2024-2025学年江苏省苏州中学高一(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共40分。
1.打乒乓球是一项深受同学们喜爱的运动。已知乒乓球桌长米,某次乒乓球恰好在桌沿正上方厘米处从静止被击打,之后球的轨迹如图所示,恰好击打到对面的桌沿。球在空中飞行的时长为秒。仅研究球在空中的轨迹时,可将球看做质点。以下选项全都正确的是( )
乒乓球在秒内的路程大于其位移的大小
乒乓球落到桌面时的速度大小为
乒乓球在空中的平均加速度大小为
若要研究乒乓球自身的旋转,则不能将它看做质点
A. B. C. D.
2.通过高中物理的学习,同学们一定明白“世界是由物质组成的,物质是不断运动变化着的,物质运动变化是有规律的,规律是可以被人们认识的。”这一物理学的基本观念。物理学正是探索和认识物质运动规律的科学。以下与物理学有关的说法,不正确的是( )
A. 观察、实验及科学推理,是物理学的基本方法
B. 物理规律可运用函数关系表示,也可运用图像表示
C. 伽利略的实验表明,铜球沿阻力很小的斜面从静止开始滚下,其位移与时间的二次方成正比,间接证明了速度随时间成正比
D. 英国科学家胡克经过研究发现,弹簧形变时产生的弹力大小与弹簧伸长或缩短的长度成正比
3.下列几个有关重心的问题,说法正确的是( )
A. 如图甲所示,规则长方形薄板长,宽,在点用轻绳悬挂,。当板处于平衡状态时,轻绳和薄板边缘的夹角应是
B. 如图乙所示,沙漏由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成,初始时上方玻璃球中装满沙子,下方玻璃球内无沙子。沙子穿过管道流入底部空玻璃球的过程中,上方玻璃球和内部沙子的重心位置一直下降。
C. 如图丙所示,在水杯中将一颗实心铁球从图中位置释放直到触碰杯底,则整个杯子的重心位置一直降低
D. 如图丁所示,风筝升空后,越升越高,说明风筝的重心相对风筝的位置越来越高
4.下列情境中关于球所受弹力的描述,正确的是( )
A. 甲图中,小球在地面反弹时,受到地面对它的弹力沿反弹后运动的方向
B. 乙图中,竖直细线悬挂的小球静止在斜面上时,有可能受到斜面对它的支持力
C. 丙图中,静止在墙角的篮球受到的弹力只有地面对它的支持力
D. 丁图中,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
5.两个共点力、的夹角为,合力为,则下列说法正确的是( )
A. 若仅减小,的大小可能不变 B. 若仅增大,则一定增大
C. 若仅增大,则可能增大 D. 一定小于和的代数和
6.如图甲所示,质量为的物块在水平力的作用下由静止释放,物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为,力随时间变化的关系图像如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力的最大值大于 B. 后物块受静摩擦力
C. 时物块离出发点最远 D. 物块对墙壁的压力大于
7.蹦床运动是一项惊险刺激的运动,如图甲所示。设某次比赛中,从运动员在空中最高点处开始计时,其速率随时间的变化图像如图乙所示,图像关于对称,为直线,且和、和均关于对称。设运动员可看做质点,不计空气阻力,运动员的路径处于一条直线上,下列说法正确的是( )
A. 时运动员回到最高点 B. 内运动员的位移为
C. 时蹦床的形变最大 D. 时运动员做竖直上抛运动
8.摄影爱好者在利用频闪相机研究自由下落物体的运动时,设置了一种特殊的曝光模式,其特点是,第次曝光与第次曝光间隔,第次曝光与第次曝光间隔,第次曝光与第次曝光间隔,依此类推。现将一可视为质点的小球自点由静止释放的同时频闪相机第一次曝光,再接下来经连续三次曝光,得到了如图所示的频闪相片。不考虑一切阻力。如果将小球从。照片中的点由静止释放,则下列说法正确的是( )
A. 小球由到以及由到的时间之比为:
B. 小球通过点和点的速度关系为
C. 小球由到以及由到的过程中平均速度的关系为
D. 小球通过点速度和由到的平均速度的关系为
9.如图所示,跨过两固定滑轮的轻绳两端分别与、两个物体相连接,已知三个物体的质量均为;物体与间的动摩擦因数为,与及与地面间的动摩擦因数均为,且每个接触面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。现对物体施加一水平力将其向左匀速拉动,则的大小为取( )
A. B. C. D.
10.某玩具枪竖直向上连续发射三颗完全相同的子弹均可视为质点,相邻两颗子弹离开枪口的时间间隔为。第颗子弹离开枪口时的速度为,由于机械故障,其后每颗子弹离开枪口时的速度大小依次递减。已知重力加速度,忽略子弹运动过程中所受空气阻力的影响。下列说法不正确的是( )
A. 第颗子弹速度减为时,第颗子弹与第颗子弹之间的距离为
B. 第颗与第颗子弹第一次相撞时,第颗子弹离枪口的距离为
C. 第颗与第颗子弹第一次相撞时,第颗子弹离枪口的距离为
D. 第颗子弹速度减为时,第颗子弹离枪口的距离为
二、实验题:本大题共2小题,共15分。
11.在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中,第一组同学设计了如图甲的实验装置。将弹簧竖直悬挂在铁架台上,先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出钩码静止时
相应的弹簧总长度,根据算出弹簧伸长的长度,根据测量数据画出如图乙的图像。
根据所得的图线可知该弹簧的劲度系数为_________。
第二小组同学将第一组同学用的同一弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂测出挂上钩码后的弹簧的总长度,根据算出弹簧伸长的长度。他们得到的图线如图丙,则图像不过原点的原因可能是_________,第二组同学利用该方案测出弹簧的劲度系数和第一组同学测出的结果相比_________选填“偏大”或“偏小”或“相同”。
12.为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:
用图钉将白纸固定在水平木板上;
如图丁所示,橡皮条的一端固定在木板上的点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为点,拉力和的方向分别过和点,大小分别为、;改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到同一点,在拉力的方向上标记点,拉力的大小为,请在图戊中按照给定的标度画出、和的图示,然后按平行四边形定则画出、的合力。( )
关于本实验操作过程,下列说法正确的是_________填正确选项前的字母
A.拉橡皮筋的细绳要短一些,标记同一细绳方向的两点要近一些
B.用两个弹簧测力计拉细绳套时,两个弹簧测力计间的夹角越大越好
C.橡皮筋、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内
D.两次拉橡皮条时,只需保证橡皮条伸长量相同即可
三、计算题:本大题共4小题,共45分。
13.A、两个轻质弹簧,下端分别挂重量为的重物时,、伸长量分别为、。现用轻绳通过轻质光滑滑轮将、连接,如图所示。若在滑轮上挂一重量为的重物,平衡时滑轮下降的距离为多少弹簧形变均未超过弹性限度?
14.如图所示,在水平地面上放一质量为的木块,木块与地面间的动摩擦因数为,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、,已知、,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,求:
木块受到的摩擦力为多少?
若将图中逆时针转,此时木块受到的摩擦力为多少?
若缓慢增加图中的大小至,写出木块受摩擦力大小随大小变化的函数关系?
15.据报道,中国正在研发“不停站高铁”,方案之一是在高铁顶部设立吊舱,称为吊舱方案。如图所示,高铁列车在平直的铁轨上以的速度匀速行驶,在离站台处开始做匀减速运动,到达站台时刚好减到,进站吊舱与高铁车分离,并在减速区停下,高铁车则与已在吊舱加速区加速到的出站吊舱对接,并以进站时相同大小的加速度匀加速到。车厢、吊舱、站台均可看成质点,求:
高铁列车进站的加速度大小;
目前,高铁列车仍采用停车方案进站。其以做匀减速运动,经后停下,停留供乘客上下车,之后以相同大小的加速度匀加速至。
列车从开始减速到恢复正常行驶所通过的位移大小;
对比停车方案,吊舱方案节省的时间。
16.如图所示,有一空心上下无底的弹性圆筒,它的下端距水平地面的高度为已知量,筒的轴线竖直.圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球,现让小球和圆筒同时由静止自由落下,圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的,小球碰地后的反弹速率为落地速率的,它们与地面的碰撞时间都极短,可看作瞬间反弹,运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下,它的底端与小球同时到达地面在此之前小球未碰过地,此时立即锁住圆筒让它停止运动,小球则继续多次弹跳,重力加速度为,不计空气阻力,求:
圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度;
小球从释放到第一次落地所经历的时间以及圆筒的长度;
在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器,小球每次经过该处计数器就会计数一次,请问,光电计数器的示数最终稳定为几次
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
由于重力影响,弹簧下端未挂钩码时的长度大于水平放置时的长度 相同
12.
13.由题意知
若在滑轮上挂一重量为的重物,则两根弹簧上的弹力相等,都为 ,有
即、弹簧的伸长量分别为 和 ,所以,平衡时滑轮下降的高度为
14.两个力的合力为
物块与地面间的最大静摩擦力
可知物块不能被拉动,此时物块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为
若将图中逆时针转,此时两个力的合力为
可知物块将被拉动,此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为
当物体所受拉力的合力等于最大静摩擦力时
解得
若缓慢增加图中的大小从至 时,物块不动,此时受静摩擦力大小
当的大小从 至时,物块产生滑动,此时受滑动摩擦力大小
15.解:高铁列车匀减速直线运动,,,,
由运动学公式,
解得。
采用停车方案,列车进站用时,停靠用时,
采用停车方案,列车匀减速运动的位移 ,
停车方案中列车运动的总位移 ,
解得;
停车方案中,列车进站、停靠、出站共用时,
吊舱方案中,列车至恢复正常行驶,运动的总位移 ,
要和停车方案运动相同位移,还需运动,
还需用时,
列车减速进站时间为,由运动学公式,
列车从开始减速到恢复正常行驶共用时,
节省时间为,
解得。
16.圆筒第一次落地做自由落体运动,由速度位移关系可得
第一次落地弹起后到最高点做竖直上抛运动,可逆向匀加速处理,得
联立解得
由位移时间关系可得圆筒第一次落地的时间
解得
圆筒第一次弹起到最高点的时间满足
代入数据解得
圆筒第一次弹起到落地时小球同时到达地面,所以小球从释放到第一次落地经历的时间为
由自由落体运动位移公式可得小球下落的高度为
则圆筒的长度为
小球第一次落地时的速度为
小球能到达筒壁上距筒底处的速度为
设小球最后到达距筒底处于地面共碰撞次,小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的,则有
解得次
则光电计数器的示数最终稳定为次
答:圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度为;
小球从释放到第一次落地所经历的时间是以及圆筒的长度为;
在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器,小球每次经过该处计数器就会计数一次,光电计数器的示数最终稳定为次。
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