广州市番禺区2023-2024学年高一上学期期中考试物理学科试卷
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第I卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考号、座位号、学校、班级等考生信息填写在答题卡上。
2.回答第I卷时,选出每个小题答案后,用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,再选涂其它答案标号,写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时,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。
第I卷
一、单选题(小题只有一项符合题目要求,共7小题,每小题4分,共28分。
1.智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活。如图所示为某德地图app软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,26分钟,16公里,关于这两个数据,下列说法正确的是( )
A.研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B.16公里表示了此次行程的位移的大小
C.26分钟表示的是某个时刻
D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度
2.半月前,我校2023年田径运动会隆重举行,禺山学子勇于拼搏、挑战自我、超越自我。下列关于校运会田径项目的叙述,正确的是( )
A.研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
B.广播通知径赛检录于9:00开始,此处9:00指的是时间
C.百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以大地为参考系
D.运动员400m比赛的平均速度不可能大于其他运动员200m比赛的平均速度
3.有关下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的说法正确的是( )
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④竖直上抛的小球
A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.空中匀速飞行的飞机由于速度很大,加速度一定很大
D.坚直上抛的小球,在最高点的加速度为零
4.2021年9月17日30分许,“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。返回舱在距离地面十公里左右的高处,开始经过多次的减速,当返回舱距地面高约时,四台反推发动机会同时点火,以极强的推力帮助返回舱进一步减速至,实现软着陆。现假设返回舱软着陆过程可视为竖直下落,着陆过程中其速度随时间的规律变化,由此可知,在软着陆的这个过程中( )
A.返回舱做变加速直线运动 B.返回舱的初速度为
C.相同时间内,返回舱速度变化量不变 D.返回舱的加速度在不断减小
5.在距离地面足够高的地方,有一物体以10m/s的初速度竖直向上抛出,在忽略空气阻力影响的情况下,当地的重力加速度始终为10m/s2,方向竖直向下。那么经过3s时后物体的速度和位移判断正确的是( )
A.速度大小为40m/s,方向竖直向上
B.速度大小为20m/s,方向竖直向下
C.位移大小为75m,方向竖直向上
D.位移大小为15m,方向竖直向上
6.关于图中光滑球的受力情况,下列说法正确的是( )
A.甲球和斜斜面之间可能有弹力作用
B.乙球和与其接触的小球间有弹力作用
C.丙球和与其接触的小球间没有弹力作用
D.倾斜的细绳对丁球没有拉力作用
7.A、B两个物体图像分别如图中a、b所示,图线a是抛物线,图线b是直线,抛物线顶点的横坐标为,时间内图线a、b与横轴围成的面积相等。下列说法正确的是( )
A.时间内A、B的位移大小之比为
B.时间内A的加速度一直小于B的加速度
C.时间内A的平均速度大于B的平均速度
D.时刻A、B间距离一定最小
二、多选题:本题包括3小题,每小题4分,共12分。全对4分,漏选2分,错选0分。
8.某同学为研究雨滴下落的运动规律,通过查阅资料了解到,雨滴从高空竖直下落至地面的过程中,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,则雨滴在下落过程中的运动情况是( )
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
B.在加速度减小到零之前速度都在增大
C.当加速度为零时,速度达到最大值
D.加速度为零时,位移达到最大值
9.甲、乙两汽车同时同地出发,甲车做匀速运动,乙车做初速度为零的匀加速直线运动,两车的位移与时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.t=10s时,乙车追上甲车
B.乙车的加速度大小为1m/s2
C.t=5s时,两车速度相同
D.t=10s时,两车速度相同
10.甲、乙两车初始时相距1000m,甲车在后,乙车在前,在平直公路上同向行驶,其图像如图所示,则( )
A.乙车比甲车早出发8s B.两车在时速度相等
C.两车在某时刻并排行驶 D.甲车停下时乙车在其前方191m处
第II卷
三、实验题(共18分)
11.(本题10分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
(1)下列操作中正确的有 ;
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先释放小车,后接通电源
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(2)某同学用如图(a)所示的装置测定匀加速直线运动的加速度,打出的一条纸带如图(b)所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s,结果均保留两位有效数字。
①实验时纸带的 端是和小车相连的(填“左”或“右”)。
②打点计时器打下C点时小车的速度大小为 m/s。
③由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为 m/s2。
④打点计时器打下A点时小车的速度大小为 m/s。
12.(本题8分)小明利用手机测量当地的重力加速度,实验场景如图1所示,他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后、小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t,多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用 。
A.钢球 B.乒乓球 C.橡胶球
(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示,则 cm。
(3)作出图线,如图3所示,则可得到重力加速度 。
(4)在图1中,将手机放在木条与地面间的中点附近进行测量,若将手机放在地面A点,设声速为v,考虑击打声的传播时间,则小球下落时间可表示为 (用h、t和v表示)。
四、解答题(共36分)
13.(本题10分)比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼,据说伽利略曾在该塔上做了自由落体运动实验而使该塔变得更加出名。某天,有两位同学在学习了自由落体运动的规律后,模仿伽利略估测比萨斜塔的高度。在塔顶上的同学一只手托住铁球伸出塔顶,且从与塔顶在同一高度处由静止释放铁球同时在塔底的同学开始计时,经过3s铁球落地,取重力加速度大小。求:
(1)铁球落地时的速度大小;
(2)比萨斜塔的高度;
(3)铁球经过距离地面25m距离过程中所用的时间。
14.(本题12分)如图所示,t=0时刻一个物体以v0=8m/s的初速度沿光滑斜面向上滑动,加速度的大小为2m/s2,运动到最高点之后,又以相同的加速度沿斜面向下滑动。求:
(1)第5s末的速度;
(2)运动到最高点的位移;
(3)经过多长时间物体的速度大小为4m/s。
15.(本题14分)某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s,公交车的速度是15m/s,他们距车站的距离为50m。假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车,刚好到车站停下,根据需要停车一段时间后公交车又启动向前开去。张叔叔的最大速度是7m/s,最大起跑加速度为3m/s2,为了乘上该公交车,在发现公交车后他便用力向前跑去,求:
(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少。
(2)分析该公交车至少停车多久张叔叔才能在车启动前追上车。
(3)若公交车司机发现并无人在车站候车,减速为零后马上以3.5的加速度加速启动,张叔叔继续追赶公交车,请问张叔叔能否追上公交车。若不能追上,请求出最短距离;若能追上,请求出追上所需要的时间。
参考答案:
1.A
【解析】A.研究汽车在导航图中的位置时,汽车的形状和大小可以忽略不计,可以把汽车看作质点,故A正确;
B.16公里表示了此次行程的路径的长度,故B错误;
C.题中26分钟所指为一个过程,表示的是时间间隔,为路程,故C错误;
D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速率的大小,由于不知道位移的大小,所以不能求平均速度,故D错误,
故选A。
2.D
【解析】A.当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或者影响很小时,可将物体看成质点,研究短跑运动员终点撞线时不能将运动员看成质点,A错误;
B.检录于9:00开始,9:00在时间轴上用一个点表示,所以指时刻,B错误;
C.百米比赛中,一名运动员发现自己在“后退”,他是以前面运动速度较大的运动员为参考系,若以大地为参考系,运动员向前运动,C错误;
D.400m比赛的位移为零,所以运动员的平均速度等于零,不可能大于其他运动员200m比赛的平均速度,D正确。
故选D。
3.B
【解析】A.点火后即将升空的火箭,虽然火箭还没运动,但加速度不为零,故A错误;
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大,故B正确;
C.空中匀速飞行的飞机,加速度为零,故C错误;
D.坚直上抛的小球,在最高点的加速度为零,但是加速度不为零,故D错误。
故选B。
4.C
【解析】根据
对比
可知初速度为
方向向下,加速度为
方向向上;则返回舱做匀减速直线运动,初速度为8m/s,位移不断增加,因加速度恒定,则相同时间内,返回舱速度变化量不变。
故选C。
5.B
【解析】取竖直向上为正方向,则经过3s时后物体的速度为
位移为
负号表示方向,说明速度与位移的方向均为竖直向下。
故选B。
6.D
【解析】A.甲球受到重力和水平面的支持力,这两个力大小相等方向相反,是一对平衡力,若斜面对甲球有弹力的作用,因球光滑,没有其他的力与斜面给球的弹力平衡,因此甲球不能处于静止状态,与实际情况不符,因此斜面不可能对甲球有弹力的作用,故A错误;
B.乙球和与其接触的小球静止在水平面上,且两球均光滑,若两者之间有弹的作用,则没有其他力与弹力平衡,因此与之接触的球将不能处于静止状态,与实际情况不符,故B错误;
C.对丙球受力分析如图所示
丙球受重力,圆弧面的支持力以及与之接触的球对其弹力的作用而处于静止状态,故C错误;
D.丁球受重力与竖直细绳的拉力,在竖直方向平衡,若倾斜的细绳对丁球有拉力作用,则没有其他力与之平衡,因此小球就不能处于静止状态,与实际情况不符,则可知倾斜的细绳对丁球一定没有拉力得作用,故D正确。
故选D。
7.A
【解析】A.根据题意,由图可知,由于的图像关于对称,则有
则时间内A的位移大小为A总位移的一半,B的位移大小为B总位移的,由于A、B在时间内的位移相等,则时间内A、B的位移大小之比为,故A正确;
B.由图可知,的图像关于对称,由图像的斜率表示加速度可知,时间内A的加速度不是一直小于B的加速度,故B错误;
C.由题意可知,时间内图线a、b与横轴围成的面积相等,即时间内A、B的位移相等,则时间内A的平均速度等于B的平均速度,故C错误;
D.根据题意,由于不知道物体A、B初始状态的位置关系,则无法判断A、B间的距离变化情况,故D错误。
故选A。
8.BC
【解析】雨滴下落过程中的加速度方向与速度方向相同,雨滴做加速运动,当加速度减小到零,速度达到最大,最后匀速运动,由于雨滴速度一直向下,所以位移一直增大。
故选BC。
9.ABC
【解析】A.据图可知,在t=10秒时,甲乙的位移相等,即乙追上甲, A正确;
B.由图可知,则有
当x=50m时,用时为t=10s,解得
B正确;
C.t=5s时,甲车速度
乙车速度
C正确;
D.乙车在10秒时的速度
甲车速度
D错误。
故选ABC。
10.BD
【解析】A.由图发现,乙车比甲车晚出发8s,故A错误;
B.根据图像可知,速度相等时刻满足
解得
故B正确;
C.两车速度相等时,共同速度为
两车位移差为
故速度相等时两车还没相遇,此后乙车一直在前,不会再相遇,故C错误;
D.甲车停下时,两车的位移差
初始间距1000m,则甲车停下时乙车在其前方191m处,故D正确。
故选BD。
11. A 左 0.22
【解析】(1)A.为了避免在纸带上出现大量的空白段落,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,从而增加有效点的个数,故A正确;
B.打点计时器应放在长木板远离滑轮的一端,这样释放小车后,纸带上才有足够的有效点,故B错误;
C.为了避免在纸带上出现大量的空白段落,实验应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,故C错误;
D.电火花计时器应使用220V的交流电源,电磁打点计时器才应使用低压交流电源,故D错误。
故选A。
(2)小车在钩码的带动下做加速运动,在相等时间内位移逐渐增大,则可知验时纸带的左端是和小车相连的;
(3)打C点时,小车的速度为BD两点之间的平均速度,则有
小车的加速度,根据逐差法可得
(4)由瞬时速度公式,可得vA=0.22m/s
12.
【解析】(1)为了减小空气阻力等误差影响,应该选用材质密度较大的小钢球。
故选A。
(2)刻度尺的分度值为1mm,估读到分度值的下一位,由图2可知
(3)根据题意,由公式可得
则图像中斜率表示重力加速度,则根据图3图线有
(4)下落过程中声音传播的时间为
则小球下落的时间为
13.(1);(2);(3)
【解析】(1)根据自由落体运动的规律,有
(2)根据自由落体运动的规律,有
(3)设铁球经过距离地面25m时为v1,则可得
解得
则可得所用时间为
14.(1)2m/s,方向沿斜面向下;(2)16m,方向沿斜面向上;(3)2s,6s
【解析】(1)根据速度时间关系可得
即第5s末的速度大小为2m/s,方向沿斜面向下;
(2)当物体运动到最高点时,速度为零,则
方向沿斜面向上;
(3)当物体的速度大小为4m/s时,其方向可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,即
解得
,
15.(1)4.5m/s2;(2)3s;(3)不能追上,7m
【解析】(1)公交车的加速度
故其加速度大小为:4.5m/s2。
(2)汽车从相遇处到开始刹车用时
汽车刹车过程用时
张叔叔以最大加速度达到最大速度用时
张叔叔加速过程中的位移
张叔叔以最大速度跑到车站的时间
所以公交车停站时间最少为
(3)若公交车司机发现并无人在车站候车,减速为零后马上以3.5的加速度加速启动,张叔叔继续追赶公交车,请问张叔叔能否追上公交车。若不能追上,请求出最短距离;若能追上,请求出追上所需要的时间。
由(2)可知当公交车到达车站时,张叔叔还需要2s才能到达车站
张叔叔此时在车站后方的位移为
公交车与张叔叔距离最近时,速度相同,得解得
公交车在车站加速至与张叔叔共速的时间为2s,此过程中,
车加速过程中的位移
张叔叔继续匀速运动的位移
张叔叔不能追上公交车
距离最短为
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