莆田第八中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷(含答案)
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这是一份莆田第八中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷(含答案),共15页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.因疫情推迟的杭州2022第19届亚运会已于2023年9月23日拉开帷幕,本届亚运会的口号是“心心相融,@未来”。图中的“莲花碗”是田径的主赛场,下列关于亚运会田径项目的叙述中正确的是( )
A.百米飞人比赛中确定运动员谁先撞终点线时可以将运动员看成质点
B.跳高比赛中,分析运动员成败原因时可以将运动员看成质点
C.记录运动员跑步比赛的轨迹时可将运动员看成质点
D.链球比赛中,因为投出去的链球在旋转,所以任何情况下都不能把它看成质点
2.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
3.某同学绕濠河跑步健身。如图所示,该同学从A位置出发,途经B、C位置后到达D位置,智能手机显示用时,运动的路程为。该同学从A位置运动到D位置的过程中( )
A.位移大小为B.平均速度大小为
C.平均速率为D.任意位置的速率均为
4.我国的某新型潜航器在某次试航中,测试垂直急速下潜、上浮性能,水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断变化直到为零,则该潜航器的运动情况为( )
A.速度不断增大,位移不断增大
B.加速度为负值,说明质点做减速运动
C.速度不断减小,当时,位移达到最大值
D.速度不断增大,当时,速度达到最大值,位移不断增大
5.初中我们学过,水总是由高处向低处流,是因为水受到重力作用。下列关于重力的说法,正确的是( )
A.地球上一切物体所受的重力方向都相同
B.形状规则的物体,重心在其几何中心
C.一个物体,只有重心受到重力作用
D.用弹簧测力计测物体的重力时,物体必须处于静止或匀速直线运动状态
6.如图所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人在木板上用水平力F向右推着木箱在木板上匀速运动,人的质量大于木箱质量,若鞋与长木板、木箱与长木板间动摩擦因数相同,则下列说法正确的是( )
A.人受到的滑动摩擦力方向水平向右B.木箱受到的滑动摩擦力方向水平向左
C.木板受到地面的摩擦力方向水平向右D.木板受到地面的摩擦力方向水平向左
7.A、B两小车在同一直线上运动,它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示,已知A车的图象为抛物线的一部分,第7s末图象处于最高点,B车的图象为直线,则下列说法正确的是( )
A.A车的初速度为7m/sB.A车的加速度大小为
C.A车减速过程运动的位移大小为50mD.10s末两车相遇时,B车的速度较大
8.某小组用力传感器探究弹簧弹力与弹簧长度的关系,通过描点画图得到如图所示的图象,a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。下列说法正确的是( )
A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B.弹簧1的劲度系数为100N/m,大于弹簧2劲度系数
C.弹簧2产生15N的弹力时,弹簧的伸长量是50cm
D.因未测弹簧原长,因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系
二、多选题
9.伽利略为了研究自由落体运动的规律,利用斜面做了上百次实验。如图所示,让小球从光滑斜面上的不同位置自由滚下,测出小球从不同起点滚动到斜面底端的位移x以及所用的时间t,若比值为定值,小球的运动即为匀变速运动。则下列叙述符合实验事实的是( )
A.采用斜面做实验,是为了便于测量小球运动的时间和路程
B.小球从倾角一定的斜面上的不同位置处滚下,比值不同
C.改变斜面倾角,发现从不同倾角的斜面上的不同位置滚下,比值保持不变
D.将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时,若比值保持不变,则可认为自由落体运动为匀变速运动
10.木块a、b间连接有水平轻弹簧,两木块静止在水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为0.30,现用大小为、方向水平向左的推力作用在木块b上,弹簧压缩量为,弹簧的劲度系数为,木块静止在水平面上,如图所示。已知木块的重力分别为和,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则木块所受的摩擦力的分析正确的是( )
A.木块a受到大小为,方向向右的摩擦力
B.木块a受到大小为,方向向右的摩擦力
C.木块b受到大小为,方向向左的摩擦力
D.木块b受到大小为,方向向左的摩擦力
11.如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是( )
A.图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球发生了形变
B.图乙中,足球被踢出后飞行过程中受到重力和运动员对它弹力的作用
C.图丙中,足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向
D.图丁中,运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变
12.几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第四个水球。假设子弹可以看成质点。子弹通过四个水球所用的时间分别为、、、,子弹进入四个水球前的速度大小分别为、、、。则可以判定( )
A.子弹在每个水球中速度变化量相同
B.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
C.
D.
13.甲、乙两辆小汽车(都可视为质点)分别处于同一条平直公路的两条平行车道上,开始时()乙车在前甲车在后,两车间距为.甲车先启动,时乙车再启动,两车启动后都是先做匀加速运动,后做匀速运动,图象如图所示.根据图象,下列说法正确的是( )
A.两车加速过程,甲的加速度比乙大
B.若,则两车间间距最小为30m
C.若两车在时相遇,则在时再次相遇
D.若两车在时相遇,则在时再次相遇
三、实验题
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,给你以下器材:电火花打点计时器与纸带、复写纸、秒表、刻度尺、天平、小车、槽码(或钩码)、细绳、一端带有定滑轮的长木板。
(1)其中不需要的器材是________。
(2)下图是某次记录小车运动情况的纸带,图中为纸带上所选的计数点,相邻计数点间还有4个点没画出来。打点计时器的电源频率为50Hz。则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度_______m/s;小车的加速度_____。(结果保留3位有效数字)
四、计算题
15.蹦极运动是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动.蹦极者站在约以上(相当于10层楼)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去,绑在蹦极者踝部的橡皮条很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”,当人体落到离地面一定距离时,橡皮条被拉开、绷紧、阻止人体继续下落,当到达最低点时橡皮条再次弹起,当橡皮条弹性较小,可以把阻止人体继续下落的过程抽象为匀减速运动,某人从离地面某高度处静止下落,自由下落一段时间后,开始受橡皮条的拉力作用做匀减速运动直到速度减小到零,已知匀减速运动过程的加速度大小为,匀减速运动过程下降的高度为,这一下落全过程经历的时间是,重力加速度g取,求:
(1)此人做自由下落的末速度v;
(2)此人下落全过程的平均速度。
16.如图所示,为我国首款按照最新国际适航标准,具有自主知识产权的干线民用C919大型客机。在一次模拟试飞中,飞机着陆后做匀变速直线运动。10s内前进300m,此时速度减为着陆时速度的一半。求:
(1)飞机着陆时速度的大小;
(2)飞机着陆后做匀变速直线运动时加速度的大小;
(3)飞机陆后30s时距着陆点多远。
17.航空事业的发展离不开风洞试验,其简化模型如图a所示,在光滑的水平轨道上停放相距的甲、乙两车,其中乙车是风力驱动车,在弹射装置使甲车获得的瞬时速度向乙车运动的同时,乙车的风洞开始工作,将风吹向固定在甲车上的挡风板,从而使乙车获得了速度,测绘装置得到了甲、乙两车的图象如图b所示,求:
(1)甲、乙两车的加速度大小之比;
(2)两车相距最近时的距离;
(3)若甲、乙距离小于4m时,乙车的风洞停止工作,为避免甲、乙相推,甲车立即启动自身刹车系统,甲车刹车的加速度至少要多大?
参考答案
1.答案:C
解析:A.百米飞人比赛中确定运动员谁先撞终点线时,运动员不能看成质点,故A错误;
B.跳高比赛中,分析运动员成败原因时,运动员的形状不能忽略,不能将运动员看成质点,故B错误;
C.记录运动员跑步比赛的轨迹时,运动员的形状和大小可以忽略,可将运动员看成质点,故C正确;
D.链球比赛中,因为投出去的链球在旋转,研究链球的运动轨迹时可以把它看成质点,故D错误;
故选C。
2.答案:C
解析:“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱对接后环绕地球做匀速圆周运动,因此以地球为参考系,“神舟十五号”和“天和”均是运动的,AB错误;选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的,C正确;选“神舟十五号”为参考系,“天和”是静止的,D错误。
3.答案:C
解析:A.路程为4.0km,即由图可知,AD之间的直线距离仅近似与BC段相等,小于4.0km,即位移大小应小于4km,故A错误;
B.,由速度的定义可知,平均速度大小为,故B错误;
C.由平均速率的定义可知,平均速率为,故C正确;
D.平均速率为8.0km/h,任意位置的速度不一定等于8.0km/h,故D错误。
故选:C。
4.答案:D
解析:潜航器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断变化直到为零,由于加速度方向与速度方向相同,则潜航器向负方向做加速度减小的加速运动,速度不断增大,当时,速度达到最大值,之后速度保持不变,由于潜航器一直向负方向运动,则位移不断增大。
故选D。
5.答案:D
解析:A.重力的方向总是竖直向下,所以不同的地点,重力的方向不同,A错误;
B.形状规则的物体,重心不一定在物体几何中心处,还与物体的质量分布特点有关,B错误;
C.重心可看做是物体各部分所受重力作用集中的一点,是重力作用的等效点,并不是只有物体的重心处才受到重力的作用,C错误;
D.当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受力平衡,即弹簧秤向上的拉力与物体的重力相等,D正确。
故选D。
6.答案:B
解析:人在木板上行走受到向右的静摩擦力,故A错误;木箱在木板上向右做匀速运动,所以木箱受的滑动摩擦力方向水平向左,故B正确;因为人推着木箱匀速前进,可知木板受到向右的摩擦力大小等于人给木板向左的摩擦力,所以地面对木板无摩擦力的作用,故CD错误;故B正确,ACD错误.
7.答案:B
解析:AB.A车做匀变速直线运动,设A车的初速度为,加速度大小为a,由图可知时,速度为零,由运动学公式可得:
根据图象和运动学公式可知时的位移为:
联立解得,故选项B正确,A错误;
C.A车减速过程运动的位移大小为,故选项C错误;
D.位移时间图象的斜率等于速度,10s末两车相遇时B车的速度大小为:
A车的速度为:
故选项D错误。
故选B。
8.答案:B
解析:A.根据题图可知,拉力为零时弹簧的长度均为0.2m,即两根弹簧的原长均为0.2m,故A项错误;
B.根据
可知,弹簧1的劲度系数
图象的斜率表示劲度系数,根据题图可知弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数,故B项正确;
C.由题图可知弹簧2的劲度系数为
所以当弹簧2产生的弹力为15N时,弹簧伸长量是
故C项错误;
D.虽然未测弹簧原长,但本实验可以通过关系图象探究弹簧的弹力与伸长量的关系,故D错误。
故选B。
9.答案:AD
解析:A.小球在斜面上运动时的加速度相对较小,运动时间较长,便于测量小球运动的时间和路程,故A正确;
B.由,可得,故小球从倾角一定的斜面上的不同位置滚下,比值是相同的,故B错误;
CD.同理可知,改变斜面倾角,比值,将发生变化,将小球在斜面上运动的实验结论合理外推至当斜面倾角为90°时,若该比值保持不变,则可认为自由落体运动为匀变速运动,故C错误,D项正确。
故选AD。
10.答案:BD
解析:木块a与水平面间的最大摩擦力为
木块b与水平面间的最大摩擦力为
弹簧弹力为
施加水平拉力F后,对b木块受力分析,重力与水平面的支持力平衡,水平方向受向右的弹簧弹力和向左的推力,由于b木块与水平面间的最大静摩擦力为9N(等于滑动摩擦力),根据平衡条件可知大于弹簧弹力和拉力之差,故木块b静止不动,木块b受到的静摩擦力
木块a相对水平面有向左的运动趋势,受到向右的静摩擦力,且与弹力平衡,根据平衡条件有
故BD正确,AC错误。
故选:BD。
11.答案:CD
解析:A.题图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力是由于草地发生了形变,选项A错误;
B.题图乙中,足球被踢出后飞行过程中只受到重力的作用,选项B错误;
C.题图丙中,足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向,选项C正确;
D.题图丁中,运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变,选项D正确。
12.答案:BD
解析:A.子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动,所以加速度相同,由可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同,故A错误;
B.由前面的分析可知,运用逆向思维方法可得子弹穿过前3个水球的时间与穿过第4个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,故B正确;
C.设水球的宽度为d,子弹运动的过程为末速度为零的匀减速直线运动,我们可以应用逆过程,相当于子弹做初速度为零的匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据,可知时间之比为,子弹依次穿过4个水球的时间之比为,故C错误;
D.根据可知,,故D正确。
故选:BD。
13.答案:BC
解析:A、图像中的斜率表示加速时的加速度的大小,从图像上可以看出乙的加速度大于甲的加速度,故A错误;
B、速度相等时两者之间的位移有最小值,从图像上可以看出甲运动过的位移为:,而乙运动过的位移为:,则甲乙之间的距离为,故B正确;
C、若两车在时相遇,从图像上可以看出5-9s内甲乙运动过的位移相等,所以甲乙在时会再次相遇,故C正确;
D、若两车在时相遇,从图像上可以看出4-10s内甲乙运动过的位移不相等,则在时不会再次相遇,故D错误;
故选BC.
14.答案:(1)秒表(2)1.38;12.6
解析:(1)在本实验中,电磁打点计时器打出的点记录了小车运动的时间,因此不需要秒表。
(2)相邻计数点间还有4个点没画出来,则两个相邻的计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动规律可知,打点计时器打下B点时小车的瞬时速度等于AC段的平均速度
根据公式,利用逐差法可求出加速度
15.答案:(1)12m/s(2)6m/s
解析:(1)设人自由下落的末速度v,则在匀减速直线运动阶段由
解得
(2)在人自由落体运动阶段,由
解得
此人下落全过程的平均速度
16.答案:(1)40m/s(2)(3)400m
解析:(1)设飞机着陆时的速度为,10s内前进300m,此时速度减为着陆时速度的一半,则有
其中
联立解得
(2)飞机着陆后匀减速运动的加速度大小为
(3)飞机停止运动所用时间为
着陆后30s滑行的距离即为20s内滑行的距离,则有
17.答案:(1)1:1(2)2m(3)
解析:(1)由图b可知,甲的加速度大小为
甲的速度为20m/s时
乙的加速度大小为
故甲、乙两车的加速度大小之比为
(2)两车速度相等时即时,相距最近,最近距离为
(3)若甲、乙距离等于4m时,有
解得
此时甲车的速度
乙车的速度
设甲刹车的速度为a时,甲乙两车相遇时,速度恰好相等,有
联立解得
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