江蘇省無錫市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷(含答案)_第1頁
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文檔簡介

江蘇省無錫市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷一、單項選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分。每小題只有一個選項符合題意)。1.下列單位中,不是國際單位制基本單位的是()A.牛頓 B.米 C.千克 D.秒2.下列關(guān)于慣性的說法,正確的是()A.只有靜止的物體才具有慣性 B.只有運動的物體才具有慣性C.速度越大的物體慣性越大 D.質(zhì)量越大的物體慣性越大3.2023年9月23日,杭州第19屆亞運會盛大開幕。開幕式以“數(shù)實融合”為主題,不僅呈現(xiàn)了絢麗的煙花秀,還采用了數(shù)字化技術(shù)進行火炬點火。如圖所示為數(shù)字火炬手正在跨越錢塘江奔向亞運會主場館的情景。已知火炬手跨越錢塘江約花了30s,下列說法正確的是()A.研究數(shù)字火炬手跑動的姿態(tài)時,可以把數(shù)字火炬手視為質(zhì)點B.研究數(shù)字火炬手通過錢塘江的速度大小,可以把數(shù)字火炬手視為質(zhì)點C.以錢塘江面為參考系,數(shù)字火炬手是靜止的D.“30s”指的是時刻4.如圖所示,跳高運動員起跳后向上運動,越過橫桿后開始向下運動,則運動員越過橫桿前、后在空中運動的過程中,下列說法正確的是()A.一直處于超重狀態(tài)B.一直處于失重狀態(tài)C.先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)D.先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)5.某同學(xué)利用甲圖裝置做“探究彈簧伸長量與所受拉力的關(guān)系”的實驗,得到了彈簧伸長量?l與拉力F的關(guān)系圖像如乙圖所示,下列關(guān)于該實驗說法正確的是()A.實驗前,必須先把彈簧水平放置測量其長度B.圖線OA段斜率的大小即為該彈簧的勁度系數(shù)C.圖線中后半部分明顯偏離直線是因為彈簧自身有重力D.若誤將彈簧總長l作為縱坐標(biāo),得到l?F圖像,則仍然可以根據(jù)該圖像得到彈簧的勁度系數(shù)6.一臺空調(diào)外機用兩個三腳架固定在外墻上,如圖所示,空調(diào)外機的重心在支架水平橫梁AO和斜梁BO連接點O的正上方,橫梁對O點的作用力沿OA方向、大小為F1,斜梁對O點的作用力沿BO方向、大小為FA.F1不變 B.F1增大 C.F2不變 7.一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎,沿曲線由M向N行駛,速度逐漸減小。圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向,你認(rèn)為其中正確的是()A. B.C. D.8.明代出版的《天工開物》一書中記載:“其湖池不流水,或以牛力轉(zhuǎn)盤,或聚數(shù)人踏轉(zhuǎn)。”并附有牛力齒輪翻車的圖畫如圖所示,翻車通過齒輪傳動,將湖水翻入農(nóng)田。已知A、B齒輪嚙合且齒輪之間不打滑,B、C齒輪同軸,若A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為rAA.齒輪A的角速度比齒輪C的角速度大B.齒輪A、B的角速度大小相等C.齒輪B、C邊緣的線速度大小相等D.齒輪A邊緣的線速度比齒輪C邊緣的線速度大9.“象步虎掌”是同學(xué)們喜歡的傳統(tǒng)體育游戲之一。游戲開始前水平地面上甲、乙兩位同學(xué)相隔一定距離站立,然后伸出雙掌水平相抵且稍發(fā)力。開始后雙方用巧力向前推出或向后縮讓,腳掌先移離原位者為輸。如圖所示為游戲開始前甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài),則此時()A.甲對乙的推力是由于乙的手掌發(fā)生形變B.甲對乙的推力可能大于乙對甲的推力C.以甲、乙整體為研究對象,甲和乙受到的摩擦力是一對平衡力D.甲、乙受到的摩擦力與各自的重力成正比,與受到的推力無關(guān)10.某質(zhì)量m=0.1kg的質(zhì)點在x軸正方向做初速度v0=4m/s的勻速直線運動,在y軸方向的速度—時間關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是()A.該質(zhì)點做勻變速直線運動B.該質(zhì)點在4s末的位移大小為85mC.該質(zhì)點在4s末的速度大小為4m/sD.該質(zhì)點所受合外力恒為0.2N二、實驗題(本題2小題,每空2分,共16分)11.某學(xué)習(xí)小組用圖甲和圖乙所示的裝置“探究平拋運動的特點”。(1)下列實驗操作不合理的有____。A.用圖甲裝置研究平拋物體的豎直分運動時,觀察A、B兩球是否同時落地B.圖乙裝置中的背板必須處于豎直面內(nèi),固定時可用鉛垂線檢查背板是否豎直C.若將小球放在圖乙裝置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持靜止,則說明斜槽末端水平D.用圖乙裝置多次實驗以獲得鋼球做平拋運動的軌跡時,可以從斜槽上任意不同位置靜止釋放鋼球(2)該小組利用圖乙裝置,記錄了鋼球經(jīng)過的A、B、C三個位置,如圖丙所示。圖中每格的邊長為L,重力加速度為g。①鋼球從A運動到B和從B運動到C的時間(選填“相等”或“不相等”);②鋼球從A運動到B的時間為(用L、g表示);③鋼球做平拋運動的初速度為(用L、g表示)。12.某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置在水平長木板上。砂和砂桶的總質(zhì)量記為m1,小車和小車中砝碼的總質(zhì)量記為m(1)本實驗中,以下說法正確的是____。A.因為裝有力傳感器,所以不需要平衡摩擦力fB.本實驗中需要滿足條件mC.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作a?1D.在用圖像探究加速度與力關(guān)系時,應(yīng)作a?m(2)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶。從比較清晰的點起每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,則由紙帶求出打計數(shù)點“3”時的速度v3=m/s,小車加速度的大小為a=(3)若該實驗需要平衡摩擦力f,請敘述平衡摩擦力f的操作過程:三、計算題(本題共4小題,共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要計算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)13.如圖所示,有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為40m的波浪形路面。(1)汽車到達凹形路面段最底A時速度為10m/s,路面對汽車的支持力是多大?(2)汽車以多大速度經(jīng)過最高點B時,汽車恰好對路面沒有壓力?14.如圖所示的裝置繞豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,細(xì)線與豎直方向夾角θ=37°。已知小球質(zhì)量m=0.48kg,細(xì)線長(1)裝置轉(zhuǎn)動的角速度大小ω;(2)小球離地高度為0.15.2023年中國跳水“夢之隊”再次實現(xiàn)包攬全部9枚金牌的壯舉。女子單人3米板決賽中,中國隊的陳藝文獲得冠軍。選豎直向下為正方向,運動員(可視為質(zhì)點)從跳板起跳后運動速度與時間關(guān)系圖像如圖所示,忽略空氣阻力(g=10m/s(1)運動員向上做勻減速運動的高度是多少?(2)運動員在空中運動的時間是多少?(3)若運動員在水中勻減速運動的時間是自由落體運動時間的一半,則運動員在水中做勻減速運動的位移是多少?16.如圖所示,某貨場需將質(zhì)量為m的貨物(可視為質(zhì)點)從高處運送至地面,現(xiàn)利用固定于地面的傾斜軌道傳送貨物,使貨物由軌道頂端無初速滑下,軌道與水平面成θ=37°角.地面上緊靠軌道依次排放兩塊完全相同木板A、B,長度均為L=2m,厚度不計,質(zhì)量均為m,木板上表面與軌道末端平滑連接.貨物與傾斜軌道間動摩擦因數(shù)為μ0=0.125,貨物與木板間動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間動摩擦因數(shù)μ2=0.2.回答下列問題:(最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)若貨物從離地面高h(yuǎn)0=1.5m處由靜止滑下,求貨物到達軌道末端時的速度v0(2)若貨物滑上木板A時,木板不動,而滑上木板B時,木板B開始滑動,求μ1應(yīng)滿足條件(3)若μ1=0.5,為使貨物恰能到達B的最右端,貨物由靜止下滑的高度h應(yīng)為多少?

答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】國際單位制規(guī)定了七個基本物理量。分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、光照強度、物質(zhì)的量。它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位,分別為米、千克、秒、開爾文、安培、坎德拉、摩爾。牛頓是導(dǎo)出單位,不是基本單位,A符合題意,BCD不符合題意。

故答案為:A。

【分析】根據(jù)基本物理量和基本單位分析。2.【答案】D【解析】【解答】慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,質(zhì)量是慣性大小的唯一量度,質(zhì)量越大,慣性越大;慣性大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān),ABC不符合題意,D符合題意。

故答案為:D。

【分析】慣性是物體的固有屬性,一切物體都有慣性,質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。3.【答案】B【解析】【解答】A.研究數(shù)字火炬手跑動的姿態(tài)時,火炬手的大小和形狀不能被忽略,所以不可以把數(shù)字火炬手視為質(zhì)點,A不符合題意;

B.研究數(shù)字火炬手通過錢塘江的速度時,火炬手大小和形狀可以被忽略,所以可以把數(shù)字火炬手視為質(zhì)點,B符合題意;

C.以錢塘江面為參考系,數(shù)字火炬手相對錢塘江面的位置發(fā)生了改變,所以數(shù)字火炬手是運動的,C不符合題意;

D.“30s”在時間軸上對應(yīng)一段線段,所以指的是時間間隔,D不符合題意。

故答案為:B。

【分析】當(dāng)物體的形狀和大小對所研究問題的影響可以忽略時,物體可以被看成質(zhì)點,否則不可以被看成質(zhì)點。當(dāng)物體相對參考系的位置發(fā)生改變時,則可判斷物體是運動的;時刻在時間軸上對應(yīng)一個點,時間間隔在時間軸上對應(yīng)一段線段。4.【答案】B【解析】【解答】運動員越過橫桿前、后在空中運動的過程中,都只受重力,加速度為重力加速度,方向豎直向下,所以運動員始終處于完全失重狀態(tài),B符合題意,ACD不符合題意。

故答案為:B。

【分析】根據(jù)運動員越過橫桿前、后在空中運動過程中的加速度方向,分析超重失重狀態(tài)。5.【答案】D【解析】【解答】A.因為彈簧自身有重量,所以實驗前,應(yīng)該將彈簧豎直懸掛測量其原長,A不符合題意;

B.根據(jù)胡克定律,彈簧在彈性限度內(nèi)有F=k?l整理得?l=可知圖像?l-F中OA段斜率的大表示該彈簧的勁度系數(shù)的倒數(shù),B不符合題意;

C.圖線中后半部分明顯偏離直線是因為超出了彈簧的彈性限度,C不符合題意;

D.若誤將彈簧總長l作為縱坐標(biāo),根據(jù)胡克定律可得F=k整理得l=可知l-F圖像的斜率依然表示彈簧的勁度系數(shù),所以仍然可以根據(jù)該圖像得到彈簧的勁度系數(shù),D符合題意。

故答案為:D。

【分析】根據(jù)實驗原理和注意事項分析彈簧原長的測量方法;由胡克定律推導(dǎo)?l-F的關(guān)系,再分析圖像?l-F中OA段斜率的物理意義;當(dāng)彈力超過彈簧的彈性限度后,?l與F不再成正比,?l-F圖像會發(fā)生彎曲;根據(jù)胡克定律推導(dǎo)l-F的表達式,分析通過l-F圖像求解勁度系數(shù)的方法。6.【答案】D【解析】【解答】分析O點的受力,如圖所示:

則F1=mg如果把斜梁加長一點,仍保持OA水平,則θ減小,則F1減小,F(xiàn)2減小,ABC不符合題意,D符合題意。

故答案為:D。7.【答案】C【解析】【解答】汽車沿曲線由M向N行駛,受到的合力方向在軌跡的凹側(cè),由于速度減小,可知合力方向與速度方向的夾角大于900。故ABD錯誤,C正確。

故選擇C。

【分析】根據(jù)物體做曲線運動的條件可得,受到的合力方向在軌跡的凹側(cè),由于速度減小,故合力方向與速度方向的夾角大于900。8.【答案】D【解析】【解答】AB.由圖可知,A、B齒輪嚙合且齒輪之間不打滑,為同緣傳動,所以齒輪A、B緣的線速度大小相等,即v由線速度與角速度的關(guān)系式v=ωr可知,由于rAωB、C兩點為共軸轉(zhuǎn)動,齒輪B、C的角速度大小相等,則有ωAB不符合題意;

CD.由線速度與角速度的關(guān)系式v=ωr可知,由于ω而rBv可得vC不符合題意,D符合題意。

故答案為:D。

【分析】同緣傳動的點線速度相等,共軸轉(zhuǎn)動的點角速度相等,由線速度與角速度的關(guān)系式v=ωr,推導(dǎo)各點線速度的大小關(guān)系和角速度的大小關(guān)系。9.【答案】C【解析】【解答】A.甲對乙的推力是由于甲的手掌發(fā)生形變,A不符合題意;B.相互作用的推力大小相等,B不符合題意;C.甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài),甲、乙為整體時,摩擦力是一對平衡力,C符合題意;D.靜摩擦力與重力大小無關(guān),與推力平衡,D不符合題意。故答案為:C。

【分析】作用力與反作用力大小相等方向相反,作用在一條直線上,作用在不同物體上;平衡力大小相等,方向相反,作用在一條直線上,作用在一個物體上;質(zhì)量不變時同一地方物體的重力不變。10.【答案】B【解析】【解答】A.根據(jù)圖像可知質(zhì)點在y軸方向做勻加速直線運動,y軸方向上的合力恒定,由于x軸正方向做勻速直線運動,所以x軸方向合力為零,質(zhì)點受到的總合力等于y軸方向的合力,質(zhì)點的合速度為質(zhì)點沿x軸和y軸方向的分速度的矢量和,與質(zhì)點受到的合力不在同一直線上,所以質(zhì)點做勻變速曲線運動,A不符合題意;

B.4s末質(zhì)點沿x軸的分位移x=沿y軸的分位移y=由平行四邊形定則可得,則該質(zhì)點在4s末的位移大小為xB符合題意;

C.根據(jù)速度的合成,該質(zhì)點在4s末的速度大小v=C不符合題意;

D.該質(zhì)點所受合外力等質(zhì)點沿y軸方向受到的合力,由牛頓第二定律可得F=ma=mD不符合題意。

故答案為:B。

【分析】根據(jù)運動合成與分解的規(guī)律,由曲線運動的條件分析運動的軌跡;由平行四邊形定則求解質(zhì)點在4s末的速度和位移;由牛頓第二定律求解該質(zhì)點受到的合外力。11.【答案】(1)D(2)相等;2Lg;【解析】【解答】(1)A.用圖甲裝置研究平拋物體的豎直分運動時,觀察A、B兩球是否同時落地,若同時落地,說明平拋運動的豎直分運動為自由落體運動,A不符合題意;

B.圖乙裝置中的背板必須處于豎直面內(nèi),防止小球與背板發(fā)生摩擦,也為了減小描點時的誤差,固定時可用鉛垂線檢查背板是否豎直,B不符合題意;

C.若將小球放在圖乙裝置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持靜止,則說明斜槽末端水平,C不符合題意;

D.用圖乙裝置多次實驗以獲得鋼球做平拋運動的軌跡時,必須讓小球從斜槽上相同位置由靜止釋放,從而保證小球每次做平拋運動的初速度相同,D符合題意。

故答案為:D。

(2)①鋼球從A運動到B和從B運動到C的水平位移相等,而平拋運動水平方向上為勻速直線運動,所鋼球從A運動到B和從B運動到C的時間相等;

②豎直方向,根據(jù)勻變速直線運動位移差公式?x=aT?y=2L=g解得鋼球從A運動到B的時間為T=③鋼球做平拋運動的初速度為v【分析】(1)根據(jù)實驗的原理和注意事項分析;(2)①根據(jù)平拋運動水平方向為勻速直線運動,結(jié)合鋼球從A運動到B和從B運動到C的水平位移相等的特點,分析鋼球從A運動到B和從B運動到C的時間關(guān)系;②在豎直方向上,根據(jù)勻變速直線運動位移差公式?x=aT2,求解鋼球從A運動到B的時間;12.【答案】(1)C(2)0.376;0.160(3)不掛小桶,將木板的右端墊高,開啟打點計時器,若小車拖著紙帶在木板上勻速運動,說明平衡了摩擦力?!窘馕觥俊窘獯稹浚?)AB.因為裝有力傳感器,可以直接測量小車受的拉力,所以本實驗中不需要滿足條件m1?ma=在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,為了直觀反映加速度和質(zhì)量的關(guān)系,則應(yīng)作a-1m2圖像,C符合題意;

D.小車的加速度a=FmT=5根據(jù)勻變速直線運動中,中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,可得紙帶求出打計數(shù)點“3”時的速度v由勻變速直線運動的位移差公式?x=aTa=(3)該實驗需要平衡摩擦力,平衡摩擦力f的操作過程:不掛小桶,將木板的右端墊高,開啟打點計時器,若小車拖著紙帶在木板上勻速運動,說明平衡了摩擦力。

【分析】(1)根據(jù)實驗原理和注意事項分析;(2)根據(jù)勻變速直線運動中,中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,計算紙帶求出打計數(shù)點“3”時的速度,由勻變速直線運動的位移差公式?x=aT13.【答案】(1)解:汽車在凹形路面最底端受到重力和支持力作用,根據(jù)牛頓第二定律F?mg=代入數(shù)據(jù),解得F=1(2)解:汽車在最高點對路面沒有壓力時,只受到重力作用mg=代入數(shù)據(jù),解得v【解析】【分析】(1)分析汽車在凹形路面最底端的受力,由牛頓第二定律求出汽車到達凹形路面段最底A時速度為10m/s,路面對汽車的支持力;(2)分析汽車在最高點B的受力,根據(jù)牛頓第二定律求解汽車恰好對路面沒有壓力時,汽車的速度。14.【答案】(1)解:對小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可知mg解得ω=5rad/s(2)解:細(xì)線斷開后小球做平拋運動,則落地時運動的時間t=水平位移為x=vt又因v=ωL故可解得x=0.45m【解析】【分析】(1)分析小球受力,由牛頓第二定律求解裝置轉(zhuǎn)動的角速度大小;(2)細(xì)線斷開后,小球做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律,由運動學(xué)公式求解小球飛行的水平位移大小。15.【答案】(1)解:運動員在0~t1時間內(nèi)向上做勻減速運動,初速度為v0=2m/s,

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