宜昌市协作体2023-2024学年高一上学期期中考试
物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册第一章至第三章第3节。
一、选择题(本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10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. 2023年9月23日,杭州第19届亚运会盛大开幕.开幕式以“数实融合”为主题,不仅呈现了绚丽的烟花秀,还采用了数字化技术进行火炬点火.如图所示为数字火炬手正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景.下列说法正确的是( )
A.研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,不可以把数字火炬手视为质点
B.研究数字火炬手跑动的姿态时,不可以把数字火炬手视为质点
C.研究数字火炬手跑动的姿态时,可以把数字火炬手视为质点
D.由于数字火炬手很大,任何情形都不能将其视为质点
2.如图所示,一只小鸟停在倾斜的树干上,下列说法正确的是( )
A.树干对小鸟的摩擦力与小鸟对树干的摩擦力是一对相互作用力
B.树干对小鸟的摩擦力与小鸟对树干的摩擦力是一对平衡力
C.树干对小鸟的支持力与小鸟对树干的压力方向相同
D.小鸟受到的重力没有施力物体
3.运动员进行篮球拍球训练时,篮球以5m/s的速率竖直打在地面后以4m/s的速率反向弹回,篮球和地面作用的时间为0.09s,则篮球和地面接触过程中的加速度( )
A.大小为9m/s2,方向竖直向下 B.大小为9m/s2,方向竖直向上
C.大小为100m/s2,方向竖直向下 D.大小为100m/s2,方向竖直向上
4.如图甲所示,码头起重机吊起一集装箱,集装箱在竖直方向的速度随时间的关系如图乙所示,则集装箱( )
甲 乙
A.在t2时刻速度方向发生变化 B.在t3时刻的高度大于在t2时刻的高度
C. t1时刻与t3时刻的加速度可能相同 D.在t2时刻加速度大于t1时刻加速度
5.两质点M、N沿同一方向做加速直线运动,已知M的初速度为vM0,加速度大小恒为aM,N的初速度为vN0,加速度大小恒为aN.且aM>aN,则下列说法正确的是( )
A. M的速度变化率比N的速度变化率小
B. M的速度变化率与N的速度变化率相等
C.相同时间内,M的速度变化量比N的速度变化量小
D.相同时间内,M的速度变化量比N的速度变化量大
6.小明在燃放冲天炮时将其竖直放置在地面上,冲天炮离地1s后燃料燃尽,但冲天炮一直未爆炸.已知燃料燃烧时冲天炮的加速度大小为10m/s2,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则冲天炮( )
A.上升的最大速率为20m/s B.离地的最大高度为20m
C.在空中的运动时间为 D.落回地面时的速度大小为10m/s
7.甲、乙两物体在同一直线上运动,其位移—时间关系图像如图所示.已知甲在零时刻从静止开始做匀加速度运动,则( )
A.乙做匀减速运动
B.甲的加速度大小为2m/s2
C.在t=5s时,甲和乙的速度大小相等乙
D.在t=8s时,甲、乙相距108m
8.驾驶员驾驶货车在8:00从合肥出发,当天18:00到达郑州,货车里程表共增加了680km,行驶过程中某时刻速度表盘指针位置为60km/h,则下列说法正确的是( )
A. “8:00”指的是时间间隔
B. “60km/h”指的是瞬时速率
C.货车从合肥到郑州的平均速率为68km/h
D.货车从合肥到郑州的平均速度大小为68km/h
9.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第4s内与第2s内的位移之差是4m,则物体( )
A.第1s内的位移为2m
B.第2s末的速度为4m/
C.运动的加速度为1m/s2
D.第5s内的平均速度为9m/s
10.一辆汽车沿平直的公路行驶,经过一段时间开始刹车,通过计算机描绘了该汽车刹车后的平均速度随时间的变化规律,如图所示.则下列说法正确的是( )
A.汽车刹车时的加速度大小为5m/s2
B.汽车经12s的时间停止运动
C.汽车刹车的位移为180m
D.汽车刹车后4s与刹车后8s的位移大小之比为8:9
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11.(6分)某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,采用了如图甲所示的装置,实验时弹簧始终未超过弹性限度.
甲 乙
(1)下列操作规范的是 .(填选项前的字母)
A.实验时,应该先把弹簧水平放置测量其原长
B.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材
(2)图乙是该同学根据多组数据作出的弹簧弹力(F)和弹簧长度(L)的关系图像,则该弹簧的原长为
cm,弹簧的劲度系数为 N/m.
12.(8分)某实验小组同学利用电磁打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验.装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调.
甲 乙
(1)实验过程中,下列实验操作中错误的是 .
A.打点计时器应使用交流电源
B.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
C.实验开始时,先释放小车,再接通打点计时器电源
D.打点结束后,先断开电源,再取下纸带
(2)该小组的同学得到一条清晰的纸带如图乙所示,并在其上依次取A、B、C、D、E、F、G共7个点.已知打点计时器工作电源的频率为f,则打点D时的速度大小为vD= ;为减小误差,充分利用数据,计算加速度大小的表达式应为a= .(用题和图中字母表示)
(3)如果当时电网中交变电流的频率大于f,做实验的同学并不知道,那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏 (填“大”或“小”).
三、计算题(本题共3小题,共计40分.解答时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能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(12分)如图所示,一列车沿平直的轨道以v=40m/s的速度匀速行驶,当车头行驶到O点时,列车接到停车指令,经过,列车开始制动并以1m/s2的加速度做匀减速运动,列车经过A点,最后车头刚好停在B点.已知A、B两点的距离xAB=200m,求:
(1)O点到B点的距离xOB;
(2)列车车头从O点运动到A点所需的时间t.
14.(12分)如图所示,物体A、B之间用轻弹簧连接放置在水平地面上,在水平向右拉力F=10N的作用下,A、B一起做匀速直线运动.已知mA=1kg,mB=2kg,A与地面间的动摩擦因数为μ1=0.5,弹簧的劲度系数k=100N/m,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)弹簧的形变量;
(2)B与地面间的动摩擦因数μ2.
15.(16分)准备启动的出租车发现从他旁边以v0=10m/s的速度匀速行驶的三轮车掉下了货物,出租车经过t0=5.5s后以一定的加速度做匀加速直线运动去追赶三轮车,已知出租车行驶的最大速度不超过vm=25m/s.出租车启动后刚好用t=12s的时间追上了三轮车,求:
(1)出租车启动后经6s时的速度大小;
(2)出租车在追赶三轮车的过程中,两车间的最大距离;
(3)以出租车发现三轮车掉下了货物时为零时刻,画出出租车在这段时间内的v-t图像(要求标清坐标值).
宜昌市协作体2023-2024学年高一上学期期中考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1.B质点是理想模型,物体能否视为质点与其自身大小无绝对关系,当物体大小对研究问题影响很小或没有影响时,可视为质点,由题信息可知,选项B正确,A、C、D错误.
2.A树干对小鸟的摩擦力与小鸟对树干的摩擦力是一对相互作用力,选项A正确,B错误;树干对小鸟的支持力与小鸟对树干的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,选项C错误;小鸟受到的重力的施力物体是地球,选项D错误.
3.D取竖直向下为正方向,由,说明加速度大小为100m/s2,方向竖直向上,选项D正确.
4.B集装箱在t2时刻速度方向没有发生变化,仍为正方向,选项A错误;集装箱从0~t3内,一直竖直向上运动,集装箱在t3时刻的高度大于在t2时刻的高度,选项B正确;根据v-t图像的切线斜率表示加速度,可知集装箱在t1时刻与t3时刻的加速度方向相反,选项C错误;集装箱在t2时刻加速度小于t1时刻加速度,选项D错误.
5.D速度变化率等于加速度,由于aM>aN,则M的速度变化率比N的速度变化率大,选项A、B错误;由,相同时间内,M的速度变化量比N的速度变化量大,选项C错误,D正确.
6.C燃料燃尽时,冲天炮上升过程的速率最大,,选项A错误;加速上升阶段,,竖直上抛阶段,,则离地最大高度,选项B错误;下落过程中,解得,则空中运动的总时间,选项C正确;落地时,选项D错误.
7.B由图像知,乙做反向匀速直线运动,速度大小为5m/s,选项A错误;在时,甲、乙相遇,此时乙的位移x=25m,则对于甲有,解得a=2m/s2,,,选项B正确,C错误;t=8s时,,,则甲、乙相距,选项D错误.
8.BC “8:00”指的是时刻,选项A错误;“60km/h”指的是瞬时速率,选项B正确;货车从合肥到郑州的平均速率,选项C正确;由于不知道合肥到郑州的位移大小,无法求出平均速度大小,选项D错误.
9.BD设物体的加速度为a,第4s内的位移(单位为m),第2s内的位移(单位为m),由题意可得(单位为m),所以a=2m/s2,选项C错误;第1s内的位移,选项A错误;第2s末的速度,选项B正确;第5s内的位移,所以平均速度为9m/s,选项D正确.
10.AD平均速度为,又由位移公式整理得,结合图像可知初速度,又,汽车的加速度为,选项A正确;汽车刹车的时间为,选项B错误;汽车刹车的位移为,选项C错误;汽车刹车后4s内的位移为,代入数据解得,由于汽车刹车的时间为6s,则汽车刹车后8s内的位移为刹车后6s的位移,所以汽车刹车后4s的位移与8s的位移之比为8:9,选项D正确.
11.(1)BD(2分) (2)10(2分) 50(2分)
解析:(1)为了消除弹簧自重的影响,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量其原长,选项A错误;为了更好地找出弹力与形变量之间的规律,应逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,选项B正确,C错误;实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材,选项D正确.
(2)F-L图像中,横截距代表弹簧的原长,由图像知弹簧的原长,弹簧的劲度系数.
12.(1)C(2分) (2) (3)小(2分)
解析:(1)电磁打点计时器的使用的是约8V的交流电源,选项A正确;将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连,选项B正确;实验开始时,先接通打点计时器电源,再释放小车选项C错误;打点结束后,为保护打点计时器,应先断开电源,再取下纸带,选项D正确;故只有选项C符合题意.
(2)打点计时器的打点周期为,打D点时的速度;为了充分利用数据,减小误差,应采用逐差法计算加速度,即.
(3)由(2)中分析可知,,实际频率大于f,则测量值所用的f偏小,导致加速度的测量值偏小.
13.解:(1)列车在匀速阶段,有
在匀减速阶段有
又
解得
(2)因
列车从制动到到达A点,有
且
列车车头从O点运动到A点所需的时间
解得
14.解:(1)对物体A进行受力分析,如图a所示(1分)
由平衡条件有
又
由胡克定律有
联立解得
(2)对物体B进行受力分析,如图b所示(1分)
由平衡条件有
由
由牛顿第三定律有
联立解得
15.解:(1)设内三轮车位移为s0,出租车的加速度为a,则有
若内出租车一直做匀加速直线运动,则有
解得
此时出租车速度为
因此出租车先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,设其加速时间为t1,则有
且
由以上各式可解得,
出租车启动后经6s时速度大小
(2)当出租车的速度达到三轮车的速度时,两者间的距离最大,设所需时间为t2,则有
两车间的最大距离为
解得
(3)以出租车发现三轮车掉下了货物时为零时刻,画出出租车在这段时间内的v-t图像如图(3分)
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