2021-2022学年湖北省襄阳四中、郧阳中学、恩施高中、随州二中高一上学期期中联考物理试题（解析版）

这是一份2021-2022学年湖北省襄阳四中、郧阳中学、恩施高中、随州二中高一上学期期中联考物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，主观题等内容，欢迎下载使用。
襄阳四中、郧阳中学、恩施高中、随州二中2021-2022学年高一上学期期中联考物理试卷考试时间：75分钟：满分：100分一、单选题（每题4分，合计28分）1. 下列叙述中正确的是（　　）A. 质点是一个理想化模型，实际上并不存在B. 合力与原来那几个分力同时作用在物体上C. 重心是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上D. 伽利略利用斜面实验直接验证了自由落体运动速度与下落时间成正比的结论【答案】A【解析】【详解】A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，引入质点对问题的处理非常方便，故A正确；B．合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，不是同时作用在物体上，故B错误；C．重心是物体所受重力的作用点，重心不一定在物体上，比如匀质圆环的重心在圆心，故C错误；D．伽利略首先采用了以实验检验猜想和假说的方法来研究落体运动的规律，并不是实验直接验证了自由落体运动的速度与下落时间成正比，故D错误。故选A。2. 如图，重量为的物体A在大小为的水平向左恒力作用下，静止在倾角为的光滑斜面上（斜面也静止）。下列关于物体对斜面压力大小的表达式，错误的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】A受重力、支持力和推力，如图根据共点力平衡，运用合成法得：，，运用正交分解法得故ABD正确，C错误，本题选错误项。故选C。【点睛】物体对斜面的压力等于斜面对物体的支持力，对A物体进行受力分析，抓住合力为零，求出支持力的大小。3. 已知力F的一个分力跟F成角，则另一个分力的大小不可能是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】根据力的三角形法则可知，当另一个分力与力F垂直的时候，另一个分力最小，即最小值。故选A。4. 英国科学巨匠牛顿因苹果从树上坠落而产生有关万有引力的灵感，是科学史上的一个传奇故事。如图所示，假设那个“神奇”的苹果A由静止脱落的同时，将其正下方的苹果B从桌面竖直上抛，若两苹果在空中相遇时速率相等，则（　　）A. B落地时的速度等于A落地时的速度B. B的初速度的大小等于相遇时A的速率C. 相遇时B上升的距离等于A下落的距离D. B在空中运动时间等于A在空中运动时间【答案】A【解析】【详解】A．AB在空中相遇时（即到达同一水平高度）的速率都是v，由上抛运动的对称性知B竖直上抛运动的最高点位置就是A自由落体运动的初位置，故两物体落地速度相等，故A正确；B．AB在空中相遇时（即到达同一水平高度）的速率都是v，B作竖直上抛运动，B的初速度的大小大于相遇时A的速率，故B错误；D．AB在空中相遇时（即到达同一水平高度）的速率都是v，有上抛运动的对称性知B竖直上抛运动的最高点位置是A自由落体运动的初位置，B在空中运行的总时间是A的两倍，故D错误；C．B刚好上升到A开始下落时的高度，可知B上抛的初速度等于A落地的速度则相遇时解得则AB的位移故C错误。故选A。5. “中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片如图所示。为不损伤望远镜球面，质量为的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（重力加速度取）（　　）A. 受到的合力大小为B. 受到的重力大小为C. 对球面的作用力大小为D. 对球面的压力大小为【答案】C【解析】【详解】A．工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，故A错误；B．工作人员的质量60kg，则工作人员受到的重力为故B错误；CD．设球面对工作人员的作用力为F，由平衡条件得解得则工作人员对球面的作用力大小为50N，由于工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于50N，故C正确，D错误。故选C。6. 甲、乙两质点同时沿同一直线运动，它们的图像如图所示。关于两质点的运动情况，下列说法正确的是（　　）A. 在时间内，甲、乙的运动方向相同B. 在时间内，乙的速度先减小后增大C. 甲在时间内的位移与乙在时间内的位移相同D. 在时间内，乙的平均速度大于甲的平均速度【答案】D【解析】【详解】A．图像的斜率表示速度，在时间内，甲的斜率为负，乙的斜率为正，则甲与乙的运动方向不同，故A错误；B．在时间内，乙的斜率逐渐变小，则速度逐渐变小，故B错误；C．甲在时间内的位移为乙在时间内的位移为则位移大小相同，方向不同，故C错误；D．在时间内，乙的位移为则在时间内乙的位移大，则由平均速度公式可知乙的平均速度大，故D正确。故选D。7. 2018年10月24日，港珠澳大桥正式通车，它是世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。港珠澳大桥的一段平直部分如图甲所示。一辆小汽车在该路面上长度为的区域进行提速，该过程中车速的平方与位移关系如图乙所示，图中已知。则小汽车通过该区域的时间为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】由于是线性关系，可知汽车做匀加速直线运动，由匀变速直线运动规律结合图象有，则则汽车通过这段平直桥面的时间为故选C。二、多选题（全部选对4分，部分选对但不全得2分，有选错得0分，合计16分）8. 给滑块一初速度，使它沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小为g，从上升的最高点返回过程中加速度大小为，当滑块速度大小减为时，所用时间可能是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】AC【解析】【详解】当为上滑的速度大小时，有解得当为下滑的速度大小时，滑块下滑的时间为而滑块上滑至最高点所用时间总时间为故选AC。9. 如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙上的O点，小球静止在P点，Q为O点正下方一点，OQ间的距离等于橡皮筋原长，在Q点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向Q运动，M为圆弧上的点，。橡皮筋始终在弹性限度内且弹力大小与其伸长量成正比，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（　　）A. 在M点橡皮筋弹力大小为B. 在M点时拉力F大小为C. 小球从P向Q运动的过程中拉力F一定先变大后变小D. 小球从P向Q运动的过程中拉力F的方向一定始终跟橡皮筋垂直【答案】BD【解析】【详解】AB．设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，∠MQP用θ表示，如图所示根据几何关系可知QM=QPcosθ=在P点橡皮筋弹力大小为mg，则mg=k•2RM点橡皮筋弹力大小为根据矢量三角形法则可知，小球在C点时，拉力F大小为故B正确，A错误；CD．由上分析可知，当小球与P连线与竖直方向之间的夹角为θ时，橡皮筋的伸长量△x=2Rcosθ橡皮筋的弹力F′=k△x=mgcosθ对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，如图所示在水平方向Fcosβ=F′sinθ竖直方向F′cosθ+Fsinβ=mg联立可得β=θF=mgsinθ可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随θ的增大，F逐渐增大，故D正确，C错误。故选BD。10. 某物体以2m/s的初速度做加速直线运动的a-t图像如图所示。关于该物体在8s内的运动，下列说法正确的是（　　）A. 物体运动前4s的位移大小为40mB. 物体在6s时速度大小为30m/sC. 物体运动的最大速度一定为34m/sD. 物体运动前8s的平均速度一定大于18m/s【答案】CD【解析】【详解】A．a-t图线与横轴所围区域的面积表示物体速度变化量，所以前4s内速度变化量为所以4s时物体的速度为作出物体运动的v-t图，如图所示由图可知，物体前4s内的位移故A错误；B．前6s内速度变化量所以6s时物体速度为故B错误；C．8s时加速度为零，物体的速度达到最大，前8s内速度变化量为所以物体运动的最大速度为故C正确；D．物体前8s内的位移所以平均速度故D正确。故选CD。11. 如图所示，两个相同的正三棱柱A、B紧靠着并静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，A、B的质量均为m，A、B与地面间的动摩擦因数为，C的质量为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A. 三者均静止时，A对C的支持力大小为B. 若A、B能保持不动，至少为C. 若C受到经过其轴线竖直向下的外力而能够缓慢下降到地面，C落地前，地面对A的摩擦力大小为D. 若C受到经过其轴线竖直向下的外力而能够缓慢下降到地面，C落地前，地面对A的摩擦力大小为【答案】ABD【解析】【详解】A．对C受力分析如图由几何关系可知A、B对C的作用力大小相等，设AC间作用力为，则有解得A正确；B．设地面对A、B的支持力分别为N，对ABC整体受力分析，当系统静止时有解得故A与地面的最大静摩擦力为对A受力分析如图所示，此时A静止不动，需满足联立可得即至少为，B正确；CD．若C受到经过其轴线竖直向下的外力而能够缓慢下降到地面，C落地前，设外力为F，对ABC整体分析可得，地面对A的支持力为单独对C受力分析可得AC间弹力C落地前A缓慢滑动，受力平衡即解得故所以摩擦力为C错误，D正确。故选ABD。三、主观题（其中12和13题各8分，14-16题分别12分、14分、14分）12. 在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一个弹簧测力计。（1）为完成实验，该小组的同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802803.724.605.586.42根据表中数据作出图像，求得该弹簧的劲度系数________。（保留两位有效数字）（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为________N。（3）该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是________。A． B．C． D．【答案】    ①. 55##54    ②. 2.10    ③. B【解析】【详解】（1）[1]做出图像如图所示该弹簧的劲度系数为（2）[2]弹簧测力计的最小分度为0.1N，应估读到0.01N，故读数为2.10N。（3）[3]A．为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该图中所描的点太靠近结点，同时A图标度表示的力过大，作图时测量换算之后误差大，故A错误；B．该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，标度表示的力适中，而且两个力的角度的大小也适中，故B正确；C．该图中所描的点到结点的距离适中，标度表示的力适中，两个力的角度的大小也适中，但是实验中要两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，与B图中读数相比较该图中的读数都太小，故C错误；D．该图中两个分力之间的夹角太小，这样误差容易大，同时D图标度表示的力过大，作图时测量换算之后误差大，故D错误。故选B。13. 利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度，一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t，改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22 完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线______；（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2（保留2位有效数字）。【答案】    ①. （或者）    ②. 图像如图    ③. 2.0（1.8~2.2）【解析】【详解】（1）[1]已知滑块沿斜面下滑时做匀加速运动，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量，因为时速度v1是下滑的末速度，所以我们可以看下滑的逆过程，所以满足的关系式是（2）[2]根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线，注意，题中所给图的纵坐标刻度不是常见的均匀刻度。（3）[3]由整理得由表达式可知，加速度等于斜率绝对值大小的两倍，所以由图象得出滑块加速度的大小为14. 汽车由静止出发做匀加速直线运动，用10s时间通过一座长140m的桥，过桥后速度是16m/s，求（1）它刚开上桥头时速度有多大？（2）桥头与出发点相距多远？【答案】（1）12m/s（2）180m【解析】【详解】（1）在过桥过程中的平均速度==14m/s匀变速直线运动的平均速度=所以v0=12m/s故汽车刚上桥头时的速度等于12m/s．（2）匀变速直线运动的加速度a=根据速度位移公式v02=2ax，代入数据得，x=180m故桥头与出发点间的距离为180m．15. 如图所示，三根不可伸长的相同轻绳，一端系在半径为的环1上，彼此间距相等，绳穿过半径为的第2个圆环，另一端同样等间距系在半径为的环3上，环1固定在水平面上，整个系统在竖直平面内悬空处于平衡状态。已知三个环都是用相同的金属材料制作的，且均与水平面相平行，三个圆心均在竖直线上。不计一切摩擦。求第2个环中心与第3个环中心之间的距离。【答案】【解析】【详解】设圆环横截面积为s，密度为，环2质量为m，每根绳上力大小为F，环2、3中心间的距离为h，则有而所以即第3个环质量为第2个环质量的2倍；对环2、3整体有对环3有由几何边长关系解得16. 某司机驾驶一辆货车正以的速度在平直公路上匀速行驶，有货物从车上掉下一段时间后，司机才从观后镜中发现有货物掉下，立即关闭油门踩下刹车（车轮不再转动）做匀减速直线运动，加速度大小为，货车开始做匀减速直线运动的同时，在其后处一辆摩托车上的人立即拾到货物从静止出发，以的加速度同方向追赶货车。已知摩托车在该路段能达到的最大速度为，取，求：(1)货车做匀减速运动到静止的位移大小；(2)摩托车至少经过多长时间能追上货车。【答案】(1)37.5m；(2)7s【解析】【详解】(1)已知货车的初速度为，货车做匀减速运动加速度大小为，货车做匀减速运动的时间为货车做匀减速运动的位移为解得(2)已知摩托车的加速度为，最大速度为，摩托车做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为解得之后摩托车以最大速度做匀速直线运动，到货停止运动时，其位移为由于故货车停止运动时，摩托车没有追上货车，然后摩托车继续以最大速度匀速运动追赶货车由匀速运动公式得代入数据解得摩托车追上货车的时间