合肥市重点中学2023-2024学年度第一学期高一年级期末考试
物 理
考生注意:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,考生考试条码由监考老师粘贴在答题卡上的“条码粘贴处”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.本试卷满分100分,考试时长75分钟,考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单选题:本题共8小题,每题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 在第19届杭州亚运会上,我国体育健儿奋勇拼搏,以201块金牌、111块银牌、71块铜牌的优异成绩荣获奖牌榜第一名,下列说法正确的是( )
A.在乒乓球比赛中,研究运动员发球时,可将乒乓球视为质点
B.马拉松比赛里程为42.195km,完成比赛的运动员的位移大小是42.195km
C.在100米决赛中,谢震业以9秒97的成绩获得冠军,这里的“9秒97”是指时间间隔
D.在足球比赛中,球在空中飞行的速度越大,其惯性越大
2. 如图所示,在台球比赛中,小球以1.5m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框接触的时间为0.1s,(假设这个反弹运动可以近似看做匀变速运动),小球在这0.1s内的加速度为( )
A.28m/s2,方向向左
B.2m/s2,方向向左
C.28m/s2,方向向右
D.2m/s2,方向向右
3. 某物体运动的v—t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.物体在第1s末运动方向发生变化
B.物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C.物体在2s末返回出发点
D.物体在6s末离出发点最远,且最大位移为3m
4. 如图所示,臂力器装有四根弹簧,每根弹簧的自然长度均为。臂力器可以通过装不同劲度系数、不同数量的弹簧来调节臂力器的强度。某人第一次只装了中间两根劲度系数均为的弹簧,然后把两根弹簧的长度都拉到了;第二次又在两边加装了两根劲度系数均为的弹簧,然后用与第一次相同大小的力拉四根弹簧。下列说法正确的是( )
A.第一次每只手受到臂力器的拉力大小为
B.第二次每只手受到臂力器的拉力大小为
C.第二次中间两根弹簧每根的长度为
D.第二次两边两根弹簧每根的弹力为
5. 如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运转,下列说法正确的是( )
A.甲受到三个力的作用
B.甲对扶梯有摩擦力的作用
C.乙受到三个力的作用
D.乙受到的摩擦力方向沿斜面向下
6. 如图所示,倾角为的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过轻绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段轻绳与斜面平行,A、B、C始终都处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.水平面对C的支持力的大小可能与B,C的总重力大小相等
B.C受到水平面的摩擦力可能为零
C.B受到C的摩擦力一定不为零
D.若增大A的质量,B受到C的摩擦力可能减小
7. 某同学在同一台阶边缘将一足球水平踢出两次,轨迹如图中虚线所示,忽略空气阻力,从踢出至落地瞬间的过程,下列关于足球的说法正确的是( )
A.两次落地时速度方向相同
B.两次在空中的运动时间相等
C.第二次的初速度小于第一次的初速度
D.第二次在空中运动的时间大于第一次的时间
8. 质量为m=0.5kg的物块在光滑的水平面上受到水平拉力F的作用,从静止开始计时做加速直线运动,其运动的和图像分别如图甲、乙所示,根据图像信息分析,下列说法正确的是( )
A.图乙的斜率大小是图甲的斜率大小的2倍
B.水平拉力F为5N
C.前2m的中间时刻的速度大小为m/s
D.前2s内的中点位置的速度大小为m/s
二、多选题:本题共2小题,每题6分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 小船要渡过200m宽的河面,水流速度是4m/s,船在静水中的航速是5m/s,则下列说法正确的是( )
A.船头指向即船的实际航线,也就是合速度方向
B.由于水流速度小,小船过河的最短位移为200m
C.小船过河所需的最短时间是50s
D.如果水流速度增大为6m/s,小船过河所需的最短时间不变
10.如图甲所示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的模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行,旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1,A、B间的距离为2m,重力加速度g=10m/s2。若乘客把行李放到传送带的同时以1m/s的恒定速率平行于传送带走到B处取行李,下列说法正确的是( )
A.乘客提前0.5s到达B处
B.乘客与行李同时到达B处
C.行李从A运动到B过程一直受到向左的摩擦力
D.行李相对传送带滑动的距离是0.5m
三、实验题:本题共2题,第11题8分,第12题8分,共16分。
11.(8分)用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是 。
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
(2)已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s,得到的记录纸带如图乙所示,图中的点为计数点,每两相邻的计数点间还有4个点没有画出,由此得D点的速度为 m/s,小车的加速度大小 (计算结果均保留三位有效数字)。
12.(8分)采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有 。
A.要求斜槽轨道末端保持水平且轨道光滑
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景小方格的边长为2.5cm,g取,则:
①图中A点 平抛的起点(选填“是”或“不是”)
②小球过B点的竖直方向速度 m/s。
四、解答题:本题共3题,第13题8分,第14题10分,第15题14分,共32分。
13.(8分)如图所示,某运动员做低空跳伞表演。他在离地面某高度处,由静止开始做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以大小为7.5m/s2的加速度匀减速下降了165m,落地速度大小为5m/s,g取10m/s2。求:
(1)运动员展开伞时的速度大小;
(2)运动员开始运动时距地面的高度。
14.(10分)跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞一段距离后着落。如图所示,运动员从跳台A处沿水平方向以的初速度飞出,落在斜坡上的B处,斜坡与水平方向的夹角为37°,不计空气阻力,重力加速度g,,。求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)A、B间的距离;
(3)运动员在空中离坡面的最大距离。
15.(14分)如图所示,质量为的足够长的长木板静止在足够长的水平面上,质量为的小物块(可视为质点)从木板的最左端以的速度冲上木板,小物块和长木板最终都停止了运动。已知小物块与木板间的动摩擦因数。木板与水平面间的动摩擦因数,重力加速度g。求:
(1)小物块刚冲上木板时的加速度大小和方向;
(2)小物块相对长木板滑行的最大距离;
(3)小物块运动的总位移。
合肥市重点中学2023-2024学年度第一学期高一年级期末考试·物理
参考答案及解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B B C D B D BD AD
1.C
【解析】A.在乒乓球比赛中,研究运动员发球时,乒乓球的大小和形状不可忽略,不可将乒乓球视为质点,A错误;
B.马拉松比赛里程为42.195km,完成比赛的运动员的路程是42.195km,B错误;
C.在100米决赛中,谢震业以9秒97的成绩获得冠军,这里的“9秒97”是指一段时间,故这里的“9秒97”是指时间间隔,C正确;
D.足球的惯性大小只与足球的质量有关,与速度大小无关,D错误;故选C。
2.A
【解析】设向左为正方向,根据加速度的定义可得,方向向左。故选A。
3.B
【解析】A.由图像可知:物体在前2s内速度都为正,运动方向没有发生改变,A错误;
B.物体在第2s内、第3s内图像的斜率相同,所以加速度是相同的,B正确;
C.物体在2s末位移最大,离出发点最远不是返回出发点,C错误;
D.物体在2s末和6s末位移最大,最大位移为×2×1=1m,即离出发点最远,且距离为1m,D错误;故选B。
4.B
【解析】AB.根据题意,由胡克定律可得,第一次每根弹簧上的拉力为,两根弹簧的拉力为,由牛顿第三定律可知,每只手的拉力为,由于第二次用与第一次相同大小的力拉四根弹簧,则第二次每只手的拉力也为,A错误,B正确;
CD.根据题意,设第二次中间两根弹簧每根的伸长量,结合AB分析,由胡克定律有,解得,则第二次中间两根弹簧每根的长度为,第二次两边两根弹簧每根的弹力为,CD错误;故选B。
5.C
【解析】AB.题图甲中,人处于匀速直线运动状态,受重力与竖直向上的支持力,二力平衡,不受摩擦力,甲对扶梯也没有摩擦力,AB错误;
CD.题图乙中,人处于匀速直线运动状态,受到重力G、斜面的支持力以及沿斜面向上的静摩擦力f三个力作用,三力平衡,C正确,D错误;故选C。
6.D
【解析】AB.B、C整体受到重力、水平面对C的支持力N,轻绳的拉力F、水平面对C的静摩擦力f作用而处于静止,如图所示
可得,,AB错误;
C.若满足,B受到C的摩擦力为零,C错误;
D.若满足,据平衡条件可得,若增大A的质量,B受到C的摩擦力减小,若满足,据平衡条件可得,若增大A的质量,B受到C的摩擦力增大,D正确;
故选D。
7.B
【解析】BD.竖直方向由,足球两次在空中下落高度相同,则两次在空中的运动时间相等,B正确,D错误;
C.水平方向由,第二次的水平位移大于第一次的水平位移,又下落时间相等,则第二次的初速度大于第一次的初速度,C错误;
A.设落地时速度方向与水平方向的夹角为,则有,由于两次下落时间相等,两次的水平速度不相等,则两次落地时速度方向不相同,A错误;故选B。
8.D
【解析】A.根据,可得,则图甲图像的斜率,根据,则图乙图像的斜率,图乙的斜率大小是图甲的斜率大小的4倍,A错误;
B.由图乙,则a=5m/s2,水平拉力F=ma=2.5N,B错误;
C.前2m末的速度,则中间时刻的速度大小为,C错误;
D.前2s内的位移,则中点位置的速度大小为,D正确;故选D。
9.BD
【解析】A.在静水中船头指向只是船速方向,不是船的实际航线,合速度方向是船的实际航线方向,A错误;
B.由于水流速度小,小船可以垂直过河,所以最短位移等于200m,B正确;
C.船头垂直于河岸时渡河时间最短,小船过河所需的最短时间是,C错误;
D.船渡河的最短时间是由船速决定的,与水流速度无关,则如果水流速度增大,小船过河所需的最短时间不变,D正确;故选BD。
10.AD
【解析】ABC.行李无初速度地放在传送带上,传送带对行李向左的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动,加速时,历时,达到共同速度,位移,此后行李匀速运动,此时行李受到的摩擦力为零,到达B处共用时2.5s,乘客到达B处时,A正确,BC错误;
D.行李加速运动时间内传送带运动距离,行李相对传送带滑动的距离是,D正确;故选AD。
三、实验题
11.(1)AC(2分) (2)(3分) (3分)
【解析】(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整长木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,不需要将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上。同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。故选AC。
(2)相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,根据推论:做匀变速直线运动的物体,在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则打D点时小车的速度为,根据推论得,解得。
12.(1)C(2分) (2)①不是(3分) ②(3分)
【解析】(1)A.要求斜槽轨道末端保持水平但是不一定必须光滑,A错误;
BC.为保证小球做平抛运动的速度相同,则每次小球必须从同一高度由静止释放,B错误,C正确;
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点要用平滑曲线连线,D错误;故选C。
(2)①根据小球竖直方向做自由落体运动,若A点为平抛的起点,则AB、BC竖直方向上位移之比应是1:3,而不是图中3:5,故A点不是平抛的起点;
②竖直方向,解得,小球过B点的竖直方向速度为。
四、解答题
13.(1) (2)
【解析】(1)在匀减速下降阶段,设开始减速时的速度大小为,落地速度大小为,加速度大小为a;
由(2分),其中,解得(2分);
(2) 设自由落体阶段下降的高度为h,由(2分),解得(1分),则(1分)。
14.(1) (2) (3)
【解析】(1)运动员做平抛运动,设着陆时间为t,则有(1分),(1分),
由图可知,运动员着陆时(1分),
联立解得;
(2)由题意知(1分),
联立(1)中的公式,解得A、B间的距离(1分);
(3)取沿斜坡向下方向(x方向)与垂直于斜坡向上方向(y方向)分析运动员的运动,在垂直于斜坡方向上(1分),(1分),
当时,运动员在空中离坡面的距离最大(1分),则有。
15.(1),方向向左 (2) (3)
【解析】(1)根据题意可知小物块与木板之间的滑动摩擦力(1分),
木板与地面之间的滑动摩擦力(1分),
初始时,小物块与木板之间有相对运动,对小物块受力分析,
由牛顿第二定律,,解得,方向向左(1分);
(2)对木板进行受力分析有,解得,方向向右(1分),
小物块减速,木板加速,设时间时共速,因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
小物块与木板间的最大静摩擦力大于木板与地面间的最大静摩擦力,所以共速后两物体会保持相对静止,
则对小物块有(1分),对木板(1分),联立解得(1分),
此时小物块前进的位移为(1分),
木板前进的位移为(1分),
则物块相对木板滑动的最大距离为(1分);
(3)共速后两物体相对静止一起向前做匀减速直线运动直至停下来,共速时,
设两物体共同减速阶段的加速度为,
则由牛顿第二定律(1分),
解得,方向向左(1分),
由匀变速运动规律可得共同减速的位移为(1分),
则小物块运动的总位移(1分)。