2022-2023学年陕西省西安市长安区第一中学高一上学期期中考试物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年陕西省西安市长安区第一中学高一上学期期中考试物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
长安一中2022-2023学年度第一学期高一年级期中考试物理试题一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求）。1. 下列说法正确的是（  ）A. 运动员踢足球时给足球的弹力是足球发生弹性形变产生的B. 研究足球运动如何踢出“香蕉球”时，不能将足球看成质点C. 足球停在地面上静止时，足球受到地面的支持力和足球受到的重力是一对作用力与反作用力D. 摩擦力对物体的运动来说总是起阻碍作用【答案】B【解析】【详解】A．运动员踢足球时给足球的弹力是运动员脚部发生弹性形变产生的，故A错误；B．研究足球运动踢出“香蕉球”时，足球的自转不能忽略，不能将足球看成质点，故B正确；C．足球停在地面上静止时，足球受到地面的支持力和足球受到的重力是一对平衡力，故C错误；D．摩擦力对物体的运动来说不一定总是起阻碍作用，如传送带传送物体加速运动时，摩擦力对物体的运动起促进作用，故D错误。故选B。2. 如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力为F1；若撤去其中的一个大小为2F的力，其余五个力的合力为F2，则下列结论正确的是（  ）A. F1=0，F2=2F，F2方向与5F方向相同 B. F1=2F，F2=2F，F2方向与2F方向相同C. F1=2F，F2=0，F1方向与5F方向相同 D. F1=2F，F2=0，F1方向与2F方向相同【答案】A【解析】【详解】如图所示求六个共点力的合力先求共线的两个力的合力，共线的两个力的合力都为3F且两两的夹角都为120°，再求其中两个力的合力，作出平行四边形为菱形，由几何关系知合力也为3F且方向与另一个3F的力反向，故F1=0，若撤去其中的一个大小为2F的力，其余五个力的合力与2F的力等大反向，即与5F的力方向相同。故选A。3. 甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动，其v-t图像如图所示。关于两物体的运动情况，下列说法正确的是（  ）A. 在t=2s时，甲的速度方向发生改变 B. 在6s时间内，甲乙间距最大时是在t=1s时C. 甲乙出发后，在6s时间内会相遇2次 D. 在t=1s时，乙在甲前方1m处【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，0到6s甲的速度方向始终为正，方向没有发生变化，故A错误；BD．根据图线与坐标轴所围面积表示物体的位移，t=1s甲在乙后，与乙相距1m，t=2s甲乙相遇，2s到6s内甲、乙的位移分别为，t=6s时，甲乙相距8m，故B错误，D正确；C．由上述分析知，0～6s内，甲、乙两物体相遇1次，故C错误。故选D。4. 一个物体做减速直线运动时依次经过A、B、C三个位置，其中B是A、C两点连线的中点。物体在AB段的加速度大小为，在BC段的加速度大小为。现测得物体经过A、B、C三点时的速度间的关系为，则（　　）A.  B. C.  D. 条件不足，无法确定【答案】B【解析】【详解】设两点间的距离为x，则有又则有因为物体做减速直线运动，依次经过A、B、C三个位置，B是A、C两点连线的中点可知x为正，所以故选B5. 如图1所示，弹力带训练作为一种特殊的阻力训练，能有效增加肌肉力量。弹力带一端固定，另一端套在运动员腰部，运动员从弹力带原长O处出发沿直线远离O，位移x与运动速度v的关系如图2所示，则运动员从O点运动到x0的时间为（　　）A. x0v0 B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】如下图所示，将位移x与运动速度v的关系图线与坐标轴围成的三角形的面积用竖线分割成n等份当n趋于无穷大时，由微元法可知每个小四边形的面积近似等于矩形面积，根据v=可得Δt=Δx所以每个小四边形的面积等于发生该段位移所用的时间，将所有的四边形面积求和，可得运动员从O点运动到x0的时间为图像中所对应的三角形的面积，所以运动员从O点运动到x0的时间为故选B。6. 用两根细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用细线连接A、B两小球，然后用外力F作用在小球A上（图中未画出F），如图所示，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小，则小球A、B分别受到力的个数可能是（  ）A. A受2个力，B受2个力 B. A受2个力，B受3个力C. A受3个力，B受3个力 D. A受4个力，B受3个力【答案】A【解析】【详解】对B受力分析，B受竖直向下的重力和OB绳子的拉力，二力平衡，AB绳拉力为0，在对A受力分析，受外力F、竖直向下的重力和OA绳子的拉力3个力平衡，也可能是外力竖直向上与重力二力平衡，OA绳子的拉力为0，故A可能受3个力或2个力，B受2个力。故选A。7. 如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于拉伸状态的弹簧，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（  ）A. m对M的摩擦力方向向右 B. M对m的摩擦力方向向右C. 地面对M的摩擦力方向向左 D. 地面对M的摩擦力方向向右【答案】A【解析】【详解】AB．对m受力分析，受到重力，支持力，弹簧水平向右的弹力，M对m水平向左的静摩擦力，根据牛顿第三定律m对M的摩擦力方向向右，故A正确，B错误；CD．对系统整体受力分析可知，系统受到竖直向下的重力，地面对系统竖直向上的支持力，二力平衡，所以地面对M无摩擦力的作用，故CD错误。故选A。8. 如图所示，A、B两轻质弹簧原长分别为l1和l2，劲度系数分别为k1和k2，竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间连接有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，则（　　）A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态B. 此时A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态C. 此过程m2上升的高度是D. 此过程m2上升的高度是【答案】D【解析】【详解】AB．根据题意开始时两弹簧都处于拉伸状态，当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，对m1的物体进行受力分析可得若A、B两弹簧均处于原长状态，可得m1的物体不能平衡；同理若A弹簧处于压缩状态，B弹簧处于拉伸状态可得m1的物体仍然不能平衡，所以可得此时A弹簧处于拉伸状态，B弹簧处于压缩状态且有两弹簧的形变量相同，AB错误；CD．根据胡克定律及平衡条件可得开始时A弹簧的伸长量为B弹簧的伸长量为根据题意开始时两弹簧均处于拉伸状态，最后两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，所以可得此过程m2上升的高度即为开始时两弹簧的形变量之和，即C错误，D正确。故选D。二、多项选择题：（本题共4个小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分）。9. 一做变速直线运动的物体，运动过程中加速度方向不变，但加速度逐渐减小，直到为零，则该物体的运动情况可能是（　　）A. 速度一直增大，加速度为零时速度最大，整个过程速度方向不改变B. 速度逐渐减小，加速度为零时速度最小，整个过程速度方向不改变C. 速度先减小后增大，加速度为零时速度最大，运动过程中速度方向发生改变D. 速度先增大再减小，加速度为零时速度最小，运动过程中速度方向发生改变【答案】ABC【解析】【详解】AD．若加速度方向与速度方向相同，则物体速度一直增大，且方向不变，因为加速度方向不变，不存在减速过程。加速度为零时，速度不变，达到最大值，A正确，D错误；BC．若加速度与速度方向相反，则物体速度逐渐减小。当加速度减小零，速度没有减小至零时，则物体速度达到最小值，整个过程速度方向不改变；当速度减小至零，加速度没有减小至零时，物体做反向加速运动，直至加速度变为零，运动过程中速度方向发生改变，BC正确。故选ABC。10. 如图所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到大小从零开始逐渐增大的水平拉力F作用，A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量m=3kg，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）A. 当0<F<4N时，B与地面发生相对运动 B. 当4N<F<12N时，A、B发生相对运动C. A、B两物块间的动摩擦因数为0.2 D. 4N<F时A才受到B的摩擦力，且方向水平向右【答案】CD【解析】【详解】A．根据图像可得当0<F<4N时，此时B静止，B与地面间的摩擦力是静摩擦力，根据平衡条件此时随着拉力F增大B与地面间的静摩擦力在增大，A错误；B．当4N<F<12N时，由图可知此时随着拉力F增大A、B间的摩擦力f1也在增大，此时B在地面上滑动，B与地面间为滑动摩擦力不变，AB间为静摩擦力，即A、B此时未发生相对运动，B错误；C．当拉力为12N时AB间恰好将发生相对滑动，可得AB间的滑动摩擦力为6N，有解得C正确；D．当4N<F时，B相对地面滑动，A对B的摩擦力水平向左，可得B对A的摩擦力水平向右，在这之前B静止，AB间没有摩擦力，D正确。故选CD。11. 如图所示，轻质滑轮两侧绳子上分别系有小球A和小球B，两球质量不等，两球从静止释放开始运动后，小球A下降，小球B上升，当A、B两个小球运动到同一水平面的瞬间恰好细线断裂，两球的落地时间差为Δt，B球上升过程中未与滑轮相碰。重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）A. 细线断裂后小球B上升到最大高度所用时间为B. 细线断裂时小球B的速度为C. 细线断裂后小球B上升的最大高度为D. 细线断裂后小球B上升的最大高度为【答案】BC【解析】【详解】A．根据题意，当两小球运动到同一水平面时，小球的速度大小相等，细线断裂后，A球向下做匀加速直线运动，加速度为重力加速度，B球向上做竖直上抛运动，所以两小球的落地时间差为Δt，即B球竖直上抛到回到初始抛出点的时间为Δt，根据竖直上抛运动的对称性可知，小球B上升到最大高度的时间为，故A错误；B．根据竖直上抛的运动规律，有故B正确；CD．根据位移时间关系，有故C正确，D错误故选BC。12. 某人驾驶一辆汽车正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方出现紧急情况，司机立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是24m，第4个2s内的位移是1m。则下列说法正确的是（　　）A. 汽车刹车后第3个2s内的位移为8mB. 汽车刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为0.5m/s2C. 汽车刹车后第4s末的速度大小为6m/sD. 汽车刹车时的初速度为12.5m/s【答案】AC【解析】【详解】根据题意假设第4个2s内汽车没停止，设加速度大小为，根据匀变速运动推论有解得同时有解得得停止时间为与假设矛盾，所以汽车在8s前已经停止，设此时加速度大小为，根据即汽车停止的时间为将运动反向进行分析，可得最后2s内的位移为联立解得， 得汽车刹车第3个2s内的初速度即第4s末的速度大小为可得汽车刹车后第3个2s内的位移为故选AC。三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）13. 弹簧是大家在生活中比较常见的机械零件，弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧，小明想测量这批弹簧的劲度系数，将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上，如图甲所示，1号弹簧不挂钩码，2号挂1个钩码，3号挂2个钩码，依此类推，钩码均相同。计算结果均保留3位有效数字。（1）为了更直观地呈现出弹力大小F与伸长量的关系，小明以1号弹簧末端指针所指的位置为原点，作出竖直的y轴及水平的x轴，其中y轴代表_______，x轴代表_______。（均选填“F”或“”）（2）为测量弹簧的伸长量，小明取来一把米尺，竖直放置在地上，米尺的100cm刻度刚好与1号弹簧末端指针在同一水平线上，测量2号弹簧末端指针位置时，示数如图乙所示，则此时弹簧伸长量为_______cm。（3）小明依次测量3号、4号、5号弹簧的实验数据，根据测量的数据作出图像，如图丙，已知图中数据的单位均取国际单位制单位，则这些弹簧的劲度系数为_______N/m。【答案】    ①.     ②. F    ③. 4.00    ④. 50【解析】【分析】【详解】（1）[1][2]由题图甲知，y轴代表弹簧的伸长量，x轴代表弹力大小F。（2）[3]由题图乙知，2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00cm，故弹簧伸长量（3）[4]由题图丙得14. 用图（甲）所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。（1）实验的主要步骤：①安装实验装置；②测量挡光片的宽度d；③用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；④滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；⑤读出挡光片通过光电门所用的时间t，则滑块通过光电门时的瞬时速度可表示为_________， 由此可知滑块的加速度表达式为：a=________________；（用上面测量的物理量字母表示）⑥改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。（2）根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图丙所示，求得该图线的斜率k=__________m-1·s-2。已知挡光片的宽度d=6.60mm，由此进一步求得滑块的加速度a=___________m/s2。（计算结果保留3位有效数字）【答案】    ①.     ②.     ③. （）    ④. 0.518（0.513~0.523）【解析】【详解】（1）[1]滑块通过光电门时的瞬时速度可表示为[2]滑块由A到B做初速度为0的匀加速直线运动，则有加速度表达式为（2）[3]取图中较远的两点，如坐标分别为（0.28，1.12）和（0.64，1.98），计算的斜率为因从图中读取数据，存在一定误差，故结果为均为正确。[4]根据加速度表达式，图像的函数关系为则知解得结果为均正确。四、计算题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=4.5kg的物体上，另一端施一水平向右拉力F。已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，g=10m/s2，则：（1）当弹簧拉长至14.5cm时，物体恰好向右匀速运动，求弹簧的劲度系数多大？（2）若通过弹簧向左推物块时，将弹簧压缩至6cm，求物体受到的摩擦力。【答案】（1）400N/m；（2）16N，方向水平向右【解析】【详解】（1）根据胡克定律弹簧形变量为由平衡条件得由物体恰好匀速运动有联立解得（2）将弹簧压缩至6cm时压缩量为则又
 物体静止受静摩擦力，即
 方向水平向右。16. 某质点从O点由静止开始以大小为a1的加速度做匀加速直线运动，运动了时间t后立刻以反方向的另一加速度a2做匀变速直线运动，再经过时间2t质点恰好返回到O点，求（1）质点两次加速度a1和a2的比值；（2）物体在t时的速度v1大小与3t时物体的速度v2大小的比值。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】从点由静止开始以大小为加速度做匀加速直线运动，经过时间质点的速度大小为，位移大小为，设开始运动的方向为正方向，则有此后质点立刻以反方向的加速度的大小做匀变速直线运动，再经过相同的时间恰好回到点时的速度大小，则有联立以上四式，计算得出17. 甲、乙两物体在同一条直线上同时同地沿同一方向运动，甲初速度为6m/s，由于摩擦做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2；乙做初速度为零，加速度为1m/s2的匀加速直线运动，求：（1）乙追上甲之前两物体间的最大距离是多少？（2）乙经多长时间追上甲？【答案】（1）6m；（2）【解析】【详解】（1）当甲、乙的速度相等时，二者距离最大，即解得在这内，甲的位移乙的位移二者间的最大距离为（2）甲的运动总时间为甲的运动总位移为 此过程中乙的位移为说明甲停止后，过一段时间乙才追上甲，即乙一共运动x乙总=9m才追上甲，有 所以乙追上甲所用时间：18. 某人骑摩托车由静止从A地沿平直公路经小村庄驶向并停在D地，B，C为小村庄的两个村口，AD总位移为，为安全起见，要求穿过村庄的速度不得超过，AB和BC段的距离分别为，，已知该摩托车的最大速度为，启动加速度大小为，刹车加速度大小为，求：（1）分别求摩托车从静止加速到和从减速到所经过的位移；（2）该摩托车从A到D的最短时间。【答案】（1）200m，99m；（2）106s【解析】【详解】（1）摩托车从静止加速到v的运动位移从减速到的运动位移（2）因为，说明摩托车在段没有达到最大速度，设此过程中的最大速度为，则有解得则在段摩托车运动的最短时间解得摩托车穿过小村庄的最短时间为摩托车在段位移为从速度加速到的运动位移为从减速为0通过位移因为则摩托车在段的最短运动时间摩托车从到的最短时间为