山东省临沂市沂水、平邑2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题(解析版)
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一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示,A、B中均为直角形匀质三角尺,C为半圆形匀质量角器,D为匀质矩形刻度尺,把这些物体分别用细绳竖直悬挂,静止时所处的位置符合实际的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】悬挂物体静止时,所受的重力与细绳的拉力是一对平衡力,当物体用绳子悬挂时,其绳子的延长线必过物体的重心。故A正确,BCD错误。
故选A。
2. 如图所示,在水平地面上,一物体沿两个半径为的圆弧轨道由A经B、D到C位置,且垂直,则下列说法正确的是( )
A. 由A到的路程为
B. 由A到的路程为
C. 由A到的位移大小为,方向由指向
D. 由A到,位移的大小为,方向偏离斜向下45°
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【详解】A.由A到的路程为
故A错误;
B.由A到的路程为
故B错误;
C.由A到的位移大小为
方向由A指向C,故C错误;
D.由A到,位移的大小为
方向偏离斜向下45°,故D正确。
故选D。
3. 关于速度、速度变化量和加速度a的理解,下列说法正确的是( )
A. 越大,a就越大B. a的方向与方向相同
C. 只要,物体就做减速运动D. 由知,a与成正比,a与成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据加速度的定义式,只有当一定的情况下,越大,a就越大,A错误;
B.根据加速度的定义式,加速度方向与速度变化量的方向相同,B正确;
C.当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,,加速度的方向与速度方向不一定相反,C错误;
D.是加速度的定义式,加速度a与速度变化量、速度变化的时间无关,故D错误;
故选B。
4. 2020年12月6日12时35分,嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离,进入环月等待阶段,准备择机返回地球;12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品,采用半弹道跳跃方式再入返回,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,标志着我国探月工程再创佳绩。下列说法正确的是( )
A. 研究嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器分离时,可以将其看成质点
B. 研究嫦娥五号返回器采用半弹道跳跃方式再入返回时,可以将其看成质点
C. 嫦娥五号轨道器和返回器组合体,进入环月等待阶段,相对于月球是静止的
D. 嫦娥五号轨道器和返回器组合体,进入环月等待阶段,相对于地球是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器分离时,需要关注细节,不可以将其看成质点,故A错误;
B.研究嫦娥五号返回器采用半弹道跳跃方式再入返回时,可以将其看成质点,故B正确;
CD.嫦娥五号轨道器和返回器组合体,进入环月等待阶段,绕月球运动,相对于月球和地球都是运动的,故CD错误。
故选B。
5. 物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 内,加速度为B. 内,加速度为
C. 内,做速度方向向西的加速运动D. 内,做速度方向向东的加速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.v-t图像的斜率表示加速度,内加速度为
A错误;
B.内,加速度为
B错误;
C.内,做速度方向向西的加速运动,C正确;
D.内,做速度方向向西的减速速运动。D错误。
故选C。
6. 甲、乙两车在同一平直公路上运动,两车的位置随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两车从同一位置同时出发
B. 时间内甲、乙相距最远处一定在内的某个时刻
C. 时间内甲的平均速度大于乙的平均速度
D. 时刻甲车的速度大于乙车的速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,0时刻两车所处位置不相同,即两车的出发位置不相同,故A错误;
B.两个图像的同一时刻的位移差表示甲乙的相距距离,时间内甲、乙相距最远是0时刻;
C.时间内,甲乙的位移相同,时间相同,则甲的平均速度等于乙的平均速度,故C错误;
D.由图像的斜率等于速度大小可知,在时刻甲车的速度大于乙车的速度,故D正确;
故选D。
7. 如图所示,手握水杯置于空中处于静止状态,则( )
A. 水杯受到手的摩擦力与水杯的重力是一对平衡力
B. 水杯对手的摩擦力与手对水杯的摩擦力是一对平衡力
C. 增加手握水杯的力,手对水杯的最大静摩擦力不变
D. 手与水杯间的动摩擦因数越大,水杯对手的静摩擦力就越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.水杯受到的摩擦力和水杯的重力使水杯处于静止状态,是一对平衡力,故A正确;
B.水杯对手的摩擦力与手对水杯的摩擦力作用在两个物体上,是一对作用力与反作用力,故B错误;
C.增加手握水杯的力,手对水杯的最大静摩擦力增大,故C错误;
D.水杯对手摩擦力是静摩擦力,与动摩擦因数无关,与水杯的重力有关,故D错误。
故选A。
8. 甲、乙两相同的货车在相邻的直线车道中匀速行驶,甲车速度为72km/h,乙车速度为36km/h,当甲货车尾部与乙车的前端平齐时,甲货车突然以的加速度匀减速刹车,乙车仍匀速运动,已知货车长为6m,则经多长时间乙车完全超越甲车( )
A. 6.2sB. 6sC. 5sD. 1.2s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,甲车的速度为
乙车的速度为
设经过时间甲车停止,由运动学公式可得
此时甲车的位移为
乙车的位移为
此时,甲货车尾部与乙车前端仍平齐,设再经过时间乙车完全超越甲车,则有
则乙车完全超越甲车的时间为
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,小球以的初速度冲上光滑斜面(斜面足够长),小球的运动可视为匀变速直线运动,经过速度大小变为,则小球的加速度大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】设沿斜面向上为正方向,若2s后物体的速度仍向上,则有
则小球的加速度大小为,负号说明加速度向下。
若2s后速度方向向下,则有
则小球的加速度大小为,负号说明加速度向下。
故选AC。
10. 高空抛物严重威胁人身和财产安全。我国2021年1月正式实施的《中华人民共和国民法典》规定,公民要为高空抛物行为承担法律责任。一专业团队测试鸡蛋从高空自由落地时的冲力,某次实验让一枚鸡蛋从20层楼楼顶等高处自由下落,不计空气阻力,则鸡蛋落地的时间t和落地速度大小v约为( )
A. 2.8sB. 3.6sC. 96km/hD. 124km/h
【答案】BD
【解析】
【详解】20层楼楼顶距离地面的高度约为65m,则落地时间
落地速度
故选BD。
11. 已知甲、乙两个物体同时从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,甲、乙两物体的位移之比为,则( )
A.
B.
C. 任意时刻甲、乙两物体的速度之比均为
D. 再经过时间,甲、乙两物体的平均速度之比为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.由公式
可知
故A正确,B错误;
C.由公式
得
任意时刻甲、乙两物体的速度之比均为1:4,故C正确;
D.再经过时间t,甲、乙两物体的位移比为1:4,由平均速度公式
知甲乙的平均速度之比为1:4,故D正确。
故选ACD
12. 一物体由静止开始运动,其加速度a与位移x的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的最大速度为
B. 当位移为时,物体的速度为
C. 当位移为时,物体正好速度为0
D. 物体先做匀加速直线运动,后做加速度逐渐减小的加速运动
【答案】AD
【解析】
【详解】CD. 物体由静止开始运动,根据图像知,物体的加速度先不变,后随位移均匀减小,故物体先做匀加速直线运动,后做加速度逐渐减小的加速运动,故加速度减为0时,位移为时,速度最大,故C错误,D正确;
A.根据初速度为0的运动学规律
知加速度a与位移x的图线与坐标轴所围面积为,设为最大速度,故
解得
故A正确;
B. 当位移为时,根据初速度为0的运动学规律知
解得物体的速度为
故B错误。
故选AD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 如图所示,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,设计实验记录表格,记录弹簧在不同拉力下弹簧的长度。实验时弹簧始终处于弹性限度范围内,g取。弹簧的弹力等于钩码对弹簧的拉力。
(1)根据表格中的实验数据,在坐标纸上描点,作出图像;( )
(2)图像与x轴交点的物理意义______;
(3)由图像得到弹簧的劲度系数______(结果保留3位有效数字)
【答案】 ①. ②. 表示弹簧的原长为 ③. 31.9##32.0##32.1##32.3
【解析】
【详解】(1)[1]根据表格中的实验数据,在坐标纸上描点,作出图像
(2)[2]由胡克定律可知
图像与x轴交点的物理意义表示弹簧的原长为。
(3)[3]由图像得到弹簧的劲度系数为
14. 打点计时器是一种使用______(交流或直流)电源的计时仪器,电源频率为,每打5个点取一个计数点。如图是探究小车匀加速时,速度随时间变化规律实验中得到的一条纸带,有A、B、C、D四个计数点,请从刻度尺上读出A点读数______,纸带的______(A或D)端连着小车。计算出C点的瞬时速度______(结果保留2位小数)。
【答案】 ①. 交流 ②. 1.00 ③. A ④. 0.10
【解析】
【详解】[1]打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
[2]该刻度尺的最小刻度为0.1mm,所以A点读数XA=1.00cm。
[3]小车做匀加速直线运动,打点的间距应越来越大,所以应该是纸带的A端连着小车。
[4]电源频率为50Hz,每打5个点取一个计数点。即每两点之间的时间间隔为
计算出C点的瞬时速度
15. 在黑龙江省漠河,冬季漫长而寒冷,雪橇作为当地居民的一种运输工具经常被使用。一个有木制滑板的雪橇,连同车上物资的总质量为。g取。求:
(1)在水平的冰道上,马要在水平向东方向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进。
(2)雪橇在水平冰面上运动时,马拉雪橇的绳子突然断裂,之后雪橇继续滑行一段距离后停下来,在滑行过程中雪橇所受的摩擦力。
几种材料间的动摩擦因数
【答案】(1);(2),方向水平向西
【解析】
【详解】(1)以雪橇为研究对象,受力分析如图所示
水平方向上二力平衡
……①
……②
……③
代入数值得
……④
(2)雪橇滑行时受到的依然是滑动摩擦力
……⑤
得
……⑥
方向水平向西……⑦
16. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图,是实验小组在北京的某实验室,拍摄小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔闪光一次。照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米。
求:(1)当地的重力加速度大小。
(2)下落到点时物体速度大小。
(3)若把该实验挪到我国的北极黄河站,开始下落的第一段距离与相比,是变大还是变小,请说明原因。
【答案】(1);(2);(3)变大,在地球表面上重力加速度随纬度的升高而变大
【解析】
【详解】根据题中的图片信息可知
, , ,
由匀变速直线运动的推论公式得
代入数值得
(2)由匀变速直线运动的推论公式得
代入数值得
(3)变大,因为在地球表面上重力加速度随纬度的升高而变大。
17. 我国国产大飞机C919在某次试飞结束后着陆,着陆过程中做匀减速直线运动,加速度大小为,飞机着陆后第内位移为,方向向东。
求:(1)着陆后第末的速度;
(2)着陆后内的位移大小和平均速度的大小;
(3)飞机停止运动前最后内的位移大小。
【答案】(1),速度方向向东;(2),;(3)27m
【解析】
【详解】(1)第内的位移等于前内的位移减去前内的位移,设为初速度
代入数值得
第末的速度
代入数值得
速度方向向东
(2)飞机停下来的时间为,由,解得
内的位移
由平均速度公式得
(3)最后内的位移应用逆向思维处理
代入数值解得飞机停止运动前最后内的位移大小
18. 体育老师带领学生做了一个游戏:直线跑道上,在出发点同侧距离出发点32m、100m处各放有一小棒,游戏规则是把这两棒全部捡起来(捡棒时间不计,捡棒时人的速度为0),看谁用的时间最短。已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为,运动的最大速度不超过10m/s。求:
(1)该同学捡第一棒前允许的最大速度;
(2)该同学从出发点到捡起两棒总共需要的最短时间。
【答案】(1);(2)19.8s
【解析】
【分析】
【详解】(1)设运动的最大速度为,由运动学公式
解得
(2)因为
所以捡第一棒的过程中,先加速,再减速用时最短
设再经过时间捡第二棒
解得
加速最大速度
所以捡第二棒时,应先加速,再匀速最后减速。设加速减速的总时间为,匀速的时间,则
所以
解得
可得
物码质量
0
50
100
150
200
弹簧总长度
2.0
3.6
5.1
6.7
8.1
材料
动摩擦因数
材料
动摩摖因数
钢——钢
0.25
钢——冰
0.02
木——木
0.30
木——冰(雪)
0.03
木——金属
0.20
楾胶轮胎——路面(干)
0.71
皮革——铸铁
0.28
木——皮带
0.40
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