2023-2024学年云南省昆明市官渡区高一(上)期末物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.下列物理量中属于矢量的是( )
A. 质量 B. 路程 C. 速率 D. 力
2.如图所示,小滑块沿固定斜面匀速下滑,下列关于小滑块受力的说法正确的是( )
A. 小滑块受到重力和支持力
B. 小滑块受到重力、支持力和摩擦力
C. 小滑块受到重力、支持力、下滑力和摩擦力
D. 小滑块受到重力、支持力、压力和摩擦力
3.某同学推着箱子在水平地面上加速前进,下列说法正确的是( )
A. 地面对箱子的摩擦力和箱子对地面的摩擦力大小相等
B. 箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力是一对平衡力
C. 箱子所受重力与地面对箱子的支持力是一对相互作用力
D. 因为箱子加速前进,所以人对箱子的推力大于箱子对人的推力
4.某次篮球比赛中运动员带球上篮的情境如图所示,下列关于运动员在上升和下降两个过程的说法,正确的是( )
A. 上升过程中运动员处于超重状态
B. 下降过程中运动员处于失重状态
C. 上升过程中加速度的方向向上
D. 下降过程中加速度的方向向上
5.某同学值日时使用磁性黑板擦擦黑板,擦完后将黑板擦吸附在竖直黑板上。下列说法正确的是( )
A. 擦黑板时由于黑板静止不动,所以黑板受到的是静摩擦力
B. 黑板擦可以吸附在黑板上,是因为黑板擦受到的磁力与重力相等
C. 若黑板是光滑的,无论黑板擦磁性多强,它都不能吸附在黑板上
D. 黑板擦吸附在黑板上时,如果再给黑板擦施加一个水平压力,黑板擦受到的摩擦力将增大
6.在杭州第届亚运会的铁饼比赛中,首次使用机器狗在赛场运输铁饼。将机器狗某次运送铁饼的过程视为从静止开始的匀加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动,最后恰好到达指定位置,全程一共经历,前进了,则此过程中机器狗的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
7.某次男子跳高决赛中,来自清华大学身高的中国选手王宇以米的成绩夺得冠军。设人的重心位于人身高一半的位置,选手过杆时重心高度与横杆高度相近。据此估算他起跳时竖直向上的速度约为取( )
A. B. C. D.
8.如图所示,在倾角为的光滑固定斜面上有质量均为的两个小滑块、,小滑块、用劲度系数为的轻质弹簧连接。现对施加一水平向左的推力,使、均静止在斜面上。已知弹簧的原长为,则推力的大小和此时弹簧的长度分别为取,,( )
A. , B. , C. , D. ,
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.下面涉及运动概念的几个说法,正确的是( )
A. 第内指的是一段时间 B. 物体位移的大小总是等于路程
C. 汽车速度计显示的是平均速度的大小 D. 加速度是描述速度变化快慢的物理量
10.如图所示,图甲为质点和做直线运动的位移时间图像,图乙为质点和做直线运动的速度时间图像,由图像可知( )
A. 时刻、两质点的速度大小相等
B. 到时间内,质点的位移等于质点的位移
C. 在时刻、两质点速度相等
D. 若时刻、两质点相遇,则时刻、两质点一定相遇
11.某人想测量地铁启动过程中的加速度,他在一根轻绳的下端绑一支圆珠笔,轻绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中,轻绳偏离了竖直方向,他用手机拍摄了当时情景的照片,拍摄方向跟地铁前进方向垂直。如图所示,固定点到圆珠笔的竖直距离,圆珠笔到竖直扶手的水平距离。关于地铁在该加速过程中的说法,正确的是取( )
A. 地铁的运动方向向右
B. 地铁的运动方向向左
C. 加速度的大小约为
D. 加速度的大小约为
12.一辆小汽车在平直的单行车道上以的速度匀速行驶。时刻小汽车司机突然发现前方处有一辆大货车以的速度匀速行驶。小汽车司机反应后,以大小为的加速度紧急刹车,两车均视为质点。下列说法正确的是( )
A. 两车不会相撞,最近距离为
B. 两车不会相撞,且在时两车速度相同
C. 两车在时相撞
D. 要使两车不相撞,时刻两车的距离至少为
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
13.某实验小组用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系。
除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的器材是______ 选填正确选项的字母。
A.秒表
B.天平含砝码
C.刻度尺
某次实验得到的纸带如图乙所示,、、是个连续的计数点,相邻两计数点间有四个点未画出。实验测得,,已知打点计时器所用交变电源的频率为。根据上述信息可得小车的加速度大小为______ 。
根据实验数据作出的图像如图丙所示,图线不通过坐标原点的主要原因是______ 。
A.阻力补偿过度
B.阻力补偿不足
C.砂桶和砂的总质量远小于小车的质量
14.某物理兴趣小组要测量一个重物的重力。由于重物的重力超出了弹簧秤的量程,该小组设计如下实验方案进行实验。
实验步骤:
如图甲所示,用两根轻绳将重物吊起,一根轻绳末端固定于点,另外一根轻绳末端与弹簧秤连接。重物与弹簧秤均处于静止状态。
读出图甲中弹簧秤的示数为______ 。利用手机软件测出两根细线与竖直方向的夹角分别为和。
在白纸上画出两根轻绳的拉力的方向如图乙两侧虚线所示,用图示法以代表在图乙中作出两个拉力的合力。
根据实验结果可得重物的重力大小为______ 。保留三位有效数字
若实验过程中保持结点静止不动,缓慢逆时针转动弹簧秤,则弹簧秤的示数将______ 。
A.增大
B.减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
四、简答题:本大题共4小题,共46分。
15.如图所示,用轻绳悬挂一质量的重物,已知绳水平,绳与竖直方向的夹角,求绳和绳受到的拉力。取
16.中国高铁的发展不仅加速城市化进程、提高交通效率、促进区域协调发展和提高国际竞争力,还为中国的经济发展带来了更加广泛的影响和推动力。某班次高铁以的速度行驶,若要在曲靖站停靠,需要在站点中心线处减速至,经过停靠后,再加速至的速度行驶;若高铁经过曲靖站不停靠,可看作速度为的匀速直线运动。高铁加速和减速过程均视为加速度大小为的匀变速直线运动。求:
高铁速度从减速到所通过的位移大小;
高铁通过曲靖站不停靠比停靠节约多少时间。
17.如图所示,水平面上有一个质量为的物体,物体与水平面之间的动摩擦因数为。物体在水平拉力的作用下由静止开始运动,末撤去。求:取
撤去时物体的速度大小;
物体停止时离出发点的距离。
18.如图甲所示,、两个物体相互接触,但并不黏合,放置在光滑水平面上。两物体的质量分别为,。从开始,推力和拉力分别作用于、上,、随时间变化的规律如图乙所示。求:取
时物体的加速度大小;
时、间相互作用力的大小;
经过多长时间、分离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:质量、路程、速率是只有大小没有方向,都是标量,力既有大小又有方向,是矢量。故ABC错误,D正确
故选:。
矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量.
对于物理量的矢标性是学习物理量的基本内容,矢量要结合其方向特点进行记忆.
2.【答案】
【解析】解:小滑块沿固定斜面匀速下滑,受力平衡,根据受力情况可知小滑块受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力。小滑块不受下滑力的作用,压力是滑块对斜面的作用力,故B正确、ACD错误。
故选:。
小滑块沿固定斜面匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件结合受力分析的方法进行分析。
对于物体的受力分析,解题方法是:确定研究对象,首先分析重力,再分析接触面的弹力和摩擦力,最后分析非接触力电场力或磁场力,只分析物体受到的力,不分析物体对外施加的力。
3.【答案】
【解析】解:、地面对箱子的摩擦力和箱子对地面的摩擦力为作用力和反作用力,由牛顿第三定律可知,二者大小相等,故A正确;
B、箱子对地面的压力与地面对箱子的支持力作用力和反作用,故B错误;
C、箱子所受重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力,故C错误;
D、人对箱子的推力和箱子对人的推力为作用力和反作用力,不论箱子做什么运动,二者都是等大反向的,故D错误。
故选:。
分析箱子的受力,知道作用力和反作用力是两个相互作用的物体之间的相互作用力,二者大小相等、方向相反;而平衡力是一个物体受到的两个等大反向的力。
本题考查作用力和反作用力的性质,要注意明确二者的区别和联系。
4.【答案】
【解析】解:运动员上升和下降过程中都只受重力作用,加速度向下,处于失重状态,故ACD错误,B正确;
故选:。
根据运动员的受力情况结合加速度方向判断超重和失重。
本题考查超重和失重,解题关键掌握加速度向下为失重,加速度向上为超重。
5.【答案】
【解析】解:、擦黑板时黑板擦与黑板间发生相对滑动,黑板受到的是滑动摩擦力,故A错误;
B、黑板擦可以吸附在黑板上,是因为黑板擦受到的重力小于黑板擦与黑板间的最大静摩擦力,并非是因为黑板擦受到的磁力与重力相等,故B错误;
C、若黑板是光滑的,黑板擦与黑板间摩擦力为零,无论黑板擦磁性多强,它都不能吸附在黑板上,故C正确;
D、黑板擦吸附在黑板上时,如果再给黑板擦施加一个水平压力,黑板擦受到的静摩擦力仍与重力二力平衡,大小不变,故D错误。
故选:。
当两个物相对静止时,受到的是静摩擦力;当两个物体之间发生相对运动时,受到的是滑动摩擦力。根据平衡条件分析摩擦力的大小。
本题主要是考查了摩擦力的判断,解答此类题目的一般方法有:根据摩擦力产生的条件来判断;根据假设法来判断;根据共点力的平衡来判断;根据牛顿第二定律来判断。
6.【答案】
【解析】解:根据题意可得,代入数据解得,故C正确,ABD错误。
故选:。
利用公式,可以直接求出最大速度。
学生在解决本题时,应注意灵活运用运动学公式,提高解题速度。
7.【答案】
【解析】解:人重心升高的高度,根据,得,解得,故D正确,ABC错误。
故选:。
利用速度位移公式可以求出速度大小。
在解决本题时,学生应注意灵活运动速度位移公式,减少解题时间。
8.【答案】
【解析】解:对滑块,受到重力,弹簧对它沿斜面向上的弹力,垂直于斜面向上的支持力,根据平衡条件
代入,,
得
对滑块,受力情况如图
根据平衡条件,方向上
代入数据解得,故A正确,BCD错误;
故选:。
根据平衡条件分别对、沿斜面方向列平衡方程结合胡克定律并代入数据求解弹簧长度和力的大小。
考查物体的受力分析和根据平衡条件列方程求解相关的物理量。
9.【答案】
【解析】解:、第内是第个内的时间间隔,故A正确;
B、物体的位移大小总是小于或等于路程,只有物体做单向直线运动时才等于路程,故B错误;
C、汽车速度计显示的是汽车瞬时速度的大小,故C错误;
D、加速度,它是描述速度变化快慢的物理量,故D错误。
故选:。
明确时间和时刻的定义,知道位移和路程的定义,明确位移的大小总是小于或等于路程;明确瞬时速度和平均速度的定义,知道加速度是描述速度变化快慢的物理量。
本题考查时间和时刻、位移和路程、平均速度和瞬时速度以及加速度,对于相近知识点要注意准确掌握各自的定义,明确区别和联系。
10.【答案】
【解析】解:图线切线的斜率表示速度,由甲图可知,时的速度大于的速度,故A错误;
B.到时间内,和最初的位移和最后的位移相等,所以这一过程中质点的位移等于质点的位移,故B正确;
C.图线的交点表示速度的大小,正负表示速度的方向,所以时刻、两质点速度相等,故C正确;
D.图线中图线与横轴围成的面积表示位移大小,到时间内,的位移大于的位移,所以时刻内,、不会相遇,故D错误。
故选:。
利用图线切线的斜率表示速度,结合图像,可得知速度改变情况;根据图像可得到位移的情况;根据可以直接得出速度的情况;图线中图线与横轴围成的面积表示位移大小,从而判断位移关系。
学生在解决本题时,应注意图线切线的斜率表示速度,图线与横轴所围区域的面积表示位移。
11.【答案】
【解析】解:、地铁处于加速状态,由于加速度向左,所以应向左加速,故A错误,B正确;
、对圆珠笔受力分析如图:
由牛顿第二定律:
解得加速度的大小
故C错误,D正确;
故选:。
当笔处于稳定时,笔与地铁的加速度相同,根据图中几何关系结合牛顿第二定律求得加速度即可。
本题主要考查了牛顿第二定律,关键是正确的受力分析,抓住绳与竖直方向的夹角,明确笔与地铁的加速度相同即可。
12.【答案】
【解析】解:小汽车刹车减速至与大货车共速所需的时间为
要使两车不相撞,时刻两车的距离至少为
,解得
故两车会相撞,故AB错误,D正确;
C.设两车在时刻相撞,有
解得
或舍去,故C正确;
故选:。
利用位移时间公式可以判断两车是否会相撞,同时可以求出相撞的时间。
学生在解决本题时,应注意构建刹车问题的物理模型。
13.【答案】
【解析】解:探究加速度与力和质量的关系实验中,需使用天平测量小车和砂桶的质量,需使用刻度尺测量纸带上两点间的距离,不需要秒表测量时间,故选BC;
相邻两计数点的时间间隔为,根据逐差法求出小车的加速度大小为
由图像可知,当外力为零时,小车已有加速度,图线不通过坐标原点的主要原因是阻力补偿过度;故A正确,BC错误,故选:。
故答案为:;;。
根据实验原理和实验要求选择所需的器材;
根据公式代入数据求解加速度;
根据图像的特点进行分析找原因。
熟练掌握探究加速度与力和质量的关系的实验原理,会分析实验误差的原因,根据所给数据求解相关物理量。
14.【答案】
【解析】解:弹簧秤的分度值为,示数为;
两个拉力的合力如图所示
图
根据实验结果可得重物的重力大小为
实验过程中保持结点静止不动,缓慢逆时针转动弹簧秤,绳子的方向不变,重物的重力不变,做出力的矢量三角形,可知弹簧秤的示数将一直增大,如图:
图
故A正确,BCD错误;
故选:。
故答案为:;见解析;;
根据弹簧秤分度值读数;取作为单位长度标度,根据平行四边形定则作力的图示;根据作出的力的图示求合力;
根据力的动态平衡分析解答。
本题主要考查了力的平行四边形定则和力的图示,知道作图时会产生误差,注意实验原理。
15.【答案】解:以点为研究对象,受力情况如图所示:
根据平衡条件结合几何关系可得:
,方向沿方向;
,方向沿方向。
答:绳受到的拉力为,方向沿方向;绳受到的拉力为,方向沿方向。
【解析】以点为研究对象进行受力分析,根据平衡条件结合几何关系进行解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题,关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成,然后建立平衡方程进行解答。
16.【答案】解:高铁速度从减速到,根据速度位移关系式
解得
高铁加速和减速过程均视为加速度大小为的匀变速直线运动,所以通过的总位移为
停靠所需总时间
,解得
不停靠所需时间
节约时间
答:高铁速度从减速到所通过的位移大小为;
高铁通过曲靖站不停靠比停靠节约。
【解析】利用位移速度关系式,可求出位移大小;
利用时间速度关系式,可求出所需时间,从而得出快了多长时间。
学生在解决本题时,应注意灵活运用运动学公式,提高做题效率。
17.【答案】解:开始阶段物体,根据牛顿第二定律可得:
解得:
撤去时物体的速度大小:;
撤去,物体的加速度大小为:
物体停止时离出发点的距离为:
代入数据解得:。
答:撤去时物体的速度大小为;
物体停止时离出发点的距离为。
【解析】开始阶段物体,根据牛顿第二定律求解加速度,根据速度时间关系求解撤去时物体的速度大小;
撤去,根据牛顿第二定律求解物体的加速度大小,根据速度位移关系求解物体停止时离出发点的距离。
对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系力和运动的桥梁。
18.【答案】解:以、两个物体为整体,根据牛顿第二定律可得
解得时物体的加速度大小为
时,以、两个物体为整体,根据牛顿第二定律可得
解得时、两个物体的加速度大小为
对受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得时、间相互作用力的大小为
由图可得
则根据牛顿第二定律可得
解得
A、分离时,、间相互作用力为零,对受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
答:时物体的加速度大小为;
时、间相互作用力的大小为;
经过时间、分离。
【解析】以、两个物体为整体,根据牛顿第二定律可解得加速度;
根据整体与隔离的分析方法结合牛顿第二定律解答;
、分离时,、间相互作用力为零。
该题考查牛顿第二定律的应用,难点在于整体与隔离法的应用以及图像信息的准确应用,难度较大。
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