2023—2024学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控
高一物理试题卷
本试题卷共6页,19小题,满分100分,考试用时100分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、学校、考场/座位号、班级、准考证号填写在答题卷上,将条形码横贴在答题卷右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卷各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卷的整洁,考试结束后,将试题卷和答题卷一并交回。
一、选择题(每小题4分,共40分;1-8小题为单选题,9-10小题为多选题,其中多选题全部选对得4分,选不全得2分,选错或不答得0分)
1. 2023年10月26日,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并于17时46分成功对接空间站天和核心舱端口,此后载人飞船同空间站一起绕地球运行。以下说法正确的是( )
A.空间站绕地球运行时,若以空间站为参考系,地球是静止的
B.题中“17时46分”指的是时间间隔
C.研究空间站绕地球的运行轨迹时,可将空间站视为质点
D.飞船从发射开始到对接成功的过程,位移大小等于路程
2.我国是世界上鸟类资源最为丰富的国家之一,也是全球候鸟跨境迁徙的重要通道。如图所示,一只小鸟迁徙途中落在了树枝上休息,树枝被压弯,小鸟处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.小鸟对树枝的弹力是由树枝发生形变产生的
B.树枝发生了弯曲,是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
C.小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
D.小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对作用力与反作用力
3. C919飞机是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的大型客机。某同学查阅资料得知,飞机飞行过程中所受升力的计算公式为,其中Y为升力,为空气密度,C为升力系数,S为机翼的特征面积,v为飞机相对空气的速度。以下关于升力系数C的单位的说法正确的是( )
A.无单位 B. N/m C. N/m2 D. kg/(m2 s2)
4.如图所示,水平地面上的L形木板上放着一小木块,木板上表面水平,木板与小木块间有一个处于拉伸状态的弹簧,整个装置处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.木板对小木块无摩擦力作用
B.木板对小木块的摩擦力方向向左
C.地面对木板的摩擦力方向向左
D.地面对木板的摩擦力方向向右
5. 2023年杭州第19届亚运会,中国跳水队延续强势发挥,将杭州亚运会10枚金牌全部收入囊中,连续13届包揽跳水项目的金牌。从某跳水运动员离开跳板开始计时,该运动员重心的v-t图像大致如图所示,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,运动员重心的轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A.运动员在1s时上升到最高点
B.运动员运动过程中的加速度先减小后增大再减小
C.运动员从最高点到入水下落高度为3m
D.运动员在0~1s时间内的平均速度大小为3m/s
6.如图所示,物块在水平向左的外力F的作用下沿斜面匀速下滑,该过程中斜面始终静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.地面对斜面的摩擦力水平向左
B.地面对斜面的支持力大于物块与斜面所受重力之和
C.物块与斜面的接触面可能是光滑的
D.物块一定受到沿斜面向上的摩擦力
7.无人机广泛应用于航拍、救援救灾、环境监测等多个领域。如图所示,质量为M的无人机用轻绳吊着质量为m的医疗包裹沿水平方向做匀加速直线运动,轻绳与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度为g,不计包裹受到的空气作用力。下列说法正确的是( )
A.无人机的加速度大小为
B.无人机所受空气的作用力大小为
C.无人机所受空气的作用力方向斜向右上方
D.包裹所受合力的方向竖直向上
8.如图所示,AQ为圆的竖直直径,沿AQ、BQ、CQ固定三个光滑杆,现让三个小环(可以看作质点)套在杆上,并分别沿着AQ、BQ、CQ杆自顶端由静止开始下滑到Q点,下滑所用时间分别为t1、t2和t3,运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有( )
A. B. C. D.
9.如图甲为机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查,其传送装置可简化为如图乙所示的模型,水平传送带始终保持0.4m/s的恒定速率运行,行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两端点A、B间的距离为2m,g取10m/s2。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.行李从A到B的过程中一直加速
B.开始时行李的加速度大小为1m/s2
C.行李经过5.1s到达B处
D.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.08m
10.如图所示,质量均为m的小球1、2用轻绳a、c和轻质弹簧b连接并悬挂,两小球均处于静止状态,轻绳a与竖直方向的夹角为30°,轻绳c水平,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.轻绳a拉力的大小为
B.轻弹簧b拉力的大小为
C.剪断轻绳a的瞬间,小球1加速度大小为
D.剪断轻绳c的瞬间,小球2加速度大小为
二、填空题(每空2分,共14分)
11.甲、乙两同学学习了自由落体知识后准备用所学知识测量“反应时间”。如图所示,甲手持刻度尺,使刻度尺保持竖直,乙将手放在直尺下方做捏住直尺的准备,此时乙的手指对准直尺的10厘米刻度处,但手不碰尺。某时刻甲放手,直尺下落,乙立即作出抓握的动作,结果手指捏在尺的55厘米刻度处,g取10m/s2,则可算出乙的反应时间约 秒。
12.筷子,古称箸、梜,通常由竹、木、骨、瓷、象牙、金属、塑料等材料制作,是华夏饮食文化的标志之一。如图所示,用筷子夹住质量为m的光滑小球,两根筷子与小球球心均在同一竖直平面内,且两根筷子和竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,则每根筷子对小球的弹力大小为 。
13.芜湖轨道交通开通两年来,已成为市民生活中不可或缺的通勤工具,客流呈稳步上升趋势。现一位同学正好站立在轻轨列车的第一节车厢前端平齐处,轻轨列车启动后做匀加速直线运动,该同学测出第一节车厢通过他所用的时间是4s,则第一节车厢通过他的时间与第二节车厢通过他的时间之比是 ;若这列车共有4节车厢,则全部车厢通过这位同学历时 s。
14.一位质量为50kg的同学从8楼乘电梯下降到1楼,在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示(重力加速度g取10m/s2)。当t=10s时,该同学处于 状态(填“超重”或“失重”),此时他对电梯地板的压力大小约 N,整个过程中电梯运行的最大速率约为 m/s。
三、实验题(每空2分,共12分)
15.某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,将橡皮条一端固定在A点,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,如图甲所示。
甲 乙 丙
(1)图乙中弹簧测力计的读数为 N.
(2)如果没有操作失误,图丙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出力的图示,则图丙中的F与F'两力中,方向一定沿图甲中AO方向的是 。
16.某实验小组用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)实验小组在探究“力F一定,加速度与小车质量的关系”时,下列做法正确的是
A.实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放小车
B.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
C.通过增减小车上的砝码改变小车质量时,需要重新调节木板倾斜度
D.在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时,应该将槽码挂在通过滑轮系在小车上的细绳下端
甲 乙 丙
(2)某次实验获得如图乙所示的纸带,计数点0、1、2、3、4、5间均有四个计时点未画出,已知所用交流电源的频率为50Hz,则在打计数点2时小车的速度大小v2= m/s,小车运动的加速度大小a= m/s2.(结果均保留两位有效数字)
(3)在探究“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,保持小车质量M不变,将槽码换成装有砂子的砂桶,不断改变砂桶中砂子的质量,测出砂桶和砂子的总质量为m,根据实验数据测出小车加速度a,描绘出的关系图象如图丙所示,则可知小车的质量M= kg.(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
四、计算题(第17题9分,第18题10分,第19题15分,共34分;要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明)
17.出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表和时间表,出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分00秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过5s时,速度表显示36km/h.
(1)求此时出租车离出发点的距离;
(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度表显示108km/h时,出租车开始做匀速直线运动。则当时间表显示10时12分05秒时,计价器中里程表示数应为多少?(出租车启动时,里程表示数为零)
18.某同学为了研究三角形承重结构各部分受力大小的规律,设计如图所示的装置:一长度AB=10cm的轻质细杆,A端通过光滑铰链连接于竖直墙上,B端系上轻质细绳,细绳水平,另一端系于竖直墙上C点,B点悬挂一质量为2.4kg的重物,该系统保持静止状态,且绳、杆均保持在同一竖直平面。已知此时细绳长度为BC=8cm,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)此时细绳BC和轻杆AB受到的弹力大小?
(2)若保持轻杆AB位置不动,只改变细绳BC的长度及C点位置,要使系统静止且绳子承受的拉力最小,求此时细绳BC的长度及所受拉力大小?
19.如图所示,在水平面上固定一个倾角为α=37°,表面光滑且腰长为d1=12.2m的等腰三角形斜面,一长为d2=4.8m的轻质绸带跨过斜面的顶端对称铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M=2kg、m=1kg的小物块(均可视为视点)同时轻放在斜面两侧的绸带的中点上。两物块与绸带间的动摩擦因数μ相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)问:
(1)若物块M、m与绸带之间不发生相对滑动,它们共同运动的加速度大小为多少?此时M、m与绸带间摩擦力的大小分别为多少?
(2)若μ=0.8,物块m从释放到运动至斜面底端用时为多少?
2023—2024学年度第一学期芜湖市中学教学质量监控
高一物理参考答案
一、选择题(每小题4分,共40分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A B D C C D BD BC
二、填空题(每空2分,共14分)
11. 0.3
12.
13. 8
14.超重 520 1.8(1.7—1.9范围均给分)
三、实验题(每空2分,共12分)
15.(1)3.80 (2)
16.(1)AB (2)0.26 0.50 (3)0.40
四、计算题(第17题9分,第18题10分,第19题15分,共34分;要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明)
17(.1)根据速度公式得
再根据位移公式得
故此时出租车离出发点的距离为25m
(2)根据,可得
根据速度公式,可得
出租车继续匀速运动,匀速运动的时间,匀速运动的位移
计价器里程表应显示的示数为
18.(1)B点受力如图,设为
水平方向
竖直方向
解得,
(2)当BC绳与AB杆垂直时受到的拉力最小(1分),如图所示
此时细绳BC长度为
解得
细绳拉力 解得
19.(1)M、m加速度大小相等,可以看作一个整体,设加速度为a,根据牛顿第二定律有 解得
隔离M,设M与绸带间的静摩擦为f,根据牛顿第二定律有,解得
由于不计绸带质量,M、m与绸带间的摩擦力大小相等,都为8N
(2)由于M、m与绸带间的最大静摩擦力分别为和,显然,所以M与绸带间不会出现相对滑动,绸带将随着M一起运动。
假设此时M、m与绸带一起保持相对静止,根据第(1)问可知,此时m的加速度沿斜面向上为,所受静摩擦力大小为8N
而,对m而言,此时最大静摩擦力为,故m不能与绸带保持相对静止。
物块m此时的加速度为
综上可知,此时M带着绸带一起沿斜面向下匀加速运动,m先以a2沿斜面向上匀加速,脱离绸带后沿斜面向上减速到零后再加速下滑。(1分)
m与绸带脱离前,设M与绸带一起运动的加速度为a1,脱离用时为t1,根据牛顿第二定律有 解得
所以
此时m的速度为
m沿斜面上滑的距离为
设m脱离绸带后在斜面上运动的加速度大小为a3,
得
设m脱离绸带后到运动至斜面底端用时为t2,则有
得
则m物块从释放到斜面底端用时为