【期中真题】上海市复旦大学附属中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理试题.zip

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复旦大学附属中学2022学年第一学期高一年级物理期中考试试卷一、单项选择题（每题3分，共24分）1. 在研究下列问题时，可将研究对象视为质点的是（　　）A. 沿斜槽下滑的小钢球的转动快慢B. 人造卫星绕地球运动的周期C. 木箱在水平力作用下是否会在水平面上翻滚D. 火车穿过山洞的时间【答案】B【解析】【详解】A．研究沿斜槽下滑的小钢球的转动快慢时，小钢球的形状与大小对所研究问题的影响不能忽略，小钢球不能看为质点，A错误；B．研究人造卫星绕地球运动的周期时，卫星的形状与大小远小于卫星与地球之间的间距，对所研究问题的影响能够忽略，卫星能看为质点，B正确；C．研究木箱在水平力作用下是否会在水平面上翻滚时，木箱的形状与大小对所研究问题的影响不能忽略，木箱不能看为质点，C错误；D．研究火车穿过山洞的时间时，相对于山洞的长度，火车的长度不能忽略，即火车的形状与大小对所研究问题的影响不能忽略，火车不能看为质点，D错误。故选B。2. 一块橡皮擦从课桌的桌面边缘掉落到地面所需的时间约为（　　）A. 0.1s B. 0.4s C. 0.8s D. 1s【答案】B【解析】【详解】由于课桌离教室地面约0.8m，橡皮擦从课桌边缘掉落到地面的过程可看作自由落体运动，由公式可得代入数据，解得ACD错误，B正确。故选B。3. 一物体做竖直上抛运动（不计空气阻力），在连续相等的两段时间内，物体运动的速度变化量（　　）A. 大小相等，方向可能不同B. 大小不等，方向可能不同C. 大小相等，方向一定相同D. 大小不等，方向一定相同【答案】C【解析】【详解】根据可知，在连续相等的两段时间内，物体运动的速度变化量大小相等，方向一定相同。故选C。4. “小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”．现有一只蜻蜓停在一个叶片上，如图所示．下列说法正确的是A. 叶片对蜻蜓的作用力竖直向上B. 叶片对蜻蜓的作用力沿叶片向上C. 蜻蜓对叶片的作用力垂直叶片向下D. 蜻蜓对叶片的作用力沿叶片向上【答案】A【解析】【分析】作用力和反作用力大小相等，方向相反，且同时产生、同时变化、同时消失，是同种性质力．它们作用在不同的物体上，不能进行合成．【详解】蜻蜓受到重力与叶片对蜻蜓的作用力，由二力平衡可知，叶片对蜻蜓的作用力竖直向上，同时根据牛顿第三定律可知，蜻蜓对叶片的作用力竖直向下，故BCD错误，A正确．故选A．【点睛】解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同的物体上．5. 甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，抛物线顶点的横坐标为，下列说法正确的是（　　）A. 时间内甲、乙的位移大小不相等B. 时间内甲、乙的位移大小之比为C. 时间内乙的平均速度大于甲的平均速度D. 时间内甲的加速度一直小于乙的加速度【答案】B【解析】【详解】A．速度图像中，图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，所以甲、乙的位移大小相等，故A错误；B．图线b是抛物线，根据抛物线的特点可知则在时间内甲乙的位移为根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可得t2时刻甲的速度则0~t2时间内甲的位移由抛物线的对称性可知乙的位移为则故B正确；C．0~t1时间内a与坐标轴围成的面积大于b与坐标轴围成的面积，可知此时间段内甲的位移大于乙的位移，则甲的平均速度大于乙的平均速度，故C错误；D．v-t图像中图线的斜率等于加速度，则根据图像可知0~t2时间段内乙的加速度是不断减小的，到t2时刻乙的加速度变为零，而甲的加速度一直固定不变，所以0~t2时间段内甲的加速度大小一开始小于乙的加速度大小，之后甲的加速度大小大于乙的加速度大小，故D错误。故选B。6. 试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下列说法正确的是（　　） A. 第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左D. 读卡器正常工作时，必然有【答案】D【解析】【详解】A．由于摩擦力的存在，搓纸轮带动答题纸向左运动，故第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左，故A错误；B．第一张答题卡向左运动，故第二张答题卡相对第一张答题卡向右运动，第二张答题卡受到第一张答题卡向左的摩擦力，故B错误；C．第一张上方所有答题卡看做整体，水平方向受到第一张答题卡向左的摩擦力，及摩擦片向右的摩擦力，故C错误；D．要保证一张一张纸进入，则对第一张纸受力分析忽略一张答题卡的重力即即故D正确。故选D。7. 某同学绘制了一趟高铁的某段运动过程，但未告知是出站加速，还是进站刹车，已知该段运动为直线运动，通过图像分析可知（　　） A. 该同学绘制的是高铁出站加速过程B. 该列车前6s内位移为96mC. 该趟列车的加速度为8m/s2D. 该趟高铁的初速度为40m/s【答案】D【解析】【详解】ACD．根据匀变速直线运动的位移与时间关系变形可得结合题中图线可得解得由此可知，速度和加速度方向相反，列出做减速运动，即列车应该处于进站刹车，故AC错误，D正确；B．由于列车做匀减速直线运动，所以列车停止运动的时间为所以列车前6s内的位移与前5s内的位移相等，即故B错误。故选D。8. 2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型模型分上下两部分，质量均为m，两部分用细线连接。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为l，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g，则（　　）A. 细线l对a点的作用力向上B. 细线n的拉力大小大于mgC. 细线l的拉力等于细线n的拉力D. 整个模型对地面的压力小于2mg【答案】B【解析】【详解】A．以上面部分为研究对象，受竖直向下的重力mg，细线l向下的拉力Fab，细线n向上的拉力Fcd，故A错误；BC．对上面部分，根据平衡条件有所以故B正确，C错误；D．以整体为研究对象，根据平衡条件有故D错误。故选B。二、多项选择题（每题4分，共16分）9. 下列物理量中属于矢量的是（　　）A. 平均速率 B. 速度变化量 C. 重力 D. 加速度【答案】BCD【解析】【详解】A．平均速率只有大小，没有方向，属于标量。故A错误；B．速度变化量既有大小，又有方向，属于矢量。故B正确；C．重力既有大小，又有方向，属于矢量。故C正确；D．加速度既有大小，又有方向，属于矢量。故D正确。故选BCD。10. 从地面以的初速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，以向上为正方向，取。物体运动到距地面高处的过程中，以下说法正确的是（　　）A. 末速度可能是B. 平均速度可能是C. 平均速率可能是D. 运动时间可能是【答案】AD【解析】【详解】D．根据题意，设运动时间为，以向上为正方向，由运动学公式有代入数据解得，故D正确；A．根据题意，取向上为正方向，由运动学公式有当时，解得当时，解得故A正确；B．根据公式可得，当时，平均速度为当时，平均速度为故B错误；C．根据题意，当时，物体运动的路程等于位移为，则平均速率为当时，可知，物体先上升到最高点，在降落到离地面高处，由公式可得，物体上升的最大高度为则物体又下降了，此时，物体的路程为，则平均速率为故C错误。故选AD。11. 两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（　　）A. F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B. F1、F2同时增加10N，F也增加10NC. F1增加10N，F2减少10N，F一定不变D. 若F1、F2中的一个增大，F不一定增大【答案】AD【解析】【详解】A．根据力的合成与分解，两个共点力的合力F1、F2同时增大一倍时，F也增大一倍，选项A正确；B．两力方向相反时，F1、F2同时增加10N时，F不变，选项B错误；C．两力方向相反时，F1增加10N，F2减少10N时，F一定变化，选项C错误；D．两力方向相反时，若较小的力增大，F减小，若较大的力增大，F增大，选项D正确。故选AD。12. 在药物使用时应用到很多物理知识，下面分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图，针尖的顶角很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力（接触面摩擦力不计）。现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　） A. 针尖在两个侧面上对瓶塞两个推力是等大的B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小C. 若F一定，增大，直侧面推力减小D. 若一定，增大F，直侧面与倾斜侧面推力之比不变【答案】CD【解析】【详解】AB．力的分解如图所示则故故AB错误；C．根据可知，若F一定，增大，直侧面推力减小，故C正确；D．根据可知，若一定，增大F，直侧面与倾斜侧面推力之比不变，故D正确。故选CD。三、填空题（共20分）13. 请按照要求画出指定物体的受力情况（A、B物体在处于静止状态，B球光滑）。（1）请画出A物受力示意图______。（2）请画出B物体受力示意图______。【答案】    ①.     ②. 【解析】【详解】（1）[1]A物受力示意图（2）[2]B物体受力示意图14. 质点在0~20s时间内的x-t图像如图所示，则质点在这段时间内的平均速度为______m/s，质点在这段时间内速度大小的变化情况为______（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。在某一时刻t0时，质点的瞬时速度等于从t=0到t0时间间隔内的平均速度，则t0=______s。【答案】    ①. 1    ②. 先变大后变小    ③. 16【解析】【详解】[1] 质点在这段时间内的平均速度为[2]在这段时间内，图像的斜率先变大后变小，所以速度先变大后变小[3]如图所示，时瞬时速度等于切线的斜率 0～16s内平均速度等于位移与时间的比值 所以15. 某同学准备在墙壁上敲一个光滑的钉子，要挂一幅宽0.8m、高0.5m、重的画，画的背后边框的中点B和C处系好了长1.0m、最大张力8N的挂绳，如图1所示。请通过计算，判断挂绳是否会断：______（填写“会”、“不会”）；为了美观，该同学准备钉两个等高的钉子，将挂绳隐藏在背后，如图2所示，为确保绳子不会断，两钉子间的最小距离是______m。 【答案】    ①. 会    ②. 0.6【解析】【详解】[1]根据题意，绳子与水平方向成37°角，绳子的拉力为解得 绳子会断。[2]设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件得 解得 设两个钉子之间的最小距离为x 解得16. 物体从某一行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出．从抛出时开始计时，得到如图所示的s-t图像，则该行星表面的重力加速度为__________m/s2；当时间t0时以初速度10m/s又抛出另一物体，经△t时间两物体在空中相遇，为使△t最大，则t0＝__________s． 【答案】    ①. 2    ②. 2【解析】【详解】从图上可以读出上升的最大高度和竖直上抛的时间，根据求出星球表面的重力加速度；该物体竖直上抛的初速度为gt=8m/s，由两物体在空中相遇，位移相同，则当△t最大时，t0＝2s17. 某同学利用图中的装置研究小车沿导轨下滑过程满足的规律。实验时，他将挡光片4固定在小车上，如图，每次将小车从导轨垫高端的同一位置由静止释放，光电门传感器分别固定在轨道上不同位置，测出挡光片宽度d，并测出每次挡光片的挡光时间为，同时用秒表测出从释放到小车前端到达传感器的时间t。在坐标平面上描点且连成平滑的斜线。观察图像，可以判定小车做______运动，其依据是_______。【答案】    ①. 匀变速直线运动    ②. 在坐标平面上描点且连成平滑的斜线，则图线的斜率恒定，可知速度随着时间是均匀变化的。【解析】【详解】[1][2]由运动学公式可知在坐标平面上描点且连成平滑斜线，则图线的斜率恒定，可知速度随着时间是均匀变化的，说明小车是匀变速直线运动。四、综合题（共40分）18. 小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地重力加速度，实验装置如图1所示。 （1）家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是______。A.小塑料球    B.乒乓球    C.小钢球（2）下列主要操作步骤的正确顺序是______。（填写各步骤前的序号）①打开手机摄像功能，开始摄像②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置④把刻度尺竖直固定在墙上（3）停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是1mm。由此测得：第2幅图片中小球的下落速度为______m/s，重力加速度为______（结果均保留两位有效数字）。（4）在实验中，测出的重力加速度比当地实际重力加速度______。（填“相等”“偏大”或“偏小”），可能的原因是_______。【答案】    ①. C    ②. ④③①②    ③. 2.2    ④. 9.6    ⑤. 偏小    ⑥. 小球受到空气阻力作用【解析】【详解】（1）[1]本实验通过自由落体运动来测量当地重力加速度，需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合。故选C。（2）[2]要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故正确的顺序为④③①②；（3）[3]由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为2.50cm、26.50cm、77.20cm，小球在第2幅图片中下落的速度为[4]根据逐差法可得（4）[5][6]在实验中，由于有空气阻力的作用，使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。19. 小明同学在质量为的杯子里（杯的把手可视为光滑）加的水，放在水平桌面上。将一根劲度系数为的橡皮筋绕过把手，两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端，直到把杯子拉动并做匀速直线运动，测得此时两橡皮筋成角，伸长量为，且未超过弹性限度。重力加速度取，问：（1）橡皮筋对杯子的作用力为多大；（2）杯子与桌面间的动摩擦因数为多少？【答案】（1）F=2N；（2）0.35【解析】【详解】（1）由胡克定律得橡皮筋的拉力T=kΔx解得T=2N橡皮筋对杯子的作用力F=2Tcos30°解得F=2N（2）对杯子有F=f=μ（m0+m）g解得μ==0.3520. 质点A沿直线以vA＝5m/s匀速运动，某时刻（t＝0）在A后面与A相距△x＝7.75m的质点B由静止开始起动，质点B运动方向与A一致，其加速度随时间周期性变化，加速度随时间变化的图象如图所示．求：（1）质点B在第1s内的位移多大？（2）质点B追上A之前，哪个时刻二者间的距离最大？这个最大距离为多少？（3）质点B出发后经多少时间追上A？【答案】（1）1m；（2）18m；（3）10.5s【解析】【详解】(1)质点B在第1s内的位移(2)质点B的速度为5m/s时，A. B之间的距离最大设质点B速度达到5m/s若一直做匀加速，总共需要的时间为△t．由运动学公式：由质点B加速度与时间关系知,经过时间t1=4.5s时，A. B之间的距离最大．在时间t1内质点A发生的位移：质点B在第1s内的位移：质点B在第2s内的位移，式中△T=1s代入数据得：质点B在第3s内的位移：解得：x3=3m质点B在第ns(n为整数)内的位移 质点B在t1时间内的位移 ：故A. B之间的最大距离： (3)设经历时间t(t为正整数)B追上A时间t内A的位移：时间t内B的位移B追上A时有：此式无整数解，但可求得10s⩽t⩽11s，10s内A发生的位移：B发生的位移：故在10s后,B需比A多发生的位移：设10s后需时间追上A,则：计算得出：t′=0.5s 故B出发后需经过时间10.5s追上A．