广州市天河区2023-2024学年高一上学期期中考试
物理试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共4页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.开考前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题
卡指定区域内。
2.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;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题:(共7题,每题4分,共28分。每题所给的四个选项中,只有一个正确答案,选错或多选均不得分)
1.执信中学秋季运动会于2023年10月20日上午8:00开幕,下列说法正确的是( )
A.“奏国歌,升国旗”,国旗缓缓上升,以旗杆为参考系,国旗是静止的
B.跑步时围绕操场跑一圈是400米,其中400米指的是路程
C.2023年10月20日上午8:00,上午8:00是指时间
D.研究百米赛跑起跑动作时,可把运动员当作质点
2.下列几种情景,分析和判断正确的是( )
A.点火即将升空的长征十一号运载火箭,因为还未运动,所以加速度一定为零
B.广州大道上直线行驶的轿车为避免事故紧急刹车,速度减小越快,加速度也就越大
C.高速行驶的复兴号列车,因为速度很大,所以加速度一定很大
D.谢震业在杭州亚运会100米决赛中起跑时,因为速度变化量很大,所以加速度也很大
3.下列关于弹力和摩擦力说法中正确的是()
A.桌面对桌面上的课本产生支持力是因为课本发生了弹性形变
B.桌面上的课本对桌面的压力就是课本的重力
C.摩擦力的方向一定和接触面上的弹力方向垂直
D.摩擦力的方向一定和物体运动方向相反
4.如图,一根轻弹簧竖直悬挂,测出其自然长度x0=10cm,当在下端挂了一个重为3N的钩码时,测出其长度x=15cm,(弹簧均在弹性限度内)则( )
A.弹簧劲度系数为30N/m
B.弹簧劲度系数为20N/m
C.若挂2个上述钩码,弹簧长度变为20cm
D.若挂2个上述钩码,弹簧长度变为30cm
5.在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m,该车辆的刹车加速度是,该路段限速为60km/h,则该车( )
A.超速 B.刹车前速度为30km/h
C.无法判断是否超速 D.刹车前速度为60km/h
6.如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系,下列四副图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.广州地铁18号线列车的最高速度为(约),设列车匀加速出站和匀减速进站的时间均为,则列车在轨道平直、距离为的两站点间运行的最短时间约为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(共3题,每题6分,共18分。每题所给的四个选项中,有多个正确答案,全部选对得6分,错选得0分,选对但不全得3分)
8.如图,足球场上,某运动员进行“边路突破”训练,沿边线将足球向前踢出,为控制足球,又向前追赶足球,下列和图像能大致反映此过程的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,某飞机着陆时的速度,随后沿直线匀减速滑行到静止。从飞机着陆开始计时,该飞机在倒数第内的位移为,下列说法正确的是( )
A.该飞机的加速度大小为
B.该飞机着陆后时的速度大小为
C.该飞机在跑道上滑行的时间为
D.该飞机在跑道上滑行的距离为
10.如图,用磁扣将卡纸“吸”在黑板上并处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.卡纸一共受到5个力的作用
B.卡纸对磁扣的摩擦力方向竖直向上
C.卡纸与黑板的摩擦力跟卡纸的重力大小相等
D.磁扣对卡纸的摩擦力与磁扣的重力大小相等
第二部分 非选择题(共54分)
三、实验题(共2小题,共16分)
11.(6分)“研究共点力的合成”实验如图1,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋拉伸后与细绳的结点,OB和OC为细绳,细绳OB对O点的拉力大小记为,细绳OC对O点的拉力大小记为。完成下列问题:(橡皮筋始终在弹性限度内)
(1)实验中需注意的事项有 ;(填选项前的字母)
A.两次拉橡皮条只需橡皮条伸长相同长度即可
B.两个分力、间夹角必须为
C.用弹簧秤拉细绳套时,拉力要适当大些但不要超过弹簧秤量程
D.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板,且与木板平面平行
(2)本实验采用的科学方法是 。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.类比法
(3)若某次实验记录纸如图,两弹簧测力计共同作用时,拉力和的方向分别过B点和C点,大小分别为:、。请根据图中给出的标度作出和的合力 (标明力的大小)。
12.(10分)(1)常用的打点计时器有电磁式和电火花式两种,它们都必须使用 (填“直流”或“交流”)电源才能工作,电火花打点计时器的工作电压为 V。
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列做法正确的是 。
A.先使纸带运动,再接通电源
B.先接通电源,再使纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器
(3)如图所示是某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,打点计时器使用的交流电的频率为,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出来,其中,,,,,。(结果都保留两位有效数字)
①B点的瞬时速度为 。
②计算小车的加速度 。
③如果当时电网中交变电流的频率大于50Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题(共3小题,共 38分。要有计算过程,适当文字说明,只有结果不给分)
13.(6分)如图所示,一只小球用绳OA和OB拉住,OA水平,OB与水平方向成60°角,这时OB绳受的拉力为8 N,求小球重力及OA绳拉力的大小.
14.(16分)假设某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动。有一辆长L1=8m、高h1=2m的货车,在楼下以v0=9m/s的速度匀速直行,要经过阳台的正下方,花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为L2=24m(示意图如图所示,花盆可视为质点,重力加速度g=10m/s2)
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持v0=9m/s的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到;
(2)若司机发现花盆掉落,采取制动(可视为匀变速,司机反应时间Δt=1s)的方式来避险,使货车在花盆砸落点前停下,求货车的最小加速度;
(3)若司机发现花盆掉落,采取加速(可视为匀变速,司机反应时间Δt=1s)的方式来避险,则货车至少以多大的加速度加速才能避免被花盆砸到。
15.(16分)红绿灯的设置对指挥城市路口交通影响很大。某城市道路汽车行驶限速,该市一个十字路口只有红灯和绿灯、 没有黄灯,且每次绿灯持续时间是。该路口有很多排队等待通行的车辆,其中第一辆车的车头与停止线齐平,每辆车长均为,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,每后一辆车启动相对前一辆车均延后,且均以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动。只要车头在红灯亮之前通过停止线,车辆就可以通过该路口。
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头到达停止线;
(2)若在停止线后第17辆车的司机考虑到有可能不可以通过路口,于是看到绿灯倒计时显示“6”时立即刹车,做匀减速运动,在车头与停止线相齐时刚好停下,求刹车时加速度的大小;
(3)若能通过路口的车辆均按照题干所述过程运动,则本次绿灯期间,最多有多少辆车能通过该路口。
参考答案:
1.B
【解析】A.“奏国歌,升国旗”,国旗缓缓上升,可见以旗杆为参考系,国旗是运动的,故A错误;
B.跑步时围绕操场跑一圈是400米,其中400米是一圈的长度,指的是路程,故B正确;
C.2023年10月20日上午8:00,上午8:00是指时刻,故C错误;
D.研究百米赛跑起跑动作时,运动员的形状大小不能忽略不计,不可把运动员当作质点,故D错误。
故选B。
2.B
【解析】A.点火即将升空的长征十一号运载火箭,虽然还未运动,但其加速度并不为零,故A错误;
B.加速度表示速度变化的快慢。所以,广州大道上直线行驶的轿车为避免事故紧急刹车,速度减小越快,其加速度也就越大,故B正确;
C.高速行驶的复兴号列车,虽然速度很大,但其加速度不一定很大,甚至可能为零,故C错误;
D.根据可知,苏炳添在百米决赛中起跑时,虽然速度变化量很大,但其加速度不一定也很大,还与时间有关,故D错误。
故选B。
3.C
【解析】A.桌面对课本产生的支持力,桌面是施力物体,是因为桌面发生了向下的弹性形变,由于有恢复原状的趋势,对与之接触的课本产生了弹力,弹力的方向与物体形变的方向相反,A错误;
B.课本对桌面的压力,是由于课本发生了形变引起的,课本是施力物体,B错误;
C.弹力和摩擦力都是接触力,弹力和接触面垂直,摩擦力沿着接触面,故摩擦力和弹力的方向垂直,C正确;
D.摩擦力的方向可能和物体运动方向相同,可以与运动方向相反,但摩擦力的方向一定和物体发生“相对运动”的方向相反,D错误.
故选C.
4.C
【解析】AB.可得到其劲度系数为
选项AB错误;
CD.若挂2个上述钩码,则
解得
即弹簧长度变为20cm,选项C正确,D错误。
故选C。
5.A
【解析】由位移速度公式可得
解得肇事车辆的初速度大小为
该速度大于限速,该车超速。
故选A。
6.B
【解析】设F与水平方向的夹角为θ,木箱处于静止状态时,根据平衡条件得:木箱所受的静摩擦力为
F增大,f增大;当拉力达到一定值,箱子运动瞬间,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;木箱运动时,所受的支持力
F增大,N减小,此时木箱受到的是滑动摩擦力,大小为
N减小,则f减小,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.A
【解析】列车在两站间运行时间要最短,则全过程的平均速度要达到最大,则以最大速度运动的时间最长,则列车的运动过程应是:先匀加速到最高速度,再匀速,再从最高速度减小到零,恰好到站。设列车出站加速到最高速度时间为t1,位移为x1,根据对称性,列车进站减速到零时间和位移也为t1、x1,由匀变速直线运动规律
则匀速运动时间
则运动的总时间为
故选A。
8.AC
【解析】AB.运动员将足球向前踢出,由于地面有阻力作用,足球做匀减速运动,运动员向前追赶做加速运动,故A正确,B错误;
CD.图像的斜率表示速度,足球做减速运动,运动员做加速运动,且踢球时两者在同一位置,故C正确,D错误。
故选AC。
9.AC
【解析】A.把飞机的运动逆向看成由静止做加速度大小为的匀加速直线运动,则在内的位移为
在内的位移为
根据题意有
联立解得加速度大小为
A正确;
B.该飞机着陆后时的速度大小为
B错误;
C.该飞机在跑道上滑行的时间为
C正确;
D.该飞机在跑道上滑行的距离为
D错误。
故选AC
10.ABD
【解析】A.卡纸受到重力、磁扣的压力和摩擦力、黑板的支持力和摩擦力5个力作用。故A正确;
BD.根据共点力平衡可知,磁扣受到的摩擦力与重力等大反向,方向竖直向上。故BD正确;
C.卡纸受到竖直向下的重力,磁扣对卡纸竖直向下的摩擦力和黑板对卡纸竖直向上的摩擦力,根据共点力平衡可知,卡纸的重力和磁扣对卡纸的摩擦力的合力等于黑板对卡纸的摩擦力。故C错误。
故选ABD。
11. CD B 见解析
【解析】(1)A.两个分力大小适当即可,所以两次拉橡皮条伸长长度可以不相同,故A错误;
B.两个分力、间夹角可以是任意夹角,只是略大一些较好,故B错误;
C.用弹簧秤拉细绳套时,拉力要适当大些但不要超过弹簧秤量程,故C正确;
D.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板,且与木板平面平行,故D正确。
故选CD。
(2)合力与分力是等效替代关系,所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
(3)请根据图中给出的标度作出和的合力如图所示
可得合力的大小约为3.1N。
12. 交流 220 BD 偏小
【解析】(1)常用的打点计时器有电磁式和电火花式两种,它们都必须使用交流电源才能工作,电火花打点计时器的工作电压为220V。
(2)AB.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应先接通电源,再释放纸带使纸带运动,故A错误,B正确;
CD.纸带穿过打点计时器限位孔与小车连接,所以应将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,这样才能打出较多较为清晰的点,故C错误,D正确。
故选BD。
(3)①依题意由于纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出来,所以相邻计数点之间的时间为
则可得B点的瞬时速度为
②根据逐差法可得小车的加速度
代入题中数据,可求得
③如果当时电网中交变电流的频率大于50Hz,根据
可知,若做实验的同学仍然以50Hz计算,那么加速度的测量值与实际值相比将偏小。
13. ;4 N
【解析】把小球的重力G沿BO和AO方向进行分解,分力分别为FB和FA,如图所示,由几何关系得:
G=FBsin60°=8×sin60° N=4N
FA=FBcos60°=8×cos60° N=4 N
14.(1)会,计算见解析;(2)2.7m/s2;(3)2.5m/s2
【解析】(1)花盆从47m高处落下,到达离地高2m的车顶过程,位移为
h=(47-2)m=45m
根据自由落体运动位移与时间关系式,有
联立得
t=3s
3s内汽车位移为
x=v0t=27m
因
L2=24m<x<L1+L2=32m
则货车会被花盆砸到。
(2)货车匀减速的距离为
x1=L2-v0·Δt=15m
制动过程中由运动学公式得
联立得
a0=2.7m/s2
(3)司机反应时间内货车的位移为
x2=v0Δt=9m
此时车头离花盆的水平距离为
d=L2-x2=15m
采取加速方式,要成功避险,则有
联立得
a=2.5m/s2
即货车至少以2.5m/s2的加速度加速才能避免被花盆砸到。
15.(1);(2)1.5m/s2;(3)第18辆车
【解析】(1)在绿灯亮后,第3辆车等待时间为
设第3辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动,所用时间为,则有
解得
由于
则绿灯亮后,停止线后第3辆车车头到达停止线所用时间为
(2)第17 辆车距离停止线
匀加速运动的时间
匀加速运动的位移
匀加速运动的末速度 v=at=12m/s
则匀减速运动的位移 x2=x-x1=48m
匀减速运动的加速度
(3)设在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第辆车;则其等待的时间为
该车从启动加速到最大速度所用时间为
该车从启动加速到最大速度通过的位移为
则该车匀速运动到停止线所用时间为
为了该车能通过路口,则有
可得
解得
可知在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第18辆车。
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