内容正文:
2025年下学期振华中学高一物理期中考试试卷
考试时间:75分钟 考试范围:至必修一的第三章第四节力的合成与分解
一、单选题(4分每题共24分)
1.2024年巴黎奥运会有300多个运动小项,其中下列运动,可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员在百米比赛中的平均速度
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员的入水动作
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2.已知物体做直线运动,下列说法正确的是( )
A.加速度增大,速度一定增大 B.物体有加速度,速度一定增加
C.速度变化越快,加速度越大 D.物体速度为零,加速度一定为零
3.如图所示为质点的图像,它对应的图像是哪一幅( )
A. B.
C. D.
4.篮球比赛中的击地传球是指持球者在传球时,为躲防守队员防守而将球击地后传给队友,如图所示,下列说法正确的是( )
A.篮球对水平地面的弹力方向斜向下
B.水平地面对篮球的弹力方向斜向上
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的
D.篮球受到水平地面的支持力是由于篮球发生了形变而产生的
5.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第内的位移是 B. 末的速度是
C.任意相邻的内位移差都是 D.任意内的速度变化量都是
6.一个物体静止地放在台式弹簧秤上,下列说法正确的是( )
A.物体的重力和支持力是一对平衡力
B.物体的重力和对弹簧秤的压力是一对作用力与反作用力
C.若台式弹簧秤没有校零,物体对弹簧秤的压力将不等于受到的支持力
D.物体受到的重力就是物体对弹簧秤的压力
二、多选题(5分每题,共20分。选对不全得3分,错选不得分)
7.如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块上放置一物块m,它们相对静止,一起沿斜面匀速下滑;图丙中,水平力F作用于A,使一起向左匀速运动;图丁中,粗糙水平面上放一斜面体,斜面体上放置着一木块,木块和斜面体均静止。下列说法正确的有( )
A.甲、乙两图中的物块m均受到摩擦力
B.图乙中,物块m不受摩擦力
C.图丙中,A对C有向左的摩擦力
D.图丁中,水平面对斜面体一定没有摩擦力作用
8.汽车在刹车过程中做匀减速直线运动,其位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.汽车的初速度大小为20 m/s
B.刹车过程汽车的加速度大小为
C.刹车过程持续的时间为4 s
D.刹车过程中前4 s内的位移大小为20 m
9.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1 s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中运动的过程中( )
A.甲、乙两球间的距离越来越大
B.甲、乙两球的速度之差越来越大
C.甲、乙两球落地的时间差受初始释放的高度影响,初始高度越高,落地时间差越小
D.若某次甲球以20 m/s落地,经0.1 s后以10 m/s的速度反弹,则此过程中甲球的平均加速度大小为
10.为使舰载机在短时间内迅速停在航母上,需要利用阻拦索将舰载机高速拦停,此过程可简化为如图所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面平行,舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速。阻拦索为弹性装置,舰载机刚刚接触阻拦索时阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )
A.舰载机落在航母上钩住阻拦索减速时,只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索的张力在变大
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受的合力不变
D.当阻拦索被拉至夹角为60°时,设阻拦索的张力大小为,则阻拦索对舰载机的作用力大小为
三、实验题(每空2分共18分)
11.(1)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器是一种计时仪器,电磁打点计时器和电火花计时器工作时使用的都是______(选填“直流电”或“交流电”),已知该实验中打点计时器所接电源的频率为50 Hz,则该打点计时器每隔______s打一个点。
(2)实验过程中,下列做法正确的是______。
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,每5个点取一个计数点,在纸带上确定出共5个计数点,如图所示(其余点迹未画出)。用刻度尺量得,如果小车做加速运动,则应该是纸带的______端(选填“左”或“右”)与小车相连;根据纸带,可以算出打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s(保留3位有效数字)。
12.用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图,是用一个弹簧测力计拉细绳套时在白纸上根据实验结果画出的图示,F 是由 与合成得到的图示。
(1)本实验中“等效代替”的含义是______。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与两力中,方向一定沿着 AO 方向的是____。
(3)关于此实验下列说法正确的是____
A.与橡皮筋连接的细绳必须等长
B.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,应使两弹簧秤的拉力相等, 以便算出合力的大小
C.如果将两个绳套换成两根橡皮筋,不影响实验结果
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近一些
(4)如图丙所示,在探究“共点力合成 ”的实验中,橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,分别用与拉两个弹簧秤,将结点拉至O点。现让大小增大,方向不变,要使结点仍位于O点,则的大小及图中角的变化可能是___
A.增大的同时增大角
B.减小的同时减小角
C.增大的同时减小角
D.减小的同时增大角
四、计算题
13.(12分)一个篮球从高的位置由静止开始下落,经1 s落到水平地面上,到达地面时的速度为10 m/s,然后撞击地面后以5 m/s的速率反弹,经0.5 s到达最高点,已知篮球与地面碰撞的时间为0.2 s,求:
(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;
(2)篮球与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小。
14.(12分)一辆以的速度做匀速运动的汽车,司机发现前方的障碍物后立即刹车,刹车过程可看成匀减速运动,加速度大小为,从刹车开始计时,求:
(1)汽车第4s内的位移;
(2)汽车运动84m所用的时间;
(3)前15s内汽车的位移大小。
15.(14分)已知某警车的最大速度为108 km/h,警察发现正前方200 m的地方有一个逃犯正准备开车逃跑,于是驾驶警车从静止开始,以加速度加速至最大速度追击逃犯,逃犯的车在警车出发3 s后,就从静止开始以加速度加速至最大速度90 km/h向正前方逃跑。两车均可看作质点,且只做直线运动。
(1)求警车在其加速到最大速度过程中所用的时间和位移大小;
(2)若加速到最大速度后,都做匀速运动,求警车开始追击逃犯后第8 s末,警车与逃犯的车之间的距离;
(3)若警车由于突发故障,以最大速度追捕逃犯的极限时间为20 s,之后只能以大小为的加速度做减速运动,而逃犯的车达到最大速度后,一直按照最大速度逃跑,假设只要警车能追上逃犯的车,警察就能成功抓捕该逃犯,通过计算判断能否抓捕成功。
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参考答案
1.答案:A
解析:A.研究甲图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故A正确;B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;C.研究丙图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故C错误;D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误。故选A。
2.答案:C
解析:A.加速度增大时,若加速度与速度反向,物体做减速运动:加速度增大,速度减小得越快,故A错误;B.有速度的物体其速度一定变化,但当加速度与速度同向时加速,反向时则为减速。故B错误;C.加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,其加速度就越大,故C正确;D.物体在某时刻速度为零,其加速度可以不为季,如刚开始起步的汽车。故D错误。故选C。
3.答案:D
解析:图像的斜率表示速度的大小,所以内物体的速度为
内物体静止,速度为零,内物体的速度为
故选D。
4.答案:C
解析:A.由于弹力的方向总是与接触面垂直,则篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,所以A错误;
B.水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,所以B错误;
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的,所以C正确;
D.篮球受到水平地面的支持力是由于地面发生了形变而产生的,所以D错误;
故选C。
5.答案:D
解析:A.质点第1s内的位移是故A错误;B.根据可得解得该质点速度与时间关系式为,2s末的速度是故B错误;C.任意相邻的1s内位移差都是故C错误;D.根据可得即任意1s内的速度变化量都是2m/s。故D正确。故选D。
6.答案:A
解析:A.物体的重力和支持力是一对平衡力,故A正确;
BD.物体的重力竖直向下,作用在物体上,物体对弹簧秤的压力竖直向下,作用在弹簧秤上,物体受到的重力不是物体对弹簧秤的压力,两个力即不是平衡力,也不是相互作用力,故BD错误;
C.若台式弹簧秤没有校零,物体对弹簧秤的压力与受到的支持力是一对相互作用力,大小总是相等,故C错误。
故选A。
7.答案:CD
解析:图甲中,物块和滑块一起做匀速直线运动,它们之间没有相对运动趋势,所以物块不受摩擦力;图乙中,物块有相对滑块向下滑动的趋势,所以物块受沿接触面向上的摩擦力,故A、B错误。图丙中,C有相对A向右滑动的趋势,所以A对C有向左的摩擦力,故C正确。图丁中,斜面体相对水平面静止且没有运动趋势,水平面对斜面体一定没有摩擦力作用,故D正确。
8.答案:CD
解析:汽车在刹车过程中做匀减速直线运动,由位移公式变形得,结合图像可得,解得加速度大小为,A、B错误;汽车开始刹车到速度为零的时间为,C正确;汽车刹车经4 s速度减为零,刹车过程中前4 s内的位移大小为,D正确。
9.答案:AD
解析:在空中运动时,甲、乙两球间的距离在数值上满足,可知甲、乙两球间的距离越来越大,A正确;在空中运动时,甲、乙两球的速度之差在数值上满足,速度差恒定,B错误;从同一高度释放,从释放到落地两球所用时间相同,甲、乙两球落地的时间差等于释放的时间间隔,为1 s,与初始高度无关,C错误;落地反弹,甲球的平均加速度大小,D正确。
10.答案:BD
解析:舰载机落在航母上钩住阻拦索减速时,除了受重力、阻拦索的拉力、航母平面的摩擦力,还受航母平面的支持力作用,故A错误;舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索的形变量变大,阻拦索的张力在变大,故B正确;舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,设阻拦索的张力大小为F,则舰载机受到的合力大小为,其中θ为阻拦索间的夹角,f为舰载机受到的滑动摩擦力,由于F变大,θ减小,f不变,则合力变大,故C错误;当阻拦索被拉至夹角为60°时,设阻拦索的张力大小为,则阻拦索对舰载机的拉力大小为,故D正确。
11.答案:(1)交流电;0.02
(2)BD
(3)左;0.220
解析:(1)两种打点计时器工作时使用的都是交流电;该实验中打点计时器所接电源的频率为50 Hz,每隔打一个点。
(2)使用打点计时器,要先接通电源,待打点计时器打点稳定,再释放纸带,这样可以使纸带上打满点,提高纸带利用率,A错误,B正确;为了有效利用纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,C错误,D正确。
(3)小车做加速运动,初速度较小,纸带左端点比较密集,所以是纸带左端与小车相连;每5个点取一个计数点,打相邻计数点的时间为,打C点时小车的瞬时速度大小为。
12.答案:(1)D
(2)
(3)C
(4)BC
解析: (1)"等效代替"是指两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。
故选D。
(2)是用一个弹簧测力计拉细绳套时在白纸上根据实验结果画出的图示,方向一定沿着AO方向的是
(3)A.与橡皮筋连接的细绳没必要等长,起连接作用,故A错误;
B.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,两弹簧秤的拉力可以不相等,故B错误;
C.如果将两个绳套换成两根橡皮筋,不影响实验结果,同样可以起连接作用,故C正确;
D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远一些,可以减小记录力方向的误差,故D错误。故选C。
(4)现让大小增大,方向不变,要使结点仍位于O点,即合力不变,根据合成可知,当 垂直时, 最小,同时 角减小 。
故选BC
13.答案:(1)
(2),方向竖直向上
(3)
解析:(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小为
(2)以竖直向上为正方向,篮球与地面碰撞过程的平均加速度
则平均加速度大小为,方向竖直向上。
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的位移大小为
平均速度的大小为
14.答案:(1)13m
(2)6s
(3)100m
解析:(1)汽车刹车时间
汽车第4s内的平均速度即第3.5s瞬时速度
其中
解得
故第4s内位移为
(2)以运动方向为正方向,整个刹车过程总位移为
解得
根据位移时间关系
解得(舍去)
故运动84m所需时间为6s
(3),汽车在10s时已停止运动,故前15s内汽车的位移等于总位移,即100m。
15.答案:(1)
(2)
(3)见解析
解析:(1)警车最大速度
达到最大速度所需要的时间为
位移大小为
(2)警车在第时间内的位移大小为
警车在前8 s的总位移大小为
逃犯的车最大速度为
达到最大速度需要的时间为
则逃犯的车在内静止,在内做匀加速运动至最大速度。
则逃犯的车位移大小为
故第8 s末,两车之间的距离为
(3)按题意分析,警察只有在警车最大速度的极限时间内或者在警车做减速运动时的速度大于等于逃犯的车的最大速度时追上逃犯的车才能抓捕成功,其他情况均不能成功。
故先分析在警车极限时间内是否可以抓捕成功,警车在前24 s的位移大小为
逃犯的车在前24 s的位移大小为
则在警车达到极限时间时两车之间的距离为
故在极限时间内未能追上。
再分析警车做减速运动时的情况,警车减速到与逃犯的车速度相同所用的时间为
根据
得警车的位移大小为
逃犯的车位移大小为
则此时两者之间的距离为,故此次能抓捕成功。
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