内容正文:
合肥卓越中学2024~2025学年度第一期期中教学质量检测
高一物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共10小题,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9、10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2024年10月23日晚,合肥天鹅湖的夜空被1024架无人机的炫酷表演所点亮。这场令人惊艳的无人机秀,吸引了无数合肥市民纷纷来到湖边,聚集观看这一时刻的辉煌,无不感叹无人机表演所带来的震撼与美丽。无人机与合肥市政府“双子塔”交相呼应、熠熠生辉!如图,展示的是小姑娘看流星的场景。下列说法正确的是( )
A. 以组成小姑娘的无人机其中一架为参考系,组成流星的无人机是静止的
B. 以“双子大楼”为参考系,组成流星的无人机是运动的
C. 如果要研究其中一架无人机的运动轨迹,不能将其当成质点
D. 如果要研究无人机螺旋桨叶上某一点的运动情况,可以将此无人机当成质点
2. 杭州第19届亚运会,在赛艇项目女子轻量级双人双桨决赛中,中国选手邹佳琪和邱秀萍以7分06秒78的成绩斩获本届亚运会首金。下列说法正确的是( )
A. 在比赛中,赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
B. 整个赛艇比赛的路程一定等于位移的大小
C. 赛艇到达终点后,虽然运动员停止划水,但由于惯性,赛艇仍会继续向前运动
D. 赛艇比赛全程的平均速度一定等于冲刺终点时瞬时速度的一半
3. 雨后,某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片,如图所示,其中第4滴水刚要离开屋檐,若滴水的时间间隔相同,第1滴水与第2滴水的实际间距为1m,取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,则拍下照片的瞬间,图中第3滴水的速度大小为( )
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
4. 如图所示,将一个篮球放在体育馆的墙角处,墙面和水平地面都是光滑的,则下列说法中正确的是( )
A. 地面若很坚硬将不发生形变,则仍对篮球有弹力作用
B. 地面对篮球有竖直向上的弹力,是因为地面发生形变
C. 墙壁对篮球有向右的弹力,因为接触一定有力的作用
D. 篮球对地面可以没有力的作用
5. 如图,《荀子·宥坐》记录孔子曰“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。由虚到满过程中,关于瓶与液体共同重心( )
A. 一直下降
B. 一直上升
C. 先下降后上升
D. 先上升后下降
6. 甲、乙两汽车在同一公路不同车道上行驶,二者均做直线运动,图甲、乙分别是甲、乙两汽车从启动开始计时的运动图像,下列说法正确的是( )
A. 甲汽车在 3s末的速度大小为 15m/s
B. 甲汽车在0~3s内的平均速度大小为 10m/s
C. 乙汽车在 2s 末的加速度大小为 10m/s2
D. 乙汽车在0~2s 内平均速度大小等于 10m/s
7. 可回收复用运载火箭是现代火箭技术的一个重要的发展方向,经过多年努力,我国也有属于自己的第一款可回收复用运载火箭,如图1所示。在某次测试中,该型火箭竖直起降的速度—时间图像如图2所示,则下列判断中错误的是( )
A. 0~内,火箭的加速度先增大后减小
B. 时刻火箭高度达到最大,随后开始下降
C. ~内,火箭处于悬停状态,时刻开始下降
D. 图2中,在时间段0~与~内图线与时间轴t所围成图形的面积相等
8. 蛟龙号是我国首台自主研制的深海载人潜水器。某次潜水实验活动中,蛟龙号完成海底实验任务后竖直上浮,速度达到时开始计时并匀减速上浮,经过时间上浮到海面,速度恰好减为零。则蛟龙号在()时刻的速度为( )
A. B. C. D.
9. 在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,它们都蕴含着丰富的物理知识,以下对它们的理解正确的是( )
A. “泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅、黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小
B. “一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响
C. “鸡蛋碰石头,自不量为”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力
D. “人心齐,泰山移”—— 如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各分力大小的代数和
10. 试卷读卡器的原理简化如图,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与顶部摩擦片之间的动摩擦因数为。正常情况下,读卡器能做到每次只进一张答题卡。搓纸轮沿顺时针方向转动,带动第一张答题卡向左运动,下列说法正确的是( )
A. 第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左 B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右
C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左 D. 三个动摩擦因数中,是最小的
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题:每空3分,共24分。
11.
(1)某实验小组用如图甲所示的装置“探究力的平行四边形定则”,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。通过规范的实验操作,结合测得的实验数据在白纸上画出力的图示,如图乙所示。
①本实验采用了________(填“控制变量”“微元法”或“等效替代”)的科学研究方法;
②图乙中力F1和F2合力的理论值是 ______,力F1和F2合力的实际测量值 ______。(请选填写“F”或“F′”)
(2)做完(1)中实验后,小组同学又将其中一个弹簧测力计拆开,取出其中的轻弹簧,将其一端竖直悬挂在铁架台上,再在其下端悬挂钩码,测量此弹簧的劲度系数,如图丙所示。由测得相关数据,画出弹簧弹力大小F与长度l的关系图像如图丁所示,则由图可得:
①该弹簧的原长为________cm;
②该弹簧的劲度系数为________N/m。
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度,一端垫起的木板上有一木块,木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连,电磁打点计时器接频率为的交流电源,接通电源后,由静止释放木块,木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D、E是选取的计数点,每相邻两计数点间还有四个点未画出。
(1)纸带______端(填“A”或“E”)与木块相连;
(2)根据图乙中的数据可知,电磁打点计时器打C点时木块的速度大小______,木块加速度大小______。(结果均保留两位有效数字)
三、计算题:本题共3小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. 一只蚂蚁在边长为L的正方体表面以最短路程从A运动到B点,用时为t。求该最短路程的大小及该过程的平均速度。
14. 酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
速度
反应距离
制动距离
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
通过分析上表,试求:
(1)驾驶员酒后的反应时间比正常情况下多多少?
(2)若汽车以的速度行驶时,发现前方处有险情,通过计算说明酒后驾驶员能否安全停车?
15. 如图所示,在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球,距离小球抛出点的正下方处有一辆长的静止小车,已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m,忽略空气阻力及小车的高度,重力加速度g取。
(1)求小球抛出点离地面的高度H;
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,通过计算说明小车是否会被小球砸到。若能,求小球砸到小车上的位置到M点的距离。若不能,求小球落地点到M点的距离。
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合肥卓越中学2024~2025学年度第一期期中教学质量检测
高一物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共10小题,共44分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9、10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2024年10月23日晚,合肥天鹅湖的夜空被1024架无人机的炫酷表演所点亮。这场令人惊艳的无人机秀,吸引了无数合肥市民纷纷来到湖边,聚集观看这一时刻的辉煌,无不感叹无人机表演所带来的震撼与美丽。无人机与合肥市政府“双子塔”交相呼应、熠熠生辉!如图,展示的是小姑娘看流星的场景。下列说法正确的是( )
A. 以组成小姑娘的无人机其中一架为参考系,组成流星的无人机是静止的
B. 以“双子大楼”为参考系,组成流星的无人机是运动的
C. 如果要研究其中一架无人机的运动轨迹,不能将其当成质点
D. 如果要研究无人机螺旋桨叶上某一点的运动情况,可以将此无人机当成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.以组成小姑娘的某架无人机为参考系时,组成流星的无人机相对于它的位置变化,是运动的,故A错误;
B.以“双子大楼”为参考系,表演中的无人机相对于大楼的位置不断改变,是运动的,故B正确;
C.研究某一架无人机的运动轨迹时,若无人机的大小和形状相对于运动范围可以忽略,可以把它看成质点,故C错误;
D.研究无人机螺旋桨上某一点的运动,需要描述该点绕转轴的转动,不能忽略无人机的大小和转动,不能把整架无人机当成质点,故D错误。
故选B。
2. 杭州第19届亚运会,在赛艇项目女子轻量级双人双桨决赛中,中国选手邹佳琪和邱秀萍以7分06秒78的成绩斩获本届亚运会首金。下列说法正确的是( )
A. 在比赛中,赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
B. 整个赛艇比赛的路程一定等于位移的大小
C. 赛艇到达终点后,虽然运动员停止划水,但由于惯性,赛艇仍会继续向前运动
D. 赛艇比赛全程的平均速度一定等于冲刺终点时瞬时速度的一半
【答案】C
【解析】
【详解】A.在比赛中,赛艇能加速前进是由于桨受到的水的推力大于船受到的水的阻力,水推桨的力和桨推水的力是一对相互作用力,故A错误;
B.整个比赛中赛艇不一定做单向直线运动,所以比赛的路程不一定等于位移的大小,故B错误;
C.到达终点后,虽然运动员停止划水,但赛艇由于惯性仍会继续向前运动,故C正确;
D.赛艇在比赛全程中并不做匀加速直线运动,所以其平均速度不一定等于终点时瞬时速度的一半,故D错误。
故选C。
3. 雨后,某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片,如图所示,其中第4滴水刚要离开屋檐,若滴水的时间间隔相同,第1滴水与第2滴水的实际间距为1m,取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,则拍下照片的瞬间,图中第3滴水的速度大小为( )
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】设滴水间隔为T,据题意可得
解得
则第3滴水的速度大小
故选A。
4. 如图所示,将一个篮球放在体育馆的墙角处,墙面和水平地面都是光滑的,则下列说法中正确的是( )
A. 地面若很坚硬将不发生形变,则仍对篮球有弹力作用
B. 地面对篮球有竖直向上的弹力,是因为地面发生形变
C. 墙壁对篮球有向右的弹力,因为接触一定有力的作用
D. 篮球对地面可以没有力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对篮球进行受力分析,篮球受到重力与地面的支持力作用,即地面对篮球有竖直向上的弹力作用,该弹力是由于地面发生形变,对与其接触的篮球产生弹力作用,故A错误,B正确;
C.篮球处于静止状态,对篮球进行受力分析,若墙壁对篮球有向右的弹力,则篮球不可能处于静止,因此接触的物体之间不一定有弹力的作用,故C错误;
D.根据上述可知,地面对篮球有竖直向上的支持力作用,由于力的作用具有相互性,则篮球对地面一定有力的作用,故D错误。
故选B。
5. 如图,《荀子·宥坐》记录孔子曰“虚则欹、中则正、满则覆”的尖底瓶,它是古人们对重心知识的巧妙应用。由虚到满过程中,关于瓶与液体共同重心( )
A. 一直下降
B. 一直上升
C. 先下降后上升
D. 先上升后下降
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】瓶本身的重心位置不变,水比较少时随着水的增加,整体的重心位置先降低然后再随着水的增加逐渐升高,C正确。
故选C。
【点睛】
6. 甲、乙两汽车在同一公路不同车道上行驶,二者均做直线运动,图甲、乙分别是甲、乙两汽车从启动开始计时的运动图像,下列说法正确的是( )
A. 甲汽车在 3s末的速度大小为 15m/s
B. 甲汽车在0~3s内的平均速度大小为 10m/s
C. 乙汽车在 2s 末的加速度大小为 10m/s2
D. 乙汽车在0~2s 内平均速度大小等于 10m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲汽车在 3s末的速度大小为
选项A错误;
B.甲汽车在0~3s内的平均速度大小为
选项B正确;
C.乙汽车在 2s 末的加速度大小为
选项C错误;
D.乙汽车若做匀加速运动,则在0~2s 内平均速度大小等于
而汽车在2s内的位移大于匀加速运动的位移,可知汽车在2s内的平均速度大于10m/s,选项D错误。
故选B。
7. 可回收复用运载火箭是现代火箭技术的一个重要的发展方向,经过多年努力,我国也有属于自己的第一款可回收复用运载火箭,如图1所示。在某次测试中,该型火箭竖直起降的速度—时间图像如图2所示,则下列判断中错误的是( )
A. 0~内,火箭的加速度先增大后减小
B. 时刻火箭高度达到最大,随后开始下降
C. ~内,火箭处于悬停状态,时刻开始下降
D. 图2中,在时间段0~与~内图线与时间轴t所围成图形的面积相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像斜率代表加速度,所以0~内,火箭的加速度先增大后减小,故A正确不符合题意;
B.时刻之后,速度仍为正值,说明速度仍向上,火箭高度未达到最大,故B错误符合题意;
C.~内,火箭处于悬停状态,时刻速度变为负方向,开始下降,故C正确不符合题意;
D.因为总位移为零,则横轴上方面积等于横轴下方面积,图2中,在时间段0~与~内图线与时间轴t所围成图形的面积相等,故D正确不符合题意;
故选B。
8. 蛟龙号是我国首台自主研制的深海载人潜水器。某次潜水实验活动中,蛟龙号完成海底实验任务后竖直上浮,速度达到时开始计时并匀减速上浮,经过时间上浮到海面,速度恰好减为零。则蛟龙号在()时刻的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小
可知蛟龙号在时刻速度为
故选B。
9. 在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,它们都蕴含着丰富的物理知识,以下对它们的理解正确的是( )
A. “泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅、黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小
B. “一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其他物体上才能产生力的作用,才能拍响
C. “鸡蛋碰石头,自不量为”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力
D. “人心齐,泰山移”—— 如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各分力大小的代数和
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.减小接触面的粗糙程度,可以减小摩擦,泥鳅黄鳝的表面都光滑且润滑,摩擦力小,故A正确;
B.力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响,故B正确;
C.根据牛顿第三定律可知,鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力等于鸡蛋撞击石头的力,故C错误;
D.如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和,故D正确。
故选ABD。
10. 试卷读卡器的原理简化如图,搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为,答题卡与顶部摩擦片之间的动摩擦因数为。正常情况下,读卡器能做到每次只进一张答题卡。搓纸轮沿顺时针方向转动,带动第一张答题卡向左运动,下列说法正确的是( )
A. 第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左 B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右
C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左 D. 三个动摩擦因数中,是最小的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.第一张答题卡相对搓纸轮有向右运动的趋势,则第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左,选项A正确;
B.前一张答题卡给后一张答题卡的摩擦力向左,即后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左,选项B错误;
C.最后一张答题卡相对摩擦片向左运动,则最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向右,选项C错误;
D.对第一张答题卡而言,要想只有这一张进入,则需;对最后一张答题卡而言,要想向左进入,则只需要;即三个动摩擦因数中,是最小的,选项D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题:每空3分,共24分。
11.
(1)某实验小组用如图甲所示的装置“探究力的平行四边形定则”,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。通过规范的实验操作,结合测得的实验数据在白纸上画出力的图示,如图乙所示。
①本实验采用了________(填“控制变量”“微元法”或“等效替代”)的科学研究方法;
②图乙中力F1和F2合力的理论值是 ______,力F1和F2合力的实际测量值 ______。(请选填写“F”或“F′”)
(2)做完(1)中实验后,小组同学又将其中一个弹簧测力计拆开,取出其中的轻弹簧,将其一端竖直悬挂在铁架台上,再在其下端悬挂钩码,测量此弹簧的劲度系数,如图丙所示。由测得相关数据,画出弹簧弹力大小F与长度l的关系图像如图丁所示,则由图可得:
①该弹簧的原长为________cm;
②该弹簧的劲度系数为________N/m。
【答案】(1) ①. 等效替代 ②. F' ③. F
(2) ①. 5 ②. 20
【解析】
【小问1详解】
①[1]一个力的效果与两个力的效果完全一样时,可以将这一个力称为这两个力的合力,故用到的是等效替代的方法;
②[2][3]由图可以看出,F'是由画图作出的力,是理论值;由于存在误差,故F'与OA不一定在一条直线上,因此F与橡皮筋OA一定在一条直线上,是实际测量值。
【小问2详解】
①[1]由图可以看出,弹簧弹力为零时,对应长度为原长,故原长为5cm;
②[2]由图像斜率大小表示劲度系数可得
12. 某实验小组用如图甲所示的实验装置测量木块运动的加速度,一端垫起的木板上有一木块,木块与穿过电磁打点计时器的纸带相连,电磁打点计时器接频率为的交流电源,接通电源后,由静止释放木块,木块带动纸带打出如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D、E是选取的计数点,每相邻两计数点间还有四个点未画出。
(1)纸带______端(填“A”或“E”)与木块相连;
(2)根据图乙中的数据可知,电磁打点计时器打C点时木块的速度大小______,木块加速度大小______。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)A (2) ①. 1.0 ②. 3.0
【解析】
【小问1详解】
静止释放木块,木块向下做匀加速直线运动,速度逐渐增大,打出的点迹增加变稀疏,可知,纸带A端与木块相连。
【小问2详解】
[1]由于相邻两计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则电磁打点计时器打C点时木块的速度大小
[2]根据逐差法可知,木块加速度大小
三、计算题:本题共3小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. 一只蚂蚁在边长为L的正方体表面以最短路程从A运动到B点,用时为t。求该最短路程的大小及该过程的平均速度。
【答案】;,方向由指向
【解析】
【详解】由图可知,、两点分别为正方体体对角线的两个端点。蚂蚁在正方体表面从运动到,需将正方体表面展开。将包含、两点的两个相邻面展开到同一平面内,、两点间的直线距离即为最短路程。
展开后,、两点在水平方向和竖直方向的距离分别为和。根据勾股定理,最短路程的大小为
平均速度等于位移与时间的比值。位移是从初位置指向末位置的有向线段,其大小为正方体的体对角线长度。根据几何关系,位移的大小为
因此,平均速度的大小为
方向由指向。
14. 酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
速度
反应距离
制动距离
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
通过分析上表,试求:
(1)驾驶员酒后的反应时间比正常情况下多多少?
(2)若汽车以的速度行驶时,发现前方处有险情,通过计算说明酒后驾驶员能否安全停车?
【答案】(1);(2)不能安全停车
【解析】
【详解】(1)驾驶员酒后的反应时间
驾驶员正常情况的反应时间
所以驾驶员酒后的反应时间比正常情况下多的时间
(2)若汽车以的速度行驶时,驾驶员酒后反应时间内的位移
汽车刹车的加速度大小
则汽车匀减速直线运动的位移
汽车的制动距离为
所以不能安全停车。
15. 如图所示,在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个可视为质点的小球,距离小球抛出点的正下方处有一辆长的静止小车,已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m,忽略空气阻力及小车的高度,重力加速度g取。
(1)求小球抛出点离地面的高度H;
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,通过计算说明小车是否会被小球砸到。若能,求小球砸到小车上的位置到M点的距离。若不能,求小球落地点到M点的距离。
【答案】(1)
(2)若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,则小球下落至地面时,小车通过的位移大小为
由于
则小车会被小球砸到; 。
【解析】
【小问1详解】
设小球从最高点下落至地面所用的时间为t,最大高度为h,则有,
解得,
则小球抛出点离地面的高度为
【小问2详解】
若小球刚好到最高点时,小车由静止开始向右做匀加速直线运动,则小球下落至地面时,小车通过的位移大小为
由于
则小车会被小球砸到;小球砸到小车上的位置到M点的距离为
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