试卷答案
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辽宁省重点高中沈阳市郊联体2023-2024高一上学期期中考试物理试题(含解析)

辽宁省重点高中沈阳市郊联体2023-2024学年高一上学期期中考试
物理
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
本试卷由两部分组成。第I部分为选择题部分,一律用2B铅笔按题号依次填涂在答题卡上;第II部分为非选择题部分,按要求答在答题卡相应位置上。
第I卷选择题(共46分)
一、选择题(本题共10小题,第1~2只有一个选项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全得3分。)
1.在杭州亚运会上,我国体育健儿奋勇拼搏,以201块金牌、111块银牌、71块铜牌的优异成绩荣获奖牌榜第一名,下列说法正确的是( )
A.铁饼比赛上,机器狗炫酷登场,在研究机器狗跑步的动作和姿态时,可以把机器狗看成质点
B.在杭州亚运会倒计时200天无人机主题表演中,千架无人机悬停在空中,组成了稳定的“杭州亚运会倒计时200天”的灯光字幕,以其中一架无人机为参考系,其它的无人机是运动的
C.在铅球比赛中,中国选手刘洋以米的成绩获得铜牌,米是指铅球的位移
D.在100米决赛中,谢震业以9秒97的成绩获得冠军,这里的“9秒97”是指时间间隔
2.现代物理学中加速度的定义式为。而历史上有科学家曾把相同位移内,速度变化量相同的单向直线运动称为“匀变速直线运动”现称(“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为,其中、分别表示某段位移内的初速度和末速度.表示物体在做加速运动,表示物体在做减速运动.则下列说法正确的是( )
A.若A不变,则a也不变
B.若且保持不变,则a逐渐变大
C.若A不变,则物体在位移中点处的速度比大
D.若且不变,则物体在中间时刻的速度为
3.如图所示,一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落,下落途中用的时间通过一个窗口,窗口的高度为2m,g取,不计空气阻力,则屋檐屋檐到窗口上边沿的距离为( )
A. B. C. D.
4.已知四个物体在时的速度均为0,A物体的图像、B物体的图像、C物体和D物体的图像依次如图所示,则一直向同一方向运动的是( )
A. B.
C. D.
5.陕西西安半坡村出土的盛水陶罐(也称为欹(qī)器),它的特点是底尖、腹大、口小。穿入绳子(系绳的耳环设在瓶腹稍靠下的部位),将空的欹器悬挂起来静止时,发现整个容器无法正立而是略有倾斜(如图所示)。往其中注入适量的水(一半水左右)后,发现整个容器正立了,保持竖直状态;若注入水太满,容器会自动倾倒,将多余的水倒出。关于以上几个状态时容器重心的变化,下列说法正确的是( )
A.让未装水的欹器竖立时,它的重心略低于耳环
B.装一半水时的欹器,重心略高于耳环
C.装一半水时的欹器,重心略低于耳环
D.装满水时的欹器重心最低
6.如图所示,所有接触面光滑,则下列对图中弹力的判断说法正确的是( )
A.图甲中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力作用,是因为车厢左壁发生弹性形变
B.图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在斜面上,则斜面对小球有弹力作用,此力是因为斜面发生了弹性形变
C.图丙中,a、b两轻绳悬挂着小球,小球处于静止状态,a绳竖直,则两绳均发生弹性形变,对小球均有弹力作用
D.图丁中,两相同小球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止,则两球间有弹力,且大小一定相等
7.我国元代《王祯农书》记载了戽(hù)斗,它是一种小型的人力提水灌田农具,形状像斗,两边有绳,靠两人拉绳牵牛取水。如图所示,忽略绳子质量,人拉绳子的作用点高度不变,绳子长度不变,戽斗装满水处于平衡状态时,两人站得越远,则( )
A.绳子对人的拉力越小 B.绳子对人的拉力越大
C.绳子对戽斗的作用力越大 D.绳子对戽斗的作用力越小
8.如图所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )
A.小球受到的重力和细绳对天花板的拉力是一对平衡力
B.小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力
C.小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D.细绳对小球的拉力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力
9.笔、墨、纸、砚,是中国独有的书法绘画工具(书画用具)。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按。如图所示,某同学在水平桌面上平铺一张白纸用毛笔练习长横写法,为防止打滑,他在白纸的左边缘处放置一块镇纸(写字作画时用以压纸的东西,多为长方条形)。该同学向右行笔过程中,下列说法正确的是( )
A.镇纸对白纸有摩擦力,方向向左 B.毛笔对白纸有摩擦力,方向向右
C.桌面对白纸有摩擦力,方向向左 D.桌面与白纸之间可能没有摩擦力
10.挂灯笼的习俗起源于西汉,过年期间,家家户户都挂起了各式各样的灯笼.如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起质量均为m的灯笼A、B、C、D,中间细绳是水平的,上面两细绳与水平方向夹角为,中间两细绳与竖直方向夹角为,AB间和BC间的绳中张力分别是和,重力加速度为g.下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
第II卷 非选择题(共54分)
二、实验题(本题共2小题,第11、12题,每空2分,共计16分。)
11.(6分)某同学做“探究互成角度力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。请回答下列问题:
甲 乙 丙
(1)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,乙图中、、、四个力,其中力________不是由弹簧测力计直接测得的;
(2)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是________
A.橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B.橡皮条沿同一方向伸长
C.橡皮条伸长到同一长度
D.两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数(请从放大图读数),读出该力大小为________N。
12.(10分)某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数,再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的滑动摩擦因数(重力加速度g取)。
图1 图2 图3
(1)测劲度系数的实验步骤:
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁,刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐;
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x;
c.在坐标系上描点作图,作出的图像如图3所示。由图像可知,弹簧的原长________cm,弹簧的劲度系数________N/m。
(2)用图2所示装置测滑动摩擦因数,长木板B放在水平面上,物块A放在长木板上,并用(1)问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接,弹簧保持水平,用水平力F拉长木板B向左运动,A保持静止,测得这时弹簧的长度为,已知物块A的质量为1kg,则物块A与长木板间的动摩擦因数________;实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长,因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏________(填“大”或“小”)。
(3)在测量动摩擦因数时,用不同大小的水平力将长木板B匀速拉出或加速拉出,两情况下测出的动摩擦因数________。(填“相同”或“不相同”)
三、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,按要求答在答题卡相应位置上)
13.(10分)随着AI人工智能时代的到来,越来越多的工作由机器取代。外卖配送也正踏入“无人+”领域。在一次无人机配送测试中,无人机下部由机器手抓住一货物,以的速度保持竖直方向匀速上升,当货物到达离地面高175m处时,机器手突然失灵,货物脱落,无人机加速上升,那么货物再经多长时间落到地面?落地前瞬间的速度多大?(空气阻力不计,g取)
14.(12分)随着我国新农村建设不断深入,越来越多的农民住进了楼房,大家在喜迁新居的时候遇到了搬运大件家具的困难。如图所示,一农户正在用自己设计的方案搬运家具到二楼,他用一悬挂于房檐A点的小电机通过轻绳1拉动家具缓慢上升,为避免家具与墙壁碰撞,需要一人站在地面上用轻绳2向外侧拖拽,绳1与绳2始终在同一竖直面内。某时刻绳1与竖直方向夹角为,绳2与竖直方向夹角为,已知家具质量为50kg,人的质量为80kg(g取10N/kg),求此时:
(1)绳1与绳2的拉力大小;
(2)该人受到地面的支持力和摩擦力大小。
15.(16分)狮子和羚羊的故事告诉我们,人每天要有目标,不断朝着目标而努力。在非洲草原上,羚羊从静止开始奔跑,经过的距离能加速到最大速度,并能维持很长时间。狮子从静止开始奔跑,经过的距离能加速到最大速度,以后只能维持这个速度,然后做加速度大小为的匀减速直线运动。设狮子距离羚羊x远时开始追击,羚羊则在狮子开始追击后开始奔跑。假定羚羊和狮子在加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线奔跑。
(1)分别求羚羊、狮子加速时的加速度大小及加速运动的时间;
(2)狮子要在其加速阶段追上羚羊,x值应在什么范围;
(3)如果狮子距离羚羊100m开始追击,请通过计算说明狮子能否追上羚羊。
辽宁省重点高中沈阳市郊联体2023-2024学年高一上学期期中考试
物理答案解析及评分标准
1.D 2.B 3.A 4.D
5.C 6.B 7.B 8.CD
9.BC 10.BD
1、【答案】D
【解析】A机器狗不能看做质点,B相对于该无人机,其它的无人机是静止的,C选项铅球成绩米既不是路程也不是位移,D选项9秒97是跑100米所用的时间,指一段时间间隔
2、【答案】B
【解析】
若A不变,有两种情况:时,相同位移内速度增加量相同,平均速度越来越大,通过相同位移所用时间越来越短,由可知,a越来越大;时,相同位移内速度减少量相同,平均速度越来越小,所以通过相同位移用的时间越来越长,由可知,a越来越小,故A错误,B正确.
A不变时,相同位移内速度变化量相同,设位移中点处的速度为,则有,可得,C错误.
若且保持不变,则前一半时间内的平均速度小于后一半时间内的平均速度,后一半时间内物体将经过更多的位移,所以在中间时刻,物体还没有到达中间位置,所以此时它的速度比在位移中点处的速度小,D错误.
3.【答案】A
【解析】由题意知窗口的高度为,设屋檐到窗的上边框的高度为h,雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为,则.
又,联立解得.
4.【答案】D
【解析】由A物体的图像可知,物体A不是一直向同一方向运动,A错误;
由B物体的图像可知,其0~4s内物体的位移为零,则其不是一直向同一方向运动,B错误;
将C物体的图像可知其0~4s内物体的位移为零,则其不是一直向同一方向运动,C错误.
由D物体的图像转化为如图所示的图像可知物体速度一直为正,故可得其是一直向同一方向运动,D正确;
5.【答案】C
【解析】A.未装水的欹器竖立时,容器无法正立而是略有倾斜,说明它的重心略高于耳环,故A错误;
BC.装一半水时的欹器,整个容器正立了,说明重心略低于耳环,故B错误,C正确;
D.装满水时的欹器会自动倾倒,说明其重心最高,故D错误.故选C。
6.【答案】B
【解析】题图甲中,小球随车厢一起向右做匀速直线运动,车厢左壁对小球没有弹力,否则小球不可能做匀速直线运动,故A错误;题图乙中,小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,因轻绳斜拉着,根据平衡条件,则斜面对小球有弹力,故B正确;题图丙中,小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止,其中a绳竖直,那么b绳对小球没有弹力,否则小球会向右运动,故C错误;题图丁中,两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止,则两球间没有弹力,否则小球会运动,故D错误.
7.【答案】B
【解析】AB.假设绳子与水平方向的夹角为α角,绳子的张力为T,根据题意有
两人站得越近,角越大,T越小,故A错误B正确;
CD.戽斗处于平衡状态,故所有绳子给戽斗的作用力的合力要与重力等大反向,故两人站得近,绳子对戽斗的作用力不变,故CD错误。
故选B。
8.【答案】CD
9.【答案】BC
【解析】A.镇纸相对白纸无运动趋势,则镇纸对白纸无摩擦力,选项A错误;
B.毛笔相对白纸向右运动,则毛笔对白纸有摩擦力,方向向右,选项B正确;
CD.因毛笔对白纸有向右的摩擦力,则桌面对白纸有方向向左的摩擦力,选项C正确,D错误。故选BC。
10.【答案】BD
【解析】设两侧绳子拉力为T,对A上面的结点受力分析可知
对四个灯笼的整体分析可知
解得
故选BD。
11、【答案】(1)F,(2)A,(3)(都给分)
【解析】
(1)F在以与为邻边的平行四边形的对角线上,不是由弹簧测力计直接测出的;
(2)该实验采用了“等效替代”法,即合力与分力的关系是等效的,前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度,只有选项A正确;
(3)根据丙图读出力的值为。
12、【答案】(1)4(4、4.0、都给分);(也给分)(2)小
(3)相同
【解析】(1)由胡克定律可得
可得
可知图像的横轴截距等于弹簧的原长,则有
图像的斜率为
解得弹簧的劲度系数为
(2)以物体A为研究对象,根据受力平衡可得
解得物块A与长木板间的动摩擦因数为
实验中计算动摩擦因数用公式,由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长,相当于算式中的比实际值大,直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
(3)在测量动摩擦因数时,用不同大小的水平力将长木板B匀速拉出或加速拉出,两情况下,A都是处于静止状态,都是受力平衡状态,则测出的动摩擦因数相同。
13.【答案】(1)7s(2)60m/s
【解析】方法一 分段法
货物脱落后,先匀减速上升,速度减为零后,再匀加速下落。
货物上升阶段,时间, (2分)
上升高度,由(或)得, (2分)
货物下落阶段,下落距离 (1分)
设下落时间为,则,故 (2分)
货物落地总时间, (1分)
落地前瞬间的速度大小。 (2分)
方法二 全程法
取初速度方向为正方向
货物全程位移 (5分)
解得(舍去) (1分)
由, (3分
得, (1分)
负号表示速度方向竖直向下,则落地前瞬间的速度大小为60m/s。
14.【答案】(1) 500N
(2)550N
【解析】(1)对家具受力分析,如图甲所示,由平衡条件得
(2分)
, (2分)
解得
(1分)
。 (1分)
(2)对人受力分析,如图乙所示,由平衡条件得
(2分)
(2分)
解得 (1分)
。 (1分)
15.【答案】(1),5s,,5s;(2);(3)能追上
【详解】(1)羚羊的加速度大小为
. (1分)
狮子的加速度大小为
(1分)
羚羊加速时间
(1分)
狮子加速时间
(1分)
(2)因,狮子要在其加速阶段追上羚羊,则狮子运动的时间,
所以,狮子追上羚羊时,羚羊也正在加速运动,则有狮子位移
(1分)
(或者直接说明狮子加速阶段位移为,等同给分)
羚羊位移
(1分)
追上时
(1分)
代入数据解得
(1分)
当时,有x有极大值
即 (1分)
(如果设定追上为临界条件,列等式解出,然后说明x的取值范围等同给分)
(3)设狮子减速过程中经过时间与羚羊速度相等,则有
(1分)
狮子位移
, (2分)
羚羊位移
(2分)
速度相等时,狮子比羚羊多走了位移
(1分)
代入数据,解得
(1分)
故狮子能追上羚羊。(如果列本问中的第2、3、4方程把带入方程,得到关于的一元二次方程,解出相遇时间并得出结论“能追上”的等同给分,不判断相遇时间小于共速时间2秒的,扣2分;由根的判别式得出“能追上”而没有说明相遇时间小于共速时间2秒的扣2分)

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