安徽省安庆市第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷 Word版含解析.docx

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安庆一中2023-2024学年度第一学期高一年级期末考试物理试卷一、单选题（共8小题，每题4分，共32分）1.做下列运动的物体，能当成质点处理的是（　　）A.研究跆拳道比赛中运动员的动作时B.研究风力发电机叶片的旋转时C.研究被运动员踢出的足球的旋转时D.研究从上海到北京运动的火车的路径时【答案】D【解析】【分析】【详解】A．在研究跆拳道比赛中运动员的动作时，运动员的大小和形状不能忽略，不能把运动员当成质点处理，A错误；B．研究风力发电机叶片的旋转时，叶片的形状不能忽略，不能当成质点处理，B错误；C．研究足球的旋转时，足球的大小和形状不能忽略，不能当成质点处理，C错误；D．研究从上海到北京运动的火车的路径时，其大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计，可当成质点处理，D正确。故选D。2.如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是（）A.质点由O到达各点的时间之比B.质点通过各点的速率之比C.质点通过各点的速率之比 D.在斜面上运动的平均速度等于【答案】D【解析】【详解】A．根据解得oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点由O到达各点的时间之比为，A错误；BC．根据解得oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点通过各点的速率之比，BC错误；D．初速度为0的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为1：3，可知a点是Od的中间时刻，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有D正确。故选D。3.一物体从空中某位置以竖直向上的速度v抛出，经过时间t（未知）物体的速度大小为初速度的2倍，忽略空气阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）A.B.物体的平均速度大小为C.物体的位移大小为D.再经时间t，物体的速度大小为3v【答案】B【解析】【详解】A．以竖直向上方向为正方向，竖直上抛运动为加速度向下的匀变速直线运动，经过时间t （大小未知）物体的速度大小为初速度的2倍，则物体处于下降状态，速度为-2v，时间故A错误；C．物体的上升过程的位移大小为下降过程的位移大小为物体的位移大小为故C错误；B．物体的平均速度为故B正确；D．再经时间t，物体的速度大小为故D错误；故选B。4.如图，半球B放置在粗糙水平地面上，光滑球A放在竖直墙面与B之间，A、B半径相同、质量分布均匀、重均为G。现将B的位置向右移动少许，A未着地，系统仍处于静止状态。则（　　）A.A对B作用力增大B.A对墙的作用力减小C.地面对B的支持力变大D.地面对B的摩擦力变小【答案】A【解析】 【详解】AB．对A进行受力分析，如图所示根据平衡条件可得B的位置向右移动少许，角减小，则减小、减小，所以T和F都增大。由牛顿第三定律知：A对B作用力增大，A对墙的作用力增大，A正确，B错误；C．以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得地面对B的支持力大小等于A与B的总重力，所以地面对B的支持力保持不变。故C错误；D．以整体为研究对象，水平方向根据平衡条件可得地面对B的摩擦力大小为所以地面对B的摩擦力变大，D错误。故选A。5.2023年12月18日晚甘肃积石山县发生6.2级地震．震后救援队携带的救援工具之一是扩张机，如图所示是扩张机的原理示意图，A、B为活动铰链，C为固定铰链，在A处作用一水平力F，滑块B就以比F大得多的压力向上顶物体D，已知图中2l=1.0m，b=0.05m，F=400N，B与左壁接触，接触面光滑，则D受到向上顶的力为（滑块和杆的重力不计）（）A.3000NB.2000NC.1000ND.500N【答案】B【解析】【详解】将F沿AB和AC方向分解为F1、F2，根据共点力平衡得 F1的作用效果是使滑块B对左臂有水平向左的挤压作用F3，对物体D有竖直向上的挤压作用F4，则物体D所受向上的顶力为由图可知故故选B。6.光滑的轻小滑轮用细绳悬挂于点，另一细绳跨过定滑轮，其一端连接物块，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块B，整个系统始终处于平衡状态。若将物块B沿水平面向右缓慢移至点，下列说法正确的是（　　）A.细绳对物块B的拉力大小增大B.物块B与水平面间的摩擦力不变C.细绳所受拉力大小不变D.始终存在的角度关系【答案】D【解析】【详解】A．细绳对物块B的拉力大小等于A的重力，故细绳对物块B的拉力大小保持不变，故A错误；B．物块B与水平面间的摩擦力为将物块B沿水平面向右缓慢移至C点时，增大，所以物块B与水平面间的摩擦力f增大，故B错误；C．细绳OO′所受拉力大小等于两边绳子的拉力的矢量和，因两边绳子拉力大小等于A 的重力，保持不变，夹角变大，则细绳OO′所受拉力减小，故C错误；D．因滑轮两边绳子拉力大小相等，可知由几何关系可知所以始终存在故D正确。故选择D。7.如图，质量分别为2m和3m的方形物体A和B在水平恒力F作用下，沿光滑水平面向右运动，A刚好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则A、B间的动摩擦因数为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】设物体运动加速度大小为，对A、B整体有隔离B，可得A对B作用力大小由牛顿第三定律知B对作用力大小对在竖直方向有得故选B。 8.如图所示，在光滑平台上放置一长度，质量的薄板，在薄板最左端放有可视为质点的质量物块，物块与薄板间动摩擦因数.开始时两者均静止，现对薄板施加、水平向左的恒力，不计空气阻力，重力加速度g取，物块在薄板上运动的时间为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】设物块脱离薄板前，物块的加速度为，薄板的加速度为，物块脱离薄板的时间为，则由牛顿第二定律有代入数据解得，由物块与薄板之间位移关系可得代入数据解得物块在薄板上运动的时间故选B。.二、多选（共2小题，每题6分，共12分，选不全得3分，错选不得分）9.甲、乙两汽车在一条平直的单行道上朝同一方向行驶，初始时刻，乙在后、甲在前。当两车司机收到前方有事故发生的提醒，同时开始刹车，刹车后的v-t图象如图所示，以下说法正确的是（）A.若两车会发生碰撞，有可能是在t=24s之后的某时刻才发生的 B.若在0-24s内两车未发生碰撞，则t=24s是两车全程运动过程中相距最近的时刻C.为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为48mD.若两车开始刹车时间距为80m，则两车均停下后间距为60m【答案】BC【解析】【详解】A．t=24s时，两车速度相等，若两车速度相等时没有相撞，则速度相等后，甲车的速度比乙车的大，两车不可能相撞，A错误；B．t=24s时，两车速度相等，开始时，甲在前、乙在后同向行驶，所以若t=24s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最近，故B正确；C．0～24s内，甲车位移乙车的位移两者位移之差所以为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车间距至少为48m，故C正确；D．都停下时甲车位移为384m，乙车位移为400m，初始间距80m，故最后间距64m，D错误。故选BC。10.如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机在M点的正上方离地H高处以水平速度v1=0.9km/s发射一颗炮弹1，经20s击中地面目标P。若地面拦截系统在炮弹1发射的同时在M点右方水平距离s=1500m的地面上的N点，以速度v2竖直发射拦截炮弹2恰好成功拦截。若不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A.战斗机发射炮弹时离地高度2000mB.M点到P点的距离为1800mC.炮弹从发射到拦截的时间为D.炮弹2的初速度大小v2=1.2km/s【答案】ACD【解析】 【详解】A．炮弹1做平抛运动，竖直方向有故A正确；B．水平方向有解得M点与P点的水平距离为故B错误；C．炮弹1做平抛运动，炮弹2做竖直上抛运动，若要拦截成功，则两炮弹必定在空中相遇，以竖直方向做自由落体运动的物体为参考系，炮弹2匀速上升，所以相遇时间水平方向上，炮弹1做匀速直线运动，与炮弹2相遇的时间故C正确；D．拦截成功时，有则故D正确。故选ACD。三、实验题（共16分，每空2分）11.若航天员在一个未知星球上做探究平抛运动规律的实验。 （1）如图甲所示，在水平地面上竖直放置两个相同的弧形光滑轨道M、N，让两小铁球P、Q均能以相同的初速度同时分别从两轨道下端水平射出。实验中观察到P球落地时刚好和Q球相遇。仅仅改变弧形轨道M的高度H，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。A．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动B．平抛运动在水平方向上是匀速直线运动C．平抛运动在水平方向上是匀加速直线运动（2）在有坐标纸的背景屏前用频闪数码相机拍下小球在平抛运动过程中的不同位置，如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片中每个格子边长1.0cm。又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则由以上信息，可知a点___________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；（3）由（2）所得信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为___________m/s2；小球平抛的初速度v0=___________m/s。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.B②.不是③.4.0m/s2④.0.80m/s【解析】【详解】（1）[1]实验中观察到P球落地时刚好和Q球相遇。说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。故选B。（2）[2]由图可知，竖直方向上相等时间内的位移之比为1:2:3，不符合初速度为零的匀变速直线运动特点，可知a点的竖直分速度不为零，a点不是小球的抛出点。（3）[3]该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，可知图中正方形的边长为4cm，竖直方向有解得[4]小球水平方向做匀速直线运动，其初速度为 12.下图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交变电源，在小车质量”定的情况下探究加速度与力的关系。（1）实验时，一定要进行的操作是_________A.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力B.用天平测出砂和砂桶的质量C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）甲同学根据测量数据作出如图所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是_________A.先释放小车，后接通电源B.砂和砂桶的质量m没有远小于小车的质量MC.平衡摩擦力时末板没有滑轮的一端垫得过高D.没有补偿阻力或补偿阻力不够（3）下图是乙同学实验过程中得到的一条点迹清晰的纸带，已知相邻两计数点间还有4个点未画出，则根据纸带可得此次小车的加速度a=_________m/s。（结果保留2位有效数字）（4）若某次实验过程中，求得小车加速度的大小为a，则砂桶的加速度为_______。【答案】①.AC##CA②.D③.1.6④.2a【解析】【详解】（1）[1]A ．用力传感器测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，A正确；BD．拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，BD错误;C．使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，C正确。故选AC。（2）[2]由题图可看出，当拉力达到一定数值时才产生了加速度，说明没有补偿阻力或没有完全补偿阻力，故选D。（3）[3]根据匀变速直线运动推论依据逐差法可得（4）[4]设经过时间小车的位移为x，则砂和砂桶的位移为2x，根据匀变速运动规律有，解得四、计算题（共40分）13.屋檐离地面3.2m高，每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于窗户的上、下沿，如图所示，问：（1）每滴水从屋檐到落地时间?（2）滴水的时间间隔是多少?（g取10m/s2）（3）窗户高度?（上下沿距离）【答案】（1）0.8s；（2）0.2s；（3）1m【解析】【详解】（1）由 解得（2）时间间隔（3）第3滴下落第2滴下落窗户高度14.如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，水平面与物体间的摩擦力可忽略，已知两物体的质量mA=4kg，mB=6kg。从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB随时间的变化规律为，。则：（1）t=1s时，物体A对物体B作用力的大小；（2）从t=0开始，A、B两个物体分离的时间；（3）8s时B物体的速度。【答案】（1）2N；（2）2s；（3）14m/s【解析】【详解】（1）A、B分离前，对A、B整体又解得 时，，对B物体求得物体A对物体B作用力（2）当A、B分离时，，有求得（3）当A、B分离时8s时，可得由解得可画出B的图像如图所示由图像围成的面积表示速度变化量，可得，，所以8s时B的速度15.如图所示，足够长的浅色传送带以速度v0=6m/s顺时针匀速转动，表面粗糙，传送带的右端有一固定的斜面，斜面底端B与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接。现将一质量m=1kg的墨色小滑块从距离 B点x0=12m的A处轻轻无初速放上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.3，斜面倾角θ=37°，斜面足够长，滑块与斜面的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小滑块刚放到传送带上时的加速度大小；（2）小滑块第一次从A端到B端所用的时间以及它在传送带上留下的划痕长度∆x1；（3）小滑块第一次滑上斜面后能够到达的最高点P距B点的距离∆x2和小滑块第二次冲上斜面最高点时距B点的距离∆x3。【答案】（1）；（2）3s，6m；（3）18m，0.36m【解析】【详解】（1）对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有解得（2）滑块向右匀加速至与传送带速度相等时有，解得，因为所以之后滑块匀速运动到B过程有则滑块第一次从A端到B端所用的时间在匀加速过程，相对位移大小等于痕迹长度，则有 （3）滑块沿斜面向上运动过程，对滑块进行分析有解得利用逆向思维，根据位移与速度的关系式有解得滑块沿斜面向下运动过程，对滑块分析有解得根据位移与速度的关系式有解得表明滑块再次进入传送带后做向匀变速直线运动，即返回B点时速度大小仍然为，向上再次滑上斜面后，利用逆向思维，根据位移与速度的关系式有解得