玉林市2022-2023学年高一下学期期中考试
物 理
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1. 答题前,务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。
2. 答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号
3. 答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4. 所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
一、单项选择题(每题4分,共24分。每题只有一个正确选项,选对得4分,错选或多选不得分。)
1. 对于物理学习中的概念、方法的理解,以下说法不正确的是
A. 重力、速度、路程均为矢量
B. 加速度概念的引入利用了比值定义法
C. 物体做曲线运动时,其速度方向不断改变
D. 合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系
2. 如图所示,在广西“三月三”民族活动中举行500m直道龙舟大赛,下列说法正确的是
A. 研究队员的划桨动作,可将队员看成质点
B. 以龙舟为参考系,岸上站立的观众是静止的
C. 获得第一名的龙舟,到达终点时的速度一定最大
D. 最后一名的龙舟,平均速度一定最小
3. 路灯维修车如图所示,车上带有竖直自动升降梯,若车匀加速水平向左沿直线运动的同时梯子匀加速上升,则关于站在梯子上的工人的描述正确的是 。
A. 工人相对地面的运动轨迹一定是曲线
B. 工人相对地面的运动轨迹一定是直线
C. 工人相对地面的运动轨迹可能是直线,也可能是曲线
D. 工人受到的合力可能是恒力,也可能是变力
4. 陀螺是中国民间较早出现的玩具之一,为了美观,陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示,一小朋友抽打陀螺后使其转动起来,若陀螺的转速为5r/s,陀螺上一装饰物到中心的距离为2cm,则装饰物的角速度约为
A. 17.85rad/s B. 15.7rad/s
C. 31.4rad/s D. 62.8rad/s
5. 如图,篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边,虚线“1”“2”和“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶和该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验,可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为
A. 2m/s B. 6m/s C. 12m/s D. 20m/s
6. 蛙式滑板车陪伴很多小朋友度过了快乐的童年,其有两个踏板,一只脚踩一个踏板,通过两脚开合运动推动车子前进,如图为某款滑板车的实物图和示意图,图中虚线为某次运动时两后轮AB留下的痕迹,两踏板AO、BO有效长度均为0.6m,当时,两踏板相对于O点合拢的角速度均为2rad/s,此时虚线上A、B位置的切线与AB共线,前轮CO在∠AOB的角平分线上,则滑板车前进的速度为
A.m/s B.m/s C.m/s D.m/s
二、多项选择题(每题6分,共24分。每题有多个正确选项,全部选对得6分,漏选得3分,错选不得分。)
7. 课堂上物理老师和同学们在一起回顾物理学的发展进程,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用。下列关于物理学史及物理学思想的说法中正确的是
A. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了微元思想
C. 伽利略研究自由落体运动时只用到了实验验证的方法
D. 在探究加速度与力和质量关系的实验中,“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”利用了近似计算的思想
8. 如图所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍,小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离相等,则A、B、C三点
A. 线速度大小之比是2:2:1 B. 角速度之比是1:1:1
C. 转速之比是 D. 转动周期之比是
9. 甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动,同时落地,下列表示这一过程的位移-时间图像和速度-时间图像中正确的是
10. 在校运会上某同学参加了跳远比赛,并取得了8.0m远的成绩。图示为该同学起跳后被手机通过连拍得到的图像,拍摄相邻两位置的时间间隔为0.2s。 忽略该同学在空中运动时受到的空气阻力且该同学可视为质点,已知当地的重力加速度为,则下列说法正确的是
A. 起跳后该同学水平方向上的速度大小约为8m/s
B. 起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小约为6m/s
C. 起跳瞬间该同学的速度大小约为m/s
D. 起跳后该同学上升的最大高度约为2.5m
三、实验题(共14分,每空2分)
11.(4分,每空2分)某同学在家自主开展实验,使用手机的频闪照相功能来拍摄小球自由下落的频闪照片,以粗略地测定当地的重力加速度,请完成下列问题;
(1)关于做自由落体的物体选择,以下最理想的是___________。
A. 小钢球 B. 小玻璃球 C. 小塑料球
(2)该同学拍出的照片如图所示,下列说法正确的是___________。
A. 照片中的1位置就是小球自由下落的初始位置 。
B. 实验中必须要测出小球的质量
C. 由于存在空气阻力,本实验测出的重力加速度比实际值偏小
D. 实验中需要测出小球的直径
12.(10分,每空2分)用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,小球落在挡板上时,小球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放小球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有___________。
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末段水平
C. 挡板高度等间距变化
D. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,小球的___________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点:在确定y轴时___________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
(3) 已知当地重力加速度为9.8,在某次实验中,小王同学在操作正确的前提下作出了抛物线轨迹,然后在抛物线上选取了离抛出点稍远的一个点,通过测量得到该点的坐标为(1.6cm,19.6cm)。那么小球平抛的初速度为___________m/s。若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为,测得AB和BC的竖直间距分别是和=18.9cm。可求得小球平抛的初速度大小为___________m/s(结果保留两位有效数字)。
四、解答题:本题共3小题,共38分。解答过程要求要有必要的文字说明,只写结果的不能得分,有数值计算的要写出正确单位
13.(9分)如图所示,在山区或高速公路连续长下坡路段,经常会在行车道外侧增设一条“救命道”——避险车道,以供速度失控的车辆安全减速。一辆货车因连续制动造成刹车失灵,以108km/h的初速度冲上避险车道,10s后恰停于坡道顶端,若货车在避险车道内的运动可视为匀减速直线运动,求:
(1)货车在避险车道内减速时的加速度大小
(2)避险车道的总长度。
14.(13分)频闪照片法可用于研究小球的平抛运动,某次研究时,小球在刚抛出时频闪仪恰好闪光,拍摄得到的照片如图所示,图中影像1为小球刚抛出时的影像,已知在拍摄影像1和影像2时小球的位移。频闪仪每隔0.2s闪光一次,重力加速度g取,忽略空气阻力,小球可视为质点,求:
(1)由影像1至影像2过程中,小球在竖直方向上位移的大小;
(2)拍摄图中影像3瞬间小球的速度大小(结果可以保留根号)。
15.(16分)在研究物体的运动时,复杂的运动可以通过运动的合成与分解将问题“化繁为简”。如图所示,在圆柱体内表面距离底面高为的O点处,给一个质量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度(俯视如右图所示),小滑块将沿圆柱体内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与圆柱体内表面紧密贴合,圆柱体内半径,重力加速度为。设圆柱体内表面光滑,求:
(1)小滑块滑落到圆柱体底面的时间t:
(2)若小滑块第一次滑过O点正下方时,恰好经过点,且的距离为0.2m,求此时小滑块的速度大小(结果可以保留根号);
(3)若小滑块最后能从O点正下方的点滑离圆柱体,求此时小滑块的加速度a的大小。
玉林市2022-2023学年高一下学期期中考试
物理科参考答案
一、单项选择题(每题4分,共24分。)
1 2 3 4 5 6
A D C C C A
二、多项选择题(每题6分,共24分。)
7 8 9 10
BD AC AD AC
1. 选A
解析:A. 既有大小又有方向的物理量是矢量,如位移、速度、加速度、力等,而只有大小没有方向的物理量是标量,如路程、时间、速率、质量等,故A错误:B.加速度的定义式利用了比值定义法,故B正确:C. 合力与分力、合运动与分运动均为等效替代关系,故C正确:D. 做曲线运动的物体的速度方向是不断变化的。故D正确
2. 选D
解析A.研究队员的划桨动作时,队员大小形状不可忽略,不可将队员看成质点,故A错误:
B. 以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的,故B错误;
C. 获得第一名的龙舟,到达终点时的速度不一定最大,故C错误:
D. 获得最后一名的龙舟,用时最长,位移相同,平均速度一定最小,故D正确,
3. 选C
解析:ABC.由于车和梯子运动的初速度均未知,合初速度的方向与合加速度的方向可能共线也可能不共线,工人相对地面的运动轨迹可能是直线,也可能是曲线,选项A、B错误,C正确:D.工人在水平方向和竖直方向都做匀变速运动,故其受到的合力是恒力,选项D错误。
4. 选C
解析:陀螺的角速度,选项C正确。
5. 选C
解析:篮球运动员身高约为1.8m,由图可知水柱的高度约为人身高的4倍,即7.2m,轴解得,故选C。
6. 选A
解析:对左侧后轮进行分析,其合速度沿虚线切线方向,可分解为沿车前进的速度和绕A点转动的速度,如图所示
其中
则,故选A.
7. 选BD
解析:A. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,研究的是物体不受外力作用下的情景,而实际上物体不存在不受外力作用的情景,因此牛顿第一定律不能用实验直接验证,A错误:B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了微元法思想,B正确;C. 伽利略研究自由落体运动时用到了逻辑推理,假设与实验验证,合理外推方法,C错误:D. 在探究加速度与力和质量关系的实验中,当砝码和砝码盘的质量远远小于小车的质量时,可以“将砝码和砝码盘的重力近似等于细线的拉力”,这里利用了近似计算的思想,D正确。
8. 选AC
解析:AB. A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,可知
根据
可得
由于B、C两点都在大轮上,可知
根据
可得
则A、B、C三点线速度大小之比为
则A、B、C三点角速度之比为
故A正确,B错误;
C. 根据
可知A、B、C三点转速之比为,故C正确:
D. 根据T=可知A、B、C三点周期之比为,故D错误。
9. 选AD
解析:甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落运动,则运动时间不同,高度高的,位移大,运动时间长,但同时落地,说明高度高的先释放,故A正确,B错误:都做自由落体运动,加速度相同,则v-t图象的斜率相同,运动时间不等,故C错误,D正确。故选AD。
10. 选AC
解析:A. 结合题述可知,该同学在空中运动的总时间,则起跳后该同学水平方向上的速度大小约为故A正确:B. 起跳后该同学在空中做斜上抛运动,由运动的对称性可知,该同学起跳后在上升阶段用时t1=0.5s,则起跳瞬间该同学竖直方向上的速度大小约为,故B错误:C. 起跳瞬间该同学的速度大小约为s,故C正确:D. 起跳后该同学上升的最大高度约为,故D错误。
11.(4分,每空2分)A C
解析:(1)为减小空气阻力对实验造成的误差,需要选择密度较大的小钢球来做实验,质量相同的情况下体积相对较小,故A正确,BC错误,
(2) A.小钢球从初始位置开始下落,相同时间的位移之比为1:3:5:7,而图中1、2之间,2、3之间和3、4之间的距离不满足这个比例关系,所以1位置不是自由落体的初始位置,选项A错误:BD. 实验中小钢球的质量和直径都不需要测量,选项B、D错误:C. 由于存在空气阻力作用,本实验测出的重力加速度比实际值偏小,选项C正确,故选C。
12.(10分,每空2分) BD 球心 需要 0.080 1.5
解析:(1)A. 斜槽轨道是否光滑对本实验没有影响,故A错误;
B. 为保证小球飞出时速度水平,所以斜槽轨道末段需要水平,故B正确;
C. 挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置,不需要等间距变化,故C错误;
D. 为保证小球飞出时的速度不变,需要从同一位置释放才可,故D正确。
(2)小球落到挡板时,侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点,该点为球心的位置,所以抛出点应以小球的球心为原点:本实验需要研究小球竖直方向的运动,所以y轴需要与重锤线平行;
(3)由平抛运动的规律可知t
代入数据,解得
因为AB与BC的水平距离相等,所以AB与BC的时间相等,在竖直方向上,有
水平方向
解得
13.(9分)(1): (2) 150m
解:(1)取初速度的方向为正方向,由公式
(2分)
可得(2分)
即货车在避险车道内减速时的加速度大小为3。。。。(1分)
(2)避险车道的总长度_(2分)(另解:或)
解得(2分)
14.(13分)(1)0.2m; (2)m/s
解(1)由题可知,影像1和影像2之间的时间间隔为由自由落体运动公式
。。(2分)
解得,拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离的大小为。。。。。。(2分)
(2)由题可知,在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离为
。。(1分)
小球在水平方向上做匀速直线运动,则
(2分)
解得
(2分)
拍摄图中影像3时,竖直方向速度为
(2分)
所以,拍摄图中影像3时小球的速度大小为
/s。。。。。。。。。(2分)
15.(16分)【答案】(1)1s (2)s (3)
解(1)根据竖直方向的自由落体运动规律有
(2分)
解得,小滑块滑落到圆柱体底面的时间为
。。(2分)
(2)小滑块到点时,
_(1分)
又(2分)
1。。。(1分)
得,(1分)
所以m/s(1分)
(3)小滑块的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动。小滑块到On点时,满足(n=1,2,3.。。)(1分)
即。。。。。。。(1分)
解得(n=1,2,3.。。)。。。。。。。。。。。(1分)
由向心加速度。。(1分)
解得
竖直方向,___________(1分)
故___________(1分)