2024届广东省佛山市佛山一中物理高一上期中综合测试试题含解析
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2024届广东省佛山市佛山一中物理高一上期中综合测试试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)
1、一辆以12m/s的速度在水平路面行驶的汽车,刹车过程中以4m/s2的加速度作匀减速直线运动,则汽车在5s内的位移是()
A.10m B.18m C.24m D.30m
2、如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=L1,BC=L2,且物体通过AB、BC所用的时间相等,则下列说法正确的是( )
A.可以求得CD的距离
B.可以求得OA的距离
C.可以求得物体的加速度
D.可以求得从A到B的时间
3、一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a l,经时间t后将加速度反向,大小为a2,若再经时间t恰能回到出发点,则a l:a2应为
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
4、从5m高的楼上以某一速度竖直向下抛出的篮球,在与水平地面相碰后竖直弹起,上升到高2m处被树杈卡住。
在这段过程中()
A.篮球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m B.篮球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
C.篮球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D.篮球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
5、如图所示,一质点以某一速度v0从斜面(斜面足够长)底端斜向上抛出,落到斜面上时速度v方向水平向左.现将该质点以2v0的速度从斜面底端沿同样方向抛出.则质点两次落到斜面上时
B .落点相同,速度方向不同
C .落点相同,速度方向相同
D .落点不同,速度方向不同
6、自由落体运动的物体,在第10 s 内的位移和在第1 s 内的位移之比是( ) A .10∶1 B .19∶1
C .99∶1
D .100∶1
7、如图所示,将质量为m 的物体置于固定的光滑斜面上,斜面的倾角为θ,水平恒力F 作用在物体上,物体处于静止状态,则物体对斜面的压力大小可以表示为(重力加速度为g) ( )
A .mgcosθ
B .
sin F θ
C .22()F mg +
D .mgcosθ+Fsinθ
8、如图所示,是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线,从A 点出发,沿半径分别为3m 和5m 的半圆经B 点到达C 点,则以下正确的是( )
A .位移是8m
B .路程是8π
C .位移是16m
D .路程是16π
9、2015年12月26日,南昌市地铁1号线正式载客运营,若地铁开通后,一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速行驶10s 速度达到54km/h ,再匀速行驶100s ,接着匀减速行驶12s 到达乙站停止.已知列车在运行过程中所受的阻力大小恒为1×
105N ,列车在减速过程中发动机停止工作,下列判断正确的是 A .甲、乙两站间的距离为1665m
B .列车匀速行驶过程中阻力所做的功为1.5×108J
C .列车的质量为8×104kg
D .列车在匀加速行驶阶段牵引力的平均功率为3.3×108W
10、某物体同时受到同一个平面内的三个共点力的作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N 的大小的力),该物体受到的合外力大小正确的是( )
A.甲图中物体所受的合外力大小等于5N
B.乙图中物体所受的合外力大小等于2N
C.丙图中物体所受的合外力大小等于0
D.丁图中物体所受的合外力大小等于0
11、如图所示,某质点做匀变速直线运动,依次经过A、B、C三点,最后停在D点.已知AB=12m,BC=8m,从A 点运动到B点,从B点运动到C点两个过程速度变化量大小都为4m/s,则下列说法正确的是( )
A.质点的加速度大小为4m/s2
B.A、D两点间的距离为24.5m
C.质点从A点运动到C点的时间为4s
D.质点到达B点时速度大小为5m/s
12、如图所示,水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动(不打滑),两轮的半径R:r=2:1.当主动轮Q匀速转动时,在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,此时Q轮转动的角速度为ω1,木块的向心加速度为a1;若改变转速,把小木块放在P轮边缘也恰能静止,此时Q轮转动的角速度为ω2,木块的向心加速度为a2,则()
A.ω1:ω2 = 2:2 B.ω1:ω2 = 2:1 C.a1:a2=1:2 D.a1:a2=1:1
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、在“研究匀变速直线运动中物体速度随时间变化的规律”的实验中,两位同学按照以下两种方案进行实验:
方案一在DIS系统中,利用光电门可以测量运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看作测量的是瞬时速度.为了测量做匀变速直线运动的小车的加速度,将宽度均为d的挡光片A、B固定在小车上,如图所示,当小车做匀变速运动经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为Δt1和Δt2,测得A、B间距离为L,则小车的加
速度a=________.
方案二利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上某一清晰的点开始取计数点,如图乙所示,相邻两计数点间还有4个点未画出。
已知打点计时器电源的频率为50Hz.
(1)通过分析纸带数据,可以算出计数点6对应的速度大小为________m/s。
(保留三位有效数字)
(2)物块加速运动过程中加速度a=________m/s2。
(保留三位有效数字)
两位同学的方案都能测出加速度,从而得出匀变速直线运动的速度与时间的关系.
14、做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、弹簧秤、图钉和铅笔)外,还必须有________和________.
(2)某同学认为实验中应该注意下列要求,其中正确的是________.
A.两根细绳必须等长
B.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平行
C.用两根绳的夹角必须垂直
D.在不超出量程的前提下,要使弹簧秤读数尽量大一些
(3)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
则图乙中的F与F 两力中,方向一定沿图甲中AO方向的是
15、下图表示用打点计时器记录小车的运动情况,开始时小车在光滑水平玻璃板上运动,后来在薄布面上作匀减速运动,所打出的纸带如图所示(附有刻度尺),打点计时器所使用交流电的频率为50Hz:
(1)打点计时器在使用时,接通电源和让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是_______;
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.先释放纸带或先接通电源都可以
(2)纸带上相邻两点对应的时间间隔为_______s;
(3)从纸带上可以确定小车作匀减速运动的初速度是_______ m/s;
(4)小车在布上运动的加速度大小是_______ m/s2.
三.计算题(22分)
16、(12分)在离地面高45m的位置静止释放一个物体,在忽略空气阻力的前提下,求:
(1)物体从释放到落地所用的时间;
(2)第2s内物体下落的高度。
17、(10分)榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直接加压式榨油方法.而现在已有较先进的榨油方法,某压榨机的结构示意图如图所示,其中B点为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D,设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计.压榨机的尺寸如图所示,l=0.5 m,b =0.05 m.求物体D所受压力的大小是F的多少倍?
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分) 1、C 【解题分析】
试题分析:刹车时间03v t s a -==,滑行距离18m 2
v
x t == 故选B
考点:刹车问题
点评:中等难度。
刹车问题是运动规律在实际中的运用时碰到的具体情况,在解答刹车等减速运动问题时,学生往往不加分析直接套用公式,从而造成错解,要正确解决此类问题,首先判断出物体究竟用多长时间,然后才能根据相应的时间带入合适的公式求解。
2、B 【解题分析】
设从A 到B 的时间为t ,由2x at ∆=可得物体的加速度a 的大小为:21
22
L L x a t t -∆=
=,由于平均速度公式可得212B L L x v t t
+∆==,根据速度位移22
02v v ax -=可得OB 的距离为221221()28()B OB v L L x a L L +=
=-,解得OA 的距离2
12121()8()
OA
L L x L L L +=--,因为不知道AB 、BC 所用的时间,所以不能求出加速度,因为不知道CD 所用的时间,所以不能求得CD 的距离,故B 正确,A 、C 、D 错误; 故选B .
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,设相等时间为t ,即可表示出B 点的速度,在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即2x at ∆=,结合21
2B L L x v t t
+∆==求出B 点的速度,再结合运动学公式可求出OA 的距离. 3、C
【解题分析】在t 时刻时,质点的速度为11v a t =,质点的位移为2112x a t =,根据题意可知()2211211
22
a t a t t a t =--,解得
121
3
a a =,C 正确. 【题目点拨】解题的关键在于找到两个运动阶段的连接点,即第一阶段的末状态即为第二阶段的初状态,找出隐含条件“恰能回到出发点”是指位移与第一阶段大小相等,方向相反,然后运用匀变速直线运动的速度公式和位移公式就可以解决问题,重在培养学生逻辑思维和分析处理问题的能力. 4、B 【解题分析】
小球从高为5m 处竖直向下抛出,碰到地面后弹起上升到高为2m ,故位移为3m ,位移方向竖直向下;路程为运动轨迹的实际长度,故路程为7m ;故B 正确,ACD 错误; 故选B 。
5、A 【解题分析】
采用逆向思维,质点做平抛运动;若质点做平抛运动落在斜面上,速度方向与水平方向的夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,由于位移方向不变,则速度方向不变.将该质点以2v 0的速度从斜面底端沿同样方向抛出,根据该推论知,速度方向相同,由于初速度不同,则落点位置不同.故A 正确,BCD 错误.故选A . 【题目点拨】
解决本题的关键采用逆向思维分析,知道质点逆过来看是平抛运动,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的规律,以及推论:平抛运动速度方向与水平方向夹角的正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍. 6、B 【解题分析】
根据初速度为零的匀加速直线运动的结论可知,第10s 内的位移和在第1s 内的位移之比是
(2101)1191⨯-=::
故B 正确。
7、BCD
物体受力如图所示:
由图根据数学关系可得:F N =
sin F
θ
22()F mg +F 和mg 沿斜面和垂直斜面分解可有:F N =mgcos θ+Fsinθ,根据牛顿第三定律可知,物体对斜面的压力大小等于斜面对物体的压力. 8、BC
【解题分析】路程等于运动轨迹的长度,为8R r πππ+=,没有方向,位移大小等于首末位置的距离为2216R r m +=,方向从A 到C ,故BC 正确,AD 错误。
点睛:本题是基础题,紧扣位移和路程的概念,抓住位移的方向从起点指向终点。
9、AC 【解题分析】
A 、根据匀变速直线运动规律可知,地铁列车匀加速运动的位移为:112v s t =
①;匀减速运动的位移为:332
v
s t = ②,根据匀速运动规律可知,地铁列车匀速运动的位移为:s 2=vt 2 ③;根据题意可知,甲站到乙站的距离为:s =s 1+s 2+s 3 ④,由①②③④式联立,并代入数据解得:s =1665m ;故A 正确;B 、列车匀速行驶过程中阻力所做的功为W f =fs =1×105×1665J=1.665×108J ,故B 错误;C 、在减速阶段加速度为2215
m/s 1.25m/s 12
v a t =
==,有牛顿第二定律可得f =ma ,解得5
4110kg=810kg 1.25
m ⨯=⨯,故C 正确;D 、在加速阶段根据动能定理可得解得21102Pt fs mv -=-,
解得P =8.625×
106W ,则D 错误.故选AC. 【题目点拨】本题考查了求位移、求排放的污染物的质量,分析清楚车的运动过程,应用位移公式、W =Pt 可以解题,分析清楚车的运动过程是正确解题的关键. 10、AD
【解题分析】试题分析:力的合成遵循平行四边形定则,三力合成可以先合成其中两个力,再与第三个力合成,也可用正交分解法先分解再合成.
对甲,先将1F 与2F 合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5 N ,A 正确;对乙,先将1F 与3F 沿水平和竖直方向正交分解,再合成,求得合力等于5 N ,故B 错误;对丙,可将3F 沿水平和竖直方向正交分解正交分解,求得合力等于
11、AB 【解题分析】
A 、C 、设加速度大小为a ,A
B 和B
C 段的时间相等为,由匀变速直线运动的判别式有
,而
,
,联立可得,
,故
;故A 正确,C 错误.
D 、由速度位移关系可得:,
,联立解得:
,
,
;故D 错误.
B 、匀减速直线的时间为,故减速距离为
;故B 正确.
故选AB. 【题目点拨】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.本题在求解各点速度时,运用方程组求解,计算量较大,需细心. 12、AD 【解题分析】
在Q 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q 轮边缘上.则有最大静摩擦力提供向心力.即为
211mg m r ma μω==
当木块放在P 轮也静止,则有
2
2P mg m R ma μω==
解得:
12P ωω= 1211
a a = 因为两轮边缘上点的线速度大小相等,
2P r R ωω=
解得:
22P ωω=
所以
1222
ωω= A. ω1:ω2:2,与分析相符,故A 符合题意;
B. ω1:ω2
=
:1,与分析不符,故B 不符合题意;
C. a 1:a 2=1:2,与分析不符,故C 不符合题意;
D. a 1:a 2=1:1,与分析相符,故D 符合题意.
二.填空题(每小题6分,共18分)
13、22
21d d t t 2L
⎛⎫⎛⎫
-
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
1.40
2.00
【解题分析】
利用极短时间的平均速度表示瞬时速度求解出A 、B 经过光电门时的瞬时速度,然后根据速度位移公式求解加速度;根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度即可求出速度;由纸带两个点之间的时间相同,若位移逐渐增大,表示物体做加速运动,根据逐差法求出加速度。
【题目详解】
方案一:挡光片宽度为b ,A 、B 先后挡光的时间分别为△t 1和△t 2,极短时间的平均速度约等于瞬时速度,故A 、B 经
过光电门时的瞬时速度分别为:1
A d v t =∆,2
B d v t =∆,则加速度为:22
222122B A d d t t v v a L L
⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪∆∆-⎝⎭⎝⎭
==。
方案二:(1)相邻两计数点间还有4个点未画出,所以相邻两计数点间的时间为:T =0.1s ,根据中间时刻的瞬时速度
等于该段时间内的平均速度可得:()2
57613.0114.3810
/ 1.40/220.1
x v m s m s T -+⨯==≈⨯;(2)根据逐差法可得:
()()22247142
11.0013.0114.38 5.007.019.0110/ 2.00/990.01
x x a m s m s T -++-++-=
=⨯=⨯。
【题目点拨】
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
14、刻度尺 橡皮筋 BD F '
【解题分析】
(1)[1][2]需要的实验器材有:方木板(固定白纸),白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧秤拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形),橡皮筋(让力产生相同的作用效果的),所以还需要:刻度尺和橡皮筋;
(2)[3]A.通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故A 错误;
B.测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平
C.两绳之间的夹角不能太大,也不能太小,不需要垂直,故C 错误;
D.在作图时,选择适量标度,使作的图尽量大些,这样有利于减小实验中偶然误差的影响,故D 正确。
(3)[3]实验中F 是由平行四边形得出的,而F '是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同。
15、A 0.02s 0.7m/s (0.6~0.8) 5 m/s 2(4.5~5.5)
【解题分析】
(1)[1]开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故BCD 错误,A 正确;
(2)[2]交流电的频率为50Hz ,打点周期为0.02s ,即相邻两点对应的时间间隔为0.02s ;
(3)[3]从刻度尺上直接读出开始的两点之间的距离为:
7.90cm 6.50cm 1.40cm x =-=
所以小车在布上做匀速运动的速度大小为:
21.4010m/s 0.7m/s 0.02
T v x -⨯=== 小车先做匀速运动后做匀减速运动,则匀速运动的速度即为减速运动的初速度;
(4)[4]做减速运动时各点间的距离为:
1 1.00cm 0.50cm 0.50cm x =-=
2 1.70cm 1.00cm 0.70cm x =-=
3 2.60cm 1.70cm 0.90cm x =-=
根据匀变速直线运动的推论公式2x aT ∆=得:
22232
220.900.7010m/s 5.0m/s 0.02x x a T ---==⨯=
三.计算题(22分)
16、(1)3s (2)15m
【解题分析】
(1)物体做自由落体运动,由212h gt =得: 22453s 10
h t g ⨯=== (2)由212
h gt =前1s 内位移: 2211111015m 22
h gt ==⨯⨯= 前2s 内位移:
22221110220m 22
h gt ==⨯⨯= 则第2s 内的位移为:
△h =h 2-h 1=20-5=15m
17、5倍
【解题分析】
按力F 的作用效果沿AB 、AC 方向分解为F 1、F 2,如图甲所示,则
F 1=F 2=
由几何知识得tanθ==10.
按力F 2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为F N ′、F N ,如图乙所示,则F N =F 2sinθ 以上各式联立解得F N =5F
所以物体D 所受压力的大小是F 的5倍.。