内蒙古赤峰市元宝山区第一中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题(Word版附解析)
展开第I卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-12题有多项符合题目要求。全部选定的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 因为1秒很短,所以1秒表示时刻
B. 运动员跑完800 m比赛,800 m指的是路程大小
C. 研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员的动作,可以将运动员看作质点
D. 只有静止的物体才能选作为参考系
【答案】B
【解析】
【详解】A.虽然1秒很短,指的是时间长度,是时间间隔,故A错误;
B.运动员跑完比赛,轨迹是曲线,故指的是路程大小,故B正确;
C.点没有大小,谈自转无意义,故研究在冰面上旋转的花样滑冰运动员动作时,运动员不可以简化为点,故C错误;
D.参考系的选取是任意的,并不是只有地面上的静止物体才可以作为参考系,故D错误。
故选B。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 重力就是地球对物体的吸引力,重力的方向总是竖直向下的
B. 物体落向地面时,它受到的重力大小小于它静止时受到的重力大小
C. 力的三要素不同,力的作用效果可能不同
D. 如果物体有几何中心,则该几何中心就是重心位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,重力的方向总是竖直向下的,选项A错误;
B.物体落向地面时,它受到的重力大小等于它静止时受到的重力大小,选项B错误;
C.力的三要素:大小、方向及作用点直接决定力的作用效果,力的三要素不同,力的作用效果可能不同,选项C正确;
D.只有质量分布均匀的几何体,重心才会在几何重心,故选项D错误;
故选C。
【点睛】此题考查学生对重力的理解;要知道重力是由于地球的吸引而产生的,但不等于地球的吸引力,重力的方向竖直向下,而不是垂直向下;只有质量分布均匀的股则的几何体的重心才在几何中心位置,这些都是易错点.
3. 关于弹力的说法,正确的是( )
A. 两物体只要直接接触,就一定产生弹力
B. 挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变产生的
C. 绳对物体的拉力方向总是沿绳方向的,但可以不指向绳收缩的方向
D. 木块放到桌面上受向上的弹力,是由于木块发生微小形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A:弹力产生要具备两个条件:一是两物体要相互接触,二是接触面要发生弹性形变(或者说相互挤压).故A项错误.
B:挂在电线下的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变产生的.故B项正确.
C:绳对物体的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向,故C项错误.
D:木块放到桌面上受向上的弹力,是由于桌面发生微小形变产生的.故D项错误.
4. 关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中错误的是( )
A. 有摩擦力一定有弹力
B. 同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直
C. 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,跟物体的相对运动方向相反
D. 静摩擦力是在两个运动的物体之间产生,其大小与两个物体间的压力成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.从摩擦力产生的条件来看,有摩擦力一定有弹力,但有弹力不一定有摩擦力,A 正确;
B.弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向沿着接触面,同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直,B正确;
C.滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,跟物体的相对运动方向相反,C正确;
D.静摩擦力的大小不一定与接触面上的压力成正比,最大静摩擦力与两个物体间的压力成正比,D错误。
故选D。
5. 如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上处于静止状态,其中F1=8N,F2=1N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( )
A. 7N,方向向左B. 7N,方向向右
C. 1N,方向向左D. 1N,方向向右
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】因F1=8N,F2=1N,则物体受到的静摩擦力为f=7N,方向向左,则最大静摩擦力大于7N;当撤去F1,此时剩下F2=1N<7N,则物体仍然静止,木块受到的摩擦力为1N,方向向右。
故选D。
6. 苹果从某一高度静止释放,已知落地前倒数第二秒内的位移是10m,苹果的运动视作自由落体运动,重力加速度为10m/s2,则苹果释放的高度为( )
A. 45mB. 36.75mC. 31.25mD. 11.25m
【答案】C
【解析】
【详解】设最后一秒内的位移为,由运动学公式有
得最后一秒内的位移为
所以高度为
故选C。
7. 一辆警车在平直的公路上以40km/h的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有事故发生,该警车要尽快赶到出事地点,且到达出事地点的速度也为40km/h,则下列方式符合要求的是( )
A. 一直匀速B. 先减速再加速C. 一直加速D. 先加速再减速
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】根据位移与速度的关系
由于位移相同,要尽快赶到出事地点,且到达出事地点的速度也是40km/h,那么就要平均速度最大,所以当警车先加速再减速时,需要的时间最短,ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线,下列判断错误的是( )
A. 物体在0-2s沿正方向运动
B. 前2秒的加速度与后两2秒的加速度相同
C. 物体在4s内位移为零
D. 物体在运动的4s内加速度方向发生了改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据速度图线知,物体在0-2s内速度为正,沿正方向运动,故A正确;
B D.速度图线中,斜率表示加速度,前2秒与后两2秒的斜率相同,故加速度相同,物体在运动的4s内加速度方向是不变的,故B正确,D错误;
C.速度图线中,图线与坐标轴所围面积等于位移,故物体在4s内位移为
故C正确。
故选D。
9. 甲、乙车从同一位置沿同一直线运动的x-t图像如图所示,其中甲车的图像为抛物线,且t=6s时,甲车离出发点的距离最远,乙车的图像为一条过原点的倾斜直线。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,甲车的速度大小为15m/s
B. 甲车的加速度大小为0.5m/s2
C. t=6s时甲车离出发点的距离为27m
D. t=8s时两车的速度相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB.匀变速直线运动的x-t图像为抛物线,由于甲车的图像开口向下,所以甲车沿x轴方向做匀减速直线运动,设加速度大小为a,初速度大小为v0。t=6s时甲车速度减为0,则根据运动学公式有
t=8s时甲车的位移为40m,则
联立解得,,故A正确,B错误;
C.t=6s时甲车离出发点的距离为
故C错误;
D.t=8s时甲车的速度为
负号表示沿x轴负方向。
乙车的速度为
两车速度大小相同,但方向不同,故D错误。
故选A。
多选题
10. 某汽车在平直公路上以的速度匀速行驶,现因前方发生紧急事件刹车,加速度的大小为,则下列说法中正确的是( )
A. 刹车后1s末的速度为
B. 刹车后3s末的速度为
C. 刹车后1s内的位移为9m
D. 刹车后3s内的位移为12m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.刹车后1s末的速度为
A正确;
B.汽车最终停止,不会反向运动,B错误;
C.刹车后1s内的位移为
C正确;
D.汽车停止时间为
刹车后3s内已经停止,位移为
D正确。
故选ACD。
11. 如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A. 三者到达桌面时的速度大小之比是
B. 三者运动时间之比为3∶2∶1
C. b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D. 三个小球运动加速度与小球的质量有关
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据
可得故到达桌面时的速度之比
故A正确;
B.根据
得三者运动时间之比
故B错误;
C.b与a开始下落时间差
c与b开始下落的时间差
故C正确;
D.三个小球的加速度与重力和质量无关,等于重力加速度,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,在水平面上固定着四个材料完全相同的木块,长度分别是L、2L、3L、4L一子弹以水平初速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块时速度恰好为0,则( )
A. 子弹通过所有木块平均速度和初速度之比
B. 子弹穿出第一个木块和第三个木块时的速度之比
C. 子弹通过第二个木块和第三个木块的时间之比上
D. 通过前二个木块和前三个木块的时间之比
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.子弹通过所有木块的平均速度和初速度之比
故A错误;
B.若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块时速度恰好为0,根据逆向思维,由
可得子弹穿出第一个木块和第三个木块时的速度之比
故B正确;
C.子弹穿出第二个木块的速度为
穿过第二个木块的平均速度为
所用时间
子弹通过第三个木块的平均速度
所用时间
则子弹通过第二个木块和第三个木块的时间之比
故C正确;
D.设总时间为t,则
解得
穿过最后一块木板过程中,根据逆向的匀加速直线运动可得
所用时间为
穿过最后两块木板过程中,根据逆向的匀加速直线运动可得
所用时间为
故通过前二个木块和前三个木块的时间之比
故D正确。
故选BCD
第II卷(非选择题)
二、实验题(14分,每空2分)
13. 某同学用图1的装置测定重锤自由下落时的加速度。当纸带在重锤带动下向下运动时,打点计时器在纸带上打下一系列的点。
(1)该实验中,下列方法有助于减小实验误差的一项是___________;
A.重锤质量的称量应尽可能准确
B.选用的重锤的密度应尽可能小些
C.操作时,应先释放纸带,后接通电源
D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上
(2)实验中打出的纸带如图2所示。O为打下的第Ⅰ个点,A、B、C为距O较远的连续三个点。用刻度尺量出h1= 14.31cm,h2=17.80cm,h3=21.68cm。计时器所用电源的频率为50 Hz。
①计时器打下B点时重锤的速度 ___________ 重锤下落的加速度。a=___________m/s2;(结果保留三位有效数字)
②该同学用测得的加速度a的值作为当地的重力加速度的值,但是发现它与当地的标准值存在差异,你认为产生差异的原因可能是___________。
【答案】 ①. D ②. 1.84 ③. 9.75 ④. 重锤受到空气阻力影响,纸带与计时器间有摩擦力
【解析】
【详解】(1)[1] A.根据实验原理可知,实验中不需要知道重锤质量,所以重锤质量的称量应尽可能准确不能减小误差,故A错误;
B.减小空气阻力影响,应选用的重锤的密度应尽可能大些,故B错误;
C.操作时,应先接通电源,后释放纸带,故C错误;
D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上,故D正确;
故选D。
(2)①[2]计时器打下B点时重锤的速度为
m/s
[3]根据逐差法可知重力加速度为
m/s2
②[4] 误差的原因可能是重锤受到空气阻力影响,纸带与计时器间有摩擦力。
14. (1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F-L图像,由图像可知:弹簧原长L0=______cm,求得弹簧的劲度系数k=______N/m。
(2)如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图乙,由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。
【答案】 ①. 3.0 ②. 200 ③. 3
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,当弹力为零时弹簧的长度为其原长,故弹簧的原长为
[2]根据胡克定律可知
(2)[3]刻度尺的最小刻度为1mm,故指针所指刻度尺示数为
由胡克定律可知
由题可知
由此可推测图乙中挂了3个钩码。
三、解答题(要求写出必要的文字说明.方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.)
15. 一重力G=5N的物体静止在粗糙的水平地板上,现施加一水平向右的拉力F,F由0逐渐增大,当F=4.2N时物体开始滑动。滑动后,当水平力F=4N时物体匀速前进,求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因数。
【答案】(1)4.2N;(2)0.8
【解析】
【详解】(1)物体刚开始运动时,水平力与最大静摩擦力大小相等,即
(2)物体匀速前进时,水平力与滑动摩擦力大小相等,则
解得
16. 从离地80 m的空中由静止开始自由落下一个小球,不计空气阻力。求:(g取10m/s2)
(1)经过多长时间小球落到地面;
(2)小球落地前最后1 s内的位移;
(3)物体速度恰好是它着地时速度的一半时物体离地面的高度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由,落地时间为
(2)小球下落时的位移为
则小球落地前最后1s内的位移为
(3)设落地速度为v,则
当速度为时,则
联立可以得到
17. 快到家啦!奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时,身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速,想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为,加速度大小为,汤姆的加速度大小也为,那么
(1)求在没有干扰的情况下,杰瑞减速到0时所用的时间及位移的大小。
(2)求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。
(3)若杰瑞开始减速时,刚好距离前方鼠洞15m,请通过计算判断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。(注:三者在同一直线上)
【答案】(1),;(2);(3)不能
【解析】
【详解】(1)杰瑞减速到0时所用的时间
杰瑞减速到0时所用的位移大小
(2)当汤姆和杰瑞速度相等时,距离最大,根据速度时间关系
解得
杰瑞的位移
汤姆的位移
最大距离
代入数据解得
(3)根据位移时间关系
解得杰瑞开始减速到鼠洞
此过程汤姆的位移
由于
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