摘要:
**基本信息**
以冰壶运动、传送带等真实情境为载体,覆盖运动学、力学核心知识,通过选择、填空、计算梯度设计,考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题/60分|惯性、自由落体、力的分解等|第1题以冰壶运动考惯性(物理观念),第5题结合v-t图分析追及问题(科学思维)|
|填空题|3题/18分|摩擦力、实验数据处理|第14题通过纸带数据考查加速度计算(科学推理),第15题结合弹簧弹力实验(科学探究)|
|计算题|2题/22分|弹簧与摩擦力综合、跳伞运动|第17题整合自由落体与匀减速运动,考查运动学公式应用(科学论证)|
内容正文:
2023-2024学年广西壮族百色市高一物理第一学期期末学业水平测试试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、冰壶是冬奥会的正式比赛项目。冰壶从运动员手中离开后,还可以继续向前运动一段距离,这是因为冰壶
A.不受力的作用 B.受到一个向前的力
C.在运动过程中合力为零 D.具有保持原来匀速直线运动的性质
2、做自由落体运动的甲乙两物体所受的重力之比为 2:1,
下落高度之比为 1:2,则( )
A.下落过程中的加速度之比为 2:1
B.下落时间之比为 1:2
C.落地速度之比为1:
D.若甲乙同时下落,在甲落地前,两者间的距离越来越近
3、完全相同的三块木板并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,且穿过第三块木块后子弹速度恰好为零,则子弹依次刚射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用的时间之比正确的是( )
A.v1:v2:v3=3:2:1 B.v1:v2:v3=::1
C.t1:t2:t3=::1 D.t1:t2:t3= 1::
4、在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如甲图为斧子把木头劈开的图,已知两个侧面之间的夹角为,斧子对木头施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力、,由乙图可得下列关系正确的是
A. B.
C. D.
5、甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在下图描述两车运动的v-t图中,直线a、b分别描述了甲、乙两车在0-20s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是
A.在0-10s内两车逐渐靠近
B.在10s-20s内两车逐渐远离
C.在5s-15s内甲车的位移大于乙车的位移
D.在0-20s内两车的位移相等
6、如图所示,两完全相同的小球M和N放在光滑竖直挡板和固定斜面间,处于静止状态.现顺时针缓慢转动挡板,在挡板缓慢转动到与斜面垂直的过程中
A.N球对斜面的压力减小
B.M球对挡板的压力逐渐减小
C.M、N两球间的弹力逐渐增大
D.M球对斜面的压力逐渐增大
7、一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其-t的图象如图所示,则( )
A.质点做匀加速直线运动,加速度为1m/s2
B.质点在1 s末速度为2m/s
C.质点在第1 s内的平均速度0.75m/s
D.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s
8、小船被绳索拉向岸边,如图所示,船在水中运动时设水的阻力大小不变,那么在小船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子的拉力FT不断增大
B.绳子的拉力FT不变
C.船受的浮力减小
D.船受的浮力增大
9、如图所示,水平传送带以不变的速度v=10m/s向右运动。将可视为质点的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经时间t,Q的速度也变为10m/s,再经相同的时间到达B端,则以下说法正确的是( )
A.前t秒物体作加速运动,后t秒物体作减速运动 B.后t秒内Q与传送带之间无摩擦力
C.前t秒Q的位移与后t秒Q的位移之比为1:2 D.Q由传送带左端到右端的平均速度为7.5m/s
10、 (多选)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.下列说法正确的是
A.A物体受到的摩擦力不为零,方向向右
B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力为零
C.B、C两物体受到的摩擦力大小相等,方向相反
D.B、C两物体受到的摩擦力大小相等,方向相同
11、物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
C.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
D.乙在整个t=6s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
12、某年广州春节焰火晚会农历正月初一在珠江河段琶洲会展中心的主会场和白鹅潭江面的分会场精彩上演.在焰火运动的过程中,以下说法中正确的是 ( )
A.焰火的速度越大,加速度也一定越大
B.焰火的速度变化越快,加速度一定越大
C.焰火的加速度不断减小,速度一定越来越小
D.某时刻速度为零,其加速度不一定为零
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、如图所示,用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上,F=50N。方向垂直于墙,若物体匀速下滑,物体与竖直墙间的动摩擦因数是_________,若物体静止不动,它受到的静摩擦力是_______N,方向_______(取g=10N/kg)
14、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图甲所示的装置,打点计时器使用的交流电频率为50Hz
(1)该同学得到如图乙所示的一条纸带,图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出,已知A、B、C三点到O点的距离分别为2.86cm、6.21cm和10.06cm,则由此可得小车运动的加速度大小为_____m/s2(结果保留一位小数)
(2)该同学根据数据作出的a-F图象如图丙所示,则图中直线不过原点的原因是_____
A.实验中没有对小车平衡摩擦力
B.在对小车平衡摩擦力时,长木板倾角太大
C.在对小车平衡摩擦力时,长木板倾角太小
D.实验中没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量纸带打点计时器
15、在“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验中,某同学将一轻质弹簧竖直悬挂,已知弹簧原长为0.10m.当弹簧下端挂2.0N钩码时,弹簧伸长了0.01m,则弹簧的劲度系数k=________N/m;若测得弹簧的长度为0.12m时,则弹簧的弹力大小F=________N
三.计算题(22分)
16、(12分)如图所示,一质量不计的弹簧原长为,一端固定于质量的物体上,另一端施一水平拉力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.45,当弹簧拉长至时,物体恰好向右匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧压缩至,物体受到的摩擦力?
(3)若将弹簧拉长至,物体受到的摩擦力?
17、(10分)跳伞运动员从悬停在距地面404m高处的直升飞机上由静止跳下,先做自由落体运动,当下落180m时打开降落伞,降落伞打开后做匀减速直线运动,跳伞运动员到达地面时的速度为4m/s.g取10m/s2.问:(1)跳伞运动员打开降落伞时速度是多少?(2)跳伞运动员运动的总时间是多少?
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、D
【解析】ABC.冰壶被推出后不再受向前的推力,受到的竖直方向的重力与支持力平衡,水平方向受到冰面的向后的摩擦力,故ABC都错误;
D.冰壶被推出后不再受推力,冰壶还可以继续向前运动一段距离,这是因为冰壶具有保持原来运动的性质(即惯性),故D正确。
故选D。
2、C
【解析】自由落体运动的加速度相等,结合位移时间公式,通过下落的高度之比得出下落的时间之比.根据速度位移公式求出落地的速度之比;
【详解】A、自由下落的物体,加速度相等,与质量无关,均为g,故A错误;
B、根据得,因为下落的高度之比为1:2,则下落的时间之比为,故B错误;
C、根据得,下落的高度之比为1:2,则落地的速度之比为,故C正确;
D、若甲乙同时下落,下落的快慢程度相同,在甲落地前,两者间的距离不变,故D错误;
故选C
【点睛】关键知道自由落体运动的特点,结合运动学公式灵活求解
3、B
【解析】AB.采用逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,根据知,从开始到经过第3个木块,第2个木块、第1个木块所经历的位移之比为1:2:3,则射入第3个木块、第2个木块、第1个木块的速度之比为,所以子弹依次刚射入每块木块时的速度之比::::1,A错误B正确
CD.因为初速度为零的匀加速直线运动,在相等位移内所用的时间之比为1:,则子弹通过每块木块所用的时间之比为,CD错误
4、A
【解析】选斧子为研究对象,斧子对木头施加一个向下的力F,其作用效果与沿斧子的斜面垂直向下方向分解的分力和的作用效果是相同的,力F的分解如图:
则:,
因此有:,故A正确,B,C,D错误;故选A
【点睛】对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可
5、D
【解析】根据速度图象直接得出两车的速度大小,分析两车之间的位置关系.根据“面积”等于位移,分析何时两车的位移相等
【详解】在0-10s内,乙车的速度大于甲车的速度,甲车在乙车的后方,两车的距离逐渐增大,相互远离.故A错误.在10-20s内,甲车的速度大于乙车的速度,两车逐渐靠近.故B错误.根据图象的“面积”物体的位移大小,可以看出,在5-15s内两车的位移相等.故C错误.两车t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标,由图看出t=20s时两车的位移相等,再次在公路上相遇.故D正确.故选D
【点睛】利用速度时间图象求从同一位置出发的解追及问题,主要是把握以下几点:①当两者速度相同时两者相距最远;②当两者速度时间图象与时间轴围成的面积相同时两者位移相同,即再次相遇;③当图象相交时两者速度相同
6、B
【解析】现逆时针缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中,两完全相同的小球处于静止状态.则小球N受力不变,而小球M由于挡板对球M的弹力方向发生变化,导致球M对挡板及斜面作用力发生变化
【详解】虽然挡板在变化,但球M对球N的弹力方向没变,球N的重力没变,斜面对球N的支持力方向也没变,虽然球N位置在缓慢变化,但球N所受力没有变化,故N球对斜面的压力不变,MN两球的弹力没有变.所以AC错误;
球M受力分析,当缓慢转动挡板至挡板与斜面垂直的过程中,弹力F1的方向也从图示位置转动到与斜面平行位置.则两个弹力的合力不变,当夹角变小时,两弹力大小均变小,故M球对挡板的压力逐渐减少,M球对斜面的压力逐渐减少.故B正确,D错误;故选B
【点睛】挡板的缓慢变化,导致弹力F1的方向在变化,从而出现两力的合力不变,而其夹角变小,可以确定这两力大小如何变化.当然可以通过画受力的动态图来一目了然
7、AB
【解析】AD.由图得:
根据
得
对比可得:
则加速度为
a=2×0.5=1 m/s2
由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,故A正确,D错误;
BC.质点的初速度v0=1 m/s,在1 s末速度为
v=v0+at=2 m/s
质点在第1s内的平均速度
故B正确,C错误
故选AB。
8、AC
【解析】AB.小船的受力情况如图所示.据平衡条件知
则拉力:
小船向岸边运动时,角增大,增大,A对,B错;
CD.浮力:
因为增大,sinθ增大,所以浮力F减小,C对,D错。
故选AC。
【点睛】本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解.利用正交分解方法解体的一般步骤:①明确研究对象;②进行受力分析;③建立直角坐标系,建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上,将不在坐标轴上的力正交分解;④x方向,y方向分别列平衡方程求解
9、BCD
【解析】A.对物体Q受力分析可知,前t秒物体作加速运动,后t秒物体做匀速直线运动,故A错误;
B.后t秒物体与传送带间无相对滑动,所以后t秒内Q与传送带之间无摩擦力,物体做匀速直线运动,故B正确;
C.前t秒物体作匀加速运动,位移为
后t秒物体做匀速直线运动,位移为
所以前t秒Q的位移与后t秒Q的位移之比为1:2,故C正确;
D.物体Q的总位移为
所以平均速度为
故D正确。
故选BCD。
10、BD
【解析】A、A物体做水平方向的匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;
BCD、B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿斜面向上的静摩擦力,大小等于mgsinθ,故B、D正确,C错误;
故选BD
【点睛】关键是判断两个物体间是否存在摩擦力,需要判断两个物体间的相对运动或者相对运动趋势,摩擦力方向和相对运动或者相对运动趋势方向相反,BC两物体有向下滑动的趋势,受到沿斜面向上的静摩擦力
11、BD
【解析】AB.甲图位移-时间图象,斜率表示速度,可知甲做匀速直线运动,故甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变,位移为
故A错误,B正确;
CD.乙图是v-t图象,速度的正负表示运动的方向,故前3s向负方向运动,后3s向正方向运动,即做来回运动,总位移为零,故C错误,D正确。
故选BD。
12、BD
【解析】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,说明速度变化越快;速度大时加速度不一定大;故A错误;
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,焰火的速度变化越快,说明加速度越大,故B正确;
C.焰火的加速度不断减小时,速度变化变慢,但不一定减小,如下降过程,故C错误;
D.在最高点时刻速度为零,其加速度一定不为零,故D正确
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、 (1).0.2 (2).10 (3).向上
【解析】[1][2][3] 物体匀速下滑时,物体受到重力mg、压力F、墙壁的支持力N和滑动摩擦力f,由平衡条件得
f=mg=10N,N=F=50N
所以
物体处于静止状态,受静摩擦力,根据平衡条件:
f=G=10N,方向竖直向上
14、 ①.0.5 ②.B
【解析】(1)根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;
(2)结合实验原理进行误差分析;
【详解】(1)图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出,则相邻两计数点之间的时间间隔为,
根据匀变速直线运动的推论公式得:;
(2)图中当时,,也就是说当绳子上没有拉力时,小车加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是在对小车平衡摩擦力时,长木板倾角太大,故选项B正确,ACD错误
【点睛】把握实验原理才能准确的把握实验的操作步骤,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
15、 ①.200 ②.4.0
【解析】当弹簧下端挂2.0N的重物时,弹簧的拉力等于重物的重力,根据胡克定律求出弹簧的劲度系数,当测得弹簧的长度为0.12m时,由胡克定律求出弹簧的弹力;
【详解】当弹簧下端挂的重物时,弹簧的拉力,弹簧伸长的长度,根据胡克定律,得弹簧的劲度系数为:;
当测得弹簧的长度为时,弹簧的伸长量为:,
此时弹簧的弹力为:
【点睛】弹簧的弹力与形变量的关系遵守胡克定律,公式中,是弹簧伸长的或压缩的长度,不是弹簧的原长
三.计算题(22分)
16、 (1);(2)16N、方向水平向右;(3)18N、方向水平向左
【解析】(1)由物体恰好匀速运动
根据胡克定律,可得
联立,解得
弹簧的劲度系数为400N/m。
(2)根据胡克定律,可得
代入数据,得
此时,物体不动,由二力平衡,可得
若将弹簧压缩至,物体受到的摩擦力大小16N,方向水平向右。
(3)根据胡克定律,可得
代入数据,得
则,物体所受滑动摩擦力
若将弹簧拉长至,物体受到的摩擦力大小为18N,方向水平向左。
17、 (1) (2)
【解析】( 1)飞行员下落404m后打开降落伞,此过程做自由落体运动,根据自由落体运动速度位移关系即可求解运动员打开降落伞时的速度大小。(2)伞张开后运动员做匀减速运动,初速度等于自由落体运动的末速度,由速度位移关系式求解运动员的加速度大小。(3)由速度公式分别两个过程的时间,再求总时间。
【详解】运动员打开降落伞前做自由落体运动,竖直位移为
根据
可知打开降落伞时的速度为
(2)打开降落伞后做匀减速直线运动,已知
位移
由速度位移关系
解得:
打开降落伞前的自由落体时间为
匀减速直线运动的时间
故运动员运动的总时间为
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