2021-2022学年吉林省长春北师大附属学校高一（上）期中物理试题含解析

这是一份2021-2022学年吉林省长春北师大附属学校高一（上）期中物理试题含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8为单项选择题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。9-12为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1. 如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移时间图像，由图像可知（ ）
A. A、B两人始终相向而行B. 在2~4s内，B做匀速直线运动
C. 在0~5s内，A的位移比B的位移大D. 在0~5s内，A的路程比B的路程多
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，在0~2s两人相向而行，4s~6s两人同向而行，故A错误；
B．由图可知，在2~4s内，B静止，故B错误；
C．在0~5s内，A的位移大小为60m，B的位移大小为25m，故C正确；
D．在0~5s内，A的路程为60m，B的路程为75m，故D错误。
故选C。
2. 物体作匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么（ ）
A. 任意1秒时间内物体的末速度一定等于初速度的2倍
B. 任意1秒时间内物体末速度一定比初速度大2m/s
C. 第5s的初速度一定比第4s的末速度大2m/s
D. 第5s的末速度一定比第4s的初速度大2m/s
【答案】B
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动速度与时间关系可知，任意1秒时间内物体的末速度一定比初速度大2m/s，第5s的初速度一定比第4s的初速度大2m/s，第5s的末速度一定比第4s的末速度大2m/s，故ACD错误，B正确。
故选B。
3. 下列说法中正确的是（ ）
A. 一个1N的力不可能分解为4N和6N的两个力
B. 一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力
C. 一个5N的力不可能分解为两个5N的力
D. 一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力
【答案】A
【解析】
【详解】A．因4N和6N的两个力的合力范围是2N~10N，则一个1N的力不可能分解为4N和6N的两个力，选项A正确；
B．因8N和12N的两个力的合力范围是4N~20N，一个2N的力不可以分解为8N和12N的两个力，选项B错误；
C．因5N和5N的两个力的合力范围是0N~10N，一个5N的力可能分解为两个5N的力，选项C错误；
D．因4N和3N的两个力的合力范围是1N~7N，一个8N的力不可以分解为4N和3N的两个力，选项D错误。
故选A。
4. 手握瓶子在竖直方向保持静止状态，如果握瓶子的力加倍，则手与瓶子之间的摩擦力（ ）
A. 保持不变B. 也加倍
C. 手所受摩擦力方向向上D. 属于滑动摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】因瓶子处于静止状态，而竖直方向只受重力和摩擦力，摩擦力等于重力大小，故摩擦力大小不会发生变化；手对瓶子的摩擦力向上，则手受到瓶子的摩擦力向下，属于静摩擦力。
故选A。
5. 一块石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为0.1s，照片中像长度为物体实际长度的，若不计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，则小石子出发点离A点约为（ ）
A. 6.5 mB. 10 mC. 20 mD. 45 m
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知AB段长度为1cm，则物体的实际长度为
曝光时间为t= 0.1s，所以AB段的平均速度的大小为
由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为10m/s，由自由落体的速度位移的关系式
可得
故选C。
6. 将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则（ ）
A. 绳子上拉力可能为零
B. 地面受的压力可能为零
C. 地面与物体间可能存在摩擦力
D. A、B之间不可能存在摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A．如果B对A的作用力和A的重力平衡，则绳子拉力为零，A正确；
B．地面受的压力至少等于B的重力，所以地面受的压力不可能为零，B错误；
C．以整体为研究对象可知，整体水平方向合力为零，地面与物体间不存在摩擦力，C错误；
D．当绳子拉力与A的重力相等时，A和B之间没有摩擦力；如果不相等，则A和B之间存在摩擦力，D错误。
故选A。
7. 如图所示，冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。若冰壶从A点运动到D点的时间为t，则冰壶从C点运动到E点所需要的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】冰壶作匀减速运动至速度为零，采用逆向思维，把冰壶看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动，设冰壶从C点运动到E点所需要的时间为根据通过连续相等位移的时间之比为
可得
解得
故C正确；ABD错误。
故选C。
8. 用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°（ ）
A. 细线a对小球1的拉力大小为B. 细线a对小球1的拉力大小为4G
C. 细线b对小球2的拉力大小为GD. 细线b对小球2的拉力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB．将两球和细线b看成一个整体，设细线a对小球1的拉力大小为Fa，细线c对小球2的拉力大小为Fc，受力如图所示。
根据共点力的平衡条件有
故A正确，B错误；
CD．对小球2根据共点力的平衡条件可知细线b对其的拉力大小为
故CD错误。
故选A。
9. 质点在某段时间内运动的图像是一段抛物线，如图所示，关于0～t1和t1～t2两段时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 0~t1时间内质点的平均速度
B. t1~t2时间内质点的平均速度
C. 两段时间内的加速度方向相同
D. 0～t1内加速度逐渐减小，t1～t2内加速度逐渐增大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．若0～t1时间内做匀减速直线运动，设运动的位移大小为x，则平均速度大小等于，根据速度－时间图线与坐标轴所围“面积”表示位移可知，0～t1时间内的位移大小大于x，所以0～t1时间内的平均速度
同理可知，t1～t2时间内位移大小小于x，则平均速度大小
故A正确，B错误；
C．根据速度－时间图象的斜率表示加速度，在0～t1时间内，图线的斜率为负；t1～t2时间内，图线的斜率为负，所以两段时间内的加速度方向相同，故C正确；
D．由图线斜率可判断知，在0～t1内、t1～t2内加速度均逐渐增大，故D错误。
故选AC。
10. 已知F1=2N，F2=3N，则这两个力的合力可能为（ ）
A. 1NB. 2NC. 4ND. 6N
【答案】ABC
【解析】
【详解】两个力同向时，合力最大，反向时合力最小，因此本题两个力的合力最大值为5N，最小值为1N，所以ABC项正确；D错误；
故选ABC。
11. 如图所示，放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力的作用，整个装置保持静止。现在使力增大，但整个装置仍保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块对斜劈的压力可能增大B. 物块受到的合外力一定增大
C. 地面对斜劈的摩擦力一定增大D. 斜劈对物块的摩擦力可能减小
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．设物块的质量为m，斜面的倾角为，对物块进行分析，由平衡条件可知，斜劈对物块的支持力为
当F增大时，不变，则物块对斜劈的压力不变，A错误；
B．物块保持静止状态，合力保持不变，B错误；
C．设斜劈的质量为M，对整体进行研究可知，地面对斜劈的摩擦力为
则当F增大时，f增大，C正确；
D．对物块进行受力分析可知，当
时，物块所受的静摩擦力沿斜面向下，F增大，静摩擦力增大，
当
时，静摩擦力方向沿斜面向上，当F增大时，静摩擦力减小，D正确。
故选CD。
12. 如图所示，粗糙水平地面上有一倾角为的斜面体，质量为m的光滑小球用一不可伸长的细线悬挂在天花板上，此时细线恰与斜面平行，整个系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F拉斜面体，使斜面体缓慢向左运动，直至细线变为竖直。下列说法正确的（ ）
A. 系统处于静止状态时，斜面体受到地面的摩擦力水平向右
B. 系统处于静止状态时，斜面体受到地面的摩擦力大小为
C. 斜面体缓慢向左运动过程中，细线的拉力先增大后减小
D. 斜面体缓慢向左运动过程中，斜面体受到地面的摩擦力逐渐变小
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB．系统处于静止状态时，小球对斜面的压力大小等于小球的重力沿垂直斜面的分力，即
则斜面体受到的摩擦力为，根据平衡可知
方向水平向右，B错误A正确；
C．斜面体缓慢向左运动过程中，小球受到斜面体支持力，绳子的拉力和重力作用
根据力的合成可知，绳子拉力逐渐增大，支持力逐渐减小，C错误；
D． 根据A可知，静止时摩擦力

而在运动时，是滑动摩擦力，根据
因为斜面体的重力 不变，而 逐渐减小，根据牛顿第三定律，则斜面体受到的压力逐渐变小，所以斜面体受到的地面的摩擦力逐渐变小，D正确。
故选AD。
二、实验题（共15分）
13. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧的一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在_________（填“水平”或“竖直”）方向；
（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由图线可知弹簧的劲度系数k=_________N/m，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧测力计，当示数如图丙所示时，弹簧的长度x=_________cm。（结果均保留整数）
【答案】 ① 竖直方向 ②. 50N/m ③. 10cm
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧的一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。
（2）[2]拉力为零时弹簧的长度为原长，由图线可知弹簧的原长
x0=4cm
劲度系数为
[3]他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧测力计，当示数如图丙所示时，弹力为3.0N，可得弹簧的形变量为
故弹簧的长度为
x=10cm
14. 某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2、F3，回答下列问题。
（1）改变钩码个数，实验能完成的是（ ）
A．N1 = N2 = 2，N3 = 4
B．N1 = N3 = 3，N2 = 7
C．N1 = 3，N2 = 5，N3 = 6
D．N1 = 3，N2 = 5，N3 = 9
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是（ ）
A．标记结点O位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用天平测出钩码的质量
（3）在作图时，你认为图中___________（选填“甲”或“乙”）是正确的。
【答案】 ①. C ②. A ③. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]要使结点O处于平衡状态，三根绳子的拉力F1、F2、F3的合力应为零，在力之间有夹角的情况下，应使其中一个力的大小处在另外两个力之差与之和的范围内。
故选C。
（2）[2]A．在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，A正确；
BC．OA、OB、OC三段绳子的长度和三段绳子之间的夹角不必测量，BC错误；
D．由于每个钩码质量相同，三个力的大小可以用钩码重力的倍数来表示，故不需要测出钩码的质量，D错误。
故选A。
（3）[3]由于绳子OC段的拉力一定竖直向下，故F3方向一定竖直向下，可知甲图正确。
故选甲。
四、解答题（共37分）
15. 一个小球以一定的初速度竖直向上抛出，速度减小到零时恰被接住。小球在第1s内位移为18m，停止运动前的最后1s内位移为6m，加速度大小恒定。求：
（1）在整个减速运动过程中小球加速度的大小；
（2）在整个减速运动过程中小球的位移大小；
【答案】（1）12m/s2；（2）24m
【解析】
【分析】
【详解】（1）根据逆向思维，在最后一秒内可看做反向的匀加速运动，则
可得小球加速度大小

（2）小球在第1s内位移为18m，根据
即
解得
v0=24m/s
则在整个减速运动过程中小球的位移大小
16. 如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O'是三根线的结点，O'b水平拉着B物体，O'c沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。已知g=10m/s2，斜线O'a的张力是20N，弹簧的劲度系数k=100N/m。求：
（1）B所受摩擦力的大小f。
（2）弹簧的伸长量x。
【答案】（1）10N；（2）0.1m
【解析】
【详解】（1）对B受力分析，由平衡条件可得，桌面对B的摩擦力
f=FO'b=FO'acs30°
解得
f=10N
（2）弹簧的弹力
F弹=FO'asin30°=10N
由胡克定律得
F弹=kx
解得
x=0.1m
17. 一辆汽车和一辆自行车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动，已知自行车以6m/s的速度匀速前进，汽车以18m/s的速度匀速前进，某一时刻汽车与自行车相遇，此时汽车立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，求：
（1）汽车经过多长时间停止运动？
（2）两车从第一次相遇到再次相遇的过程中，它们之间距离的最大值为多少？
（3）两车经过多长时间再次相遇？
【答案】（1）9s；（2）36m；（3）13.5s
【解析】
【分析】
【详解】（1）汽车速度减为零的时间
（2）当两车速度相等时，经历的时间
此时自行车的位移
汽车的位移
则两车之间的最大距离
（3）汽车速度减为零时经历的位移
此时自行车的位移
因为
可知自行车还未追上汽车；则再次相遇需要经历的时间