福建省福州市四校教学联盟2023-2024学年高一上学期期中质量检测物理试题(解析版)
展开完卷时间:75分钟;满分:100分
一、单项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题所给出的的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 2023年9月23 8至10月8日,浙江省杭州市举办了第19届亚洲夏季运动会,以下比赛项目中,可将运动员视为质点的是( )
A. 蹦床技巧B. 跳水
C. 自行车4千米追逐赛D. 花样游泳
【答案】C
【解析】
【详解】A.蹦床技巧比赛中,运动员的形状大小不能忽略不计,不可以将运动员视为质点,故A错误;
B.跳水比赛中,运动员的形状大小不能忽略不计,不可以将运动员视为质点,故B错误;
C.自行车4千米追逐赛中,运动员的形状大小可以忽略不计,可以将运动员视为质点,故C正确;
D.花样游泳比赛中,运动员的形状大小不能忽略不计,不可以将运动员视为质点,故D错误。
故选C。
2. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献也创造出许多物理方法,下列关于物理学史和所用物理学方法叙述正确的是( )
A. 用质点替代有质量的物体,这里采用了等效替代法
B. 加速度是用比值定义法定义的,说明a与成正比,与成反比
C. 用某一非常小时间段内的平均速度代替这段时间内任一时刻的瞬时速度,采用了极限思想
D. 在推导匀变速直线运动公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看成匀速直线运动,然后把各小段位移相加,这里采用了理想模型法
【答案】C
【解析】
【详解】A.用质点替代有质量的物体,这里采用了理想化模型,故A错误;
B.加速度是用比值定义法定义的,说明a与、无关,故B错误;
C.用某一非常小时间段内的平均速度代替这段时间内任一时刻的瞬时速度,采用了极限思想,故C正确;
D.在推导匀变速直线运动公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看成匀速直线运动,然后把各小段位移相加,这里采用了微元法,故D错误。
故选C。
3. 图1中的A、B、C和D球均为光滑球,E球是一足球,一学生将足球踢向斜台的示意图如图2所示,下列说法正确的是( )
A. A球和斜面之间可能有弹力作用
B. B球和与C球间没有弹力作用
C. 倾斜的细绳对D球没有拉力作用
D. E球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿v1的方向后沿v2的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.由平衡条件可知,A球和斜面之间没有弹力作用,A错误;
B.由平衡条件可知,B球和与C球间有弹力作用,B错误;
C.由平衡条件可知,倾斜的细绳对D球没有拉力作用,C正确;
D.E球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向总是垂直于接触面,故E球(足球)与斜台作用时斜台给足球的弹力方向垂直斜台向左上方方向,D错误;
故选C。
4. 一物体以初速度做匀减速运动,第 1s内通过的位移为, 第2s内通过的位移为,又经过位移,物体的速度减小为0,则下列说法中正确的是( )
A. 初速度的大小为
B. 加速度a的大小为
C. 位移的大小为
D. 位移的平均速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据逐差法可知物体的加速度为
可得加速度a的大小为,方向为与初速度方向相反,故B错误;
A.根据匀变速运动过程中,中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得在第一秒末时的瞬时速度为
则可得初速度的大小为
故A错误;
C.同理可得第2秒末的速度大小为
则根据可得
故C正确;
D.则可得
解得
可得位移的平均速度大小为
故D错误;
故选C。
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,一根玻璃管抽成真空后竖直固定。在玻璃管外固定两个光电门A和B,与光电门相连的电子计时器(图中未画出)可自动记录遮光时间,若测得遮光物体的宽度为,可以用近似代表物体通过光电门时的瞬时速度,现将一个直径的小球从玻璃管顶部静止释放,电子计时器记录小球通过光电门A的时间,通过光电门B的时间(假设小球球心恰好经过光电门),A、B之间的距离。则( )
A. 用近似代表物体通过光电门时瞬时速度运用了极限思想
B. 小球通过光电门A时的瞬时速度大小为4.96m/s
C. 小球从光电门A运动到光电门B的时间0.0017s
D. 可通过题给信息测得当地的重力加速度约为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.用近似代表物体通过光电门时的瞬时速度运用了极限思想,A正确;
B.小球通过光电门A时的瞬时速度大小为
故B错误;
C.小球通过光电门B时的瞬时速度大小为
则小球的平均速度为
小球从光电门A运动到光电门B的时间
故C错误;
D.可通过题给信息测得当地的重力加速度约为
故D正确。
故选AD
6. 2023年8月10日12:03,遥七运载火箭从酒泉发射场点火发射,一箭七星发射成功。假设发射后的火箭在一段时间内由地面竖直向上运动,该段时间内其v-t图像如图所示。火箭在Oa段加速度大小为,在ab段加速度大小为,在bc段加速度大小为,由图像可知( )
A.
B. 在0~2t时间内火箭上升,2t~3t时间内火箭下落
C. 0~3t时间内火箭的平均速度为
D. 2t~3t时间内火箭的平均速度小于t~2t时间内火箭的平均速度
【答案】AC
【解析】
【详解】A.v-t图像的斜率表示加速度
,,
则
选项A正确;
B.0~3t时间内火箭的速度一直为正,火箭一直上升,选项B错误;
CD.0~t时间内火箭的平均速度为,t~2t时间内火箭的平均速度为,2t~3t时间内火箭的平均速度为,则0~3t时间内火箭的平均速度为
选项C正确、D错误。
故选AC。
7. 如图所示,滑雪运动员从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过P、M、N三点,已知PM=20m,MN=30m,且运动员经过PM、MN两段的时间都为2s,下列说法正确的是( )
A. 运动员经过P、N两点的速度之比为
B. 运动员经过P、N两点的速度之比为
C. 运动员经过OP的距离是10m
D. 运动员经过OP的距离是11.25m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.运动员经过PM、MN两段的时间都为2s,设运动员的加速度大小为,根据
可得
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可知运动员经过M点的速度为
则运动员经过P、N两点的速度分别为
则运动员经过P、N两点的速度之比为
故A错误,B正确;
CD.运动员经过OP的距离为
故C错误,D正确。
故选BD。
8. 两个轻弹簧分别与质量为m的A、B物体相连接,劲度系数分别为k1和k2,装置呈竖直状态静止在水平地面上,如图所示。劲度系数为k2的弹簧与地面不栓接。现用竖直向上的拉力F拉A物体,使A缓慢上升,当下边弹簧的下端即将离开地面时( )
A. B物体比施加F前高
B. A物体比施加F前高
C. F>mg
D. F=mg
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对弹性系数为k2的弹簧,初状态的弹力是2mg,末状态的弹力是0,弹力的改变量为2mg,由胡克定律,弹簧长度的改变量为
B物体比施加F前升高,A正确;
B.对弹性系数为k1的弹簧,初状态弹力是压力mg,末状态的弹力是拉力mg,弹力的改变量为2mg,由胡克定律,弹簧长度的改变量为
A物体比施加F前升高
B错误;
CD.当下边弹簧的下端即将离开地面时 ,C正确,D错误。
故选AC。
三、填空题:本大题共3小题,每空2分,共12分。
9. 一汽车刹车可看做匀减速直线运动,初速度为12m/s,加速度为,运动过程中,在某一秒内位移为7m,则此后它还能前进的位移大小是______m;在停下前的最后一秒它通过的位移大小是______m。
【答案】 ①. 9 ②. 1
【解析】
【详解】[1]运动过程中,在某一秒内的位移为7m,设这一秒的末速度大小为,根据逆向思维可得
其中
,,
解得
则此后它还能前进的位移大小为
[2]根据逆向思维可得,在停下前的最后一秒它通过的位移大小是
10. 物体甲、乙做直线运动的x—t图像分别如图中的图线①、②所示。在时间内,甲乙两车之间的距离_________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”),时刻甲车速度_________乙车速度(选填“>”、“=”、“<”)。
【答案】 ①. 先变大后变小 ②. >
【解析】
【详解】[1][2]由图像可知,在时间内,甲乙两车之间的距离先变大或变小。时刻图线①的斜率大于图线②的斜率,则该时刻甲车速度大于乙车速度。
11. 如图为收费站ETC通道和人工收费通道的示意图,一辆汽车正以v1=15m/s朝收费站沿直线行驶。如果汽车过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=5m/s,以该速度匀速运动至中心线后,再匀加速至v1行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2,则汽车从开始减速到恢复v1行驶,所通过的位移大小为___________m;如果这辆车过人工收费通道,由于收费会比以v1匀速通过此通道耽搁30s时间,则汽车过ETC通道,比过人工收费通道节约的时间是___________s。
【答案】 ①. 210 ②. 22
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车减速运动位移与加速运动的位移相等,为
运动的总位移为
[2]汽车以匀速通过210m,所用的时间为
汽车通过人工收费通道所用时间为
汽车通过ETC通道所用时间为
汽车过ETC通道,比过人工收费通道节约的时间是
四、实验题:本大题共2小题,每空2分,共12分。
12. 用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,频率为50Hz,如图所示是一次小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)对纸带进行数据处理,各计数点的速度大小,_______m/s,,,。(结果保留3位有效数字);
(2)利用纸带上的信息,求出小车运动的加速度a=_______m/s2(结果保留3位有效数字);
(3)如果当时电网中交流电的实际频率为49Hz,而做实验的同学并不知道,则由此引起速度的测量值比实际值偏_______(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 0.214 ②. 0.496 ③. 大
【解析】
【详解】(1)[1]相邻计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔为
打点计时器打C点时,小车的速度为
(2)[2]根据逐差公式可得,小车运动的加速度为
(3)[3]实际频率为49Hz,则实验中计算所用的时间间隔T小于实际的真实值,则速度的测量值比实际值偏大。
13. 某同学采用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧、相同质量的钩码若干、刻度尺等,安装如图(a)所示的装置,探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的关系。
(1)实验装置如图(a),下列操作规范的是______
A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数
B.实验前,先把弹簧水平放置桌面,自然伸长后测量其原长
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(2)他通过实验,整理实验数据,得到如图(b)所示的弹力大小与弹簧伸长量的关系图线。由此图线可得劲度系数较大的是________(填“A”或“B”)弹簧;其中B弹簧的劲度系数为_______N/m。
【答案】 ①. AD#DA ②. A ③. 10
【解析】
【详解】(1)[1] A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数,防止钩码摆动过程影响示数,故A正确;
B.由于弹簧自身有重力,实验前,应该把弹簧竖直放置测量其原长,故B错误;
CD.实验过程中应该逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,故C错误,D正确;
故选AD。
(2)[2]根据胡克定律可知图像的斜率代表劲度系数,则劲度系数较大的是A弹簧;
[3] B弹簧的劲度系数为
N/m
五、计算题:本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分,有数值计算的题,答案还应明确写出数值和单位。
14. 如图所示,现有两根完全相同的轻弹簧S1,S2原长均为L0 =40cm,劲度系数为k =3×102 N/m,竖直悬挂的重物A和B质量相等,且处于静止状态,弹簧均在弹性限度内,已知S2的长度为L2 = 55 cm(g取10 m/s2)。求:
(1)B的质量;
(2)轻弹簧S1的长度。
【答案】(1)4.5kg;(2)70cm
【解析】
【详解】(1)B球受力平衡
根据胡克定律
解得
m=4.5 kg
(2)对A分析
根据胡克定律
的长度
解得
cm
15. 如图所示,放在水平桌面上的质量的木块A,右端通过一水平细线跨过一定滑轮与托盘相连.重力加速度,不计滑轮摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A与滑轮间距足够大。
(1)当所挂的砝码和托盘的总质量时,木块A处于静止状态,求此时A所受的摩擦力大小;
(2)当所挂的砝码和托盘的总质量时,木块A恰好能处于静止状态,求木块A与水平桌面之间的动摩擦因数;
(3)当砝码和托盘的总质量时,且继续增加,试分析木块A与水平桌面间的摩擦力大小的变化情况.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)木块静止,由平衡条件可知,此时静摩擦力的大小为
(2)此时木块恰好能静止,由平衡条件可知,最大静摩擦力大小为
又有
联立解得
(3)当,继续增大时,木块滑动,此后为滑动摩擦力,由于正压力不变,故此后木块与水平桌面间摩擦力大小保持不变。
16. 交通规则规定机动车需要礼让行人,一旦行人在斑马线上行走至车道分割线A、B、C处时,机动车车头便不能越过停止线.如图甲所示,斑马线宽度,每个行车道宽度均为,一行入以的速度匀速从A向B通过斑马线.某时刻,行人到达对向车道中间分割线M处,此时长的轿车到停止线的距离且以的速度行驶在快车道上;此时与轿车齐头并排行驶的另一长度为的卡车以的速度行驶在慢车道上.图乙为载有货物的卡车侧视图,货物到车头、车尾的间距分别为、.在保证安全的情况下,人到达B处之前,司机可选择做匀加速直线运动使车身全部穿过斑马线;或者做匀减速直线运动至速度为0时车头恰好到达停止线.
(1)若轿车司机选择匀加速通过,求轿车加速度最小值;
(2)若卡车司机选择以最小加速度匀加速通过,且卡车车身全部穿过斑马线后立即匀速运动.已知卡车加速时货物也做匀加速运动,且加速度大小为,为保证货物不与车尾的后挡板相撞,求的最小值;
(3)若,卡车司机选择做匀减速运动,当卡车的加速度小于时,货物与卡车相对静止,一起以卡车的加速度做匀减速运动;当卡车的加速度大于时,货物以的加速度做匀减速运动.要保证不违反交通规则,且货物不撞到车头,求卡车刹车时加速度大小的范围.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)若在行人到达B之前,司机选择匀加速通过,行人走到B的时间为
由图可知,轿车整体穿过人行道的位移为
x1=L3+L1+D1=48m
设车的加速度为a1,由位移—时间关系知要保证车全部通过,必须满足
解得
(2)若行人在到达B之前,卡车选择匀加速通过,则与(1)思路一样,设最小加速度为a2,则
解得
由公式vt=v0+at可得卡车整体穿过人行道的速度为
假设货箱没有掉落,经过t2货箱与卡车速度相等,则
解得
箱的位移为
卡车的位移为
可得不相撞的最小值为
(3)行人通过人行道的时间为
假设在9s时刚到人行道,有
解得
假设不成立。当汽车以最小加速度减为0时,有
解得
当箱子刚好不撞车头时,加速度最大,对卡车有
对货箱有
又
解得
amax≤5m/s2
所以刹车时的加速度应满足的条件为
福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试卷(Word版附解析): 这是一份福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试卷(Word版附解析),共24页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题(Word版附解析): 这是一份福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题(Word版附解析),文件包含福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题原卷版docx、福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共24页, 欢迎下载使用。
福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题: 这是一份福建省福州市部分学校教学联盟2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题,文件包含高一物理试卷docx、高一物理试卷pdf、物理参考答案docx、物理参考答案pdf等4份试卷配套教学资源,其中试卷共16页, 欢迎下载使用。