黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学2023-2024高一上学期期中考试物理试题(含解析)

哈师大青冈实验中学2023-2024学年度期中考试
高一学年物理试题
一、选择题:本题共12小题,共54分。在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,每小题4分;第10~12题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.从高为1.5m处以某一初速度竖直向下抛出一个乒乓球,乒乓球在与地面相碰后弹起,竖直上升到高为3.5m处被接住,则乒乓球在这段运动过程中
A.它的位移为2m,方向竖直向上,路程为5m
B.它的位移为5m,方向竖直向上,路程为5m
C.它的位移为2m,方向竖直向下,路程为5m
D.它的位移为5m,方向竖直向下,路程为2m
2.下列关于质点的说法中正确的是
A.计算火车从车站开出通过车站门口的时间,可把火车看作质点
B.观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,可以把航空母舰看作质点
C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹,可以把“玉兔”号巡视器看作质点
D.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不能看成质点
3.关于速度、速度变化量、加速度,说法正确的是
A.物体运动的速度变化量越大,加速度一定越大
B.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
C.速度很大的物体,其加速度有可能很小,但不能为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
4.小明从A地出发到达B地时突然发现遗落了一个行李包在A地,于是车子立刻掉头返回A地,设车子从A地到B地的平均速率是,B地到A地的平均速率是,则这个全过程中车子运动的平均速度大小和平均速率分别为
A.0, B.0, C.均为 D.均为0
5.如图所示,是一质点做直线运动的图像,下列说法正确的是
A.整个过程中,AB段质点静止不动
B.整个过程中,BC段的加速度大小是最大的
C.整个过程中,D点所表示的状态离出发点最远
D.整个过程中,E点速度的大小最小
6.小明在参观科技馆时观察到有一个十分有趣的“锥体上滚”实验。如图所示,将一个双圆锥体轻轻放在倾斜轨道的低端,就会看到它似乎在向“上”滚去,关于锥体的运动说法正确的是
A.双圆锥体的重心在锥体的外部,不在锥体上
B.在双圆锥体上滚的过程中,锥体的重心在向上运动
C.双圆锥体上滚实验中,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的
D.当双圆锥体在轨道的最低处时,它的重心在最低处:当双锥体在轨道最高处时,它的重心在最高处。
7.关于图中光滑球的受力情况,下列说法正确的是
A.甲球和斜斜面之间可能有弹力作用
B.乙球和与其接触的小球间有弹力作用
C.丙球和与其接触的小球间没有弹力作用
D.倾斜的细绳对丁球没有拉力作用
8.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像(x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间),则下列说法中正确的是
A.甲图中x-t2可求出物体在前2s内的平均速度大小为1m/s
B.乙图中v2-x求出物体的加速度大小为5m/s2
C.丙图中可求出物体在2s内的位移大小为4m
D.丁图中a-t图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s
9.某人站在5楼的落地窗前眺望风景时,发现一物体从落地窗前经过,历时约0.15s。落地窗的高度为3m,重力加速度g取10m/s ,若物体是从高楼某处自由下落,不计空气阻力,则物体开始坠落的楼层大概为(假设每层楼高3m )
A.12楼 B.15楼 C.18楼 D.20楼
10.(多选)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为2m/s,2s后速度的大小变为10m/s,在这2s内该物体的
A.加速度可能为,方向与初速度的方向相反
B.加速度可能为,方向与初速度的方向相同
C.加速度可能为,方向与初速度的方向相同
D.加速度可能为,方向与初速度的方向相反
11.(多选)甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的v-t图像如图所示,t=10s时两车恰好相遇。关于两车的运动分析正确的是
A.甲车的加速度大小为0.5m/s2 B.t=0时,乙在甲前方125m处
C.t=0时,甲在乙前方75m处 D.甲追乙时,追上前甲乙间最大距离为50m
12.(多选)如图所示,某同学将一物块轻放在塑料直尺的一端,并将该端伸出水平桌面边缘。现将直尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,物块相对直尺始终保持静止,则在此过程中
A.物块对直尺的压力是物块发生形变而产生的
B.物块受到的摩擦力在不断减小
C.直尺对物块的作用力大于物块对直尺的作用力
D.直尺对物块的作用力方向始终竖直向上
二、实验题(共15分)
13.物理学是一门实验科学,观察和实验是物理学研究的基础。物理学也是一门方法论科学,人们在认识世界、探究自然奥秘的过程中总结出许多思想方法。领悟物理学思想、掌握物理学方法是学好物理的保障和关键。
1)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中,图是利用打点计时器记录某物体运动情况的纸带,F点在E、G两点之间,EG两点间的位移用表示,对应的时间用表示。对于测量F点的瞬时速度,下列说法正确的是
A.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔越小,用计算的结果越接近于F点的瞬时速度
B.从理论上讲,选取包含F点在内的位移间隔大小与测量F点的瞬时速度无关
C.从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔越小,测量误差就会越小
D.从实验的角度看,测量误差与选取包含F点在内的位移间隔大小无关
2)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为,估算滑块的加速度大小为
A. B. C. D.
3)某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是
A.作用力大时反作用力小 B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力变化后反作用力才随之发生变化 D.图中的两个力是一对平衡力
4)图为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。现在用绳子与长木板连接,用手向右水平拉绳子,使长木板在桌面上做直线运动。当弹簧测力计的示数稳定时,关于示数大小,下列说法中正确的是)
A.一定与木板对木块的静摩擦力大小相等
B.一定与木板对木块的滑动摩擦力大小相等
C.一定与木板所受地面的滑动摩擦力大小相等
D.一定与木板所受的拉力大小相等
三、计算题(本题共31分,请写出必要的解题步骤)
14.(14分)从空中距地面40m高处,竖直向上抛出一小球,经2s小球再次经过抛出点,取重力加速度,不计阻力,求:
1)小球离地的最大高度;
2)小球上抛的初速度大小;
3)小球从抛出到落地的平均速度。
15.某材料放置如图,在竖直墙壁的左侧水平地面上放置一个边长为a、质量为M = 4kg的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置半径R = 0.5m、质量为m的光滑球,正方体和球均保持静止。球的球心为O,OC与竖直方向的夹角为θ,正方体的边长a > R,正方体与水平地面的动摩擦因数μ = 0.5。已知重力加速度g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,sin2θ+cos2θ=1,最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。
1)若θ = 37°、m = 3kg,求正方体受到地面的摩擦力大小;
2)若θ = 37°,保持球的半径不变,只增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,求光滑球质量的最大值;
3)改变正方体到墙壁之间的距离,当正方体的右侧面BC到墙壁的距离小于某个值L时,无论球的质量是多少,球和正方体始终处于静止状态,且球没有落到地面,求L的值。
答案第1页,共2页参考答案:
1.A
【详解】题中乒乓球初、末位置高度差为2m,即位移的大小为2m,因末位置在初位置上方,故位移方向竖直向上;路程是指物体实际通过的运动轨迹的长度,即乒乓球运动的路程为
故选A。
2.C
【详解】A.计算火车通过车站门口的时间时,火车的长度不能忽略,因此不能将火车看作质点,A错误;
B.观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,航空母舰的长度不能忽略,因此不能把航空母舰看作质点,B错误;
C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹,由于研究的问题与“玉兔”号的形状无关,因此可以把“玉兔”号巡视器看作质点,C正确;
D.研究自行车的运动时,当研究的问题与自行车的形状无关时,可以把自行车看作质点,D错误。
故选C。
3.B
【详解】.根据
可知,速度变化量越大,加速度不一定大,故A错误;
B.某时刻速度为零,速度变化可能很快,加速度很大,故B正确;
C.速度很大的物体,加速度可能为零,比如匀速直线运动,故C错误;
D.加速度很大的物体,速度变化很快,但是速度不一定大,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】平均速度等于总位移除以总时间,整个过程车子的总位移为0,所以全程的平均速度为0,平均速率等于总路程除以总时间,设A地到B地的路程为s,全程平均速率为v,则有
故选A。
5.C
【详解】A.根据图像可知,AB段质点做匀速直线运动,故A错误;
B.根据图像的斜率绝对值等于加速度大小,可知CE段的加速度数值最大,故B错误;
C.根据图像可知,质点从O点到D点一直向正方向运动,D点之后开始反向运动,则整个过程中,D点所表示的状态离出发点最远,故C正确;
D.根据图像可知,D点速度的大小为0,即整个过程中,D点速度的大小最小,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】BC.锥体上滚的原理是重心运动,虽然看到的现象好像是锥体在上滚,但是从侧面观察的话锥体重心其实是下移的,B错误,C正确。
A.锥体的重心在锥体的内部几何重心上,不在物体外面,重心的具体位置在锥体的中心轴的中间,A错误。
D.双锥体放在轨道的低处时,放手后它会向轨道高处滚动,这是因为当双锥体在轨道的最低处时,它的重心在最高处;当双锥体在轨道最高处时,它的重心却在最低处,D错误。
故选C。
7.D
【详解】A.甲球受到重力和水平面的支持力,这两个力大小相等方向相反,是一对平衡力,若斜面对甲球有弹力的作用,因球光滑,没有其他的力与斜面给球的弹力平衡,因此甲球不能处于静止状态,与实际情况不符,因此斜面不可能对甲球有弹力的作用,故A错误;
B.乙球和与其接触的小球静止在水平面上,且两球均光滑,若两者之间有弹的作用,则没有其他力与弹力平衡,因此与之接触的球将不能处于静止状态,与实际情况不符,故B错误;
C.对丙球受力分析如图所示

丙球受重力,圆弧面的支持力以及与之接触的球对其弹力的作用而处于静止状态,故C错误;
D.丁球受重力与竖直细绳的拉力,在竖直方向平衡,若倾斜的细绳对丁球有拉力作用,则没有其他力与之平衡,因此小球就不能处于静止状态,与实际情况不符,则可知倾斜的细绳对丁球一定没有拉力得作用,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A.根据位移时间关系
可知
物体在前2s内的平均速度大小为
故A错误;
B.根据速度位移关系
可得
故B正确;
C.根据位移时间关系
可得
结合图像可得

所以物体在前2s内的位移为
故C错误;
D.图线与横轴所围面积表示物体速度变化量,所以物体在前2s内的速度变化量大小为
故D错误。
故选B。
9.A
【详解】设钢球下落点距离落地窗上沿高度为,则
解得

物体离5楼层数为
则物体开始坠落的楼层大概为12楼。
故选A。
10.BD
【详解】AB.当初、末速度方向相同时,则有
加速度大小为,方向与初速度的方向相同,B正确, A错误;
CD.当初、末速度方向相反时,则有
加速度大小为,方向与初速度的方向相反,C错误,D正确。
故选BD。
11.CD
【详解】A.由
0~10s内甲的加速度大小
10s之后甲的加速度大小
故A错误;
BC.0~10s内甲走过的路程
0~10s内乙走过的路程为
因为甲乙在10s时相遇,所以甲在乙前方75m处,故B错误C正确;
D.当甲乙速度相等时,甲乙之间的距离最大,此时时间为第20s,所以10~20s内乙走过的路程
甲走过的路程为
所以
即甲乙之间的最大距离为50m,故D正确。
故选CD。
12.AD
【详解】A.物块对直尺的压力是物块发生形变而产生的,故A正确;
B.设直尺末端与水平方向夹角为,根据受力平衡可得
直尺缓慢向外移动,弯曲程度变大,即越来越大,则物块受到的摩擦力在不断增大,故B错误;
C.根据牛顿第三定律可知,直尺对物块的作用力等于物块对直尺的作用力,故C错误;
D.物块相对直尺始终保持静止,根据受力平衡可知,直尺对物块的作用力与重力平衡,则方向始终竖直向上,故D正确。
故选AD。
13. A C B B
【详解】(1)[1]AB.瞬时速度,是表示物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,该时刻相邻的无限短时间内的位移与通过这段位移所用时间的比值,由于该定义是某一段含F点内的平均速度,当选取包含F点在内的位移间隔越小,计算的结果越接近于F点的瞬时速度,故A正确,B错误;
CD.测量误差是不可避免的,但是在测量过程中可以通过选用准确度较高的测量仪器,改进实验方法,熟练实验技能等减小测量误差。从实验的角度看,如果选取包含F点在内的位移间隔稍大,对测量过程中操作、读数等来说都较方便准确,故CD错误。
故选A。
(2)[2]极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则物块经过第一光电门的速度大小为
经过第二个光电门的速度大小为
根据加速度公式
故选C。
(3)[3]ABC.根据图线可以得出的结论是作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,且同时变化,故AC错误,B正确;
D.图中的两个力作用在两个物体上,是一对作用力和反作用力,故D错误。
故选B。
(4)[4]AB.当弹簧测力计的示数稳定时,木块处于静止状态,长木板在桌面上做直线运动,则木块在水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力,所以弹簧测力计的示数与木板对木块的滑动摩擦力大小相等。故A错误,B正确;
CD.木块处于静止状态,长木板在桌面上做直线运动,则长木板在水平方向受向右的拉力、木块对木板向左的滑动摩擦力和地面对木板向左的滑动摩擦力;长木板的运动性质不确定,所以木块对木板的滑动摩擦力与拉力、木板所受地面的滑动摩擦力的大小关系不确定;即弹簧测力计的示数与拉力、木板所受地面的滑动摩擦力的大小关系不确定。故CD错误。
故选B。
14.(1)45m;(2)10m/s;(3)10m/s,方向竖直向下
【详解】(1)小球做竖直上抛运动具有对称性,可知,小球上升到最高点的时间为
,,,,1分
从抛出点上升的高度为
...............2分
则离地的最大高度为
...........1分
(2)设小球抛出的初速度为v0,根据运动学公式有
..........2分
代入数据解得
...............2分
(3)小球落回抛出点的速度大小为10m/s,设再经过t2时间落至地面,由运动学公式有
..................2分
代入数据解得
(不符合实际,舍去).............1分
小球运动的平均速度为
................2分
速度方向竖直向下。.................1分
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)以球为研究对象,受力如图所示
小球受力平衡可知
以正方体和球整体为研究对象,受力如图所示
对整体受力分析可得
(2)以正方体和球整体为研究对象,竖直方向受重力和地面的支持力,水平方向受墙壁的弹力和地面的摩擦力,根据平衡条件
(3)根据无论多大,球和正方体始终处于静止状态,要满足条件
当时
通过几何关系解得
代入数据得
答案第1页,共2页

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