【文档说明】北京市第四中学2021-2022学年高一(上)期中物理试题 含解析.docx,共(20)页,2.129 MB,由小赞的店铺上传
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北京市第四中学2021-2022学年上学期高一年级期中考试物理试卷(试卷满分100分,考试时间为90分钟)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个正确选
项。)1.下列物理量中,属于标量的是()A.平均速度B.加速度C.力D.速率【答案】D【解析】【详解】平均速度、加速度、力既有大小又有方向是矢量;速率只有大小没有方向是标量。故选D。2.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv
表示速度的变化量。由图中所示信息可知()A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与v1的方向相同C.汽车的加速度方向与v1的方向相反D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反【答案】C【解析】【详解】A.取向右为正方向,则由图可知10v,20v,0v由21vvv=
−可知12vv即汽车在做减速直线运动,故A错误;BCD.根据加速度的定义=vat分析可知0a即加速度方向与v1的方向相反,与Δv的方向相同,故C正确,BD错误。故选C。3.某物体做匀加速直线运动的位移随时间的变化规律
是22xtt=+,则这个物体()A.初速度1m/sB.加速度为1m/s2C.第3s末的速度为6m/sD.前3s内的位移为15m【答案】D【解析】【详解】AB.将22xtt=+对比位移时间公式2012xvtat=+可得02m/sv=,22m/sa=故AB错误;C.第3s末的速度为038
m/svvat=+=故C错误;D.前3s内位移为223m3m15mx=+=故D正确。故选D。4.一根很轻的弹簧,在弹性限度内,当它的伸长量为4cm时,弹簧的弹力大小为8N;当它的压缩量为1cm时,该弹簧的弹力大小为()A.2NB.4NC.6ND.8N为【答案】
A【解析】【分析】【详解】根据胡克定律Fkx=弹簧伸长量4cmx=时,弹簧弹力8NF=,所以弹簧劲度系数2N/cmk=当弹簧压缩量为1cm时,弹簧弹力12N/cm2NFkx===故A正确,BCD错误。故选A。5.如图所示,质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上,斜面静止在地面上.重
力加速度为g.关于物块的受力情况分析,下列说法不正确...的是A.物块受到重力、支持力和摩擦力作用B.物块所受支持力大小为mgtanθC.物块所受摩擦力大小为mgsinθD.斜面对物块的摩擦力与支持力的合力方向竖直向上【答案】B【解析】【详解】物块受到重力、支持力和摩擦
力作用,选项A正确;物块所受支持力大小为mgcosθ,选项B错误;物块所受摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分量,大小为mgsinθ,选项C正确;斜面对物块的摩擦力与支持力的合力与重力等大反向,故方向竖直向上
,选项D正确;此题选择错误的选项,故选B.6.两个共点力作用于一个物体上,力的方向可以任意调节,其中一个力为30N,另一个力是F,它们的合力是10N。则F的大小不可能...是()A.20NB.30NC.40
ND.50N【答案】D【解析】【详解】A.根据1212FFFFF−+合当F=20N时,其合力为1040F合所以A正确,不符合题意;B.当F=30N时,其合力为060F合所以B正确,不符合题意;C.当F
=40N时,其合力为1070F合所以C正确,不符合题意;D.当F=50N时,其合力为2080F合所以B错误,符合题意;故选D。7.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。在这段时间内()A.两汽车的位移相同B.两汽车的加速度大
小都逐渐减小C.汽车甲的平均速度等于122vv+D.汽车甲的平均速度比乙的小【答案】B【解析】【详解】AD.v-t图象中图线与横轴围成的面积代表位移,可知甲的位移大于乙的位移,而时间相同,故甲的平均速度比乙的大,故A
D错误;B.图象的斜率的绝对值代表加速度的大小,则甲、乙的加速度均逐渐减小,故B正确;C.匀变速直线运动的平均速度可以用122vv+表示,甲的运动不是匀加速直线运动,其位移比匀加速直线运动的位移大,所以汽车甲的平均速度大于122vv+,故C
错误。故选B。8.频闪摄影是研究运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图,以
下落过程中的某一点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量出各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4。为了利用频闪照片验证小球自由下落运动是匀加速直线运动,在误差允许范围内,以下几种数据处理方案合理的是()
A.利用数据作xt−图,看图线是否为一条直线B.利用数据作2xt−图,看图线是否为一条直线C.看各位置坐标值x1、x2、x3、x4是否成等差数列D.看各相邻位置坐标差值(1x0−)、(21xx−)、(32xx−)、(43xx−)是否成等差数列【答案】D【解析】【详解】AB
.以下落过程中的某一点为原点,小球自由下落到原点的速度不为零,设为v0,匀变速运动的x-t关系式是2012xvtat=+可以看出x-t与x-t2图线都不是一条直线,故无法用x-t与x-t2图线是否是一条直线来判断
是否是匀加速直线运动,AB错误;CD.为了证明自由落体运动是否匀加速直线运动,可根据连续相等时间内的位移差是否是恒量来证明;由图可知,连续相等时间内的位移分别是:(1x0−)、(21xx−)、(32xx−)、(43xx−),如果它们是等差数列,则后一项与前一项的差是定
值,满足连续相等时间内的位移差是恒量,故可证明其为匀加速运动;如果不是等差数列,则证明不是匀加速运动,C错误D正确。故选D。二、多项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,漏选得2分,错选不得分。)9.如图所示,一人用与
水平面成α角斜向下的推力F推放在粗糙水平面上的质量为M的箱子,箱子沿水平地面匀速运动。若箱子与地面之间的动摩擦因数为μ,则箱子受到的摩擦力大小为()A.MgB.sinFC.cosFD.(sin)MgF+【答案】CD【解析】【详解】对物体进行受力分析,然后正交分解,如图竖直
方向受力平衡有NsinFMgF=+根据N(sin)MFfgF=+=水平方向根据平衡条件得cosfF=故选CD。10.如图所示,物体A和B的重力分别为10N和15N,弹簧测力计保持静止。不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦,关于弹簧测力计受到的合力
和弹簧测力计的示数正确的是()A.弹簧测力计受到的合力为0NB.弹簧测力计受到的合力为5NC.弹簧测力计的示数为10ND.弹簧测力计的示数为25N【答案】AC【解析】【详解】AB.平衡条.件可知,弹簧测力计受到的合力为0N,所以A正确;
B错误;CD.对A分析,由平衡条件可知,弹簧测力计的拉力为10N,所以弹簧测力计的示数为10N,则C正确;D错误;故选AC。11.a、b两物体t=0时刻从同一地点出发向同一方向做直线运动时的速度-时间图像如图所示。在前15s内,下列说法中正确
的是()A.a的初速度小于b的初速度B.a的加速度小于b的加速度C.t=10s时,a的速度等于b的速度D.t=10s时,a、b两物体之间相距最远【答案】ACD【解析】【详解】A.由图像可知,a的初速度小于b的初速
度,所以A正确;B.根据图像的斜率表示加速度,则a的加速度大于b的加速度,所以B错误;C.t=10s时,a的速度等于b的速度,所以C正确;D.在前10s内,a的速度总是小于b的速度,所以它们间距离是越来越远,当两者速度相等时,a、b两物体之间相距最远,
所以D正确;故选ACD。12.物体下落的运动是司空见惯的,亚里士多德通过观察总结得到“重的物体下落得快”。伽利略发现根据亚里士多德的论断,会推出相互矛盾的结论;通过仔细的分析,他认为重的物体与轻的物体应该下落的同样快。但他在研究自由落体运动时,遇到了两个问题
:①无精确的计时仪器:②无测瞬时速度的工具。他采用了一个很巧妙的方法,用来“冲淡”重力。如图所示,让铜球沿阻力很小的斜面滚下,经过实验证明小球沿斜面的运动是匀加速直线运动,且只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。由此他推断:自由落体运动也是匀变速直线运动。伽利
略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,对这一过程的分析,下列叙述正确的是()A.丁图实验可“冲淡”重力的作用,更容易测时间,解决了问题①B.伽利略利用2xt替代vt解决了问题②C.伽利略通过甲图的实验,得出小球的位移与时间的平方成正比的结论
D.丁图是经过合理的外推得到的结论【答案】BCD【解析】【详解】A.丁图实验可“冲淡”重力的作用,但是运动速度太快不容易测时间,所以不能解决问题①,则A错误;B.伽利略利用2xt替代vt解决了问题②,所以B正确;C.伽利略通过
甲图的实验,得出小球的位移与时间的平方成正比的结论,所以C正确;D.丁图是经过合理的外推得到的结论,所以D正确;故选BCD。13.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的
拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】B
D【解析】【详解】如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子拉力T逐渐增大;对M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,
则摩擦力f也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减小后增加.故本题选BD.14.一物体由静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动,经过一段时间t后速度大小为v1,此后立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动,再经过相同的一段
时间t后,物体恰好回到原出发点,物体速度的大小为v2,关于物体两段末速度大小之比和加速度大小之比的判断正确的是()A.12:1:2vv=B.12:1:3vv=C.12:1:4aa=D.12:1:3aa=【答案】AD【解析】【详解
】对于匀加速直线运动,则有11vat=,2112xat=对于匀减速直线运动,则有212vvat−=−,2212xvtat−=−联立解得12:1:2vv=,12:1:3aa=故选AD。三、填空题(本大题共3小题,共20分。)15.按要求作图(1)画出沿着滑梯下滑的重力G=200N的小孩
所受重力的图示。(2)画出下图中A.物体..的受力示意图。【答案】见解析【解析】【详解】(1)画出沿着滑梯下滑的重力G=200N的小孩所受重力的图示,如图所示(2)画出A.物体..的受力示意图,如图所示16.某同学
探究弹力和弹簧伸长的关系,并测量弹簧的劲度系数。做法是先将弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧的一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端
挂一个50g砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂六个50g砝码时,指针指示的刻度数值记作L6。(1)下表记录的是该同学已测出的5个值,其中有1个数值在记录时不符合读数规则,
它的代号是____________。测量记录表:代表符号0L1L2L3L4L5L6L刻度数值/cm1703.405.106.858.610.30(2)实验中,L6值还没有记录,请你根据上图1将这个测量值填入表中______。(3)某同学已经根据上表实验记录,画出
了所挂砝码重力与弹簧指针刻度值的图象,如图2。请你帮助他求出该弹簧的劲度系数k=__________N/m。(结果保留二位有效数字).【答案】①.L4②.12.05③.29【解析】【详解】(1)[1]尺的最小分度值为1mm,
所以长度L4应为8.60cm,即L4不符合读数规则(2)[2]尺的最小分度值为1mm,则L6值12.05cm(3)[3]根据FkL=图像的斜率2.450.085N/m29N/mFkL===17.下图是用打点计时器研究小车做匀变速直线运动的规律的实验装
置图;(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、复写纸。本实验中还需要用到的实验器材是_____________________。A交流电源B.直流电源C.刻度尺D.弹簧测
力计E.秒表(2)下图给出了小车拖动纸带上的某一段,已知打点间隔为T=0.02s,相邻两个计数点之间还有4.个点..未标出...。经测量,各计数点之间的距离为:x1=20.50cm,x2=28.49cm,x3=36.67cm,x4=44.49cm,x5=52.51.
cm,x6=60.50cm;某同学想通过v-t图像求加速度,下表算出了一些点的速度,请你利用纸带数据帮忙计算打点计时器打下4点的瞬时速度,并记录在表中(保留三位有效数字)计数点12345/ts0.100.200.300.400.501/()vms−2.453.264.06_____
_5.64(3)请你在v-t图像中用“+”描出4点的位置,并且画出小车运动的v-t关系图线______。.的(4)根据图像可知,小车在计数0点位置的速度大小v0=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2(均保留三位有效数字)【答案】①.AC②.4.
85③.见解析④.1.70⑤.7.90【解析】【详解】(1)[1]打点计时器的工作电源是交流电源,并且实验中需要测量计数点间的距离,所以还需要刻度尺,故AC正确,BDE错误。故选AC;(2)[2]相邻两个计数点之间还有4个点未标出,所以
计数周期是50.1stT==打点计时器打下4点的瞬时速度等于打下3、5点之间的平均速度,则有454485cm/s4.85m/s2xxvt+===(3)[3]4点在图像中的位置如图所示(4)[4]图像的纵截距就是小车在计
数0点位置的速度大小01.70m/sv=[5]小车的加速度大小27.90m/svat==四、解答题(本大题共4小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)18.2021年9月17日,神舟十二号飞船历
时三个月飞行之后顺利返回地面,这意味着我国载人航天技术的又一大突破。为了保证返回舱以比较柔和的方式返回,防止航天员受到过大的冲击,神舟十二号飞船设计了多级减速装置:在距地面10km左右的高度,返回舱的速度约为200m/s,此时返回舱打开伞舱盖,依次带出
引导伞、减速伞和牵顶伞,可以将返回舱的速度逐步降至大约8m/s,然后以此速度匀速下降。在距地面1m左右时返回舱底部的反推发动机反向点火,保证返回舱在最后落地时减速至2m/s,从而实现返回舱安全着陆。设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动,求最后一个减速阶段的加速度大小。【答案】30m/s2【解析】
【详解】根据2202vvax−=则最后一个减速阶段的加速度222228m/s30m/s21a−==−即最后一个减速阶段的加速度大小为230m/s19.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂。如图是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦地转动,右
端O点通过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略。有一重力G=100N的重物悬挂于O点,硬杆处于水平状态,钢索与硬杆之间的夹角为θ=30°。求:(1)钢索受到的拉力T的大小;(2)硬杆受到的压力F的大小。【答案】(1)200N;(
2)1003N【解析】【详解】(1)(2)对结点O受力分析可知sin30TG='cos30TF=解得T=2G=200N'1003NF=根据牛顿第三定律可知,硬杆受到的压力'1003NFF==20.质量m=11kg的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0
.5。如图所示,若用竖直方向成θ=37°角的力F=120N压住物体,物体处于静止状态。求:(g=10N/kg,cos37°=0.8,sin37°=0.6)(1)此时物体受到的摩擦力是多大?(2)若要使物体沿墙面匀速滑动,且力方向不变,则力大小应变为多少?【答案】
(1)14N;(2)若向上,220N,若向下,100N【解析】【详解】(1)当物体处于静止时,力F沿竖直方向的分力为1cos96N110NFFmg===所以物体有向下的运动趋势,静摩擦力向上,根据平衡f1FFmg+=解得f14NF=(2)物体
沿墙面匀速向上滑动时,滑动摩擦力向下,则水平方向NsinFF=竖直方向fcosFFmg=+又因fNFF=由以上三式可解得220NF=为物体沿墙面匀速向下滑动时,滑动摩擦力向上,则水平方向NsinFF=竖直方向fcosFFmg
+=又因为fNFF=由以上三式可解得100N=F21.春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s.现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上
分别以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后.甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀减速刹车.(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章;(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s并以这一速度开始匀速通
过收费站窗口,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5s的反应时间后开始以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减速刹车.为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?【答案】(1)100m(2)66m【解析】
【详解】(1)对甲车速度由20m/s减速至6m/s的位移为:2201-400-36=m=91m222vvxa=甲甲x2=x0+x1=100m即甲车司机需在离收费站窗口至少100m处开始刹车(2)设甲、乙两车速度相同时的时间为t,由运动学公式得:v乙-a乙(t-t0)=v甲-a甲
t代入数据解得:t=8s相同速度v=v甲-a甲t=4m/s<6m/s二者不相撞的临界条件是二者速度为4m/s时,二者速度减为4m/s时如果不相撞,那么它们减到6m/s时一定不会相撞.因为题目要求二者的速度不能超过6m/s,所以为避免二者不相撞,
二者开始的最小距离都按减到6m/s时计算乙车从开始以34m/s减速至6m/s的位移为:22030-+2vvxvta=乙乙乙代入数据解得:x3=157m乙车所用的时间:0103460.57.54vvttssa−−=+=+=乙乙甲车速度达到6m/s所需的时间:0220672vvtssa−−===甲
甲此时甲车的位移:x1+v0△t=91m,所以要满足条件甲、乙的距离为:x=x3-x1′=157-91m=66m获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com