2022-2023学年湖北省武汉市第十一中学高一上学期期中复习物理试题（五）含解析

这是一份2022-2023学年湖北省武汉市第十一中学高一上学期期中复习物理试题（五）含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 关于物体所受的静摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A. 静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同
B. 运动的物体受到的摩擦力一定不是静摩擦力
C. 静摩擦力的方向可以与物体相对运动趋势的方向垂直
D. 静摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】ABD．静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，可能与物体运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反。如人在向前走的时候，后脚也受到方向向前的静摩擦力，此时人向前运动，却受到静摩擦力方向也向前，故A正确，BD错误；
C．静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，与接触面平行，故C错误。
故选A。
2. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0），则列车进隧道前必须减速到v，则有
v = v0 - 2at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0，有
v0 = v + at3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为
故选C。
3. 一辆汽车从ETC高速口进入时开始计时，加速进入高速路主道的过程可看成匀加速直线运动，其平均速度随时间变化关系如图所示，已知这段距离为，是进入高速路主道的时刻，下面说法正确的是（ ）
A. 汽车的加速度为B. 时的速度为
C. 内的位移是D.
【答案】B
【解析】
【详解】D．根据图像可知
可得
D错误；
A．图像的斜率为
则与的关系式为
可得
结合匀变速直线运动位移时间关系
可得
，
A错误；
B．时的速度为
B正确；
C．内的位移为
C错误。
故选B。
4. 电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感，其中不适感程度可用“急动度”来描述。“急动度”是描述加速度变化快慢的物理量，即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标，按照这一指标，具有零急动度的乘客，感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度J随时间t的变化规律。下列说法正确的是（ ）
A. 0~5.0s时间内，汽车做匀加速直线运动
B. 在5.0~10.0s时间内，汽车做匀加速直线运动
C. 在5.0~10.0s时间内，乘客感觉较舒适
D. 在5.0~10.0s时间内，汽车加速度的变化量大小为4.0
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据
可知，在0~5.0s时间内，急动度增加，加速度增加的越来越快，在5.0~10.0s时间内，急动度不变，则加速度均匀增加，故物体加速度一直在变化，故AB错误；
C．在5.0~10.0s时间内，急动度最大，乘客最不舒服，故C错误；
D．在5.0~10.0s时间内，加速度的变化量为矩形的面积
故D正确。
故选D。
5. 滑块以一定的初速度从底端冲上足够长的光滑斜面，滑行到最高点的时间为t，位移为L；现在距底端处放一弹性挡板（如图中用虚线表示），滑块仍以相同初速度从底端出发，已知滑块与挡板相碰后可原速反弹，碰撞时间可以忽略不计，则滑块从出发至返回底端的时间为（ ）
A. B. tC. 1.2tD. t
【答案】B
【解析】
【详解】本题采用逆向思维，距底端处放一弹性挡板，将L分为1:3两段，根据初速度为零的匀加速直线运动的连续时间内的运动等分规律，这两段的时间相等，均等于 ，那么滑块仍以相同初速度从底端出发上滑到挡板的时间为，从挡板下滑到底端的时间为，总时间为t，B正确，ACD错误。
故选B。
6. 杂技演员每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球（不计一切阻力，小球间互不影响），若每个小球上升的最大高度都是1.25米，他一共有4个小球，要想使节目连续不断地表演下去，根据该表演者的实际情况，在他的手中总要有一个小球停留，则每个小球在手中停留的时间应为（g取10m/s2）（ ）
A. 秒B. 0.25秒C. 0.5秒D. 1秒
【答案】A
【解析】
【详解】每个小球上升的最大高度都是1.25米，根据
解得
根据竖直上抛运动的对称性可知，当手刚接住一个小球时，空中有3个小球，一个刚上升，有一个在上升，一个在下降，共3个时间间隔 ，所以球在手中停留的时间为空中总时间的三分之一
所以A正确；BCD错误；
故选A。
7. 如图所示，两块宽和高均相同，质量均匀的相同材质长方形砖块A（长为l）和B（长为2l）叠放在一起，A砖相对于B砖伸出，B砖放在水平桌面上，砖的端面与桌面平行，为保持两砖不翻倒，B砖伸出桌面的最大长度是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】以桌面面边缘为坐标原点，水平向右为坐标轴的正方向，砖块A的重心坐标为
砖块B的重心坐标为
为保持两砖不翻倒，两砖块的整体重心坐标为0，所以
解得
故选D。
二、多选题（共16分）
8. 甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，时经过路边的同一路标，下列位移-时间图像和速度-时间图像对应的运动中，甲、乙两人在时刻之前能再次相遇的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．该图中，甲乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻，即两人在t0时刻之前不能相遇，选项A错误；
B．该图中，甲乙在t0时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t0时刻之前能再次相遇，选项B正确；
C．因v-t图像的面积等于位移，则甲乙在t0时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，选项C正确；
D．因v-t图像的面积等于位移，由图像可知甲乙在t0时刻之前，甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能相遇，选项D错误。
故选BC。
9. 如图所示，在平直公路上，汽车A向固定的测速仪B做直线运动，设时汽车A与测速仪B相距，此时测速仪B发出一个超声波脉冲信号和一个红外线信号，汽车A接收到红外线信号时由静止开始做匀加速直线运动。当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A和测速仪B相距，已知超声波的速度。红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距为340m
B. 汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为2s
C. 汽车A加速度大小为
D. 测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A的速度大小为10m/s
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．超声波往返的时间相等，汽车A做初速度为零的匀加速直线运动，则汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距为
故A正确；
BC．汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为
这段时间内汽车A的位移为
由，代入数据解得
故C正确；
D．测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A的速度大小为
故D正确。
故选ACD。
10. 在游乐场的滑冰道上有甲乙两位同学坐在冰车上游戏，当甲从光滑冰道顶端A有静止开始下滑时，在斜面底部B处的乙通过冰钎作用于冰面，从静止开始沿光滑水平冰道向右做匀加速直线运动，已知甲乙和冰车均可视为质点，甲通过斜面与水平面的交界处时，速度方向改变，大小不变，且甲刚好能追上乙，则（ ）
A. 在甲追上乙的过程中，甲在斜面上运动的时间可能大于在水平面上运动的时间
B. 在甲追上乙的过程中，甲在斜面上运动的时间等于在水平面上运动的时间
C. 甲在斜面上的加速度一定小于乙的加速度
D. 甲追上乙之前在斜面上的位移大小是在水平面上运动的位移大小的一半
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．甲刚好能追上乙则追上时甲乙的速度相等，设此时的速度为v，甲在斜面上运动的时间为t1，在水平面上运动的时间为t2，则
可知
即在甲追上乙的过程中，甲在斜面上运动的时间等于在水平面上运动的时间，A错误，B正确；
C．甲在斜面上的加速度为
乙的加速度为
可知甲在斜面上的加速度是乙的加速度的二倍，C错误；
D．甲追上乙之前在斜面上的位移大小为
水平面上运动的位移大小为
可知甲追上乙之前在斜面上的位移大小是在水平面上运动的位移大小的一半，D正确；
故选BD。
11. 一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以-a加速度运动，当速度变为时，加速度又变为a，直至速度变为时，加速度再变为-a，直至速度变为……，其v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A 质点一直沿x轴正方向运动
B. 质点经3t0时的位移大小为
C. 质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D. 质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
【答案】BD
【解析】
【详解】A．速度的正负表示方向，由图象看出，质点的速度做周期性变化，方向在周期性的变化，故A错误；
B．质点在0~t0时间内做匀加速直线运动，加速度为
速度从0变为所用时间为
按照对称性可知速度从变为0所用时间也为
质点在0~2t0时间内位移为
质点在2t0~3t0时间内位移
质点经3t0时的位移大小为
故B正确；
CD．由图象可知，质点每次往返的位移小于前一运动周期的位移，故最终静止时离开原点的距离一定小于第一个运动周期的位移，质点在运动过程中在2t0时刻离原点最远，其位移大小为，故C错误，D正确。
故选BD。
三、实验题（共15分）
12. 某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）；
（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示，
根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）；
（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）；
（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 1.5 ③. ④. 光栅板受到空气阻力的作用
【解析】
【详解】（1）[1]该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺；
（2）[2]根据平均速度的计算公式可知
（3）[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有
可得
（4）[4]光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。
13. 小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为；
（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度，记录数据如下表：
（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______
（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为______；
（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______（计算结果保留3位有效数字）。
【答案】 ①. 见解析 ②. 15.35 ③. 127
【解析】
【详解】（3）[1]根据表格标点连线如图
（4）[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm，故读数；
（5）[3]设橡皮筋的劲度系数为k，原长为x0，则
则橡皮筋的劲度系数为k
从作的l-n图线读取数据则可得
，
设冰墩墩的质量为m1，则有
可得
四、解答题
14. 如图甲所示，质量分别为m1和m2的两木块A和B静止叠放在一轻质弹簧上，该弹簧的劲度系数为k。现用力缓慢向上提B，直到它刚离开A。在这过程中B向上移动的距离记为h1，如图乙所示现在两木块之间再夹一轻质弹簧（不拴接）劲度系数也为k，开始整个系统处于平衝状态。现缓慢用力向上提B，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中B向上移动的距离记为h2，求。
【答案】
【解析】
【详解】对图甲，开始时弹簧的弹力为（m1+m2）g，则被压缩的长度
当木块B离开木块A时，下面弹簧k被压缩的长度
则上面木块移动的距离为
对图乙，系统处于平衡状态时，下面弹簧的弹力为（m1+m2）g，被压缩的长度为
上面弹簧的压缩量
当上面的木块离开上面弹簧时，上面弹簧处于原长，下面弹簧被压缩的长度为
则上面木块移动的距离为
则有
15. 如图所示，在一条平直的公路上有一辆长L0=1.6m的电动自行车正以v=3m/s的速度向前行驶，在其车尾后方s0=15m远处的另一条车道上有一辆长L=7.4m的公共汽车正以v0=12m/s同向驶来。由于公共汽车要在前方48m处的站点停车上下旅客，便在此时开始刹车使之做匀减速运动，结果车头恰停在站点处。求：
（1）公共汽车刹车的加速度；
（2）从汽车开始刹车计时，公共汽车（车头）从后方追至自行车车尾所需的时间；
（3）两车第一次错车的时间。
【答案】（1）；（2）2s；（3）2s。
【解析】
【详解】（1）由汽车刹车处的站点停车，则根据
可知汽车刹车加速度为
即汽车刹车加速度的大小为；
（2）公共汽车刹车到静止的过程，则
解得
汽车相对自行车做初速度为
加速度大小为的匀减速运动。
则车头到达自行车尾历时为，则有
代入数据解得
或（舍去）
（3）车尾到达自行车头历时为，则有
代入数据解得
或（舍去）
则第一次错车时间为
16. 如图，一竖直圆管，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一小球，圆管由静止自由下落，与地面发生多次碰撞，每次碰撞前后速度大小不变方向相反，且每次碰撞时间极短，在运动过程中，管始终保持竖直。由于管与球之间有摩擦，已知管每次与地面碰撞后的瞬间，管的加速度为2g，方向竖直向下，球的加速度为3g，方向竖直向上，g为重力加速度的大小，不计空气阻力。
(1)求管第一次落地弹起后，在上升过程中球没有从管中滑出，求管上升的最大高度；
(2)求管第二次落地弹起的上升过程中，球仍没有从管中滑出，求圆管长度应满足的条件。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)管第一次碰地前与球的速度大小相同。由运动学公式，碰地前的瞬间它们的速度大小均为
方向均向下。管弹起的瞬间，管的速度反向，球的速度方向依然向下。
设自弹起时经过时间t1，管与小球的速度刚好相同。取向上为正方向，由运动学公式
联立解得得
设此时管下端的高度为h1，速度为v。由运动学公式可得
由此判断此时v>0。此时，管与小球将以加速度g减速上升h2，到达最高点。由运动学公式有
设管第一次落地弹起后上升的最大高度为H1，则
联立以上各式可得
(2)由第(1)问可解得，第一次弹起上升至速度相等过程中管上升的高度为
此过程中小球的位移为y1
代入数据解得
设第一次弹起上升至最大高度过程中，小球在管中下降的距离为Δx1
则
联立解得
同理可得第二次弹起上升至最大高度过程中，小球在管中下降的距离
设圆管长度为L，管第二次落地弹起后的上升至最大高度过程中，球不会滑出管外的条件是
联立以上各式解得
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
73.04
38.67
30.00
…
序号
1
2
3
4
5
硬币数量/枚
5
10
15
20
25
长度
10.51
12.02
13.54
15.05
16.56