四川省南充市嘉陵第一中学2023-2024学年高一上学期期中物理 Word版含解析.docx

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物理试卷一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分。每小题给的出四个选项中，只有一项是符合题目要求。）1.在物理学中，科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A.在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法B.伽利略在研究自由落体运动的实验时把斜面的倾角外推到90°，得到自由落体运动的规律，采用的是建立模型法C.根据速度定义式，当非常小趋近于0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法D.在推导匀变速直线运动位移公式时，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，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法【答案】C【解析】【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化物理模型法，故A错误；B．伽利略在研究自由落体运动的实验时把斜面的倾角外推到90°，得到自由落体运动的规律，采用的是逻辑推理法，故B错误；C．根据速度定义式，当非常小趋近于0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法，故C正确；D．在推导匀变速直线运动位移公式时，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，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法，故D错误。故选C。2.下列四种情景中，球或轻杆均处于静止状态，它与外界的接触面（接触点）均光滑，物体所受弹力示意图如图所示，其中正确的是（　　）A.B. C.D.【答案】B【解析】【详解】A．图中的小球受到重力与水平面的支持力即可保持静止，若受到左侧顶点处的弹力，则小球将向右运动，所以图中小球只受到水平地面的弹力F1，不能存在弹力F2，故A错误；B．处在杆顶的小球处于静止状态时受到重力与杆对小球的弹力，二者是一对平衡力，所以杆对小球的弹力的方向与重力的方向相反，为竖直向上，故B正确；C．小球受到竖直向下的重力，如果受到左上方的F1的拉力，小球将无法处于静止状态，故C错误；D．杆与半球容器有两个接触点，左侧处为点与球面接触，所以弹力的方向过圆心与接触点，方向指向被支持的物体（杆）；右侧是点与直杆接触，弹力方向垂直于杆的方向指向杆。故D错误。故选B。3.足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度是（　　）A.－20m/s2B.20m/s2C.100m/s2D.－100m/s2【答案】D【解析】【详解】依题意，可得这段时间内足球的加速度为故选D。4.一物体从距地面高处自由下落，若途经某点时速度的大小为落地时速度大小的一半，则物体下落的距离为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】物体做自由落体运动，设物体下落到地面的时间为t，落地时的速度为vt，由推论 根据题意，物体经过某点的速度，所以物体下落到某点的时间为全程时间的一半。由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以它下落前的高度与后的高度之比为1:3，即物体下落到某点的高度为，A正确。故选A。5.一质点做匀加速直线运动，第3s内的位移是3m，第4s内的位移是4m，下列说法中正确的是（　　）A.2s末至4s末这两秒内平均速度是B.第3s末瞬时速度是C.质点的加速度是D.质点的加速度是【答案】C【解析】【详解】A．2s末至4s末这两秒内平均速度是选项A错误；B．第3s末瞬时速度等于第3s和第4s这两秒内的平均速度，即，选项B错误；CD．质点的加速度是选项C正确，D错误。故选C。6.公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速）。汽车在公路上以54km/h的速度行驶，突然发现前方30m处有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车。人和车的反应时间之和为1s，为使汽车不撞上障碍物，刹车的加速度大小至少为（  ）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】汽车匀速行驶的速度 反应时间内，汽车做匀速运动减速过程位移为则汽车行驶必要的安全距离为解得故选C。7.小明同学发现了一张自己以前为研究玩具车的运动情况绘制的图像（如图），请你帮他判定以下合理的说法是（　　）A.玩具车的初速度为0B.玩具车在整个运动过程中间时刻的瞬时速度大小为1.125m/sC.玩具车的加速度大小为1.5D.玩具车在前2s的位移是3.75m【答案】D【解析】【详解】A．由公式可得结合图像可知玩具车的初速度为3m/s，A错误；B．由图像可知整个过程末速度为0，由匀变速直线运动规律可知玩具车在整个运动过程中间时刻的瞬时速度大小为 B错误；C．由图像可知解得玩具车的加速度大小为1.125m/s，C错误；D．玩具车停止运动的时间为则玩具车在前2s的位移是D正确；故选D。二、多选题（本题共3小题，每题5分，共15分。每小题给的出四个选项中，有多项是符合题目要求，全部选对得5分，对但不全得3分，有选错的得0分。）8.汽车由甲地开出，沿平直公路开到乙地时，刚好停止运动。它的速度-时间图像如图所示，在和两段时间内，汽车的（）A.加速度大小之比为2∶1B.位移大小之比为1∶2C.平均速度大小之比为2∶1D.平均速度大小之比为1∶2【答案】AB【解析】【详解】A．由公式可知，在和两段时间内加速度大小之比为，A正确；B．图像中图线与坐标轴所围成的面积表示位移，故由图可知在和两段时间内位移大小之比为，B正确；CD．根据匀变速直线运动的平均速度公式可知，在和两段时间内平均速度大小之比为，CD错误。 故选AB。9.如图所示，A、B、C三个物体叠放在一起置于水平地面上。现将水平拉力F作用在物体B上，拉着三个物体一起向右匀速直线运动，下列判断正确的是（　　）A.B对A的摩擦力大小为F，方向水平向左B.C对B的摩擦力大小为F，方向水平向左C.地面对C的摩擦力大小为F，方向水平向左D.地面与C间的摩擦力大小为F，方向水平向右【答案】BC【解析】【详解】A．假设B对A的摩擦力大小为F，方向水平向左，而A还受竖直向下的重力与竖直向上的支持力，竖直方向重力与支持力平衡，水平方向只受B对A的摩擦力，水平方向合力不为零，因此A将向左做加速运动，而实际上A做匀速运动，因此假设不成立，B对A没有摩擦力的作用，故A错误；B．根据以上分析，结合牛顿第三定律可知，A对B无摩擦力作用，而水平方向B受到水平向右的拉力F，B要做匀速直线运动则水平向左必须要有力大小与拉力F相等，而B除了与A接触还与C接触，因此只可能是C给了B一个水平向左，大小为F的摩擦力使B受力平衡从而做匀速运动，故B正确；CD．根据牛顿第三定律可知，C给B一个水平向左，大小为F的摩擦力，则B给C一个水平向右，大小也为F的摩擦力，而C要做匀速运动，则地面必须给C一个水平向左，大小为F的摩擦力，故C正确，D错误。故选BC。10.小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v-t图象如图所示，初始时，小张在小王前方x处，下列说法正确的是A.若x=18m，两车相遇1次B若x＜18m，两车相遇2次 C.若x=36m，两车相遇1次D.若x=54m，两车相遇1次【答案】AB【解析】【分析】根据速度图象的“面积”求出t=6s时刻两物体通过的位移，求出位移之差△x，根据x0的大小与△x的大小关系，分析两车相遇的次数．【详解】由图读出t=6s时，小王通过的位移为：，小张通过的位移为：，两者位移之差：△x=x1-x2=18m．若x0=18m=△x，两车在t=6s时刻相遇，此刻以后小张的速度大于小王的速度，同车不可能再相遇，故A正确；若x0＜18m=△x，说明t=6s前，小王已追上小张相遇一次，相遇时，小王的速度大于小张的速度，后来由于小王速度大，车子开到小张的前面，两车距离增大，在t=6s后，小张的速度大于小王的速度，两车距离减小，可以再次相遇，相遇后小张的速度大于小王的速度，不可能再相遇．所以两车相遇2次，故B正确；若x0=36m和54m，两车速度相等时，小王还没有追上小张，则两车不可能相遇，故CD错误．所以AB正确，CD错误．【点睛】本题要能根据两车速度的大小分析它们之间距离的变化，判断能否相遇，考查分析问题的能力．三、实验题（每空2分，满分16分。请将正确答案写在答题卡上。）11.某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态。图乙是某次实验过程中固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺上位置的放大图，则此时读数为________cm。（2）实验得到如图丙所示的弹力大小Ｆ与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的劲度系数k=________N/m，原长L0=________cm【答案】①.12.00②.50③.4【解析】【详解】（1）[1]刻度尺的精度为1mm，因此要向下估读一位，则可知此时弹簧的长度为12.00cm。（2）[2][3]根据胡克定律可得弹簧的弹力式中为弹簧的伸缩量，而图丙中图像与横轴相交，即弹簧长度为4cm 时，弹簧弹力为零，则可知弹簧的原长为4cm，而图像的斜率就表示弹簧的劲度系数，根据图像可得12.在“研究匀变速直线运动”实验中：（1）本实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有___________。（填选项代号）A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平（2）实验过程中，下列做法正确的是___________。A.先释放小车带动纸带运动，再接通电源B.先接通电源，再释放小车带动纸带运动C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：x11.40cm，x21.90cm，x32.38cm，x42.88cm，x53.39cm，x63.87cm。相邻两个计数点的时间间隔用t表示，那么：①计数点3处的瞬时速度的大小是___________m/s，加速度的大小是___________m/s2（结果保留2位有效数字）②在用打点计时器测定小车速度时，当使用电源频率低于50Hz时，若仍按50Hz来计算，则测得的加速度将比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）【答案】①.AC##CA②.BD##DB③.0.26④.0.50⑤.偏大【解析】【详解】（1）[1]在“研究匀变速直线运动”的实验中，根据实验原理知，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，还必须使用的有电压合适的50Hz交流电源，用来计取每打一次点的时间间隔，读取时间，还需要刻度尺用来测量纸带长度。故选AC。（2）[2]实验过程中，应先将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，再接通电源，最后释放小车带动纸带运动。故选BD。 （3）[3]计数点3处的瞬时速度的大小是[4]由逐差法可算得加速度为[5]由推导公式周期和频率的关系可得故计算时，当使用电源频率低于50Hz时，若仍按50Hz来计算，f偏大，会导致加速度计算值偏大。四、解答题（13题9分，14题12分，15题20分。解答题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位。解答过程写在答题卡上。）13.质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1=8N时，木箱静止；当拉力F2=12N时，木箱做匀速运动，g=10m/s2。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）木箱与地面间的动摩擦因数；（2）木箱在8N的拉力作用下受到的摩擦力大小；（3）木箱在14N的水平拉力作用下，受到的摩擦力大小。【答案】（1）0.4；（2）8N；（3）12N【解析】【详解】（1）设木箱与地面间的动摩擦因数为μ，当拉力F2=12N时，木箱做匀速运动，此时木箱所受滑动摩擦力与F2大小相等，即解得（2）当拉力F1=8N时，木箱静止，此时木箱所受静摩擦力与F1大小相等，即 （3）木箱在14N的水平拉力作用下一定处于运动状态，所以所受滑动摩擦力大小为12N。14.飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离。如图所示，航空母舰的水平跑道总长为180m，其中电磁弹射区的长度为80m，若弹射装置可以辅助飞机在弹射区做加速度为40m/s2的匀加速直线运动，飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下做匀加速直线运动，飞机离舰起飞速度为100m/s。已知航空母舰始终处于静止状态，飞机可视为质点，求：（1）飞机在电磁弹射区运动的时间（2）飞机离开电磁弹射区后的加速度大小（3）飞机从开始起飞到离开跑道的总时间【答案】（1）；（2）；（3）【解析】详解】（1）根据解得（2）飞机离开电磁弹射区时的速度大小为飞机离开电磁弹射区后，根据速度位移关系有代入数据解得（3）飞机离开电磁弹射区后，加速时间 飞机从开始起飞到离开跑道的总时间15.随着我国高速公路的发展，越来越多的人选择驾车出行，为避免拥堵，高速公路管理部门开发了电子不停车收费系统ETC。汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。设汽车以v1=72km/h的速度沿直线朝着收费站正常行驶，如果汽车走ETC通道，需要在到达通道口时将速度恰好均匀减为v2=4m/s，然后匀速通过总长度为d=16m的通道，接着再匀加速至速度为v1后正常行驶；如果汽车走人工收费通道，需要在到达收费站中心线处时将速度恰好均匀减为0，经过t0=20s的时间缴费成功后，再启动汽车匀加速至速度为v1后正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为a=1m/s2，求：(1)汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移x；(2)汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。【答案】(1)400m；(2)24s【解析】【详解】(1)汽车走ETC通道时，匀减速阶段的位移和匀加速阶段的位移相等，均为所以整个过程中，总位移x=2x1＋d代入数据解得x=400m(2)汽车走人工收费通道，到达收费站中心线时的速度恰好为0，则刚进入通道的速度满足解得v=v2=4m/s根据对称性知，汽车离开通道时的速度也恰好为4m/s，汽车通过ETC通道的时间 通过人工收费通道的时间则节约的时间