上饶市2023-2024学年高一上学期期中考试
物理学科试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题:本题共10题,其中1-7小题为单项选择题,每小题4分,共28分;8-10小题为多选题,全部选对得6分,共18分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共46分。
1.“我们的知识越是发展,自然就越是以其多种表现证明它拥有无尽的财富,甚至在很先进的科学领域,如物理学..........”出自以下哪位物理学家( )
A.亚里士多德 B.德布罗意 C.伽利略 D.开尔文
2.下列关于加速度表达式的说法,正确的是( )
A.叫速度的变化率,是加速度的决定式
B.加速度a与成正比,与成反比
C.利用求得的加速度是时间内的平均加速度
D.表示在时间内物体速度的变化量,它的方向不一定与加速度a的方向相同
3.如图所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上;D物体悬挂在竖直悬线的下端,且与斜面接触.若接触面均光滑,下列说法正确的是( )
A.C对桌面的压力大小等于C的重力
B.B对A的弹力方向水平向左
C.斜面对D的支持力方向垂直斜面向上
D.D对斜面没有压力作用
4.水平地面上竖直放一个边长为a的正方形薄板,其左下角顶点上有一点A,如图所示.现使该薄板在地面上不打滑地顺时针翻滚2次,则A点发生的位移大小是( )
A. B. C. D.
5.厦门地铁1号线被称作“最美海景地铁”,列车跨海飞驰,乘客在车厢内可观赏窗外美丽的海景。设列车从高崎站至集美学村站做直线运动,运动的v-t图象如图所示,总位移为s,总时间为t0,最大速度为Vm,加速过程与减速过程的加速度大小相等,则下列说法正确的是( )
A.加速运动时间大于减速运动时间
B.从高崎站至集美学村站的平均速度为
C.匀速运动时间为
D.加速运动时间为
6.一质点做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别为1m/s和7m/s,经历的时间为2s,则( )
A.在这2s内前半程的速度增加3.5m/s B.前1s内通过的位移为5.5m
C.后1s内通过的位移为5.5m D.在这2s内后半程速度增加4m/s
7.甲、乙两车在平直公路上行驶,其位移—时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~4s内,甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B.2s末,甲、乙两车相遇
C.2s末,甲车的速度小于乙车的速度
D.0~4s内,甲、乙两车的平均速度相同
8.在研究某公交车的刹车性能时,让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车至停止,公交车开始刹车后位移与时间的数学关系满足(物理量均采用国际制单位),下列说法正确的有( )
A.公交车运行的最大速度为16m/s
B.公交车刹车的加速度大小为1m/s2
C.公交车刹车后最后1s内的平均速度为1m/s
D.公交车从刹车开始10s内的位移为60m
9.子弹具有很强的穿透能力,在空气中的射程通常为几百米。要想有效地阻挡子弹,一般需要采用厚的混凝土墙。如图所示,假设子弹在一块混凝土中做匀减速直线运动,当到达D位置时速度恰好为零。已知,下列说法正确的是( )
A.子弹到达各点的速率之比
B.子弹通过每一段的速度变化量关系为
C.子弹从O点到D点的平均速度等于其经过C点的瞬时速度
D.子弹从O点到D点的时间是从C点到D点时间的2倍
10.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h处,空心管长为L,小球球心与管的轴线重合,并在竖直线上。当释放小球,小球可能穿过空心管,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.两者同时无初速度释放,小球能穿过空心管
B.两者均无初速度释放,但小球提前了时间释放,则小球一定能穿过管
C.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0,空心管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间
D.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0,空心管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间
二、实验题:本题共2小题,11题8分,12题8分,每空2分,共计16分。
11.探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,保持弹簧轴线竖直,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧;
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,记下弹簧长度L0(见图一),弹簧下端挂上砝码盘时,弹簧长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:
代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6
数值(cm) 16.75 18.74 20.75 22.75 24.76 26.72 28.74
图一 图二
(3)根据图一读出弹簧长度L0= cm.图二为小明同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 的差值(填“L0”或“Lx”或“L1”);
(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m;(结果保留两位有效数字,重力加速度取10m/s2)
(5)关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,以下说法正确的是 (请将正确答案对应的字母填在横线上)
A.弹簧被拉伸时,拉力越大越好
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要使弹簧保持竖直状态
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要在钩码处于静止状态时读数
D.用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
12.某小组利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
甲
(1)实验器材有一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、电火花打点计时器、导线和复写纸。除上述器材外,还需要使用的有 。
A.8V交流电源 B.220V交流电源 C.秒表 D.刻度尺
(2)小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带(每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来),相邻两个计数点间的距离已在图中标出。
①根据相邻连续相等的时间间隔内的 基本相等,可认为小车做匀变速直线运动。
②已知交流电源的频率为50Hz,则在打下C点时小车的速度大小为 m/s(保留三位有效数字),小车运动的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字)。
乙
三、计算题:本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共38分。答题时应写出必要的文字说明、方程式及主要计算步骤。
13.(10分)如图所示,小球沿斜面向上做匀减速直线运动,依次经过a、b、c、d点到达最高点e,已知,,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s。求:
(1)小球运动的加速度a;
(2)小球从d点运动到e点的位移xde;
14.(12分)某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=40m/s,v2=20m/s,轿车在与货车距离s0=46m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过s=200m才停下来,两车可视为质点。
(1)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞。
(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2s收到信号并立即以加速度大小a2=2m/s2匀加速前进,通过计算分析两车会不会相撞。
15.(16分)图a为某大厅自动感应门,门框上沿中央安装有传感器。图b为感应门的俯视图,A为传感器的位置,半径为L的虚线圆是传感器的感应范围,当人或物进入感应范围内时中间两扇门分别向左右平移开启。已知每扇门的宽度为d,若门开启时先由静止开始做匀加速运动,达到最大速度v0后立即做匀减速运动,且匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等,每扇门完全开启时速度刚好为零,移动的总位移刚好为d,不计门及门框的厚度。
(1)求门开启时做匀加速运动的加速度大小和门从停止到完全开启所需要的时间:
(2)若人沿图中虚线s匀速走向感应门,进入感应范围时门立即开启,人到达门框时每扇门运动距离为,则该人匀速运动的速度v大小为多少;
(3)若人推着宽度为1.75d的小车仍以速度v(和第二问中速度大小一样)匀速走向感应门,运动中小车中心始终沿虚线s(如图c所示),小车进入感应范围时门立即开启,为使小车能安全通过感应门,感应门的最大移动速度至少应调整为多大?(仍保证门开启时先做匀加速运动达到最大速度后立即以等大的加速度做匀减速运动,每扇门完全开启时的速度刚好为零)。
图a 图b 图c
参考答案
一、选择题:本题共10题,其中1-7小题为单项选择题,每小题4分,共28分;8-10小题为多选题,全部选对得6分,共18分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共46分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C D A C C B AC CD BC
1.B
【详解】“我们的知识越是发展,自然就越是以其多种表现证明它拥有无尽的财富,甚至在很先进的科学领域,如物理学..........”出自德布罗意在《物理学的未来》一文中。
故选B。
2.C
【详解】A.叫速度的变化率,是加速度的定义式,不是决定式,选项A错误;
B.加速度a等于与的比值,但是加速度与以及均无关,选项B错误;
C.利用求得的加速度是时间内的平均加速度,选项C正确;
D.表示在时间内物体速度的变化量,它的方向一定与加速度a的方向相同,选项D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.C与桌面间无压力作用,因为它们之间没有直接接触,所以A错误;
B.由平衡条件可判断B与A之间没有弹力作用,因为若有弹力,则AB在水平方向受力不平衡,所以B错误;
CD.同样由D物体受力平衡可知斜面对D物体无弹力作用,因为若斜面对D若有弹力,则必然垂直斜面斜向上,此时小球水平方向受力不平衡,则斜面对小球无弹力作用,所以C错误,D正确。
故选D。
4.A
【详解】设正方形的四个顶点依次是ABCD,则翻滚后ACD各点的位置如下图所示
可知A点的位移是
故选A。
5.C
【详解】加速过程与减速过程的加速度大小相等,速度变化量大小相等,根据知加速运动与减速运动时间相等,故A错误;从高崎站至集美学村站的平均速度,故B错误;设匀速运动时间为t,由v-t图象与t轴所围面积代表位移,可知总位移,得,则加速运动时间为,故C正确,D错误。
6.C
【详解】AD.质点在AB中间位置的速度
则在这2s内前半程的速度增加;在这2s内后半程速度增加,选项AD错误;
B.质点在AB中间时刻的速度
前1s内通过的位移为
选项B错误;
C.后1s内通过的位移为
选项C正确。
故选C。
7.B
【详解】:选B位移—时间图象只能表示直线运动的规律,可知0~4s内,甲、乙两车均做直线运动,故A错误;2s末,两车到达同一位置,恰好相遇,故B正确;根据位移—时间图象中图线上某点切线的斜率表示速度可知,2s末,甲车的速度大于乙车的速度,故C错误;0~4s内,两车的位移大小均为20m,由平均速度的定义可知,甲、乙两车的平均速度大小相等,但方向不同,故D错误。
8.AC
【详解】AB.将题中的关系式
与位移—时间公式
对比可知,公交车的初速度
加速度
汽车做匀减速直线运动,所以最大速度为16m/s,故A正确,B错误;
C.交车刹车后第1s内的位移
则交车刹车后第1s内的平均速度
故C正确;
D.公交车刹车的时间为
从刹车开始10s内的位移即8s内的位移
故D错误。
故选AC。
9.CD
【详解】A.采用逆向思维可知,子弹可视为从D到O的初速度为零的匀加速直线运动
可得
故A错误;
BD.采用逆向思维可知,子弹可视为从D到O的初速度为零的匀加速直线运动,根据
可得
所以
根据
由于子弹通过每一段的时间不相等,所以速度变化量不相等。而
故B错误,D正确;
C.根据逆向思维可知,子弹由D点到O点可视为初速度为零的匀加速直线运动,而
所以根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度的规律可知,子弹从O点到D点的平均速度等于其经过C点的瞬时速度,故C正确。
故选CD。
10.BC
【详解】A.两者同时无初速度释放,则在相同的时间内下降的高度相同,可知小球不能穿过空心管,选项A错误;
B.两者均无初速度释放,设小球提前了时间释放,根据
由于是在足够高的空间内,随着时间的增长,总会有,则小球一定能穿过管,选项B正确;
CD.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度,设此时小球的竖直速度为v0,有
可知小球相对管是以速度v0匀速下落,故小球一定能穿过管,且穿过管的时间为
选项C正确,D错误。
故选BC。
二、实验题:本题共2小题,11题8分,12题8分,每空2分,共计16分。
11.【答案】16.00 Lx 5.0 BC
【详解】(3)[1]由图一可知刻度尺的分度值为0.1cm,需要估读到0.01cm,所以读数为
[2]由图二可知x从零开始变化,即只挂砝码盘不挂砝码时x为零,所以横轴是弹簧长度与Lx的差值。
(4)[3]由图可知弹簧的劲度系数为
(5)[4]A.弹簧被拉伸时,力不宜过大,避免超过弹簧的弹性限度,故A错误;
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要使弹簧保持竖直状态,以确定力的方向,故B正确;
C.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要在钩码处于静止状态时读数,以保证读数的准确性,故C正确;
D.用刻度尺测得弹簧的长度为总长,不是伸长量,故D错误。
故选BC。
12.BD 位移差/位移之差/位移的差值 0.844 1.7
【详解】(1)[1]AB.电火花打点计时器所接电源应为220V交流电源,选项A错误,B正确;
C.实验中可由打点计时器计算时间,所以不需要秒表,选项C错误;
D.为测量点迹之间的距离,必须使用刻度尺,选项D正确。
故选BD。
(2)①[2]设AB、BC、CD、DE、EF之间的距离分别为x1、x2、x3、x4和x5,可有
,
,
因此可知,在相邻相等的时间间隔内的位移差基本相等,可判断小车做匀变速直线运动。
②[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得
[4]由公式可得
三、计算题:本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共38分。答题时应写出必要的文字说明、方程式及主要计算步骤。
13.【答案】(1)0.5m/s2,沿斜面向下;(2)4m,沿斜面向上
【详解】(1)由可以知道小球运动的加速度为
加速度大小为0.5m/s2,方向沿斜面向下
(2)由题可知:
从c运动到e点的时间为:
而从c到d所用的时间是2s,所以从d到e所用时间为4s,按照逆向思维,从e到d做初速度为零的匀加速运动,所以位移为
方向沿斜面向上
(注意:没有方向注明的地方各扣1分)
14.(1)会相撞; (2)不会相撞
【详解】(1)对轿车刹车
得刹车加速度大小为
当两车速度相等时,距离出现极值
得
轿车的位移
货车的位移
故两车会相撞
(2)经,轿车速度和位移
,
货车的位移
设在经过t时间速度相等
解得
轿车的位移
货车的位移
轿车的总位移
货车的总位移
因为
故不会相撞.
15.(1),;(2);(3)
【详解】(1)设门全部开启所用的时间为t,可得
①
由速度时间关系得:
②
(2)设人从进入感应区到门框所用时间为,则有
③
设门经过最后用时间为,因为门最后静止,则有
④
舍去负值解得
⑤
有
⑥
联立①⑤⑥得
⑦
人的速度
⑧
(3)依题意宽为
的小车移到门框过程中,每扇门至少要移动
的距离,设门的最小加速度调整为,则门在时间内位移是,由(1)(2)解析方法可知,调整加速度后,门全开启所用时间为t',有
得
对于门从开启到停止全过程
为加速运动时间,解得
(负值舍去)