安徽省2023-2024学年高一上学期期中联考
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线内作答,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:必修1第1章至第三章第二节。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2023年7月20日21时40分,经过约8小时的出舱活动,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同,在空间站机械臂支持下,圆满完成出舱活动全部既定任务,出舱活动取得圆满成功,关于此次航天任务,下列说法正确的是( )
A.“2023年7月20日21时40分”是指时间间隔
B.研究航天员在舱外的活动姿态时,航天员可以视为质点
C.以地面为参考系,空间站是静止的
D.以地心为参考系,空间站运行一周,平均速度为0
2.如图所示,自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中,下列判断正确的是( )
A.气门芯通过的路程为
B.气门芯通过的位移的大小为
C.气门芯通过的位移的大小为
D.气门芯通过的路程为
3.关于弹力和摩擦力,下列描述正确的是( )
A.静止的物体不可能受滑动摩擦力
B.摩擦力的方向一定与运动方向相反
C.摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比
D.两物体间有摩擦力就一定有弹力,且两者方向互相垂直
4.伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家,加速度贯穿于整个高中物理,是联系力和运动的桥梁。下列关于加速度的描述正确的是( )
A.加速度是描述物体速度大小变化快慢的物理量
B.物体的速度逐渐增大,加速度可能越来越小
C.物体的速度变化越来越快,速度的变化率可能越来越小
D.物体的加速度为零速度不一定为零,但物体的速度为零加速度一定为零
5.2023年7月26日至30日,2023年空军航空开放活动·长春航空展在长春举行。空军歼-20、歼-16、运油-20、直-20、无侦-10等一批具有代表性的装备,集中亮相。开幕当日,歼-20战机在完成空中飞行展示后降落至跑道并打开了阻力伞,直至减速到零。已知歼-20战机落地时的速度为v0,落地后滑行的总时间为t0,滑行的总距离为s0,且,则该过程中下列关于歼-20战机的速度—时间图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
6.公园里甲乙两只水鸟在水面上沿同一直线游动,它们位移x随时间t的变化规律分别如图所示,甲水鸟对应的图线是直线,乙水鸟对应的图线是抛物线,下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内甲、乙的平均速度相等
B.0~t3时间内甲、乙的最大距离为x0
C.t2~t3时间内甲、乙的运动方向相反
D.t1时刻甲、乙的速度相同
7.甲乙两质点在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,乙做匀变速直线运动,速度与位移满足关系式(v和x均为国际单位),甲在乙后方2m处由静止开始做加速度大小为4m/s2的匀加速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.甲质点的加速度小于乙质点的加速度
B.相遇前两质点间的最大间距
C.t=4s时两质点相遇
D.两质点可以相遇两次
8.以某一初速度竖直上抛一小球,在运动过程中的第3秒内小球的位移大小为3m,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则小球的初速度大小可能为( )
A.22m/s B.26m/s C.32m/s D.35m/s
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.冰壶又称掷冰壶,被大家喻为冰上的“国际象棋”,它考验参与者的体能与脑力,展现动静之美,取舍之智慧,属于冬奥会比赛项目。如图冰壶甲和乙间距0.5m,冰壶甲以速度v0被推出后做匀减速直线运动,经过时间1s与冰壶乙碰撞,下列关于冰壶初速度v0的大小和加速度a的大小的判断中,可能正确的是( )
A.a=1.2m/s2 B.a=0.3m/s2 C.v0=0.9m/s D.v0=1.5m/s
10.倾角为θ的斜面体固定在水平地面上,小球以初速度v0沿斜面向上做匀减速直线运动,减速到零后沿斜面向下加速运动,通过频闪照相得到如图所示的照片,闪光时小球依次位于A、B、C、D、E位置,测得各段距离之比为,则以下说法正确的是( )
A.小球在图中C点的速度向上
B.小球上升过程中在B位置的速度为A位置速度的一半
C.小球沿斜面上滑和下滑的加速度大小之比为
D.小球上滑和下滑经过D位置速度大小之比为
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(6分)
小明和小华在实验室利用气垫导轨和光电门练习测定物体运动的加速度,实验装置如图甲,将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平,调整连接动滑轮的细线与气垫导轨平行。滑块从A位置由静止释放,在悬挂重物的拉动下向右做匀加速直线运动,记录释放点位置遮光条距光电门的距离x和遮光条通过光电门的时间t,回答下列问题:
图甲 图乙
(1)已知遮光片的宽度d,则滑块通过光电门速度大小为________(用题干中的字母表示)。
(2)改变滑块释放的位置,把滑块由静止释放,记录相应的x和t,重复实验。
(3)以t2为纵坐标,以________(填“x”“x2”或“”)为横坐标,描点可得到一条如图所示过原点的倾斜直线,已知倾斜直线的斜率为k,则滑块运动的加速度a=________(用题干中的字母表示)。
12.(9分)
如图甲所示是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置。
(1)电火花打点计时器使用的是________(选填“直流电”或“交流电”),工作电压为________(选填“8V”或“220V”)。安装纸带时,需要将打点纸带置于________(填“复写纸”或“墨粉纸盘”)的下方。在实验过程中,使用打点计时器时,应________(填“先释放纸带,再接通电源”或“先接通电源,再释放纸带”)。
(2)某同学得到一条纸带,如图乙所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,每两个计数点间的距离分别为s1=0.96cm,s2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm,打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a=________m/s2(计算结果保留3位有效数字,下同),打计数点4时纸带的速度大小v=________m/s,纸带的速度方向________(填“向左”或“向右”)。
13.(10分)
如图所示,质量m=2kg的物块静止在水平地面上,物块上连接有一轻质弹簧,用水平力向左推弹簧,弹簧长度L1=7.8cm时恰好能推动物块。当物块在水平地面上匀速运动时,弹簧长度为L2=8cm,当用水平向右的力拉弹簧,物块向右匀速运动时弹簧长度L3=12cm。已知弹簧劲度系数为k=200N/m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)弹簧的原长L0;
(2)物块与桌面间的动摩擦因数μ;
(3)物块与水平地面间的最大静摩擦力fm。
14.(15分)
2023年5月29日中国载人航天工程办公室官宣我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。若航天员登陆月球后,在月球表面附近某一水平面上方,在不同高度同时静止释放两个弹性小球A、B,球A释放点离水平面的高度h=3.2m,球A落地后反弹速度是落地前速度的,已知月球表面的重力加速度g月=1.6m/s2,月球表面没有大气层,小球可视为质点。
(1)若在球A与水平面第一次碰撞与第二次碰撞之间与球B刚好在离水平面位置相遇,则球B离水平面的初始高度是多少?
(2)若要在球A第二次下落过程中与球B相遇,则球B离水平面高度应满足什么条件?
15.(18分)
一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,司机发现前方有一辆抛锚的货车,立即开始刹车做匀减速运动,刚好没有撞上抛锚的货车。该路段规定行驶速度不超过60km/h。若汽车在刹车后的前2s内位移为24m,刹车后的第6s末到第8s末汽车的位移为1m,通过计算分析:
(1)汽车匀速行驶时是否超速?
(2)若司机的反应时间(从发现货车到采取制动措施经历的时间)为1.5s,司机在距货车多远时发现货车?
高一物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D B A B B A BC BD
1.D 【解析】“2023年7月20日21时40分”是指时刻,A错误;研究航天员在舱外的活动姿态时,航天员不可以视为质点,B错误;以地面为参考系,空间站是运动的,C错误;空间站运行一周,位移为0,平均速度为0,D正确。
2.C【解析】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的位移大小为,C正确。气门芯通过的路程为曲线,AD错误。
3.D【解析】静止的物体可能受滑动摩擦力,运动的物体也可能受静摩擦力,A错误;摩擦力的方向一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动方向可能相同,B错误;滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小成正比,静摩擦力的大小由外力和运动状态决定,C错误;由摩擦力产生的条件可知,只要有摩擦力则一定有弹力,并且弹力一定与摩擦力相互垂直,D正确。
4.B【解析】加速度是描述物体速度变化(包括速度大小和方向变化)快慢的物理量,A错误;物体的速度逐渐增大,可能增加的越来越慢,加速度可能越来越小,B正确;加速度又叫速度的变化率,物体的速度变化越来越快,加速度越来越大,速度的变化率一定越来越大,C错误;物体的加速度为零速度不一定为零,物体的速度为零加速度也不一定为零,D错误。
5.A【解析】若飞机做做匀减速直线运动,则v—t图像如图C所示,与坐标轴围成面积表示位移大小,为,由于实际情况,则可知实际围成面积小于图C,则图像为A。
6.B【解析】由x—t图像可知0~t1内甲、乙的位移分别为x0—x1、x1,位移不相等,所以甲、乙的平均速度不相等,A错误;由图像可知0~t3内甲、乙的最大距离为x0,B正确;由图像可知在t2~t3内甲、乙的斜率均为负,所以它们的运动方向相同,C错误;由两图线相交可知它们此时的位置相同,但斜率大小不一定相等,且速度方向相反,D错误。
7.B【解析】甲质点,,乙质点的位移表达式为,整理得,故,,A错误。设经时间t1两车速度相等,,即此时两质点间距最大,,B正确。设经时间两质点相遇,,解得,C错误;相遇后甲的速度大于乙的速度,故两质点只能相遇1次,D错误。
8.A【解析】若这一秒内物体一直在上升过程,或者一直在下降过程,则1s内的最小位移,第3秒在上升到最高点后再下降一段时间,设上升时间为t,设则下降时间为,若,解得t=0.8s,由逆运动可知,小球的初速度;若,解得t=0.2s,由逆运动可知,小球的初速度,A正确。
9.BC【解析】冰壶做匀减速直线运动,则,由题意可知v>0,代入数据有,C正确,D错误;,整理有,由于,可得,A错误,B正确。
10.BD【解析】小球向上运动时是匀减速运动,向下运动时是匀加速运动;由匀变速直线运动规律可知,只有当初速度(或末速度)为零时,连续相等的两段时间内物体位移之比为1∶3(或3∶1),则由,可得,C点为最高点,A错误;C点为最高点,则,B点是A、C的时间中点的位置,则向上经过B点的速度为,B正确;设小球沿斜面向上、向下运动时加速度大小分别为、,频闪时间间隔为t,根据位移—时间公式,有,,又,解得,C错误;上滑过程中,下滑过程中,解得,D正确。
11.(6分)
(1) (2) (3)
【解析】(1)滑块通过光电门平均速度 ,滑块通过光电门的时间很短,故滑块通过光电门的瞬时速度 ;
(3)滑块运动过程中,即,整理得 ,故 ,。
12.(9分)
(1)交流电(1分) 220V(1分) 墨粉纸盘 (1分)先接通电源,再释放纸带(1分)
(2)1.92(2分) 0.768(2分) 向左(1分)
【解析】(2)根据逐差法得加速度大小为,
代入得
根据中间时刻的瞬时速度等于物体的平均速度
代入得,观察发现纸带从左向右相等时间内的位移逐渐增大,证明纸带向左运动。
13.(10分)
(1)设弹簧原长为,由题意可知
联立解得
(2)由题意可知
联立解得
(3)当弹簧长度恰好能推动物块,此时物体与地面间达到最大静摩擦力
解得
14.(15分)
(1)A落地瞬间的速度为v,则
解得
A下落的时间为
反弹速度大小为
反弹到中点时间为,则有
代入数据得
A反弹到最高点的时间为,则
上升的最大高度
若上升过程相遇,相遇时B下落的高度为,则
若下降过程相遇,相遇时B下落的高度为,则
故B离水平面的初始高度为 或
(2)设B离水平面高度为时,刚好在A反弹到最高点处相遇。
则B下落高度为
故B离水平面高度为
设B离水平面高度为时,刚好在A回到水平面时相遇。下落时间仍为
则B下落高度为
此为离水平面高度。
故要使A下落过程中与B相遇,则B的初始高度应满足
15.(18分)
(1)汽车第一个2s内的位移
第4个2s(即第6s末到第8s末)内的位移
若汽车在第8s末还未停止,由
得刹车加速度大小为
根据
得初速度为:
速度减为零的时间为:,可知汽车在8s前速度减为零。(1分)
设汽车的加速度为a,根据
得:
汽车速度减为零的时间为:
由逆运动知第6s末到第8s末内的位移为:
联立解得
初速度,故未超速。(1分)
(2)汽车刹车到停止的距离
带入数据可知x=49m(1分)
汽车在司机反应时间内的位移
故司机在距货车70m时,发现抛锚的货车。(1分)