2022-2023学年吉林省松原市乾安七中等多校高一上学期期中考试物理试题含解析

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2022-2023学年吉林省松原市乾安七中等多校高一上学期期中考试物理试卷注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。第Ⅰ卷（共50分）一、单项选择题（本题共10个小题，每题3分，共30分）1. 下列描述中，说法正确的是（　　）A. 加速度大，速度的变化量也一定大B. 位移、速度、时间都是矢量C. 形状规则的物体的重心必与几何中心重合D. 物体对桌面的压力是由于物体发生形变产生的答案：D解析：A．加速度是表示速度变化快慢的物理量，不表示速度变化的大小，由可知，加速度大，速度的变化量不一定大，A错误；B．时间不是矢量，B错误；C．形状规则、质量分布均匀的物体，其重心与几何重心重合，形状规则的物体，质量分布不均匀时，其重心不一定与几何中心重合，C错误；D．物体对桌面的压力是由物体发生形变、要恢复原状而产生的，D正确。故选D。2. 下列物理量的单位中，属于基本单位的是（　　）A. kg B. N C. m/s D. m/s2答案：A解析：力学单位制中，质量、时间、长度为基本量，它们的单位为基本单位，故BCD错误A正确。故选A。3. 2022年2月4日至20日召开的北京冬奥会中，许多精彩纷呈的比赛项目都给观众留下了深刻的印象，下面描述正确的是（　　）A. 研究滑雪运动员在空中转体动作时，运动员可视为质点B. 自由式滑雪大跳台项目中，运动员在空中上升到最高点时，速度和加速度都为0C. 500米短道速滑比赛中，某运动员成绩为40.3s，则他的平均速率约为12.5m/sD. 双人花样滑冰项目中，男女运动员最初静立于赛场中央，互推后各自沿直线后退，然后进行各种表演，因女运动员质量较小，互推后两人分离时她获得的速度较小答案：C解析：A．滑雪运动员在空中转体动作时，人的形状不可忽略，故滑雪运动员不能看成质点，故A错误：B．运动员在空中上升到最高点时，所受合力不为0，加速度不为0。故B错误；C．500米短道速滑比赛中，平均速率约故C正确：D．男女运动员互推分离后，根据牛顿第二定律，女运动员质量较小，所以惯性小，获得的速度较大，故D错误。故选C。4. 某汽车在路面上刹车做直线运动，刹车后的位移满足，的单位为m，的单位为s，以下说法正确的是（　　）A. 该汽车的初速度大小为12m/s B. 刹车的加速度大小为1m/s2C. 该车经过6s刹车停止 D. 刹车后的总位移是9m答案：D解析：AB．由可知，初速度为，加速度为，故AB错误；C．由可得，刹车时间为故C错误；D．由可得，刹车位移为故D正确。故选D。5. 疫情防控形式下，为减少不必要的接触，很多餐厅里都配备了人工智能机器人进行送餐，如图1所示。当机器人做直线运动送餐时，菜盘被放在水平托盘中央，加速、匀速、减速前进时托盘对菜盘的作用力大小分别为、、，下列关系式一定正确的是（    ）A  B.  C.  D. 答案：A解析：菜盘匀速前进时，托盘对菜盘的作用力大小为F2，方向竖直向上，和菜盘的重力是一对平衡力，所以当菜盘水平加速和减速向前运动时，由牛顿第二定律可知，则托盘对菜盘的作用力有水平的静摩擦力和竖直向上的支持力，二者的合力大于F2，即F1和F3均大于F2，但是由于加速和减速的加速度大小不确定，不能比较F1和F3的大小关系。故选A。6. 短跑运动员进行训练时，常常会将阻力伞绑在腰间来对抗阻力以提高核心力量。该项训练具有易操作，不易受伤，阻力大小易控制的特点。如图2所示，当阻力伞全部打开时，阻力伞的中心轴线保持水平，共6根伞绳，每根伞绳均与中心轴线的夹角为30°，阻力伞所受的空气阻力为90N，该运动员做匀速直线运动，那么每根伞绳承受的拉力约为（    ）A. 15N B. 90N C. N D. N答案：D解析：阻力伞受到空气阻力和6根伞绳的作用保持平衡，根据力的分解可得代入数据解得每根伞绳的拉力大小约为故选D。7. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶，在进入ETC通道入口时速度减为18km/h，匀速到达自动栏杆处，在通道内，ETC已完成车辆信息识别同时自动栏杆抬起，汽车通过自动栏杆之后，立刻加速到原来的速度，这一过程中其图像如图所示，则（    ）A. 0~2s内汽车的平均速率为7.5m/sB. 汽车减速阶段的加速度大小为18m/s2C. 车辆从开始减速到加速到原速度的位移为60mD. ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30m答案：C解析：A．由图像 可知，单位换算后，在0~2s内，汽车的平均速度选项A错误；B．由图像的斜率可知，汽车减速阶段的加速度选项B错误；C．由图像的面积等于位移可知，车辆从开始减速到加速到原速度的位移为 选项C正确；D． 由图像可知ETC通道入口到自动栏杆处的距离为4×5m=20m，选项D错误。故选C8. 随着中国空间站建立，探月工程的展开，中国航天事业取得了巨大成就，若宇航员到某星球后想分析这个星球表面气体对运动物体的阻碍作用，做了一个小实验：测出一个质量为的小球重力为，将小球从地面竖直上抛，测出第一次上升时间为，第一次下降时间为，设小球运动中受到阻力大小不变。小球运动中受到的阻力是（    ）A. 1.0N B. 1.1N C. 1.2N D. 1.3N答案：B解析：小球重力设小球第一次上升高度为，对第一次上升过程有，小球第一次下降，联立解得 故选B。9. 如图所示，甲乙两物体与地面的滑动摩擦因数均为0.5，最初甲乙相距8.75m，现给乙一个初速度，同时用与水平方向成37°斜向上的恒定拉力拉动静止的甲，，甲的质量为1kg，则经过多长时间甲追上乙（，）（    ）A. 1.8s B. 2s C. 2.5s D. 3s答案：C解析：乙的加速度为乙停止时间和位移分别为对甲分析 甲的加速度为对甲，由运动学公式得经过2.5s甲追上乙。故选C。10. 如图所示，两个质量均为，倾角为53°的斜面体放在粗糙的地面上，一个光滑圆柱体的质量为能架于两个斜面体上，两斜面体与水平地面间的动摩擦因数均为，斜面体与地面之间恰未发生相对滑动，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆柱体与斜面的质量之比为（，）（    ）A.  B.  C.  D. 答案：A解析：将两个斜面体和圆柱体作为整体受力分析，根据平衡条件可知可得地面对每个斜面体的支持力为对圆柱体受力分析，根据平衡条件可知解得圆柱体受到的支持力对一个斜面体进行受力分析如图所示而联立代入数据可得故选A。二、多项选择题（本题共5个小题，每题4分，共20分.全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分）11. 下列关于惯性描述正确的是（　　）A. 火车的惯性比摩托车的惯性大 B. 物体的速度越大惯性越大C. 同一个物体在地球上比在月球上惯性大 D. 质量越大的物体惯性越大答案：AD解析：A．质量是物体惯性大小的量度，物体的质量越大惯性越大，因此火车的惯性比摩托车的惯性大，A正确；B．质量是物体惯性大小的量度，物体的速度越大，如果质量不大，则惯性就不大，B错误；C．质量是物体惯性大小的量度，同一个物体在地球上和在月球上质量不变，则惯性一样大，C错误；D．质量是物体惯性大小的量度，因此质量越大的物体惯性越大，D正确。故选AD。12. 如图所示一个质量为的物块放在粗糙的斜面上，斜面的倾角为，斜面放在粗糙的水平地面上。当物块受到平行于斜面的水平向左的推力作用时物块和斜面都处于静止状态，下列关于物块的说法正确的是（　　）A. 物块静止时受到4个力B. 斜面对地面的摩擦力向左C. 若撤去推力则物块受到的摩擦力不变D. 增大水平推力可以使物块向左匀速运动答案：AB解析：A．由题意，可知物块静止时受到重力，斜面支持力、静摩擦力及外力共计4个力的作用而处于静止状态，故A正确；B．把物块及斜面看着一个整体，根据平衡条件，由整体法可知斜面对地面的摩擦力向右，故B正确；C．未撤去推力时，物块受到的静摩擦大小为撤去后，大小变为静摩擦力将变小，故C错误；D．增大水平推力，当物体开始运动时，则运动的方向必定沿推力与重力沿斜面向下的分力的合力方向，而不可能出现物块向左匀速运动的情况，故D错误。故选AB。13. 如图所示，小球甲从距离地面高度为处以速度竖直向上抛出，同时小球乙从距离地面高度为处开始自由下落，小球运动的过程中不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法中正确的是（    ）A. 小球乙落地前，两小球速度差保持恒定B. 小球甲、乙运动0.5s时到达空中的同一高度C. 落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速度之比为1:2D. 至小球乙落地时，甲、乙两球相距5米答案：ABC解析：A．取竖直向上为正方向，甲球跟乙球的速度差为A正确；B．0.5s时甲距地面高度为0.5s时乙距地面高度为即小球甲、乙运动0.5s时到达空中的同一高度，B正确；C．落地前的运动过程中，对甲乙有，解得，则有，解得，则有C正确；D．根据上述，乙落地历时为2s，此时间内甲的位移为表明此时甲恰好回到出发点，即两者高度差为15m，D错误。故选ABC。14. 如图所示，一质量为的小滑块放在固定的粗糙斜面上，物块与斜面的滑动摩擦因数为，从距离斜面底端高度为H的地方滑到斜面底端与挡板P相碰，已知滑块与挡板每次相碰都以原速率反弹。斜面倾角为37°（，）则下列结论中正确的是（    ）A. 滑块每次下滑与上滑的时间相等B. 滑块下滑加速度小于上滑加速度C. 滑块第一次反弹的最大高度为D. 滑块第3次反弹的速度与第1次反弹的速度之比为3:5答案：B解析：B．下滑过程加速度上滑过程加速度滑块下滑加速度小于上滑加速度，故B正确； A．滑块下滑到P的速度设为，下滑时间上滑时间滑块每次下滑与上滑的时间不相等，故A错误；C．设滑块第一次反弹的最大高度为，根据动能定理解得故C错误；D．设滑块第二次反弹的最大高度为，根据动能定理解得设滑块第1次下滑到P并反弹的速度为，滑块第3次下滑到P并反弹的速度为，根据动能定理联立解得故D错误。故选B。15. 如图9所示，一个质量为2kg的物体放在水平面上，物体与水平面之间的滑动摩擦因数为，一根绳子连接物体绕过定滑轮，用力拉动物体从匀速向右运动到滑轮正下方的过程中，下列说法正确的是（　　）A. 拉力越来越小B. 拉力的最小值为10NC. 物体受到的摩擦力越来越小D. 如果拉力大小恒定不变，物体向右做匀加速直线运动答案：BC解析：ABC．由题意可知，物体向右做匀速直线运动，由平衡条件可得由三角函数知识可得    由平衡可知摩擦力大小为其中解得物体从运动到滑轮正下方的运动中，θ由20°逐渐增大到90°，θ+α由80°增大到150°，先增大后减小，一直增大，则拉力F先减小后增大，物体受到的摩擦力越来越小；可知当θ+α=90°时，拉力F最小，则有A错误，BC正确；D．如果拉力大小恒定不变，对物体，由牛顿第二定律可得解得可知物体从向右到滑轮正下方的运动中，物体的加速度时刻在变化，物体向右不会做匀加速直线运动，D错误。故选BC。第Ⅱ卷（50分）三、实验题（本题共14分，2小题，请把答案写在答题卡中指定的答题处）16. 某小组通过下述实验探究两个互成角度的力的合成规律。实验步骤如下：
 ①如图甲，将弹簧秤固定在贴有白纸的水平木板上，环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖水平向外拉一定距离，记录橡皮筋两端的位置、和弹簧秤示数。②如图乙，用两支圆珠笔尖将环形橡皮筋刚好拉直，测得橡皮筋原长。已知该型号橡皮筋的劲度系数。③如图丙，在秤钩上涂抹少许润滑油后将环形橡皮筋搭在上面，并用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到_________点（选填“”和“”）。测得笔尖位置A、B到秤钩下端距离为5.20cm、8.30cm，计算得到橡皮筋段的拉力为__________N。④请根据给出的标度，在答题卡上作出和的合力的图示。________通过比较合力与______的大小和方向，即可得出实验结论。答案：    ①. O    ②. 3.6    ③. 见解析    ④. 解析：③[1]根据合力与两分力作用效果相同，可知使秤钩的下端达到点。[2] 橡皮筋的原长l0=9.00cm，测得OA=5.20cm，OB = 8.30cm，则知橡皮筋的形变量为单根状态下的劲度系数k= 40N/m，由图中为两根橡皮筋并联，则橡皮筋的弹力为F= 2kx= 3.6N则的大小为FOA=3.6N④[3]根据给出的标度，作出和的合力的图示如图 [4]通过比较F与的大小和方向，即可得出实验结论。17. 某同学通过下述实验探究弹力与弹簧伸长量的关系。（g取10N/kg）①不挂钩码时，测得弹簧总长度如图乙所示为___________cm。②在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，并将实验数据记录在表格中。根据表格在答题卡上作出弹力和弹簧伸长量关系的图像。________表钩码质量与弹簧总长度钩码质量306090120150180210弹簧总长度7.208.309.5010.6011.8013.4015.80③根据图像计算得到弹簧的劲度系数为___________N/m，并指出实验中可能存在的问题是______________________。④如图丁，将该弹簧从中间剪断后取其中一半，请预测悬挂质量为50g重物时弹簧总长度为_________cm。（保留三位有效数字）答案：    ①. 6.00    ②.     ③. 27N/m    ④. 随着钩码的增加使弹簧形变超过了弹性限度    ⑤. 3.92cm解析：①[1]不挂钩码时，测得弹簧总长度如图乙所示为6.00cm；②[2]弹力和弹簧伸长量关系的图像如图③[3]根据图像计算得到弹簧的劲度系数为[4]随着钩码的增加，图像出现了弯曲，则原因可能是使弹簧形变超过了弹性限度。④[5]将该弹簧从中间剪断后取其中一半，即原长变为3cm，劲度系数变为2k=54N/m，则悬挂质量为50g重物时弹簧总长度为四、计算题（本题共37分，3个小题，每题要求写出必要的文字说明、方程式和步骤。）18. 某同学为研究重庆跨座式单轨行驶过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在单轨的竖直扶手上。如图所示是单轨制动时拍摄的照片，测得笔的重心到竖直扶手的水平距离为10cm，到悬挂点的竖直距离为0.5m。已知一列六辆编组单轨全长为60m，正常行驶速度为72km/h，制动过程中加速度保持恒定不变。（g取10N/kg）（1）单轨制动时加速度大小是多少？（2）处于正常行驶速度的单轨从开始制动到完全通过百米隧道的最短时间为12s，则隧道限速多少？答案：（1）a2m/s2；（2）v限  16m/s解：（1）单轨制动时，圆珠笔受到重力和拉力，设绳子与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律有   
 解得a2m/s2 （2）正常行驶时单轨的速度为v＝72km/h＝20m/s，则制动减速过程，根据匀变速直线运动的规律，有完全通过百米隧道用时解得v限  16m/s19. 如图13所示，半圆柱体、光滑圆柱体及长方体木块放在水平地面上，与、刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推，使其缓慢移动，直到恰好运动到的顶端，在此过程中始终保持静止，已知、、的质量分别为、、，、的半径均为，与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：（1）刚离开地面时，对的弹力大小；（2）当、圆心的连线与地面的夹角为60°时，地面对的支持力大小和摩擦力大小；（3）移动的整个过程中水平推力的最大值。答案：（1）4mg；（2），；（3）解：（1）当B刚离开地面时，A对B的弹力方向与地面的夹角为，则（2）当AB圆心的连线与地面夹角为，对AB整体受力分析，可知，对B单独受力分析可得因此地面对A的摩擦力；（3）在C移动整个过程中，C对B的弹力大小为越小，越大，故的最大值为，所以水平推力的最大值20. 某同学利用数码照相机连拍功能研究运动物体的残影，拍摄过程中每次曝光以及曝光之间的时间间隔固定不变。实验者使一弹性小球从某砖墙前自由落下的同时开始连拍，观察到如图14所示的情景（图中1、2、3……是由于小球的运动而在照片上留下的模糊径迹）。测得每块砖的平均厚度为5cm，第3、9条径迹的长度分别为2.2cm和8.2cm，小球刚好在第9次曝光结束时与地面碰撞，从下落点到第9条径迹上端共有16层砖的厚度，整个过程不计空气阻力及碰撞时间。求：（g取10N/kg）（1）连拍过程中的单次曝光时间。（2）相机每隔多长时间曝光一次。（3）若小球每次与地面碰后速度反向，大小仅为碰前的一半，试计算第25次曝光开始后多久小球触地。答案：（1）0.02s；（2）0.05s；（3）0.0075s解：（1）块砖的平均厚度为，下落点到第9条径迹上端时间从下落点到第9条径迹下端时间则单次曝光时间（2）第3条径迹中间时刻速度第9条径迹中间时刻速度又其中，则相机曝光的时间间隔（3）第9次曝光结束时的触地后反弹速度从此时开始，第n次反弹速度从此时开始，到第n次反弹经历的总时间又第9次曝光结束到第25次曝光开始经历时间为0.78s，即第25次曝光在第3次反弹到第4次反弹之间或数列求和则第25次曝光开始到小球触地