四川省成都外国语学校2024-2025学年高一(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共9小题,共36分。
1.巴黎奥运会田径比赛于年月日至日举行,关于运动会上有关运动的描述,下列说法正确的是( )
A. 开幕式中升奥运会会旗时,观察到会旗冉冉升起,观察者是以“会旗”为参考系的
B. 在田径比赛中,跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔
C. 在自行车比赛中,车速度越大其加速度越大,车的速度减小其加速度一定减小
D. 田径运动员通过一段路程其位移不可能为零,位移的大小永远不等于路程
2.下列关于物理的科学思想方法说法不正确的是( )
A. 提出重心的概念时应用了等效替代思想
B. 定义瞬时速度时应用了极限思想方法
C. 定义加速度时应用了控制变量思想
D. 推导公式时运用了微分求和思想
3.图中的、、和球均为光滑球,球是一足球,一学生将足球踢向斜台,下列说法正确的是( )
A. 球与斜面之间可能有弹力作用
B. 球与球间一定有弹力作用
C. 倾斜的细绳对球有拉力作用
D. 球足球与斜台作用时斜台给足球的弹力方向先沿的方向后沿的方向
4.如图所示,制作一把“人的反应时间测量尺”。同学用两个手指捏住一把长的直尺的顶端,同学用一只手在直尺刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在同学放开手指让直尺下落时,同学立刻捏住直尺。读出同学捏住直尺的刻度,就是直尺下落的高度,根据自由落体公式算出直尺下落的时间就是同学的反应时间。已知重力加速度取,则( )
A. 若将该直尺的刻度改造成“反应时间”,则其刻度均匀的
B. 若某同学的反应时间约为,则可以用该直尺测量该同学的反应时间
C. 测量时,乙同学把手放在零刻线下少许的位置,测量的反应时间大于真实的反应时间
D. “反应时间测量尺”标注的时间刻度自下而上逐渐增大
5.如图所示,木块和木板叠放在水平桌面上,木块和墙壁间用一弹簧相连,给木板一个水平向右的拉力,木板被抽出的过程,下列说法正确的是( )
A. 拉力越大,弹簧弹力越大 B. 桌面越粗糙,弹簧弹力越大
C. 木板抽出速度越快,弹簧弹力越大 D. 木块质量越大,弹簧弹力越大
6.四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第四个水球。则可以判定( )
A. 子弹在每个水球中运动的时间相同
B. 子弹在每个水球中速度变化相同
C. 子弹穿过每个水球的时间之比为:::
D. 子弹穿出第三个水球时的瞬时速度与全程的平均速度相等
7.长为的高速列车在平直轨道上正常行驶,速度为,要通过前方一长为的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为和,则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,物体从斜面点静止匀加速下滑,到水平面后做匀减速直线运动,直至停止。假设物体经过斜面和水平面交接处时速度大小不变,且物体在斜面上和水平面上运动时间分别为、,且,则以下说法正确的是( )
A. B. C. D.
9.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,它们的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 至时间段内,甲、乙之间距离越来越小
B. 至时间段内,乙车在甲车前面
C. 乙车启动后追上甲车
D. 时,甲、乙间距离最大,为
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
10.如图所示,每个钩码重,弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计,弹簧伸长了在弹簧的弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 该弹簧测力计的示数为
B. 该弹簧测力计的示数为
C. 该弹簧的劲度系数为
D. 不挂重物时,该弹簧的劲度系数为
11.在如图所示的位移时间图像和速度时间图像中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,甲、乙两车速度相等
B. 时间内,甲、乙两车的平均速度相等
C. 丙、丁两车在时刻相遇
D. 时间内,丙车的平均速度小于丁车的平均速度
12.木块、分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为;轻弹簧两端栓接在、上,且轻弹簧被拉伸了,弹簧的劲度系数为。系统置于水平地面上静止不动,现用的水平拉力作用在木块上,如图所示,力作用后( )
A. 木块所受摩擦力大小是 B. 木块所受摩擦力大小是
C. 木块所受摩擦力大小是 D. 木块所受摩擦力大小是
13.如图所示,长为的金属管从地面以的速率竖直上抛,与此同时,小球在管口正上方距离处开始自由下落,金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 落地前,小球相对金属管匀速下落
B. 小球穿过金属管所用的时间等于
C. 若,则小球一定在金属管上升阶段穿过金属管
D. 若,则小球可能在金属管下降阶段穿过金属管
三、实验题:本大题共2小题,共12分。
14.某实验小组采用如图甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系,某同学先将弹簧水平放置在桌面测出其原长,再将弹簧悬挂起来,测得弹簧弹力随弹簧伸长量变化的图像如图乙所示。
图乙中直线不过坐标原点的原因是______;
该弹簧的劲度系数为______;
另一位同学使用两条不同的轻质弹簧和得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示,下列表述正确的是______多选。
A.的原长比的短
B.的劲度系数比的大
C.的劲度系数比的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
15.某同学在学习完自由落体这一节后,用如图甲所示的装置测量自由落体加速度,得到如图乙所示的一段纸带。
图乙中纸带______填“左”或“右”端与重物相连;
选取一条符合要求的纸带从中截取一段,其中、、、、、、为纸带上选取的连续计时点,用刻度尺测量出各点的间距如图乙所示。已知实验使用的交流电源频率为,则打点时重物的瞬时速度大小为______,测得的自由落体加速度 ______。计算结果均保留位有效数字
四、计算题:本大题共3小题,共32分。
16.如图所示,一质量不计的弹簧原长为,一端固定于质量的物体上,另一端施一水平拉力。当弹簧拉长到时,物体恰好匀速运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。已知
求弹簧的劲度系数;
若将弹簧拉长到时,求物体所受到的摩擦力大小;
若将弹簧拉长到时,求物体所受到的摩擦力大小。
17.如图甲所示,时,质量为的物体从倾角的斜面上点由静止开始下滑,经过点后进入水平面经过点前后速度大小不变,最后停在点。运动过程中速度的大小随时间的变化如图乙所示重力加速度取,,,求:
物体在斜面上的加速度和在水平面上的加速度;
物体从开始下滑,经过多长时间恰好停在点;
物体到达斜面底端时的速度大小是多少?
18.蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备等之间自动连接,进行短距离数据交换。某同学用安装有蓝牙设备的玩具车、进行实验,在距离的两条平直轨道上,车自点从静止开始以加速度匀加速向右运动,车自点前方处的点以向右做匀速直线运动,、连线与轨道垂直。问:
经多长时间、两车距离最近?
车越过车前,两车之间的最大距离多少?
已知两车间的距离超过时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间,两车能通信多长时间?
答案和解析
1.
【解析】解:、观察到奥运会会旗冉冉升起,不能选取“会旗”本身为参考系,可以选取地面或旗杆为参考系,故A错误;
B、在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间段,是时间间隔,故B正确;
C、加速度与速度没有直接关系,物体的速度大,其加速度不一定大,如速度很大的匀速运动,加速度为零,故C错误;
D、运动员回到出发点,通过了一段路程,但是位移为零,当运动员做单向直线运动时,位移的大小等于路程,故D错误。
故选:。
2.
【解析】解:物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点,故A正确;
B.根据速度的定义,当时,就可以表示物体在此时的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,故B正确;
C.加速度的定义应用了比值定义法,故C错误;
D.公式推导时把时间无限微分后,每一份时间内物体都可看成匀速运动,然后把各段时间内的位移相加即得面积表示位移,故D正确。
本题选不正确的,故选:。
3.
【解析】解:假设与斜面有弹力,则水平方向合力不为,则小球不平衡,假设错误,因此球和斜面之间没有弹力作用,故A错误;
B.球受重力,圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的球给它的沿他们圆心连线向左的弹力,如果球不给它沿圆心连线向左的弹力,则不能保持静止状态。故两球间弹力的作用,故B正确;
C.假设倾斜的细绳有拉力,则水平方向合力不为,不平衡,因此假设错误,故倾斜细绳对球没有拉力作用,故C错误;
D.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,故D错误。
故选:。
4.
【解析】解:根据可得
可知与不是线性关系,则若将该直尺的刻度改造成“反应时间”,则其刻度是不均匀的,故A错误;
B.若某同学的反应时间约为,则下落的高度,则不可以用该直尺测量该同学的反应时间,故B错误;
C.测量时,乙同学把手放在零刻线下少许的位置,下落高度的测量值偏小,可知测量的反应时间小于真实的反应时间,故C 错误;
D.直尺做自由落体运动,根据可知随着下落时间的增大下落高度增加,所以“反应时间测量尺”标注的时间刻度自下而上逐渐增大,故D正确。
故选:。
5.
【解析】解:木板被抽出的过程,木块处于静止状态,根据平衡条件可知,弹簧的弹力大小与木块所受木板的滑动摩擦力大小相等,而木块与木板间的滑动摩擦力大小与木块对木板的压力和木块与木板间的动摩擦因数有关,当木块的质量越大,则木块对木板的压力越大,木块所受木板的滑动摩擦力越大,则弹簧弹力越大。弹簧的拉力不随拉力增大而增大,且与桌面的粗糙程度、木板抽出速度快慢无关,故ABC错误,D正确。
故选:。
6.
【解析】解:、子弹做匀减速直线运动,恰能穿出第四个水球,可看成初速度为的反向匀加速直线运动,初速度为的匀加速直线运动的比例关系可得,子弹穿过每个水球的时间之比为
故AC错误;
B、子弹在每个水球中的运动时间均不同,根据
可知子弹在每个水球中速度变化都不同,故B错误。
D、根据子弹穿过每个水球的时间之比为可知
即子弹穿出第三个水球时为运动的中间时刻,根据匀变速直线运动规律可知中间时刻的速度等于全程的平均速度,故D正确。
故选:。
7.
【解析】解:当列车的任一部分处于隧道内时,列车的速度不允许超过,则有:,解得:
通过隧道时匀速运动,所用时间为:
列车尾部出隧道后立即加速到,则有:,解得:
则列车从减速开始至回到正常行驶速度,需要的最短时间为:,故B正确,ACD错误。
故选:。
8.
【解析】、设最大速度为,则根据平均速度公式有
,
得
故AB错误;
、由速度时间关系
得
故C错误,D正确。
故选:。
9.
【解析】解:、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动,至时间段内,甲的速度大于乙的速度,甲、乙之间距离越来越大,故A错误;
、根据图象与时间轴围成的面积表示位移,可知在内,甲的位移大于乙的位移,时两车共速,此时甲、乙的距离最大,最大距离为
则在至时间段内,虽然乙车速度大于甲车,但是乙车仍在甲车后面,故BD错误;
C、乙车启动后即在时刻,甲车的位移为
乙车的位移为,即此时乙车追上甲车,故C正确。
故选:。
10.
【解析】解:根据钩码处于平衡状态,受重力和弹簧的弹力,所以弹簧测力计的示数为,故A正确,B错误;
C.根据,该弹簧的劲度系数为:,故C正确;
D.弹簧的劲度系数是弹簧的属性,由弹簧本身性质决定,与是否挂重物无关,故D错误。
故选:。
11.
【解析】解:、在图像中,图线的斜率表示速度,时刻甲、乙图线的斜率不同,则甲、乙两车速度不相等,甲的速度小于乙的速度,故A错误;
B、因为时刻和在时刻,甲、乙两车位置都相同,所以时间内,甲车通过的位移等于乙车通过的位移,则时间内,甲、乙两车的平均速度相等,故B正确;
C、在图像中,两图线的交点代表该时刻丙、丁速度相等,而不是相遇,与横轴围成的面积表示位移,丁图对应面积更大,结合丙、丁两辆车由同一地点向同一方向运动,可知在时刻丁车在丙车前面,故C错误;
D、根据选项分析可知,在相等时间内,丙车的位移小于丁车的位移,则时间内,丙车的平均速度小于丁车的平均速度,故D正确。
故选:。
12.
【解析】由题意,可知两木块与地面间的最大静摩擦力为
,代入数据得
,代入数据得
此时弹簧弹力为
现用的水平拉力作用在木块上,木块受到弹簧向左的弹力为,拉力为,二力合力为,方向水平向左,小于最大静摩擦力,根据平衡条件可知受到静摩擦力作用,大小为,方向水平向右;此时木块受到向右的弹力为,小于最大静摩擦力,故A将保持静止不动,受到静摩擦力作用,大小为,方向水平向左。故AC错误,BD正确。
故选:。
13.
【解析】解:、两物体竖直方向加速度相同,所以小球相对管来说在做匀速直线运动,所以小球穿过管所用的时间为
,故A正确,B错误;
C、小球从开始下落到穿过金属管所用时间
金属管上升时间,
若小球在管上升阶段穿过管,则,
解得,故当时,小球在管上升阶段穿过管,故C正确;
D、金属管上升的时间
,
上升的距离,
此时小球下降的距离,
金属管下降的时间,
此时小球下降的距离,
若小球在管下降阶段穿过管,
则,,
即,
可得,故C正确;
D、则若,则小球不可能在金属管下降阶段穿过金属管,故D错误;
故选:。
14.弹簧自身重力的影响
【解析】解:根据图乙可知,当力时,弹簧的伸长量不为零,这是由于弹簧自重的影响;
设弹簧的质量为,根据胡克定律
因此
结合图像可知,图像的斜率表示劲度系数,劲度系数
设弹簧原长为,根据胡克定律
结合图像可知,图像的斜率表示劲度系数,图像的横截距表示弹簧的原长,因此劲度系数,原长;
根据上述分析,的原长比的短,故A正确,C错误;
B.根据上述分析,的劲度系数比的大,故B正确;
D.根据图丙可知,由于图线不过坐标原点,因此测得的弹力与弹簧的长度成线性关系,不成正比,故D错误。
故选:。
故答案为:弹簧自身重力的影响;;。
15.左
【解析】解:相邻点迹的时间间隔相同,由于重物做加速运动,相等时间间隔内的位移逐渐增大,因此图乙中纸带左端与重物相连;
相邻点迹的时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,点速度
根据逐差法,加速度
答案为:左;;。
16.解:当弹簧拉长至时,物体恰好匀速运动;物体匀速前进时
解得:
根据胡克定律:
因
则为静摩擦力,大小为
根据胡克定律:
由于
则有为滑动摩擦力,大小为
答:弹簧的劲度系数为;
若将弹簧拉长到时,物体所受到的摩擦力大小为;
若将弹簧拉长到时,物体所受到的摩擦力大小为。
17.解:根据图像的斜率等于加速度,由图像可得,物体在斜面上的加速度为
在水平面上的加速度为
物体在时的速度为,由速度时间公式可得
解得
所以经过时间为
物体恰好停在点。
物体在时的速度为,设物体经过点的速度大小为,则有
可得
答:物体在斜面上的加速度和在水平面上的加速度分别为,。
物体从开始下滑,经过时间恰好停在点。
物体到达斜面底端时的速度大小是。
18.解:两车连线与连线平行时距离最近,此时
车位移为
车位移为
则有
解得舍去
两车速度相等时距离最大,则有
解得
车位移为
车位移为
此时两车水平方向距离为
两车距离
设经过时间,两车相距。
由几何关系可得
则有
解得 舍去
两车通信的时间段为,,故两车能通信的时间为
答:经时间、两车距离最近;
车越过车前,两车之间的最大距离为
已知两车间的距离超过时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间,两车能通信
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