内容正文:
高一物理期末
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,每小题5分,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. 歼-20战机是中国研制的第五代重型隐身战斗机,具有隐身性、高机动性和先进的航电系统。关于歼-20战机的重力,下列说法正确的是( )
A. 战机在高空匀速飞行时,不受重力作用
B. 战机在南海海面受到的重力小于在北极地面受到的重力
C. 重心概念的建立主要采用了理想模型法
D. 战机在某些情况下会抛掉副油箱,抛掉副油箱后,战机的重心位置一定不变
2. 汽车的初速度为,经过一段时间后速度变为,该时间段内汽车的加速度为a,速度变化量为。下列图像可能正确的是( )
A B.
C. D.
3. 某同学家住6楼,他放学后乘坐电梯从1楼到6楼。电梯刚启动时做加速直线运动,中间做匀速直线运动,最后做减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中该同学处于失重状态
B. 整个过程中该同学处于超重状态
C. 电梯加速阶段,该同学处于超重状态
D. 电梯匀速阶段,该同学对电梯的压力可能小于其重力
4. 一只蚂蚁在水平纸面上爬行,在内沿正东方向移动了,在接下来的内又沿正北方向移动了。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁在该过程中路程小于它的位移
B. 蚂蚁在该过程中的位移大小为
C. 蚂蚁在该过程中位移方向为北偏东
D. 蚂蚁在该过程中的平均速度大小为
5. 木工在加工工件时,为保证刨面平整,其直线推刨过程可简化为三个阶段:起刨阶段,刨从静止开始做加速度较大的匀加速运动;稳刨阶段,刨做加速度很小的匀加速运动;止刨阶段,刨做加速度逐渐减小的减速运动,直至停止。关于上述整个运动过程中刨的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,一个重力为的球放在两块光滑斜面板AB和AC之间,初始时两板与水平面的夹角都是。现在使AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小到,则下列说法正确的是( )
A. 初始时AB板和AC板对球的弹力相同
B. 初始时AB板对球的弹力大小为
C. 球对AC板的压力一直减小
D. 球对AB板的压力一直增大
7. 某次载人飞船返回舱在着陆过程中,假设返回舱距离地面的高度为时,返回舱底部的反推发动机点火提供竖直向上的推力,使得返回舱触地前的瞬间速度恰好降至零,从而实现软着陆。若该过程返回舱始终竖直向下做匀减速运动,返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计,返回舱的总质量为,反推发动机从点火至软着陆所用时间为,重力加速度大小,则反推发动机工作时提供的推力大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,擦窗器由A、B两部件组成,某时刻擦窗器静止于竖直玻璃表面,A、B两部件间存在着很大的相互吸引的磁力。下列说法正确的是( )
A. A部件受到三个力作用
B. 玻璃表面发生了形变,产生的弹力大小与A、B两部件间的磁力大小相等
C. A、B两部件受到的静摩擦力方向一定相同
D. A、B两部件受到的静摩擦力大小一定相等
9. 如图所示,从屋檐每隔时间T滴下一滴水,当第5滴水正欲滴下时,第1滴水刚好落到水平地面上,屋檐到地面的距离为h,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 第1滴水落地瞬间,第1、3两滴水的速度之比为
B. 第1滴水落地瞬间,第2、3两滴水的速度之比为
C. 第1滴水落地前,第2滴水相对于第1滴水静止
D. 当地的重力加速度大小为
10. 在机场和火车站可以看到对行李进行安检的水平传送带。如图所示,传送带以一定的速度按图示方向匀速运行,旅客把行李(可视为质点)放到传送带左端时,行李从静止开始以1.5m/s2的加速度向右加速运动,经过t=2s后行李到达传送带右端。取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 行李在传送带上加速滑行时对传送带的摩擦力水平向左
B. 行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1
C. 若行李一直在加速,则传送带左端到右端的距离为3m
D. 若行李一直在加速,则传送带的速度可能为2m/s
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. “坚毅”学习小组用如图甲所示的装置测量滑块经过光电门时的瞬时速度。
(1)学习小组的同学用刻度尺测量遮光条的宽度时,刻度尺的示数如图乙所示,则遮光条的宽度___________mm。
(2)接通气源,由静止释放滑块,数字计时器上显示出遮光条经过光电门的遮光时间为,则遮光条通过光电门时滑块的速度大小为___________。(结果保留两位有效数字)
(3)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是___________。
A. 控制变量法 B. 极限思维法
C. 理想实验法 D. 等效替代法
12. “淬火”学习小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系,小车及车中砝码的总质量用M表示,槽码的质量用m表示,小车拖着纸带运动,其加速度可由打点计时器在纸带上打出的点计算得出,重力加速度大小为g。
(1)实验时,为了平衡摩擦力,在木板右侧下方放一垫块。纸带的左侧连接着小车,轻推小车后,得到电火花计时器打出的如图乙所示的部分纸带(打点顺序为从左至右),接下来的操作是适当_______(填“增大”或“减小”)垫块的高度。
(2)挂上槽码,改变小车中砝码数量进行多次实验,从打出的纸带中选出了一条理想纸带如图丙所示,打点计时器所用的电源频率是50Hz, A、B、C、D、E是五个连续计数点,相邻计数点间还有4个点没有画出,则小车的加速度大小_______(结果保留两位有效数字)
(3)保持小车所受拉力不变,探究加速度与质量的关系,对多组实验数据进行分析时,学习小组的同学发现很难直观判断a与M的关系。为了能直观判断a与M的关系,我们以a为纵坐标,则横坐标应为_______。
(4)在探究加速度与力的关系时,某同学根据实验数据作出的图像如图丁所示,发现该图AB段明显偏离直线,可能的原因是_______。
A. 平衡摩擦力不足
B. 平衡摩擦力过度
C. 不满足槽码总质量远小于小车质量的条件
13. 某游乐园中有一款名为“穿越云霄”的设施,可以让游客体验从高处自由下落的刺激。游客在被送到距地面一定高度后,随座舱一起由静止开始自由下落后,设施立即启动制动系统,游客随座舱匀减速运动后到达地面且恰好停下。游客和座舱始终在竖直方向运动,取重力加速度大小,不计空气阻力。
(1)求游客在游玩该项目时的最大速度;
(2)若游客的质量,求匀减速阶段座舱对游客的作用力大小。
14. 如图所示,倾角的粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,一端悬挂物体P,另一端与轻质弹簧相连,轻质弹簧另一端连接物体Q,系统处于静止状态,Q恰好不下滑,此时弹簧的伸长量。已知轻弹簧的劲度系数,Q的质量,取重力加速度大小,,,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求P的质量;
(2)求Q与斜面间的动摩擦因数;
(3)用水平向右的拉力缓慢拉动P,当悬挂P的细绳与竖直方向成角时,Q恰好不上滑,求。
15. 如图所示,倾角的固定斜面底端有一固定挡板,一质量的小物块(视为质点)自斜面上的A点由静止释放,小物块加速滑至斜面底端时与挡板发生碰撞,碰后以原速率反向弹回,已知A点到挡板的距离,物块和斜面之间的动摩擦因数,重力加速度大小,碰撞的时间极短,可忽略不计。
(1)求物块从A点释放到与挡板发生第一次碰撞所用的时间t;
(2)求物块与挡板发生第一次碰撞后到达最高点与A点间的距离L;
(3)从物块自A点释放开始计时,设物块即将与挡板发生第三次碰撞的时刻为,求物块在内通过的路程s。
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高一物理期末
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,每小题5分,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. 歼-20战机是中国研制的第五代重型隐身战斗机,具有隐身性、高机动性和先进的航电系统。关于歼-20战机的重力,下列说法正确的是( )
A. 战机在高空匀速飞行时,不受重力作用
B. 战机在南海海面受到的重力小于在北极地面受到的重力
C. 重心概念的建立主要采用了理想模型法
D. 战机在某些情况下会抛掉副油箱,抛掉副油箱后,战机的重心位置一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力是由地球引力产生的,与物体的运动状态无关。战机在高空匀速飞行时,仍受重力作用,故A错误;
B.重力公式为,其中为质量,为重力加速度。随纬度增加而增大(赤道最小,极地最大),南海位于低纬度,北极位于高纬度,因此北极的较大。同一战机质量不变,故在南海海面受到的重力小于在北极地面受到的重力,故B正确;
C.重心是物体各部分重力的等效作用点,其概念建立主要采用等效替代法,而非理想模型法(如质点模型),故C错误;
D.重心位置取决于质量分布,抛掉副油箱后,质量分布改变,重心位置可能发生变化,故D错误。
故选B。
2. 汽车的初速度为,经过一段时间后速度变为,该时间段内汽车的加速度为a,速度变化量为。下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不论是做匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度方向和速度变化量的方向一致,只有选项A的图符合方向的要求。
故选A。
3. 某同学家住6楼,他放学后乘坐电梯从1楼到6楼。电梯刚启动时做加速直线运动,中间做匀速直线运动,最后做减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中该同学处于失重状态
B. 整个过程中该同学处于超重状态
C. 电梯加速阶段,该同学处于超重状态
D. 电梯匀速阶段,该同学对电梯的压力可能小于其重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.整个过程中,电梯经历加速上升(加速度向上,超重)、匀速(加速度为零,正常)和减速上升(加速度向下,失重)三个阶段,并非全程失重,故A错误;
B.整个过程中,减速阶段为失重状态,并非全程超重,故B错误;
C.电梯加速阶段,加速度方向向上,该同学处于超重状态,故C正确;
D.电梯匀速阶段,加速度为零,该同学对电梯的压力等于其重力,不可能小于重力,故D错误。
故选C。
4. 一只蚂蚁在水平纸面上爬行,在内沿正东方向移动了,在接下来的内又沿正北方向移动了。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 蚂蚁在该过程中的路程小于它的位移
B. 蚂蚁在该过程中的位移大小为
C. 蚂蚁在该过程中的位移方向为北偏东
D. 蚂蚁在该过程中的平均速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.起点到终点的直线距离是位移大小
轨迹的长度为路程,故A错误B正确;
C.位移方向与正东方向夹角正切满足
故
所以位移方向东偏北60°,即北偏东,故C错误;
D.平均速度,故D错误。
故选B。
5. 木工在加工工件时,为保证刨面平整,其直线推刨过程可简化为三个阶段:起刨阶段,刨从静止开始做加速度较大的匀加速运动;稳刨阶段,刨做加速度很小的匀加速运动;止刨阶段,刨做加速度逐渐减小的减速运动,直至停止。关于上述整个运动过程中刨的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据图像切线斜率表示加速度,可知起刨阶段的图线是斜率较大的直线,稳刨阶段的图线是斜率较小的直线,止刨阶段的图线是斜率逐渐减小的曲线。
故选D。
6. 如图所示,一个重力为的球放在两块光滑斜面板AB和AC之间,初始时两板与水平面的夹角都是。现在使AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小到,则下列说法正确的是( )
A. 初始时AB板和AC板对球的弹力相同
B. 初始时AB板对球的弹力大小为
C. 球对AC板的压力一直减小
D. 球对AB板的压力一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.初始时,对球受力分析,如图所示
AB板和AC板对球的弹力方向分别垂直于板,方向明显不同,故A错误;
B.对球受力分析,根据对称性易得AB板和AC板对球的弹力大小相等,根据平衡条件可知,初始时AB板对球的弹力大小,故B错误;
CD.将AB板固定,使AC板与水平面的夹角逐渐减小到,可知最终AC板刚好与AB板垂直;以球为对象,根据三角形定则,其受力如图所示
可知和都一直减小,根据牛顿第三定律,故球对AB板的压力一直减小,球对AC板的压力一直减小,故C正确,D错误。
故选C。
7. 某次载人飞船返回舱在着陆过程中,假设返回舱距离地面的高度为时,返回舱底部的反推发动机点火提供竖直向上的推力,使得返回舱触地前的瞬间速度恰好降至零,从而实现软着陆。若该过程返回舱始终竖直向下做匀减速运动,返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计,返回舱的总质量为,反推发动机从点火至软着陆所用时间为,重力加速度大小,则反推发动机工作时提供的推力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】返回舱从高度开始做匀减速运动,至地面时速度为零,时间。设向下为正方向,由运动学公式有,
解得,
负号表示加速度方向向上,由牛顿第二定律有
解得
故选C。
8. 如图所示,擦窗器由A、B两部件组成,某时刻擦窗器静止于竖直玻璃表面,A、B两部件间存在着很大的相互吸引的磁力。下列说法正确的是( )
A. A部件受到三个力的作用
B. 玻璃表面发生了形变,产生的弹力大小与A、B两部件间的磁力大小相等
C. A、B两部件受到的静摩擦力方向一定相同
D. A、B两部件受到静摩擦力大小一定相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对A部件受力分析后可知,A受到重力、玻璃的静摩擦力、B对A的吸引力与玻璃对A的弹力共4个力的作用,故A错误;
B.物体在水平方向上受力平衡,所以玻璃对物体A的弹力与AB之间的磁力吸引大小相等,故B正确;
C.物体A与B在竖直方向受力平衡,所以受到的静摩擦力方向都是竖直向上的,与重力方向相反,故C正确;
D.AB两个部件受到的静摩擦力大小都与各自的重力大小相等,由于A与B的质量未知,所以无法判断大小是否相等,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,从屋檐每隔时间T滴下一滴水,当第5滴水正欲滴下时,第1滴水刚好落到水平地面上,屋檐到地面的距离为h,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 第1滴水落地瞬间,第1、3两滴水的速度之比为
B. 第1滴水落地瞬间,第2、3两滴水的速度之比为
C. 第1滴水落地前,第2滴水相对于第1滴水静止
D. 当地的重力加速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】D.当第5滴水正欲滴下时,第1滴水刚好落到水平地面上,可知每滴水在空中运动的时间为,则有
解得当地的重力加速度大小为,故D正确;
AB.第1滴水落地瞬间,第1、3两滴水的速度之比为
第2、3两滴水的速度之比为,故A正确,B错误;
C.第1滴水和第2滴水有相同的加速度,但两滴水同一时刻的速度不同,所以第1滴水落地前,第2滴水相对于第1滴水做匀速直线运动,故C错误。
故选AD。
10. 在机场和火车站可以看到对行李进行安检的水平传送带。如图所示,传送带以一定的速度按图示方向匀速运行,旅客把行李(可视为质点)放到传送带左端时,行李从静止开始以1.5m/s2的加速度向右加速运动,经过t=2s后行李到达传送带右端。取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 行李在传送带上加速滑行时对传送带摩擦力水平向左
B. 行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1
C. 若行李一直在加速,则传送带左端到右端的距离为3m
D. 若行李一直在加速,则传送带的速度可能为2m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.行李刚放在传送带上时,相对传送带向左滑动,故行李在传送带上滑行时所受的摩擦力方向向右,行李对传送带的摩擦力水平向左,故A正确;
B.行李刚放在传送带上时,根据牛顿第二定律可得
则,故B错误;
C.若行李一直在加速,则传送带左端到右端的距离为,故C正确;
D.若行李一直加速,则
即传送带的速度不小于3m/s,不可能为2m/s,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. “坚毅”学习小组用如图甲所示的装置测量滑块经过光电门时的瞬时速度。
(1)学习小组的同学用刻度尺测量遮光条的宽度时,刻度尺的示数如图乙所示,则遮光条的宽度___________mm。
(2)接通气源,由静止释放滑块,数字计时器上显示出遮光条经过光电门的遮光时间为,则遮光条通过光电门时滑块的速度大小为___________。(结果保留两位有效数字)
(3)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是___________。
A. 控制变量法 B. 极限思维法
C. 理想实验法 D. 等效替代法
【答案】(1)8.0 (2)0.20 (3)B
【解析】
【小问1详解】
刻度尺的分度值为1mm,则遮光条的宽度8.0mm。
【小问2详解】
遮光条通过光电门时滑块的速度大小为
【小问3详解】
本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是极限思维法,故选B。
12. “淬火”学习小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系,小车及车中砝码的总质量用M表示,槽码的质量用m表示,小车拖着纸带运动,其加速度可由打点计时器在纸带上打出的点计算得出,重力加速度大小为g。
(1)实验时,为了平衡摩擦力,在木板右侧下方放一垫块。纸带的左侧连接着小车,轻推小车后,得到电火花计时器打出的如图乙所示的部分纸带(打点顺序为从左至右),接下来的操作是适当_______(填“增大”或“减小”)垫块的高度。
(2)挂上槽码,改变小车中砝码数量进行多次实验,从打出的纸带中选出了一条理想纸带如图丙所示,打点计时器所用的电源频率是50Hz, A、B、C、D、E是五个连续计数点,相邻计数点间还有4个点没有画出,则小车的加速度大小_______(结果保留两位有效数字)
(3)保持小车所受拉力不变,探究加速度与质量的关系,对多组实验数据进行分析时,学习小组的同学发现很难直观判断a与M的关系。为了能直观判断a与M的关系,我们以a为纵坐标,则横坐标应为_______。
(4)在探究加速度与力的关系时,某同学根据实验数据作出的图像如图丁所示,发现该图AB段明显偏离直线,可能的原因是_______。
A. 平衡摩擦力不足
B. 平衡摩擦力过度
C. 不满足槽码总质量远小于小车质量的条件
【答案】(1)减小 (2)1.0
(3) (4)C
【解析】
【小问1详解】
平衡摩擦力的标准是轻推小车后,小车做匀速直线运动,纸带上的点间距应均匀;图乙中点间距越来越大,说明小车做加速运动,则说明摩擦力平衡过度(倾角太大),因此需要减小垫块的高度。
【小问2详解】
已知电源频率,则打点周期为
由于相邻计数点间还有4个点未画出,故计数点间的时间间隔为
则根据匀变速直线运动的逐差公式可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
根据牛顿第二定律有
可得
a与M成反比例关系,反比例函数图像是曲线,很难直观判断a与M的关系;若以为横坐标,a为纵坐标,则图像为过原点的直线,能直观判断二者关系。
小问4详解】
图像AB段明显偏离直线,是因为槽码质量m未远小于小车总质量M,此时拉力不再近似等于槽码的重力。
故选C。
13. 某游乐园中有一款名为“穿越云霄”的设施,可以让游客体验从高处自由下落的刺激。游客在被送到距地面一定高度后,随座舱一起由静止开始自由下落后,设施立即启动制动系统,游客随座舱匀减速运动后到达地面且恰好停下。游客和座舱始终在竖直方向运动,取重力加速度大小,不计空气阻力。
(1)求游客在游玩该项目时的最大速度;
(2)若游客的质量,求匀减速阶段座舱对游客的作用力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动规律可知,游客自由落体运动结束瞬间的速度大小
解得
【小问2详解】
设游客匀减速下落阶段的加速度大小为,根据运动学规律有
游客匀减速下落,加速度方向竖直向上。取竖直向上为正方向,根据牛顿第二定律有
解得
14. 如图所示,倾角的粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,一端悬挂物体P,另一端与轻质弹簧相连,轻质弹簧另一端连接物体Q,系统处于静止状态,Q恰好不下滑,此时弹簧的伸长量。已知轻弹簧的劲度系数,Q的质量,取重力加速度大小,,,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内。
(1)求P的质量;
(2)求Q与斜面间的动摩擦因数;
(3)用水平向右的拉力缓慢拉动P,当悬挂P的细绳与竖直方向成角时,Q恰好不上滑,求。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据胡克定律可知,弹簧的弹力
对P受力分析,根据平衡条件
解得
【小问2详解】
对Q受力分析,根据平衡条件有
垂直于斜面方向平衡,又
解得
【小问3详解】
Q恰好不上滑,此时绳上的拉力
对P受力分析,根据几何关系有
解得
15. 如图所示,倾角的固定斜面底端有一固定挡板,一质量的小物块(视为质点)自斜面上的A点由静止释放,小物块加速滑至斜面底端时与挡板发生碰撞,碰后以原速率反向弹回,已知A点到挡板的距离,物块和斜面之间的动摩擦因数,重力加速度大小,碰撞的时间极短,可忽略不计。
(1)求物块从A点释放到与挡板发生第一次碰撞所用的时间t;
(2)求物块与挡板发生第一次碰撞后到达的最高点与A点间的距离L;
(3)从物块自A点释放开始计时,设物块即将与挡板发生第三次碰撞的时刻为,求物块在内通过的路程s。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设物块下滑时加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
根据运动公式可得
解得
【小问2详解】
物块第一次与挡板发生碰撞前瞬间的速度大小
设物块上滑时的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
根据运动公式可得
解得
物块与挡板发生第一次碰撞后到达的最高点与A点间的距离为
【小问3详解】
物块与挡板发生第二次碰撞前的过程有
解得
物块与挡板发生第二次碰撞后向上运动的距离为
则内物块通过的路程
解得
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