2021-2022年四川省成都外国语学校高一（上）期中物理试题含解析

成都外国语学校2021-2022学年度上期期中考试高一物理试卷

注意事项：

1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分；

2、本次考试90分钟，满分100分；

3、答题前，考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂；

4、考试结束后，将答题卡交回。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、单项选择题（共8小题，满分24分，每小题3分，每道题只有一个正确选项）

1. 小球从离地的高塔顶端自由下落，落地后静止（不计空气阻力，，则它下落后的第内和第内的高度之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】第内的位移

小球下落前4s的位移

小球下落的时间

解得

5s末小球已经落地，则下落第5s内位移为

则它下落后的第1s内和第5s内的高度之比1：4

故选B。

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 合力一定比分力和中的任何一个力都大

B. 摩擦力方向一定与物体运动方向相反

C. 用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，瓶子所受摩擦力与握力成正比

D. 点火后，刚出发的火箭加速度不为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．合力可能比分力和中的任何一个力都大，也可能都小，也可能相等，选项A错误；

B．摩擦力方向一定与物体运动方向可能相反，也可能相同，选项B错误；

C．用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，瓶子所受摩擦力与重力相等，保持不变，与握力大小无关，选项C错误；

D．点火后，刚出发的火箭加速度不为零，选项D正确。

故选D。

3. 一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力拉弹簧的另一端，平衡时弹簧长度为；改用大小为的力压弹簧，平衡时弹簧长度为。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设弹簧的原长为，劲度系数为k，由胡克定律可得

联立，可得

4. 若一个物体受多个力的作用，如图所示，六个共面共点力大小分别为、、、、、，相互之间的夹角均为，则它们合力的大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】先把在一条直线上的力进行合成，然后再根据平行四边形规则进行合成．依图先将同一直线上的力合成；4 N与1 N的合力为3 N，方向与4 N的力相同；5 N与2 N的合力为3 N，方向与5 N的力相同；6 N与3 N的合力为3 N，方向与6 N的力相同，再将合成后沿4 N和6 N方向上的两个3 N的力合成，其合力为3 N，方向与5 N的力方向相同，最后将此3 N与合成后沿5 N方向上的3 N的力进行合成，合力大小为6 N，方向与5 N的力相同。

故选C。

5. 如图所示，物体自点由静止开始做匀加速直线运动，、、、是轨迹上的四点，测得，，，且物体通过、、所用时间相等，则之间的距离为（　　）

A. m B. 1m C. m D. 2m

【答案】C

【解析】

【详解】根据

可得加速度

B点的速度

则

故选C。

6. 如图所示，某物体受五个共点力作用，处于静止状态。若的大小不变，方向沿顺时针转过，其余四个力的大小和方向均不变，则此物体受到的合力大小变为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】物体受力平衡，则其他4个力的合力与F1等大反向，则若的大小不变，方向沿顺时针转过120°，则F1与其他4个力的合力夹角为60°，则物体受的合力为

故选D。

7. 甲、乙两物体从同一地点开始沿一直线运动，甲的x－t图像和乙的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 甲在3 s末回到出发点，甲运动过程中，距出发点的最大距离为6 m

B. 0到6 s内，甲、乙两物体位移大小都为零

C. 第3 s内甲、乙两物体速度方向相同

D. 第2 s末到第4 s末甲的位移大小为8 m，乙的位移大小为4 m

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知，甲在3 s末位移为零，回到出发点。距出发点的最大距离为4 m，故A错误。

B．0~6 s内，甲的位移

x甲＝0

根据v－t图像与时间轴围成的“面积”表示位移知0~6 s内乙物体的位移为0，故B正确。

C．根据x－t图像的斜率表示速度，知第3 s内甲的速度为负；由v－t图像知第3 s内乙物体速度为正，则第3秒内甲、乙两物体速度方向相反，故C错误。

D．2~4 s内甲位移大小为8 m，乙的位移大小为零，故D错误。

故选B。

8. 如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt (k为常数)作用在B的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求(　 　)

A. A、B之间的最大静摩擦力 B. A物体的质量

C. A、B之间的动摩擦因数μAB D. B与水平面间的动摩擦因数μ

【答案】A

【解析】

【详解】A．0-t1内，A不受水平拉力，说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值，t1-t2内力传感器的示数逐渐增大，说明水平面对B的静摩擦力达到最大值，B对A有向右有静摩擦力，t2时刻后力传感器的示数不变，说明B相对A向右运动，A受到滑动摩擦力，则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值，且为 fmax=k（t2-t1）．故A正确．

B．根据题中的条件不能求解A物体的质量，选项B错误；

C．由于B运动后A静止不动，则A、B间有滑动摩擦力，等于k（t2-t1）．由于A对B的压力不能求出，所以不能求出A、B之间的动摩擦因数μAB．故C错误．

D．B对水平面的压力求不出来，因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数．故D错误．

二、多选题（共6小题，满分24分，每小题4分，每道题至少有2个正确选项，全对得4分，少选得2分，出现错选得0分）

9. 一物体在时刻以的初速度从斜面中部某位置向上做加速度大小为的匀减速运动，又以同样大小的加速度沿斜面滑下，则经过下列哪些时间，物体位移的大小为？（斜面足够长，底部和顶部离出发点足够远）（　　）

A.  B.  C. （）s D. （）s

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．若物体的位移在初始位置的上方，根据匀变速直线运动的位移时间，根据

得

解得

B错误A正确；

CD．若物体的位移在初始位置的下方，根据匀变速直线运动的位移时间公式

得

解得

C错误D正确。

故选AD。

10. 一个做匀变速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2，AB位移中点速度为v3，AB时间中点速度为v4，全程平均速度为v5，则下列结论正确的有（　　）

A. 物体经过AB位移中点的速度大小为

B. 物体经过AB位移中点的速度大小为

C. 若匀减速直线运动，则v3＜

D. 在匀变速直线运动中一定有v3＞v4＝v5

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．由题意可知，在匀变速直线运动中，物体经过AB位移中点的速度为

v3＝

时间中点的速度为

v4＝

A错误，B正确；

CD．全程的平均速度为

v5＝

不论物体做匀加速直线运动还是做匀减速直线运动，都有

v3＞v4＝v5

故C错误，D正确。

故选BD。

11. 如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，的上端通过细线悬挂在天花板上；已知A的重力为8N、的重力为6N、弹簧的弹力为4N。则地面受到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是（　　）

A. 18N和10N B. 4N和10N C. 12N和2N D. 14N和2N

【答案】BC

【解析】

【详解】若弹簧被压缩，则对B

T+F=GB

则

T=2N

对A分析可知

N=F+GA=12N

若弹簧被拉长，则对B

T =GB+F

则

T=10N

对A分析可知

N= GA -F=4N

故选BC。

12. 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，P、Q的质量分别是2m、m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则（ ）

A. 绳子上的张力大小为μmg

B. 地面对P的摩擦力大小为4μmg

C. 水平拉力F的大小为5μmg

D. 若将F撤去，P对Q的摩擦力立即反向

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．对Q受力分析可知，绳子上的张力大小为

T=μmg

选项A正确；

B．地面对P的摩擦力大小为

选项B错误；

C．对整体受力分析可知

即水平拉力F的大小为5μmg，选项C正确；

D．若将F撤去，则Q相对P仍会向左运动，P对Q的摩擦力仍向右，不会立即反向，选项D错误。

故选AC。

13. 某同学将一物块竖直上抛（不计空气阻力的影响），抛出后第3秒内物块的位移为0，并且再经过2.5秒物块落地。取，则以下说法错误的是（　　）

A. 物块上抛的初速度大小为 B. 物块落地时的速度大小为

C. 物块在第4秒内的位移大小为 D. 物块抛出点距离地面

【答案】CD

【解析】

【详解】设物体向上运动为正方向，根据平均速度推论得：第3秒内的平均速度等于第2.5s末的速度，故第2.5s末的速度

A．物体在第2.5s末速度为零，到达最高点，根据速度-时间公式得物块上抛的初速度

A正确；

B．由题意可知，物块在5.5秒时物块落地，落地时速度

物块落地时的速度大小为30m/s，B正确；

C．根据平均速度推论得：第4秒内的平均速度等于第3.5s末的速度。则第4秒内的平均速度

根据

得物块在第4秒内的位移

故物块在第4秒内的位移大小为10m，C错误；

D．根据位移-时间公式得物块上升最高距离

物块离地的高度为
 

则物块抛出点离地面距离为

D错误。

故选CD。

14. 如图所示，木块A、在竖直向上的外力的作用下处于静止状态，其中木块A的上表面和水平天花板接触，下面关于木块A、受力分析正确的是（　　）

A. 木块A一定受3个力 B. 木块A可能受4个力

C. 木块B一定受4个力 D. 木块可能受3个力

【答案】BC

【解析】

【详解】设A的重力为G2，B的重力为G1

（1）对AB系统整体受力分析，设天花板对A的弹力为N0，如图所示：

则天花板对A的弹力N0可能为零；天花板对A一定无摩擦力；

隔离A受力分析如图：受来自B的弹力为F2，垂直于二者接触面，受来自A、B接触面的静摩擦力为f2，天花板对A的弹力为N0，

由上面受力分析，若F=G1+G2，则N0=0N，则A受如图所示三个力的作用，即

如F足够大，则N0不为零，则A受四个力的作用；

（2）设B的重力为G1，受来自A的弹力为F1，垂直于二者接触面，受来自A、B接触面的静摩擦力为f1，因AB接触且外力F通过接触面作用到A使得A处于平衡状态，故来自A的弹力F1一定存在，假设来自A、B接触面的静摩擦力f1不存在，则受力分析如图所示：

很明显此时B受3力，其合力不可能为0，故不可能平衡，故来自A、B接触面的静摩擦力f1一定存在，即受力分析如图所示：

此时四力存在，F1和f1在水平方向上分力平衡．故木块B一定受4个力．

故A可能受三个力，也可能受四个力的作用，B一定受四个力的作用

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

三、实验题（共3小题，满分18分）

15. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳， 细绳端带有绳套，先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到某一位置O并记下该点的位置；再用一个弹簧秤将橡皮条的结点拉到同一位置O点。

(1)在此过程中必须满足的条件是______。

A．两根细绳必须等长

B.同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点

C.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行

D.用两个弹簧秤同时拉细绳时要使两个弹簧秤的示数相等

(2)如果实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F’，方向沿AO方向的是________。

【答案】    ①. BC    ②.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]细线的作用是能显示出力的方向，所以不必等长，故A错误。为了使弹簧两次拉橡皮条的效果相同，要求在同一次实验中，O点位置不动，故B正确。在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小，故C正确。在不超过弹簧秤量程的前提下，各力的取值应该适当大些，误差小点，但不需要相等，故D错误。故选BC。

（2）[2] F是通过平行四边形得出值，而是用一个弹簧拉绳套时测得的力，其方向一定沿AO方向。

16. 一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：

（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的图像，其中为弹簧弹力，为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算弹簧的劲度系数___________。该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度___________。

（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示。下列表述正确的是___________。

A．a的原长比b的长        B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小    D．测得的弹力与弹簧的长度成正比

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为，在图像中斜率表示弹簧的劲度系数，则

题图乙中弹簧测力计的示数，根据，可知

故此时弹簧的长度

（2）[3]A．在题图丙中，图线与轴的交点横坐标表示弹簧原长，故b的原长大于a的原长，故错误；

BC．图线斜率表示劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故正确，错误；

D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故错误。

故选B。

17. 某同学利用图甲的装置研究小车的匀变速直线运动，该同学实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点图中未出)，其中:

(1)打点计时器在打B点时小车的速度vB=________m/s(结果保留两位小数)；

(2)小车的加速度大小是________m/s2；

(3)本实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度后,为了计算加速度,最合理的方法是____

A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度

B.画出图象,量出其倾角,由公式算出加速度

C.画出图象,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式算出加速度

D.依次算出连续两点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度

(4)若某次实验的电流频率变为52Hz,而同学不知道,那么加速的测量值与实际值相比____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).

【答案】    ①. 0.40    ②. 0.80    ③. C    ④. 偏小

【解析】

【分析】(1)打点计时器每隔0.02s打一个点，由此可知计数点之间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小；(2)通过题目给出的数据作出速度—时间图象，解出其斜率即是小车的加速度.

【详解】(1)打点计时器每隔0.02s打一个点，每相邻的两计数点之间，都有四个点未画出，那么时间为：T=0.02s×5=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得打点计时器在打B点时小连的速度为：.

(2)由匀变速直线运动的判别式，结合逐差法可得加速度.

(3) A、C、在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v-t图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式算出加速度，所以误差小；故A错误，C正确.

B、根据实验数据画出v-t图象，当纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a=tanα算出的数值并不是加速度，故B错误.

D、依次算出连续两点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度，相当于只用了第一个数据和最后一个数据，误差大．应该采用逐差法的形式来处理数据，故D错误.

故选C.

(4)如果在某次实验中，交流电的频率52Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式△x=at2得：真实位移差偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小.

【点睛】在实验中处理数据的方法较多，而图象法往往是一种比较准确的解题方法；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.

四、计算题（共3小题，满分34分，其中18题8分，19题12分，20题16分）

18. 如图所示，重物A的质量为5kg，此时A与桌面间的最大静摩擦力为10N，不计定滑轮与轻绳之间的摩擦．拉力F=30N时，系统处于静止状态．求物体B的质量M的取值范围．（g=10 N/kg）

【答案】2 kg≤M≤4 kg

【解析】

【详解】当物体B质量大时，物体A有向右运动趋势，则静摩擦力向左，质量最大，有：

Mg=F+Fmax=（30+10）N =40 N

得Mmax=4 kg

当物体B质量小时，物体A有向左运动趋势，则静摩擦力向右，质量最小，有：

Mg=F－Fmin =（30－10）N =20 N

得Mmin=2kg

综合得出物体B的质量：2 kg≤M≤4 kg．

19. 通过“30m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质。在平直的跑道上一学生站立在起点线A处，当听到起跑口令后(测试员同时开始计时)，跑向正前方30m处的折返线，到达折返线B处时，用手触摸固定在折返线处的标杆，再转身跑回起点线，返程无需减速，到达起点线处时停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩。学生加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计，某同学加速时的加速度大小为，减速时的加速度大小为， 到达折返线处时速度需减小到零，并且该生全过程中最大速度不超过。 求:

(1)该学生返程(B到A过程)最快需多少时间；

(2)该学生“30m折返跑”的最好成绩。

【答案】(1)4.9s；(2)10.9s

【解析】

【分析】(1)返回阶段，学生先加速后匀速，过程中的最大速度为12m/s，位移为30m，据此可得总时间；

(2)学生从A到B过程，先加速后匀速最后减速到零，过程中的最大速度为12m/s，位移为30m，据此可得所需时间，结合（1）的结果，可得该学生“30m折返跑”的最好成绩．

【详解】假如学生从A到B的过程中，先做匀加速运动，紧接着做匀减速直线运动，并设此过程中达到的最大速度为V，做匀加速运动的时间为t1，做匀减速运动的时间为t2，则由运动学公式，有：

v=a1t1，v=a2t2，

联立，代入数据可解得：v=10m/s，t1=4s，t2=2s

因为v＜vm，所以从A到B的过程中，学生的确先做匀加速运动，然后做匀减速运动

从B到A的加速过程中，速度从零增大到12m/s需时：

加速过程的位移

最后阶段的匀速运动用时：

所以tBA=t3+t4=4.9s

则该学生“30m折返跑”的成绩为t=t1+t2+t3+t4=4+2+4.8+0.1s=10.9s．

【点睛】本题是运动学公式的综合运用问题，关键要理清各个运动过程，必要时可画出运动草图，还可以结合v-t图象分析，最后根据运动学公式列式求解．

20. 自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛，比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中，猎豹从静止开始奔跑，以大小为a1=7.5m/s2的加速度匀加速到最大速度v1=30m/s，达到最大速度后只能维持这个速度t0=4.0s，接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止；胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑，能以大小为a2=6.25m/s2的加速度匀加速到最大速度v2=25m/s，并能维持该速度一段较长的时间．设猎豹距离羚羊x时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后t’=0.5s才开始奔跑，假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑．则：

（1）计算猎豹在其速度开始减小前，奔跑的距高是多少?

（2）如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊，求猎豹发起攻击时离羚羊距离x?

（3）如果猎豹要保证能够追上羚羊，x值应在什么范围?

【答案】（1）180m （2）42.5m （3）

【解析】

【详解】(1)根据速度位移公式可得猎豹加速度时的位移为：

匀速运动时的位移为：

所以猎豹在其速度开始减小前，奔跑的距离为：

(2) 如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊，由题意得猎豹的加速时间为：

则猎豹从静止到即将减速的总时间为：t=4+4s=8s

羚羊从静止到速度最大经历的时间为：

该段时间内羚羊运动的位移为：

猎豹发起攻击时离羚羊的距离：

(3) 当猎豹的速度减小到跟羚羊的速度相等时，如果还没追上羚羊，则最终不会追上了．这个过程猎豹减速的时间为：

由上可知猎豹的速度再减到与羚羊速度相等时所用的时间为：4s+4s+2s=10s

根据运动学公式可知羚羊在10s内跑的距离为：

猎豹运动的距离为：

如果猎豹要保证能够追上羚羊，距离值应满足：