内容正文:
公安县车胤中学2024-2025学年度上学期高一期中考试
物理试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(每小题4分,共40分。第1-7题只有一项符合题目要求;第8-10题有多项符合题目要求,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 关于质点和参考系,下列说法正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才可以看作质点
B. 研究跳水运动员在空中做转体动作时,运动员不可看成质点
C. 诗句“看山恰似走来迎”是以河岸为参考系来描述山的运动
D. 我们常说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系描述地球的运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.只要物体的体积对研究问题没有影响,无论物体的体积很大或很小都可以看作质点,故A错误;
B.研究跳水运动员在空中做转体动作时,其身体各部分的运动差异不可忽略,所以运动员不可看成质点,故B正确;
C.诗句“看山恰似走来迎”是以船(或诗人)为参考系来描述山的运动,故C错误;
D.我们常说“太阳东升西落”,是以地球为参考系描述地球的运动,故D错误。
故选B。
2. 关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A. 物体的重心一定在物体上
B. 形状规则的物体(如正方体),其重心一定在其几何中心处
C. 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向一定垂直于接触面向下
D. 同一物体在地球表面上的不同位置,所受重力与当地重力加速度的比值一定相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.物体的重心不一定在物体上,所以A错误;
B.质量分布均匀,形状规则的物体(如正方体),其重心才在其几何中心处,所以B错误;
C.物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向一定竖直向下,所以C错误;
D.同一物体在地球表面上的不同位置,所受重力与当地重力加速度的比值一定相等,这个比值是物体的质量,质量不会随位置改变而改变,所以D正确;
故选D。
3. 如图,“50 TFSI”为某品牌汽车一款车型的尾部标识,其中“50”表示车辆从静止加速到100km/h的平均加速度为5m/s2,是反映车辆加速性能的重要指标。若另一款车型百公里加速的时间为8.0s,由此推算该车的尾标应该是( )
A. 25TFSI B. 35TFSI
C. 45TFSI D. 50TFSI
【答案】B
【解析】
【详解】由于“50”表示车辆从静止加速到100km/h的平均加速度为5m/s2,表明尾部标识的数值等于车辆从静止加速到100km/h的平均加速度的10倍,根据加速度定义式有
可知,尾部标识的数值为35,即该车的尾标应该是35TFSI。
故选B。
4. 下列关于摩擦力的说法中正确的是
A. 摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比
B. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C. 滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比
D. 两物体间有摩擦力就一定有弹力,且两者方向互相垂直
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有滑动摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比,选项A错误;
B.摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反,选项B错误;
C.滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小无关,选项C错误;
D.根据摩擦力产生的条件可知,两物体间有摩擦力就一定有弹力,且两者方向互相垂直,选项D正确;
故选D.
5. 一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】步骤1:分析加速度随时间变化的规律
根据题目中给出的加速度随时间变化的规律图,可以看到加速度在0到1秒内为,在1到2秒内为,之后重复上述加速度。这意味着物体在0到1秒内加速,1到2秒内减速,之后重复前面的运动速度。
步骤2:计算速度随时间变化的规律
由于物体由静止开始运动,其初始速度为0。在0到1秒内,物体以的加速度加速,因此速度随时间线性增加,1秒末速度为1m/s。在1到2秒内,物体以的加速度减速,因此速度随时间线性减少,2秒末速度为0m/s。之后,物体重复前面的运动速度。
步骤3:确定速度随时间变化的图像
根据上述分析,速度随时间变化的图像应该在0到1秒内为一条斜率为1的直线,1到2秒内为一条斜率为的直线,之后重复。因此,正确的图像为选项A。
故选A。
6. 关于图四幅图中的弹力,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力F1
B. 乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的方向与弹簧收缩方向相反
C. 丙图中,碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D. 丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向
【答案】A
【解析】
【详解】A.为桌面受到的压力,是由于书的形变,对桌面产生向下的弹力,故A正确;
B.乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的方向与弹簧收缩或伸长方向相反,故B错误;
C.图中碗底对筷子的弹力应垂直该处碗的切面斜向上,即接触点与碗心的连线向上,故C错误;
D.绳的拉力一定沿着绳而指向绳收缩的方向,故D错误。
故选A。
7. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为L,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为t
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D. 动车的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】把动车匀减速到停的运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动
D.由匀加速直线运动位移时间关系
有
得,D错误;
A.动车从静止开始运动到经过5号候车线处,有
得,A错误;
B.动车从静止开始运动到经过5号候车线处,由
有
得,B错误;
C.由匀变速直线运动平均速度和瞬时速度的关系
有
得,C正确。
故选C。
【点睛】
8. 关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A. 它是方向垂直地面向下、、的匀加速直线运动
B. 在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1:3:5
C. 在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2:3
D. 从开始运动起下落、、所经历的时间之比为1:2:3
【答案】BC
【解析】
【分析】物体做自由落体运动的条件:只在重力作用下从静止开始。只在重力作用下保证了物体的加速度为g;从静止开始保证了物体初速度等于零。所以自由落体运动是竖直向下的初速度为0的匀加速直线运动。解决本题的关键知道自由落体运动的特点,知道自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。
【详解】A.自由落体运动是竖直向下的初速度为0的匀加速直线运动,若地面为斜面,则垂直地面向下就不是竖直向下,故A错误;
B.根据
可得,初速度为0的匀加速直线运动在前1s、前2s、前3s的位移之比为1:4:9,故在开始连续的三个1s内通过的位移之比为1:3:5,故B正确;
C.根据
在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2:3,故C正确;
D.根据
可得
从开始运动起下落、、所经历的时间之比为,故D错误。
故选BC。
9. 从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度-时间图象如图所示,则
A. 两物体相遇的时间是2 s和6 s
B. 乙物体先向前运动2 s,随后向后运动
C. 两个物体相距最远的时刻是4 s末
D. 4 s 后甲在乙前面
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在v-t图像中,图像与横坐标围成的面积表示物体发生的位移,由图可知当t=2s和t=6s时,两图像与横坐标围成的面积相等,说明位移相等,由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动,因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s.故A符合题意.
B.由图像可知,乙的速度一直为正,运动方向不变.故B不符合题意.
C.在前2s内,甲乙两者之间距离先增大后减小,第1s末相距最远.然后,乙速度大于甲的速度,二者距离先减小,然后再增大;2s末时两物体相距:
4s时,两物体相距为:
故4s时两物体相距最远.故C符合题意.
D、在t=2s时,两物体相遇,2-4s内,乙的速度比甲的大,乙在甲前面.当t=6s时,甲乙再次相遇,因此在2~6s内,甲在乙后面.故D不合题意.
10. 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。
二、实验题(共2小题,每空3分,共18分)
11. 电磁打点计时器和电火花打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,如下图甲、乙所示。请你完成下列有关问题。
(1)关于上述两种打点计时器,下列说法中正确的是( )
A. 甲打点计时器使用直流电源,乙计时器使用交流电源
B. 它们都使用220V的交流电源
C. 当电源频率为时,它们都是每隔0.02s打一个点
D. 乙计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小
(2)某次实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。,,,,,。则打点计时器在打点时小车的速度___________,小车的加速度___________(要求充分利用测量的数据)。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)CD (2) ①. 0.40 ②. 0.81
【解析】
【小问1详解】
A.甲、乙打点计时器都使用交流电源,A错误;
B.甲是电磁打点计时器,使用8V的低压交流电压,乙是电火花打点计时器,使用220V的交流电源,B错误;
C.当电源频率为时,它们都是每隔0.02s打一个点,C正确;
D.甲计时器工作时,通过振针和复写纸打点,乙计时器工作时,通过尖端放电打点,故乙计时器工作时纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小,D正确。
故选CD。
【小问2详解】
依题意,每相邻两个计数点间还有4个点,则打点的时间间隔为
[1]根据中间时刻的瞬时速度等于这一过程的平均速度
有
解得
[2]根据逐差法求加速度
有
解得
12. 某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,所用实验装置如图甲所示,所用的钩码每只质量都是30g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在下表中。(实验中弹簧始终未超过弹性限度,g取10m/s2)
钩码质量/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度/cm
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
(1)根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线_____;
(2)图线与横轴的交点的物理意义是_____;
(3)该弹簧的劲度系数k=_____N/m;
(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是_____。
【答案】 ①. ②. 弹簧的自然长度 ③. 30 ④. 弹簧被压缩1cm后弹簧的弹力
【解析】
【详解】(1)[1]描点作图,得出弹簧弹力与其长度之间的图像如下图所示。
(2)[2]图线与横轴的交点表示弹簧所受弹力F=0时弹簧的长度为6cm,即弹簧的原长;
(3)[3]图像的斜率表示弹簧的劲度系数,即
(4)[4]图线延长后与纵轴的交点表示弹簧长度为5cm即被压缩1cm时的弹力大小。
三、计算题(共3小题,共42分)
13. 每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上下沿,如图所示。(取g=10 m/s2)试求:
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)此屋檐离地面多高?
【答案】(1)0.2 s;(2)3.2 m
【解析】
【详解】方法一:利用基本规律求解
(1)设屋檐离地面高为h,滴水的时间间隔为T。由
得第2滴水的位移
第3滴水的位移
又
联立得
(2)屋檐离地高度
方法二:用比例法求解
(1)(2)由于水滴下落的时间间隔相等,则相邻两水滴之间的间距从上到下依次可设为h0、3h0、5h0、7h0,如图所示
显然,窗高为5h0,即
5h0=1 m
得
h0=0.2 m
屋檐离地高度
h=h0+3h0+5h0+7h0=3.2 m
由
滴水的时间间隔为
14. 如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量为m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
【答案】(1) ; (2) ,方向水平向左; (3)1.6kg
【解析】
【详解】(1)对结点O,作出力图如图,由平衡条件有
(2)对于乙物体,根据共点力的平衡条件可知摩擦力为
方向水平向左;
(3)当乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值为
物体甲的最大质量为
解得
15. 甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16m/s的初速度,a1=-2m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4m/s的初速度,a2=1m/s2的加速度作匀加速直线运动,求:
(1)两车再次相遇前两车相距最大距离.
(2)再次相遇时两车运动的时间.
【答案】(1)24m(2)8s
【解析】
【详解】试题分析:(1)当两车速度相等时,两车相距最远,结合速度时间公式求出两车相距最大距离的时间,结合位移公式求出相距的最大距离.(2)当乙车追上甲车时,抓住位移关系,结合运动学公式求出追及的时间.
(1)当两车速度相同时,两车相距最远,此时两车运动时间为,两车速度为v
对甲车:
对乙车:
两式联立得:
此时两车相距
(2)当乙车追上甲车时,两车位移均为x,运动时间为t
则:
解得:t=8s 或t=0(舍去)
甲车速度减为零的时间,即乙车追上甲车时,甲车速度恰好减为零
可知再次相遇的时间为8s
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公安县车胤中学2024-2025学年度上学期高一期中考试
物理试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(每小题4分,共40分。第1-7题只有一项符合题目要求;第8-10题有多项符合题目要求,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 关于质点和参考系,下列说法正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才可以看作质点
B. 研究跳水运动员在空中做转体动作时,运动员不可看成质点
C. 诗句“看山恰似走来迎”是以河岸为参考系来描述山的运动
D. 我们常说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系描述地球的运动
2. 关于物体的重力和重心,下列说法正确的是( )
A. 物体的重心一定在物体上
B. 形状规则的物体(如正方体),其重心一定在其几何中心处
C. 物体所受的重力是由于受到地球的吸引而产生的,所以方向一定垂直于接触面向下
D. 同一物体在地球表面上的不同位置,所受重力与当地重力加速度的比值一定相等
3. 如图,“50 TFSI”为某品牌汽车一款车型的尾部标识,其中“50”表示车辆从静止加速到100km/h的平均加速度为5m/s2,是反映车辆加速性能的重要指标。若另一款车型百公里加速的时间为8.0s,由此推算该车的尾标应该是( )
A. 25TFSI B. 35TFSI
C. 45TFSI D. 50TFSI
4. 下列关于摩擦力的说法中正确的是
A. 摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比
B. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C. 滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比
D. 两物体间有摩擦力就一定有弹力,且两者方向互相垂直
5. 一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示,取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 关于图四幅图中的弹力,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,由于书的形变,对桌面产生向下的弹力F1
B. 乙图中,弹簧发生弹性形变时,弹力的方向与弹簧收缩方向相反
C. 丙图中,碗对筷子的弹力沿筷子斜向上,如图中箭头所示
D. 丁图中,绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向
7. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为L,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为t
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D. 动车的加速度大小为
8. 关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A. 它是方向垂直地面向下、、的匀加速直线运动
B. 在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1:3:5
C. 在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2:3
D. 从开始运动起下落、、所经历的时间之比为1:2:3
9. 从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度-时间图象如图所示,则
A. 两物体相遇的时间是2 s和6 s
B. 乙物体先向前运动2 s,随后向后运动
C. 两个物体相距最远的时刻是4 s末
D. 4 s 后甲在乙前面
10. 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
二、实验题(共2小题,每空3分,共18分)
11. 电磁打点计时器和电火花打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,如下图甲、乙所示。请你完成下列有关问题。
(1)关于上述两种打点计时器,下列说法中正确的是( )
A. 甲打点计时器使用直流电源,乙计时器使用交流电源
B. 它们都使用220V的交流电源
C. 当电源频率为时,它们都是每隔0.02s打一个点
D. 乙计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小
(2)某次实验时将打点计时器接到频率为的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。,,,,,。则打点计时器在打点时小车的速度___________,小车的加速度___________(要求充分利用测量的数据)。(结果均保留两位有效数字)
12. 某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,所用实验装置如图甲所示,所用的钩码每只质量都是30g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,并将数据填在下表中。(实验中弹簧始终未超过弹性限度,g取10m/s2)
钩码质量/g
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度/cm
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
(1)根据这些实验数据在如图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线_____;
(2)图线与横轴的交点的物理意义是_____;
(3)该弹簧的劲度系数k=_____N/m;
(4)图线延长后与纵轴的交点的物理意义是_____。
三、计算题(共3小题,共42分)
13. 每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上下沿,如图所示。(取g=10 m/s2)试求:
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)此屋檐离地面多高?
14. 如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量为m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
15. 甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16m/s的初速度,a1=-2m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4m/s的初速度,a2=1m/s2的加速度作匀加速直线运动,求:
(1)两车再次相遇前两车相距最大距离.
(2)再次相遇时两车运动的时间.
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