广西南宁市第二中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题(解析版)
展开注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8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. 小李打算从A地走路到B地,她得到如下两个方案。若她按方案二出行,则( )
A. “推荐方案”与“方案二”的平均速度相同
B. 推荐方案的位移较小
C. “方案二”的平均速度约为4.29km/h
D. 小李运动过程中的加速度不可能一直为0
【答案】D
【解析】
【详解】AB.从A地走路到B地,两个方案的初末位置相同,则两个方案的位移相同;根据
由于两个方案所用时间不同,则“推荐方案”与“方案二”的平均速度不同,故AB错误;
C.不知道“方案二”的具体位移大小,所以无法求出“方案二”的平均速度大小,故C错误;
D.小李运动过程中不可能一直做匀速直线运动,则加速度不可能一直为0,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )更多优质滋元可 家 威杏 MXSJ663
A. 水桶自身重力的大小
B. 水管每秒出水量的大小
C. 水流对桶撞击力的大小
D. 水桶与水整体的重心高低
【答案】D
【解析】
【详解】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次,说明主要原因是装的水到一定量之后,导致水桶与水整体的重心往上移动,竖直向下的重力作用线偏离中心转轴,导致水桶不能稳定平衡,发生翻转,故选D。
3. 下列图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据受力平衡可知,固定杆对小球A的弹力与重力平衡,方向竖直向上,A错误;
B.根据受力平衡可知,小球A受到重力和竖直绳拉力,倾斜绳子拉力应为0,故B错误;
C.根据受力平衡可知,小球A受到重力、竖直墙壁对小球A水平向左的弹力、下方小球对小球A沿两球心斜向上的弹力,故C正确;
D.根据受力平衡可知,小球A受到重力、沿绳子方向的弹力、半圆轨道对小球指向半圆轨道圆心的弹力,故D错误。
故选C。
4. 甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶,它们的位移-时间图像如图所示。由图像分析可知,在两汽车运动过程中( )
A. 乙车做减速运动B. 甲车做匀减速运动
C. 0~t1时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度D. 0~t1时间内甲车的位移大于乙车的位移
【答案】A
【解析】
【详解】AB.位移-时间图像斜率大小表示速度大小,由图可得,甲车在做匀速直线运动,乙车在做减速直线运动,A正确,B错误;
CD.由图像可得两车的位移相等,而平均速度等于位移除以时间,两车运动的时间也相等,故平均速度相同。C错误,D错误;
故选A。
5. 2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为( )
A. 0.2 sB. 0.4sC. 1.0 sD. 1.4s
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查自由落体运动。
【详解】陈芋汐下落的整个过程所用的时间为
1.4s
下落前5 m的过程所用的时间为
则陈芋汐用于姿态调整的时间约为
故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 一物体做匀变速直线运动。当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东,当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东,则当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s( )
A. 3sB. 5sC. 7sD. 9s
【答案】BC
【解析】
【详解】由加速度的定义可得
若末速度仍向东,则
若末速度向西,则
则当t等于5s和7s时,速度大小变为2m/s。
故选BC。
7. 对于自由落体运动(g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A. 在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比是
B. 在相邻两个1s内的位移之差都是10m
C. 在第1s内、第2s内、第3s内平均速度大小之比是
D. 在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据
可知在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比为
故A错误;
B.根据
可知在相邻两个1s内的位移之差均为
故B正确;
CD.根据
可知在1s末、2s末、3s末的速度大小之比
在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
8. 自驾游是目前比较流行的旅游方式,在人烟稀少的公路上行驶,司机会经常遇到动物经过公路的情形。如图所示是一辆汽车正在以v0=20m/s的速度匀速行驶,突然公路上冲出几只小动物,司机马上刹车,假设刹车过程是匀减速运动,加速度大小为4m/s2,小动物与汽车距离约为55m,以下说法正确的是( )
A. 汽车匀减速6s末的速度为
B 汽车一定撞上小动物
C. 汽车第2s初速度为16m/s
D. 汽车最后1s的位移为2m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.汽车刹车到停下所用时间为
可知汽车匀减速停下,则6s末的速度为0,故A错误;
B.汽车刹车到停下通过的位移大小为
可知汽车不会撞上小动物,故B错误;
C.汽车第2s初的速度即为第1s末的速度,则有
故C正确;
D.根据逆向思维,汽车最后1s的位移为
故D正确。
故选CD。
二、实验题(共2小题,共14分。)
9. 如图甲所示,用铁架台、弹簧、刻度尺和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与伸长量的关系。该实验的基本步骤如下
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力大小为纵坐标,描出各组对应的点,并用平滑的曲线连接起来;
B.记下悬挂在横梁上的弹簧在不挂钩码时其下端在刻度尺上对应的刻度值l0;
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度值,并记录在表格内,然后取下钩码;
E.以弹簧伸长量为自变量写出弹力与伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;
F.解释函数表达式中常数的物理意义;
G.整理仪器。
(1)请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:________________。
(2)图乙是某同学测量的弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为_________N/m。
(3)某同学测得如图乙,图线不过原点的原因是什么?说明该同学在实验操作时存在什么问题?______。
【答案】 ①. CBDAEFG ②. 200 ③. 弹簧自重,在步骤B时没有把弹簧悬挂在横梁上测量原长
【解析】
【详解】(1)实验中要先组装器材,即CB,然后进行实验,即D,最后数据处理,分析解释表达式,最后整理仪器;即AEFG。所以先后顺序为CBDAEFG;
(2)图象中的斜率表示弹簧的劲度系数,则
(3)图线不过原点说明没有力时有了形变量,故说明弹簧有自身的重力存在。说明该同学在步骤B时没有把弹簧悬挂在横梁上测量原长。
10. “筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉,缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率,如图(a)将带限位孔的塑料底板固定在墙面上,“枪头”放在限位孔上方,靠近并正对纸带。启动筋膜枪,松开纸带,让纸带在重锤带动下穿过限位孔,“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带,重复操作,得到多条纸带,选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹,完成下列实验内容:
(1)该同学发现点迹有拖尾现象,他在测量各点间距时,以拖尾点迹左侧边沿为测量点,如图(b)。①纸带的______(选填“左”“右”)端连接重锤;②取重力加速度为,可算得“枪头”的冲击频率为______Hz,A点对应的速度为______m/s;(计算结果均保留两位有效数字)
(2)该次实验产生误差的原因有
A.纸带与限位孔间有摩擦力
B.测量各点间的距离不精确
C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动
其中最主要的原因是______(选填“A”“B”或“C”)。
【答案】 ①. 左 ②. 40 ③. 1.5 ④. C
【解析】
【详解】(1)①[1]重物自由落体,速度越来越大,纸带点迹间的距离越来越大,所以纸带的左端连接重锤;
②[2]由匀变速直线运动的推论逐差法
其中
代入数据解得
[3]匀变速直线运动的规律可得A点的速度为
(2)[4]该次实验产生误差其中最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动,故AB错误,C正确;
故选C。
三、计算题(共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)只写出最后答案的不得分,有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
11. A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度vA=10m/s,B车在后,速度vB=30m/s.因大雾,能见度很低,B车在距A车750m处发现前方A车,此时B车立即刹车.已知B车的加速度为0.25m/s2,则:
(1)若A车按原来速度前进,两车是否会相撞;
(2)能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?
【答案】(1)会相撞(2)800m
【解析】
【详解】(1) 当B车速度减小到v=10m/s时,二者相距最近,设此时B车的位移为x1,A车的位移为x2
则有:
联立解得x1=1600m,x2=800m
因为x1>x2+750,所以两车会相撞;
(2) 能见度至少达到△x米时才能保证两辆火车不相撞
则△x=x1﹣x2=800m.
12. 公路测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距x1为335m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距x2为355m,已知声速v0为340m/s,求汽车的加速度大小是多少?
【答案】
【解析】
【详解】设汽车运动的加速度为a,时间为t,则有
超声波来回时间也为t,超声波做匀速直线运动,所以单程的时间为,汽车做初速度为零的匀加速运动,所以在单程时间内,汽车运动的位移为,则超声波追上汽车时,经过的位移
所以
联立解得
13. 高铁列车上有很多制动装置,在每节车厢上装有制动风翼,当风翼完全打开时,可使列车产生的平均制动加速度.同时,列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等,单独启动电磁制动系统,可使列车产生的平均制动加速度,所有制动系统同时作用,可使列车产生最大为的平均制动加速度.在一段直线轨道上,列车正以的速度匀速行驶时,列车长接到通知,前方有一列车出现故障,需要该列车减速停车,列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速,当车速减小了时,再通过电磁制动系统同时制动。
(1)若不再开启其他制动系统,从开始制动到停车,高铁列车行驶的距离是多少?
(2)若制动风翼完全打开时,距离前车只有,那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余制动装置,才能保证不与前车相撞?
【答案】(1)6000m;(2)1220m
【解析】
【详解】(1)打开制动风翼时,加速度
在此过程中行驶的距离
再打开电磁制动后,共同作用的加速度为
在此过程中行驶的距离
高铁列车在此过程中行驶的总距离
(2)设最迟需要在距离前车处打开其他制动装置,由题意知,此时减速需要最大制动加速度,即
减速之前有
由以上两式可解得
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