈的位移为0,平均速度大小为0,故C错误;
D.路程除以时间得到的为平均速率,即
故D正确。
本题选不正确的,故选C。
【小问3详解】
i.[1]追上时位移关系满足
解得
另一解不合题意,舍去,故经过18s周冠宇可以追上这辆慢车。
ii.[2]追上慢车时,周冠宇赛车的速度大小为
iii.[3]当两车速度相等时相距最远,可得
追上前最远距离为
iv.[4] A.图线的斜率表示加速度,可知在时刻,虚线反映的加速度比实际的小,故A错误;
B.图线与时间轴所围的面积表示位移,在时间内,虚线对应的位移较大,故由虚线计算出的平均速度比实际的大,故B正确;
C.在时间内,由虚线计算出的位移比实际的小,故C错误;
D.在时间内,虚线反映的是匀速运动,故D错误。
故选B。
本题为计算题需写必要的解题步骤和文字说明
20. 在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”。参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面高处,然后由静止释放。座椅沿轨道自由下落一段时间后(不计任何阻力),开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着作匀减速运动,下落到离地面高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是。求:(取)
(1)游客下落过程的总位移;
(2)取竖直向下为正方向,定性画出游客下落过程的图像;
(3)下落过程中,游客的最大速度大小;
(4)游客被释放后自由下落时间;
(5)在匀减速运动阶段,游客的加速度大小。
【答案】(1)36m (2) (3)12m/s (4)1.2s
(5)2.5m/s2
【解析】
【小问1详解】
游客下落过程的总位移
【小问2详解】
游客下落过程的图像如图所示
【小问3详解】
设前、后两过程下落的高度分别为h1、h2,所用时间分别为t1、t2,减速过程加速度的大小为α,运动中达到的最大速度为v,则有
由题知
解得
【小问4详解】
游客被释放后自由下落的时间
【小问5详解】
匀减速运动阶段的时间
在匀减速运动阶段,游客的加速度大小
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2024学年第一学期高一物理期中考试
注意:
1、考试时间60分钟,满分100分。
2、计算题须写出必要的解题步骤和文字说明,只有最终结论的不得分。
3、全部试题答案都做在答题纸上。
一、单项选择题(1-8每题3分,9-12每题4分,共40分)
1. 在研究下述物体的运动时,其中研究对象能被看作质点的是( )
A. “神舟六号”飞船绕地球飞行
B. 研究乒乓球的弧圈球
C. 研究列车过长桥的时间
D. 研究地球的自转情况
2. 下列有关物理学的史实和观点的表述,错误的是( )
A. 亚里士多德根据日常观察认为重物体比轻的物体下落快
B. 伽利略发现亚里士多德“重物比轻物下落快”的观点存在自相矛盾之处
C. 伽利略利用斜面实验研究落体运动的规律是由于无法准确测量下落高度
D. 伽利略通过实验研究得出了落体运动速度随时间均匀增大的规律
3. 下列说法中正确的是( )
A. 加速度增大,速度一定增大
B 速度变化越快,加速度越大
C. 速度变化越大,加速度一定越大
D. 速度零,加速度也一定为零
4. 下列各种形变的物体中,发生弹性形变的是( )
A. 橡皮泥捏成的泥人
B. 被踩扁的易拉罐
C. 骆驼在沙漠中行走留下的脚印
D. 撑杆跳高运动员起跳过程中弯曲的撑杆
5. 一轻质弹簧原长为,其劲度系数,当受到的压力时(弹簧未超出弹性限度),弹簧的长度变为( )
A. B. C. D.
6. 物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第2 s内的位移为x,则物体运动的加速度大小为( )
A.
B.
C. x
D. x
7. 如图所示,重为的物体与桌面之间的动摩擦因数为0.3。物体在大小为的水平外力作用下向右运动。此时物体所受摩擦力的情况是( )
A. ,滑动摩擦力 B. ,静摩擦力
C. ,滑动摩擦力 D. ,静摩擦力
8. 两个小球从两个不同高度处自由下落,结果同时到达地面,如图所示四幅图中,能正确表示它们的运动的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时,会立即开始主动刹车,车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为,若汽车正以的速度在路面上行驶,遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时间为
B. 汽车不能安全停下
C. 汽车开始“主动刹车”后第末的速度为
D. 汽车开始“主动刹车”后第内的平均速度为
10. 如图所示是物体在某段直线运动过程中的图象,在和时刻的瞬时速度分别为和,物体在到的过程中( )
A. 加速度增大 B. 平均速度
C. 平均速度 D. 平均速度
11. 某质点做匀变速直线运动,质点位置与时间的变化关系为(位置的单位是米,时间的单位是秒),由此可知( )
A. 质点加速度大小为
B. 质点的初速度大小为
C. 时质点的初速度向负方向
D. 质点的加速度向负方向
12. 物体沿光滑斜面从顶端由静止开始下滑到底端,做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 物体下滑到斜面中点所用时间与滑到斜面底端所用时间之比为1:2
B. 物体下滑到斜面中点时的速度与滑到斜面底端时的速度之比为1:2
C. 把下滑的时间分为三等分,则物体在这三段时间内所通过的位移之比为1:3:5
D. 把下滑的时间分为三等分,则物体在这三段时间内所通过的位移之比为1:4:9
二、填空题(每题4分,共20分)
13. 从给出的物理思想方法或实验方法中选择相应的一个,并将序号填入后面的横线上:伽利略研究落体运动的“斜面实验”________;观察微小形变的实验________;建立瞬时速度概念________;建立平均速度概念________。
(A)等效替代 (B)类比法 (C)外推法 (D)极限法
(E)放大法 (F)比值法
14. 放在水平桌面上的台灯,对桌面有压力。这个压力是由于________发生了弹性形变而产生的,其方向与________的形变方向相反。(均选填“台灯”或“桌面”)
15. 如图所示,用大小为80N的握力握住一个重为30N的瓶子,瓶子始终处于竖直的静止状态。手掌与瓶子间的动摩擦因数μ=0.5,则瓶子受到的摩擦力大小为______N,当握力增大时,瓶子受到的最大静摩擦力将______(选填“增加”、“不变”或“减小”)。
16. 子弹射穿木板时,可看作是匀减速直线运动。一颗速度为的子弹,恰好可以击穿某一木板,木板的厚度为。则子弹穿过木板历时________,加速度为________。
17. 质点做直线运动的位移和时间平方()的关系图象如图所示,则该质点加速度大小为________,第2s内的平均速度是________m/s。
三、综合应用题(共40分)
18. (1)在用分体式位移传感器做实验时,下列说法中正确的是( )
A.位移传感器的发射器发射孔应对准接收器的信号接收孔
B.位移传感器的发射器发射孔不一定要对准接收器的信号接收孔
C.连接到数据采集器上的是发射器部分
D.实验开始前,必须先打开接收器的电源开关
(2)用分体式位移传感器研究小车直线运动的实验中,得到了如图所示的一个s—t图像,A、B、C、D是图象上的四个点,从图像中可以得出小车在AD区域内的位移是_________m;在AC区域内平均速度为_______m/s;从图像还能推断,小车在运动过程中速度在________(填“变大”、“变小”或“不变”)
19. 世界一级方程式锦标赛(简称),是国际汽车运动联合会举办的最高等级场地赛车比赛。2021年11月,阿尔法·罗密欧车队官宣周冠宇成为2022赛季正式车手。2024赛季,将回归中国,周冠宇也有望迎来在上海国际赛车场的首秀。
(1)如图所示,为周冠宇汽车上的某一个零件,光滑的半球体在支架上保持静止,点为球心,点为半球体的重心位置。请画出小球所受各力的示意图。(各力均画在实际作用点上)
(2)周冠宇凭借自己精湛的车技跑出了2023赛季揭幕战巴林大奖赛的最快圈速。已知巴林国际赛车场单圈长,周冠宇的最快用时为1分33秒996,在直道末端刹车点的速度可达。下列说法中不正确的是________
A. 指路程
B. 指瞬时速度的大小
C. 跑完一圈平均速度大小
D. 跑完一圈平均速率为
(3)假设在上赛场的大直道起点,周冠宇发现前方处有一辆慢车正以的速度匀速前进,这时周冠宇的赛车从静止出发以的加速度追赶。则:
i.经过多少时间周冠字可以追上这辆慢车?________
ii.追上慢车时,周冠宇赛车的速度大小为多少?________
iii.追上慢车前,两车的最远距离为多少?________
iv.周冠宇行驶过一段直道的过程中,通过车载传感器,车队的计算机显示了这段时间内的图像,如图所示。技术人员为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是________
A.在时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在时间内,虚线反映的是变速运动
本题为计算题需写必要的解题步骤和文字说明
20. 在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”。参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面高处,然后由静止释放。座椅沿轨道自由下落一段时间后(不计任何阻力),开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着作匀减速运动,下落到离地面高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是。求:(取)
(1)游客下落过程的总位移;
(2)取竖直向下为正方向,定性画出游客下落过程的图像;
(3)下落过程中,游客的最大速度大小;
(4)游客被释放后自由下落的时间;
(5)在匀减速运动阶段,游客的加速度大小。
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