重庆市南开中学2022-2023学年高一物理上学期期中考试试卷(Word版附解析)
展开重庆南开中学高2025级高一(上)期中考试
物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分120分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。
第Ⅰ卷(选择题共66分)
一、单选题(共14题,每题3分,共42分.下列各题四个选项中只有一个选项符合题意,请选出。不选、多选或错选不给分。)
1. 关于质点,下列说法正确的是( )
A. 同一物体有些情况可以看作质点,有些情况不能看作质点
B. 质点与数学几何中的“点”含义相同
C. 在东京奥运会上,我国运动员全红婵获得十米跳台冠军,比赛中裁判可以将她看作质点
D. 建立质点这一概念的过程中采用的研究方法是等效替代法
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一物体有些情况可以看作质点,有些情况不能看作质点,例如在研究地球自转时不能把地球看做质点,而在研究地球公转时刻将地球看做质点,选项A正确;
B.质点是忽略大小,但是有质量的点,是理想的物理模型,与数学几何中的“点”含义不相同,选项B错误;
C.跳水比赛中裁判不可以将运动员看作质点,否则就没动作可言了,选项C错误;
D.建立质点这一概念的过程中采用的研究方法是理想模型法,选项D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 平均速率和位移都是矢量
B. 平均速度和路程都是标量
C. 平均速度的方向一定与物体运动方向一致
D. 瞬时速度的方向一定与物体运动方向一致
【答案】D
【解析】
【详解】AB.平均速率和路程只有大小没有方向是标量,位移和平均速度既有大小又有方向是矢量,AB错误;
CD.根据平均速度的定义可知,平均速度的方向与位移的方向一致,瞬时速度能够描述一个位置的运动状态,故一定与物体的运动方向一致,C错误,D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是( )
A. 一对作用力与反作用力作用在同一个物体上
B. 一对作用力与反作用力一定是性质相同的力
C. 一对平衡力一定是性质相同的力
D. 一对平衡力相互依存,一定是同时产生,同时消失
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由牛顿第三定律可知,一对作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上、作用在同一条直线上,且一定是同种性质的力,故A错误,B正确;
C.一对平衡力可以是性质相同的力,也可以是性质不同的力,故C错误;
D.一对平衡力不是相互依存的,一个消失,另一个可以仍然存在,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一个物体沿固定斜面匀速下滑,下列说法中正确的是( )
A. 物体所受的重力和支持力是不同性质的力,但是它们大小相等
B. 物体所受的重力和支持力是相同性质的力,但是它们大小不等
C. 物体受到的滑动摩擦力大小与下滑速度无关
D. 物体受到的滑动摩擦力大小与下滑速度有关
【答案】C
【解析】
【详解】AB. 物体所受的重力和支持力是不同性质的力,支持力大小为mgcosθ,则它们大小也不相等,选项AB错误;
CD. 物体受到的滑动摩擦力大小与下滑速度无关,只与两物体之间的正压力以及动摩擦因数有关,选项C正确,D错误。
故选C。
5. 下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A. 运动的物体一定不会受到静摩擦力
B. 静止的物体一定不会受到滑动摩擦力
C. 若两个物体的接触面处有弹力,则一定有摩擦力
D. 若两个物体接触面处有摩擦力,则一定有弹力
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动的物体可以受到静摩擦力,如物体在倾斜的传送带上与传送带一起匀速向上运动时,物体受到传送带的静摩擦力,故A错误;
B.静止的物体可以受到滑动摩擦力,如擦黑板时,黑板静止不动,但是黑板受到板擦的滑动摩擦力,故B错误;
C.两个物体的接触面处有弹力,且接触面粗糙,而且两者有运动趋势或有相对运动时,两物体之间才有摩擦力,故C错误;
D.若两个物体的接触面处有摩擦力,则两物体之间一定有弹力,故D正确。
故选D。
6. 下列说法正确的是( )
A. 由公式可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比
B. 由公式可知,做匀变速直线运动的物体加速度大小与速度变化量成正比
C. 由公式可知,弹簧的劲度系数与弹簧弹力成正比
D. 由公式可知,做初速度为零匀变速直线运动的物体,位移的大小与运动时间的平方成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.动摩擦因数只与两接触面的材料有关,与滑动摩擦力无关,选项A错误;
B.由公式可知,做匀变速直线运动的物体加速度大小可以用速度变化量与时间的∆t的比值来量度,但是加速度与速度变化量与时间∆t无关,选项B错误;
C.弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧弹力无关,选项C错误;
D.由公式可知,做初速度为零的匀变速直线运动的物体,位移的大小与运动时间的平方成正比,选项D正确。
故选D。
7. 某同学利用国庆假期外出郊游,他骑行的自行车利用后轮驱动前进,则下列说法正确的是( )
A. 骑自行车时,前后轮受到地面的摩擦力方向均与骑行方向相反
B. 骑自行车时,前后轮受到地面摩擦力方向均与骑行方向相同
C. 推自行车时,前后轮受到地面的摩擦力方向均与推行方向相反
D. 推自行车时,前后轮受到地面的摩擦力方向均与推行方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.骑自行车时,后轮是驱动轮,前进时,后轮相对地面有向后的运动趋势,则地面给后轮的摩擦力水平向前,是自行车前进的动力。前轮是从动轮,当前轮向前运动时,地面对前轮的摩擦力水平向后,是自行车前进的阻力。故AB错误;
CD.推自行车时,前后轮都是从动轮,因此前后轮受到的摩擦力均与推行的方向相反。都是自行车前进的阻力。故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】当物体依靠摩擦力运动时,其摩擦力方向与物体运动的方向相同。注意区分推自行车和骑自行车时,前后轮是属于提供动力的驱动轮,还是被迫运动的从动轮。
8. 伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道:“我们将木板的一头抬高,使之略微倾斜,再让铜球由静止滚下……为了测量时间,我们把一只盛水的大容器放在高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次下降时由细管流出的水,然后用精密的天平称量水的质量……”,若将小球由静止滚下的距离记作,对应时间收集的水的质量记为,下列表达式与成正比的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设水流速度为v,杯底面积为S,则t时间收集的水的质量为
可见
又因为小球由静止滚下的距离满足
则
所以
故选A。
9. 近年来,国产汽车的性能不断提升。在某次测试中,一辆汽车以初速度做匀减速直线运动,。从开始刹车的瞬间计时,下列说法正确的是( )
A. 开始刹车后的速度大小是
B. 开始刹车后的速度大小是
C. 开始刹车内的位移大小是
D. 开始刹车内的位移大小是
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题意得,物体初速度为
所以开始刹车后的速度大小为
故AB错误;
C.因为刹车时间为
所以开始刹车内的位移大小为
故C正确;
D.开始刹车内的位移大小即为开始刹车4s内的位移大小,即
故D错误。
故选C。
10. 一个热气球以的速度沿竖直方向匀速上升,某时刻从热气球上掉下一个零件,此时热气球距离地面高度为。若零件从刚脱离热气球开始计时,不计空气阻力,取,零件到达地面所需的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】零件离开热气球瞬间,速度不变,但由于只受重力作用,零件开始做加速度大小为g的竖直上抛运动,以竖直向下为正方向,设开始计时起至到达地面的时间为t,则有
带入数据可得
故选B。
【点睛】速度无法突变,故零件离开氢气球后,速度不变,会先继续向上运动到最高点,随后向下做自由落体运动。由于加速度始终不变,可按竖直上抛运动进行处理。
11. 如图所示,物体A、B、C质量相同,C靠在竖直墙壁上。在水平向右的推力F作用下,A、B和C均处于静止状态,其中只有A物体的左侧面是光滑的,其余各面均粗糙。对于这三个物体的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 物体受到2个力的作用
B. 物体B受到4个力的作用
C. 物体受到5个力的作用
D. 墙壁对物体的摩擦力是静摩擦力,其大小随着的增大而增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.对物体A受力分析得,物体A受到重力、推力、B对A向左的弹力、B对A竖直向上的摩擦力4个力的作用,故A错误;
BC.对物体B受力分析得,物体B受到重力、A对B向右的弹力、C对B向左的弹力、A对B竖直向下的摩擦力、C对B竖直向上的摩擦力5个力的作用,故B错误,C正确;
D.对ABC整体受力分析知,墙壁对物体的摩擦力是静摩擦力,大小等于整体的重力,故其大小与无关,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,重物的质量为,轻绳和的和端是固定的,平衡时与竖直方向的夹角,是水平的。(,,取)关于的拉力和的拉力的大小,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】以O点为研究对象,对其分析受力可得受力示意图如下
根据平衡条件可得
故选D。
【点睛】确定研究对象,画出受力示意图,根据平衡条件解析解答。三力平衡问题,如果其中两个力互相垂直,则常用力的合成进行解答。
13. 如图所示,某车间进行汽车性能测试,是装有超声波发射和接收装置测速仪,固定在地面上。为一辆测试汽车,两者开始相距。某时刻发出超声波,与此同时开始由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波时,二者相距。由于车间内温度较高,声音的速度相较室温下时偏大,大小是,则汽车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设声波发出到追上A车所用时间为t,则声波返回被接收所用的时间也为t,根据题意可知声波从发出到被反射后接收的时间2t内,汽车A发生的位移为4m。由于声波从发出到追上A车与声波反射后被接收所用的时间相等。故根据连续相等时间位移的关系可知,在第一个时间t内A车的位移为
故声波从发出到追上A车所用时间为
对A车,根据
带入数据可得
故选B。
【点睛】画出运动情景图,根据声波与汽车运动的时间相等,找出两者在位移上的关系进行解答。
14. 如图所示,重庆鹅公岩大桥是连接南岸区和九龙坡区的桥梁,旁边还有一座轨道大桥,是地铁环线穿越长江的通道。大桥西侧是谢家湾站,东侧是海峡路站。一位同学在鹅公岩大桥上散步(沿同一方向做匀速直线运动)。恰逢列车在进行运行测试:大桥西侧的列车从谢家湾站出发向桥向东行驶,东侧的列车从海峡路站出发向桥向西行驶。它们的发车间隔都是相等的,列车在桥上的运动可视作匀速直线运动。该同学发现每隔时间就会有一辆列车的车头从对面经过自己,每隔时间就有一辆列车的车头从身后超过自己。则列车在测试过程中的发车时间间隔是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设车速为v1,人的速度为v2,发车时间间隔为t,则由题意得
联立解得
二、多项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个答案符合题目要求,全部选对得4分,漏选得2分,选错得0分)
15. 下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度增大但加速度可能减小
B. 速度方向不变的物体加速度不一定为零
C. 加速度越大说明物体速度变化得越慢
D. 加速的物体有加速度,减速的物体无加速度
【答案】AB
【解析】
【详解】A.若加速度和速度同向,物体的速度增大,加速度可能减小,选项A正确;
B.速度方向不变的物体加速度不一定为零,例如自由落体运动,选项B正确;
C.加速度是速度的变化率,则加速度越大说明物体速度变化得越快,选项C错误;
D.加速的物体有加速度,减速的物体也有加速度,选项D错误。
故选AB。
16. 如图所示为重庆南开中学为增强学生体魄,组织学生参加跳绳的情景。跳绳锻炼时,若研究某同学离地后腾空并落回的过程,将其看作质点,且不计空气阻力,则( )
A. 速度方向一直不变
B. 加速度一直不变
C. 在最高点处,速度和加速度均为0
D. 从最高点下落的过程,做自由落体运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.同学在离地到最高点的过程中,同学向上运动,速度方向竖直向上,从最高点回到地面的过程中,同学向下运动,速度方向竖直向下,故A错误;
B.同学在整个运动过程中,只受重力作用,方向竖直向下,根据牛顿第二定律分析可知,同学的加速度大小和方向均不变,故B正确;
C.在最高点时,同学的速度为零,此时同学仍只受到重力作用,加速度等于重力加速度,故C错误;
D.从最高点下落的过程中,同学下落的初速度为零,且只受重力作用,故同学做自由落体运动。故D正确。
故选BD。
【点睛】明确同学在运动的过程中分为几个运动阶段,在每个运动阶段的受力情况是否相同。在根据牛顿第二定律判断加速度的变化情况。掌握自由落体运动的特点。
17. 如图所示,一个体积不变的气球被一根细线拉住在风中始终处于静止状态,已知气球受到恒定的竖直向上的浮力和水平向右的风力。细线与竖直方向的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 若增大水平风力,则变小
B. 若减小水平风力,则气球所受合力变小
C. 若减小水平风力,则细线对气球的拉力变小
D. 若细线对气球的拉力为,则水平风力的大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.对气球受力分析可知
则
则若增大水平风力,则变大;若减小水平风力,则气球所受合力仍为零,不变,选项AB错误;
C.若减小水平风力,则变小,根据
则细线对气球的拉力变小,选项C正确;
D.若细线对气球的拉力为,则水平风力的大小为,选项D正确。
故选CD。
18. 如图甲、乙所示,水平桌面上叠放着、两个小木块,已知与质量分别为,,与间的动摩擦因数,与水平桌面间的动摩擦因数,取。现用大小为的力,分别作用在、上,则各物体所受摩擦力的情况是( )
A. 甲图中A不受摩擦力
B. 甲图中受桌面的摩擦力水平向左,大小为
C. 乙图中受摩擦力水平向左,大小为
D. 乙图中受地面的摩擦力水平向左,大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.以AB整体为研究对象,对其分析受力可知,地面对B的滑动摩擦力为
故AB均静止在水平桌面上。以A为研究对象,对其分析受力,根据平衡条件可知,其在水平方向上不受力的作用,即A不受摩擦力。故A正确,C错误;
BD.以A以A为研究对象,对其分析受力,B对A的滑动摩擦力为
故A与B之间发生相对滑动,且B对A的摩擦力水平向左,大小为1N。根据牛顿第三定律,A对B的摩擦力水平向右,大小为1N。以AB整体为研究对象,根据以上分析可得
所以B相对地面静止,对B分析受力,根据平衡条件可得,受地面的摩擦力水平向左,大小为。故B错误,D正确。
故选AD。
【点睛】明确研究对象,根据滑动摩擦力与外力的大小关系,判断物体的运动情况。再根据平衡条件判断摩擦力情况。
19. 某人站在十楼的阳台上,同时以某相等速率抛出两个小球,其中一个小球竖直上抛,另一个小球竖直下抛,两小球从抛出到落地速度变化量大小为,它们落地的时间差为,不计空气阻力,则( )
A. 竖直向上抛出的小球更小
B. 竖直向上抛出的小球更大
C. 如果该人站在四楼阳台上,以同样的速率和方式抛出两个小球,不变
D. 如果该人站在四楼阳台上,以同样的速率和方式抛出两个小球,变大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.两球从同一位置以同一速度v0分别上抛和下抛,则落地时的速度相同,设为v,则竖直下抛的小球的变化量为
竖直上抛的小球的速度变化量为
则竖直向上抛出的小球更大,选项A错误,B正确;
CD.无论人站在几楼的阳台上,只要同样的速率和方式抛出两个小球,则两球落地的时间差均为
不变,则选项C正确,D错误。
故选BC。
20. 一物体沿水平直线从静止开始,先做加速度为的匀加速直线运动,经时间速度大小为,在时刻让加速度反向,大小变为,再经过时间,物体的速度大小变为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 物体全程的总位移为0 D. 物体在时刻速度为0
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.设开始运动的方向为正方向,则由题意可知
解得
选项A正确,B错误;
C.物体全程的总位移为
选项C正确;
D.物体在时刻速度为
选项D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题共54分)
三、实验题(共16分)
21. 有一内壁光滑细圆筒竖直倒置,筒内底部固定一轻质弹簧,弹簧下端套有一细绳套,弹簧长度小于筒的深度。小南同学为了测量弹簧下端到筒口的距离,他进行了如下操作:
①将圆筒倒置挂于天花板上;
②用弹簧测力计钩住细绳套,将弹簧向下拉。当弹簧露出筒外的长度时,其弹簧秤示数如图所示;
③改变拉力,当弹簧露出筒外的长度时,利用其它测力仪器测得此时拉力大小为。
设整个实验过程中弹簧都在弹性限度范围内,不计一切摩擦。
(1)第②步中弹簧秤读数为________;
(2)弹簧的劲度系数________;
(3)不挂弹簧测力计时,弹簧下端到筒口的距离为________。
【答案】 ①. 20.0 ②. 250 ③. 3
【解析】
【详解】(1)[1]由图可得,第②步中弹簧秤读数为20.0N;
(2)[2]由得,弹簧的劲度系数为
(3)[3]设弹簧下端到筒口的距离为,则当弹簧露出筒外的长度时,满足
解得
22. 小开同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,测出计数点间的距离分别为,,,,,。已知打点计时器的频率为。每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。
(1)以下关于实验的说法正确的是________。
A.在进行实验时,应先释放纸带,再打开电源
B.打点计时器应接在交流电源上
C.使小车运动的速度尽量小些
D.舍去纸带上密集的点,利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
E.释放小车时,应将其靠近打点计时器,以便打出更多的点进行研究
(2)打D点时小车的速度________;小车的加速度________。(计算结果均保留两位有效数字)
(3)若小开同学在实验过程中通过操作让小车在纸带上打下EF段时先加速后匀速,若打出纸带数据相比上图无其他变化,只是段长度变为。请问小车打下段内加速时间约为________s。(计算结果保留一位有效数字)
【答案】 ①. BDE ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]
A.在进行实验时,应先打开电源,再释放纸带,故A错误;
B.打点计时器应接在交流电源上,故B正确;
C.实验时,应该使小车运动的速度不易过快也不易过慢,故C错误;
D.处理数据时,应该舍去纸带上密集的点,利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算,故D正确;
E.释放小车时,应将其靠近打点计时器,以便打出更多的点进行研究,故E正确。
故选BDE。
(2)[2]由题意得两个相邻的计数点之间的时间间隔为
由题中数据可得
[3]小车的加速度为
(3)[4]设小车打下段内加速时间为t1,则由题意知
若小车一直匀加速,则
加速时间t1后的速度为
则由数据可知
解得
四、计算题(共3题,共38分。请写出列式依据、重要的演算步骤等,只写出最后结果计0分。)
23. 动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是相等的。某同学乘坐动车时,通过观察里程碑、车厢内电子屏上显示的动车速度及手机上的计时工具,来估算距离及动车加速出站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时,屏幕显示的动车速度是。动车又前进了2个里程碑时,速度变为,此过程用时为。若把动车出站过程视为匀加速直线运动,求:
(1)动车出站过程中加速度的大小;
(2)两相邻里程碑间的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知
根据
代入数据可得
因此,列车出站过程的加速度大小是
(2)根据
代入数据可得
在这个过程中,列车行驶的距离是2个里程碑之间的距离。因此,里程碑之间的距离为。
【点睛】分析列车的运动情况,根据运动情况选择恰当的公式进行解答,计算时注意换算单位。
24. 如图所示,在倾角为的玻璃棚上放有一质量为的物体,连接在竖直墙壁上点的细绳拴住物体起保护作用,细绳质量不计,与玻璃棚的夹角为,且刚好伸直(拉力为0),重力加速度为。则:
(1)求物体受到的摩擦力;
(2)若由于下雨等因素导致物体与玻璃枂之间的动摩擦因数减小为,导致细绳张紧且物体受到的静摩擦力达到最大,求此时细绳上拉力的大小及物体所受摩擦力的大小(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
【答案】(1),方向沿斜面向上;(2),
【解析】
【详解】(1)如图所示,沿斜面方向和垂直与斜面方向建立平面直角坐标系
此时物体处于静止状态,即受到的是静摩擦力,而且受到绳子的拉力为0。有
方向沿斜面向上。
(2)在方向
在方向
根据滑动摩擦力与最大静摩擦力相等有
由以上三个方程解得:
【点睛】对物体进行受力分析,根据题意判断物体的受力情况,再进行正交分解,根据平衡条件列出平衡方程进行解答。
25. 两无人机A、B进行飞行性能测试,它们沿着同一直线同向飞行。时刻,A的速度为,正以大小为的加速度做匀减速直线运动进行“空中停车”测试(即减速直至停在空中)。此时B在A后方距离为处,速度为(与同向),正以大小为的加速度做匀加速直线运动,为了避免与前方的A相撞,当时,B开始以大小为的加速度做匀减速直线运动进行“空中停车”。则:
(1)求前时间内A的位移大小x1;
(2)求A、B第一次速度相同所经历的时间;
(3)为了避免相撞,当取不同数值时,试确定加速度需满足的条件。
【答案】(1)39m;(2)1.5s;(3)见解析
【解析】
【详解】(1)由题意得
(2)由题意可知
解得
(3)在内,由题意可得
由可以求出
因此,3秒之后,和的距离仍然是。若和同时停止,此时最小距离为
下面分两种情况进行讨论:
①当时,即先停止,B后停止。和B都停止之后,二者之间距离最小,由可知
由题意知,二者之间距离满足
解得
②当时,先停止,后停止。和B共速时距离最小。设共速的时间为,共速的速度大小为,有
解得
由得
由题意知,二者之间距离满足
解得
重庆市南开中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题(Word版附解析): 这是一份重庆市南开中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题(Word版附解析),共17页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
重庆市南开中学2023-2024学年高一物理上学期开学考试试题(Word版附解析): 这是一份重庆市南开中学2023-2024学年高一物理上学期开学考试试题(Word版附解析),共29页。试卷主要包含了 拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏等内容,欢迎下载使用。
重庆市南开中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题(Word版附解析): 这是一份重庆市南开中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题(Word版附解析),共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。