2022-2023学年福建省厦门大学附属科技中学高一上学期期中考试物理试题含解析
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一、单选题(每题4分,满分20分)
1. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B. 瓶处于静止状态时,其惯性最大
C. 装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高
D. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.瓶所受重力是由于地球对瓶的吸引力而产生的,选项A错误;
B.物体的惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,选项B错误;
C.当瓶中装入水时,瓶的重心先升高后降低,则装入瓶中的水越多,瓶的重心不一定越高,选项C错误;
D.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点,选项D正确。
故选D。
2. 以下关于所用物理学的研究方法叙述不正确的是( )
A. 当时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法
B. 在探究自由落体运动规律实验中,伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况,这种方法被称为“合理外推”
C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D. 求匀变速直线运动位移时,将其看成很多小段匀速直线运动的累加,采用了微元法
【答案】C
【解析】
【详解】A.当Δt→0时,可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法,故A正确,不符合题意;
B.在探究自由落体运动规律实验中,伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法,这种方法被称为“合理外推”,故B正确,不符合题意;
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是抓住主要矛盾,忽略次要因素,这叫理想模型法,故C错误,符合题意;
D.求匀变速直线运动位移时,将其看成很多小段匀速直线运动的累加,采用了微元法,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上,在如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:线框处于平衡状态,对线框进行受力分析,线框收到两个拉力和重力作用,合力等于零,可以知道两根绳子拉力的合力等于重力,绳子的夹角越小,绳子拉力越小,当两个绳子之间的夹角为0时,绳子的拉力最小,故B正确,A.C.D错误.
考点:力的平衡、力的合成与分解的运用.
【名师点睛】本题解决时首先对线框进行受力分析,同时知道线框处于平衡状态,关键还要知道合力和分力遵循平行四边形定则,合力一定,分力夹角越大,分力越大.
4. 如图所示,每个钩码重1.0N,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了5cm(在弹簧的弹性限度内)。下列说法正确的是( )
A. 该弹簧测力计的示数为0.5NB. 该弹簧测力计的示数为2.0N
C. 该弹簧的劲度系数为20N/mD. 不挂重物时,该弹簧的劲度系数为0
【答案】C
【解析】
【详解】AB.该弹簧测力计的示数等于弹簧一端受到的拉力,则示数为1.0N,选项AB错误;
C.该弹簧的劲度系数为
选项C正确;
D.不挂重物时,该弹簧的劲度系数不变,仍为20N/m,选项D错误。
故选C。
5. 不断完善的汽车自动驾驶系统逐步呈现实用化的趋势,某次无人驾驶汽车在某路段进行直线行驶测试时以路段的起点作为x轴的原点,通过传感器发现汽车所在的坐标x与时间t的关系满足关系式(式中各物理量的单位均为国际单位制中的单位),从t = 0开始计时,下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀加速直线运动,初速度大小为1m/s
B. 汽车做匀减速直线运动,加速度大小为如
C. 0 ~ 4s内汽车的位移大小为21m,方向沿x轴正方向
D. 0 ~ 3s内汽车平均速度大小为3.5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据匀变速直线运动位移时间公式
可得汽车做匀加速直线运动,初速度大小和加速度大小分别为
v0 = 2m/s,a = 1m/s2
AB错误;
C.0 ~ 4s内汽车的位移大小为
C错误;
D.0 ~ 3s内汽车的位移大小为
0 ~ 3s内汽车的平均速度大小为
D正确。
故选D。
二、多选题(每题5分,满分25分,选全得5分,选错0分,不全得2分)
6. 中国运动健儿于2021年7月21日至8月8日在日本东京参加第32届夏季奥林匹克运动会,积极弘扬奥林匹克精神和中华体育精神,爱国拼搏,挑战自我,展现了中国青年一代使命在肩、奋斗有我的精神风貌。关于运动赛场上的精彩瞬间,下列说法正确的是( )
A. 图1中,研究管晨辰在空中的优美动作时,可以把她看作质点
B. 图2中,巩立姣在东京奥运会女子铅球决赛中以20.58米夺冠,其中“20.58米”是指铅球的位移
C. 图3中,2021年东京奥运会苏炳添以9.83秒的成绩打破亚洲100米短跑纪录,据此我们可以估算苏炳添在比赛过程中的平均速度
D. 在赛道起点观看苏炳添比赛的观众看到苏炳添飞速离开起点时,感叹道:“真快呀!”这里的“快”是指加速度大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.研究管晨辰在空中的优美动作时,不可以把她看作质点,故A错误;
B.“20.58米” 既不是铅球的位移,也不是铅球的路程,故B错误;
C.100米是苏炳添比赛的位移,9.83秒是所用的时间,因此可以估算平均速度,故C正确;
D.离开起点的“快”是指加速度大,故D正确。
故选CD。
7. 一个小球做自由落体运动,它的下落高度足够,g=10m/s2,关于这个小球的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. 小球在前2s内的平均速度为15m/s
B. 小球在第2s内的下落高度为20m
C. 小球在前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1:2:3
D. 小球在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1:4:9
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据在匀变速直线运动中,平均速度
可得,小球在前2s内平均速度为
故A错误;
B.小球在第2s内的平均速度
故B错误;
C.根据
可知,在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是1:4:9,根据
前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1:2:3,故C正确;
D.由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,在开始通过连续相等时间内的位移比为1:3:5:7…,根据
得:在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1:3:5,故D错误。
故选C。
8. 物体A、B、C叠放在水平桌面上,用水平力F拉B,使三者一起匀速向右运动,则( )
A. 物体B对物体C有向右的摩擦力作用
B. 物体A对物体B有向左的摩擦力作用
C. 桌面和物体A之间没有摩擦力的作用
D. 桌面对物体A有向左摩擦力作用
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对C受力分析可知,C水平方向不受外力,故C没有相对运动的趋势,故物体B对物体C没有摩擦力,A错误;
B.对BC分析可知,BC水平方向受向右的拉力而产生向右的运动趋势,故A对B有向左的静摩擦力,B正确;
CD.由于整体向右运动,故A相对于地面有向右的运动,故A受到地面向左的滑动摩擦力,C错误D正确。
故选BD。
9. A、B两物体同时同地同向出发,其运动的图像和图像如图甲、乙所示,已知在和两段时间内,A物体在图像中的两段曲线形状相同,则有关A、B两物体的说法中不正确的是( )
A. B. 时刻,A、B两物体第一次相遇
C. 物体A先加速后减速D. 时刻,A、B两物体第一次相遇
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图像与横轴围成的面积表示速度的变化量,内对B物体有
对A物体有
联立可得
故A正确;
B.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知内B物体的位移大于A物体的位移,则时刻,A、B两物体没有相遇,故B错误;
C.由图像可知物体A的速度一直在增大,物体A一直做加速运动,故C错误;
D.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知内A物体的位移等于B物体的位移,则时刻,A、B两物体第一次相遇,故D正确。
本题选择错误,故选BC。
10. 如图所示,两个质量均为m的相同小木块A、B叠放在一起,置于水平地面上,木块右端通过一根绕过定滑轮的轻质细绳相连,细绳刚好拉直且没有拉力,A与B、B与地面之间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向左的力F作用在A的左侧,F的大小随时间均匀变大,即。A与B之间摩擦力的大小记为f1,B与地面之间摩擦力的大小记为f2,重力加速度为g,则在A、B分离前,f1与f2随时间的变化关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.在拉力大于滑动摩擦力前,A受到B的静摩擦力向右且
图像为一次函数,对B研究,B受到的地面对其向右的静摩擦力大小为f2和A对其向左的静摩擦力大小为f1,两个力平衡,则
之后f1达到最大静摩擦力,拉力继续增加,A将要开始滑动,此时B开始受到向右的拉力,而对于A此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为,图像为一条平行线,故A正确,B错误;
CD.A开始滑动后,B受到向右的拉力、地面对其向右的静摩擦力和A对其向左的摩擦力,则
当F继续增大时,也增大,则f2逐渐减小,当增大到时,f2减为0,当拉力继续增大,B受到地面对它的摩擦力反向增大,直到增大到最大静摩擦力即
故C错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题(11-14题每空2分,共22分,15题9分,16题10分,17题14分)
11. 某质点做直线运动的图像如右图所示,则质点在2s末的速度为________m/s,在6s末质点到出发点的距离大小为________m。
【答案】 ①. 0 ②. 5
【解析】
【详解】[1]x-t图像的斜率表示速度,2s末时斜率为0,则速度为0;
[2]6s末时位移为-5m,则距出发点5m。
12. 汽车以30m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后,加速度的大小为5m/s2,则汽车刹车后2s内与刹车后8s内汽车通过的位移之比为________。
【答案】
【解析】
【详解】设刹车时间为t,根据运动学公式可得
则刹车后2s内位移为
刹车后6s汽车静止,则8s内位移为
则刹车后2s内与刹车后8s内汽车通过的位移之比为
13. 在探究竖直向下的匀变速直线运动规律的过程中,我们利用电火花计时器记录重物的下落过程,以下是某组同学在该实验中得到的一条纸带,如图所示,已知每两个计数点间的时间间隔是,用刻度尺测得,,,,,。
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A.打点计时器的安装放置要求两限位孔在同一竖直线上
B.开始打点计时的时候应先释放纸带再接通电源
C.打点计时器应接在220V的交流电源上
D.打点计时器应接在4~6V的交流电源上
(2)计算出打下点5时重物的瞬时速度是v5=________m/s(结果保留两位有效数字)。
(3)根据逐差法求出重物下落的加速度大小a=_______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的频率突然变为,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比_________(填“偏大”偏小”或“不变”),此时产生的误差属于_________误差。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.98 ③. 9.78 ④. 偏小 ⑤. 系统
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了减小阻力的影响,打点计时器的安装放置要求两限位空在同一竖直线上,故A正确;
B.开始打点计时的时候应先接通电源后释放纸带,故B错误;
CD.电火花打点计时器接高压交流电,则接在220V的交流电源上,故C正确,D错误。
故选AC。
(2)[2]打下点5时重物的瞬时速度是
(3)[3]根据逐差法求出重物下落的加速度大小为
(4)[4]如果在实验中,交流电的频率为,频率变大,则实际打点周期变小,实验员周期仍用0.02s计算,根据运动学公式
可知a偏小,即测量的加速度与真实的加速度相比偏小。
[5]此时产生的误差属于系统误差,不可避免。
14. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验。
(1)为完成实验,还必需的实验器材是________;
(2)图乙是弹簧所受弹力与伸长量的关系图线,由此可求该弹簧的劲度系数________;
(3)图线后面弯曲的原因可能是________。
A.没有考虑弹簧自身重力 B.所选的弹簧劲度系数太大
C.实验过程中超过弹簧自身弹性限度 D.钩码的质量太小
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 200 ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]为完成实验,还需要刻度尺测量弹簧的伸长量。
(2)[2]与伸长量的关系图线的斜率表示劲度系数,由此可求该弹簧的劲度系数为
(3)[3]图线后面弯曲的原因可能是实验过程中超过弹簧自身弹性限度。
故选C。
15. 动车铁轨旁相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。通过窗户看到,当他经过某一里程碑时,屏幕显示的车速是126km/h,动车继续向前行驶再经过2个里程碑时,速度变为54km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动,求:
(1)动车进站的加速度大小;
(2)动车速度变为54km/h后还要行驶多长时间才能停下来。
【答案】(1)0.25m/s2;(2)60s
【解析】
【详解】(1)动车初速度v0=126km/h=35m/s,末速度v=54km/h=15m/s,设加速度大小为a,动车前进了2000m,根据得
解得
a=0.25m/s2
(2)根据v=v0-at得
所以,动车停下来还要行驶的时间为
t=60s
16. 如图所示,两段完全相同的轻弹簧与两物块连接,弹簧劲度系数,初始状态两弹簧均为,A、B两物体的质量均为。物体与水平面间的动摩擦因数均为,已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,现以水平向右的力F作用于A右端的弹簧,g取。
(1)若,求B受到的摩擦力;
(2)若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动,求A、B间的距离。
【答案】(1)0;(2)
【解析】
【详解】(1)A与地面的最大静摩擦为
由于
所以A不会有相对滑动趋势,A静止,则A、B间的弹簧弹力为零,对B由平衡条件可知B所受摩擦力为0;
(2)若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动,以B为研究对象,B所受摩擦力为
则A、B间的弹簧弹力为10N,则弹簧的伸长量为
A、B间的距离
17. 如图所示,有一空心上下无底的弹性圆筒,它的下端距水平地面的高度为H(已知量),筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球,现让小球和圆筒同时由静止自由落下,圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的,小球碰地后的反弹速率为落地速率的,它们与地面的碰撞时间都极短,可看作瞬间反弹,运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下,它的底端与小球同时到达地面(在此之前小球未碰过地),此时立即锁住圆筒让它停止运动,小球则继续多次弹跳,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax;
(2)小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L;
(3)在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器,小球每次经过该处计数器就会计数一次,请问,光电计数器的示数最终稳定为几次?
【答案】(1);(2),;(3)9次
【解析】
【详解】(1)圆筒第一次落地做自由落体运动,有
圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动,可视为初速度为零的匀加速运动,有
联立解得
(2)根据可得圆筒第一次落地的时间
圆筒第一次弹起后到最高点的时间
圆筒第一次弹起后到落地时小球同时到达地面,所以小球从释放到第一次落地所经历的时间
可知小球下落的高度
则圆筒的高度
(3)小球第一次落地时的速度
小球能到达筒壁上距筒底处的速度
设小球最后到达距筒底处与地共碰撞n次,小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的,则有
解得
n=4次
则光电计数器的示数最终稳定为
2n+1=9次
福建省厦门市厦门大学附属科技中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷: 这是一份福建省厦门市厦门大学附属科技中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷,共6页。
2022-2023学年广东省广州大学附属中学高一上学期期末物理试题含解析: 这是一份2022-2023学年广东省广州大学附属中学高一上学期期末物理试题含解析,共20页。试卷主要包含了单选题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省广东实验中学附属江门学校高一上学期期中物理试题含解析: 这是一份2022-2023学年广东省广东实验中学附属江门学校高一上学期期中物理试题含解析,共16页。试卷主要包含了选择题,实验填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。