浙江省杭州市学军中学海创园学校2023-2024学年高一上学期期中物理试题（Word版附解析）

这是一份浙江省杭州市学军中学海创园学校2023-2024学年高一上学期期中物理试题（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了选择题Ⅰ，选择题Ⅱ，非选择题等内容，欢迎下载使用。
注意：本卷中涉及数值计算的，亚力加速度g均取，有特殊说明的除外。
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 杭州第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日成功举行。如图所示，400m比赛中运动员从错列的起跑线起跑的瞬间以及体育场标准跑道400m起点和终点线的示意图，下列关于各类径赛说法正确的是（ ）
A. 研究100m决赛中谢震业的起跑姿势时，不能将其视为质点
B. 4×100m决赛中陈佳鹏逆转夺冠时，终点计时员可以将其视为质点
C. 400m比赛每位运动员的位移大小均为400m
D. 400m比赛冠军运动员的平均速度有可能大于200m比赛季军运动员的平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．研究100m决赛中谢震业的起跑姿势时，人的大小和形状对所研究的问题有影响，不能将其视为质点，故A正确；
B．4×100m决赛中陈佳鹏逆转夺冠时，人的大小和形状对所研究的问题有影响，终点计时员不可以将其视为质点，故B错误；
C．400m比赛每位运动员的路程为400m，位移大小不等于400m，故C错误；
D．400m比赛冠军运动员的位移小于200m比赛的位移，而400m比赛冠军的时间大于200m比赛季军运动员的时间，所以400m比赛冠军运动员的平均速度小于200m比赛季军运动员的平均速度，故D错误。
故选A。
2. 现有八个描述质点机械运动的物理量：①位移；②路程；③瞬时速度；④平均速度；⑤时间；⑥速率；⑦速度变化量；⑧加速度。请把不是矢量的物理量全部选出来，你认为正确的是（ ）
A. ②⑤B. ②④⑤⑥
C. ②⑤⑥D. ②⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】
【详解】不是矢量的有路程，时间，速率，所以只有②⑤⑥，故ABD错误，C正确。
故选C。
3. 下列重力相关概念的说法正确的是（ ）
A. 因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体
B. 同一个物体无论在赤道还是地球上的南北极，由于质量不变，所以重力的大小相等
C. 重力的方向总是垂直于接触面向下
D. 物体的重心位置可能不在物体上
【答案】D
【解析】
【详解】A．重力的施力物体是地球，任何一个力既有施力物体又有受力物体。故A错误；
B．同一个物体无论在赤道还是地球上的南北极，质量不变，但是重力加速度随纬度的增大而增大，所以重力的大小不相等。故B错误；
C．重力的方向总是竖直向下，不一定总是垂直于接触面向下的，例如接触面不水平时，重力与接触面不垂直。故C错误；
D．物体的重心不一定在物体上，例如质量分布均匀的圆环的重心在圆心，不在圆环上。故D正确。
故选D。
4. 如图所示，四种情境中物体均处于静止状态，它与外界的接触面（点）均光滑，其中物体所受弹力示意图不正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．A球受到两个支持力，这两个支持力都与接触面垂直，即通过球心，故A不符合题意；
B．A球只受到水平面的弹力F1，右侧的球对A没有弹力，否则A球将向左运动，故B不符合题意；
C．A球受到墙的弹力F1，方向垂直于墙壁向右；斜面的支持力F2，方向与斜面垂直向上，故C不符合题意；
D．F2方向不对，应通过球心，故D符合题意。
故选D。
5. 2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船发射升空，长征二号F遥十七运载火箭是长征系列运载火箭的第493次飞行。下列关于火箭升空时的说法正确的是（ ）
A. 喷出气体对火箭的作用力与火箭受到的重力是一对相互作用力
B. 喷出气体对火箭作用力大小大于火箭对喷出气体的作用力大小
C. 喷出气体对火箭的作用力大小等于火箭对喷出气体的作用力大小
D. 喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．火箭向上做加速运动，因此可知，喷出气体对火箭的作用力大于火箭受到的重力，且这两个力都作用于火箭，并非相互作用力，故A错误；
BCD．喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反、分别作用于两个物体上，故BD错误，C正确。
故选C。
6. 在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想化模型法。
C. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”时用到了放大的思想
D. 速度和加速度都是采取比值法定义的物理量
【答案】D
【解析】
【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，A错误；
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，B错误；
C．合力和分力是等效关系，在“探究两个互成角度的力的合成规律”时用到了等效替代的思想，C错误；
D．根据速度和加速度的定义可知，速度和加速度都是采取比值法定义的物理量，D正确；
故选D。
7. 关于共点力的合成，下列说法正确的是（）
A. 两个分力的合力一定比分力大
B. 两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
C. 两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
D. 现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N
【答案】B
【解析】
详解】A．合力可以比分力都大，也可以比分力都小，或者大于一个分力，小于另一个分力，A错误；
B．力的合成满足平行四边形定则，当两个分力的大小一定，若夹角越大，则平行四边形中与分力共顶点的对角线越段，即合力越小，故B正确；
C．当两个力方向相反时，若其中一个力大小不变，另一个力增大时，合力将变小，C错误；
D．3N和6N进行力的合成后，合力的范围为：3N~9N，第三个力8N在这个范围内，故这三个力的最小合力为0，D错误。
故选B。
8. 关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A. 树叶在空中的飘落是自由落体运动
B. 物体刚下落时，速度和加速度都为零
C. 自由落体运动在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比是l:3:5
D. 自由落体运动在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1:4:9
【答案】C
【解析】
【详解】A．树叶在空中的飘落，阻力不可忽略，则不是自由落体运动，选项A错误；
B．物体刚下落时，速度为零，但是加速度不为零，选项B错误；
CD．根据初速度为零的匀变速运动的规律可知，自由落体运动在第ls内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5，根据可知，平均速度大小之比是l:3:5，选项C正确，D错误；
故选C。
9. 一质点沿直线运动时v—t图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 第2s末质点的加速度方向发生变化
B. 第4s末质点回到0时刻的位置.
C. 第3s末和第5s末质点的位置相同
D. 运动过程中，加速度大小总是1m/s2，所以质点做匀变速直线运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．因图像的斜率等于加速度，可知第2s末质点的加速度方向没有发生变化，选项A错误；
B．因图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知前4s内质点的位移为零，即第4s末质点回到0时刻的位置，选项B正确；
C．因从t=3s到t=5s质点的位移为零，可知第3s末和第5s末质点的位置相同，选项C正确；
D．运动过程中，加速度大小虽然总是1m/s2，但是加速度的方向不断变化，所以质点不是做匀变速直线运动，选项D错误。
故选BC。
10. 是世界上最昂贵、速度最快、科技含量最高的运动，是商业价值最高、魅力最大、最吸引人观看的体育赛事。在某次测试赛中，赛车在平直的路面上由静止开始0~5s内运动的位移—时间图像如图所示，已知该图像在时间内是抛物线的一部分，时间内是直线，两部分平滑相连，则（ ）
A. 表示1s末
B. 5s末赛车的速度为30m/s
C. 时间内，赛车的加速度为
D. 时间内，赛车做匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由图像可知时间内汽车做匀速直线运动，速度为
时间内汽车做匀加速直线运动
即
联立可得
A错误，B正确；
C．由可得，时间内
解得
C错误；
D．时间内，赛车做匀速直线运动，D错误。
故选B。
11. 以的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度大小为，则刹车后（ ）
A. 汽车在第内的位移为
B. 汽车在前内的位移为
C. 汽车在运动的最后内的平均速度为
D. 汽车在内的平均速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．刹车时间为
刹车位移为
因此汽车前2s内仍在运动，则第2s内的位移
故A错误；
B．汽车经4s停止运动，故汽车前5s内位移为刹车位移为24m，故B错误；
C．根据逆向思维，可知汽车在最后3s内的位移
汽车在最后3s内的平均速度
故C错误；
D．汽车6s内的位移等于刹车位移，故汽车在6s内的平均速度
故D正确。
故选D。
12. 某新能源汽车在一次测试中沿平直公路由静止开始加速，其加速度a不断减小，直至a = 0，则汽车在加速过程中（ ）
A. 速度增加越来越慢，位移增加也越来越慢B. 速度增加越来越快，位移增加也越来越快
C. 速度增加越来越慢，位移增加越来越快D. 速度增加越来越快，位移增加越来越慢
【答案】C
【解析】
【详解】因为加速度逐渐减小，可知速度增加得越来越慢，当加速度减小到零，速度最大；由于速度一直增大，故位移增大的越来越快。
故选C。
13. 如图甲所示，轻杆BC水平插入竖直墙内，轻绳AD跨过水平轻杆BC右端的轻滑轮挂住一个质量为10kg的物体。如图乙所示，轻杆HG一端用铰链（图中未画出）固定在竖直墙上，另一端G通过轻绳EG拉住，且G端用轻绳GF挂住一个质量也为10kg的物体，轻杆HG水平。AC、EG与水平方向的夹角均为30°，重力加速度g取。不计一切摩擦。下列说法正确的是（ ）
A. 绳AC与绳EG的拉力大小之比为
B. 滑轮对绳子的弹力大小为
C. 杆BC与杆HG产生的弹力方向均沿杆向外
D. 将H端的铰链去掉，杆HG插入墙内，绳EG的拉力大小一定不变
【答案】A
【解析】
【详解】题图甲和乙中的两个物体都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图所示
AC．图甲中，根据几何关系得
且二者夹角为120°，故可得横梁BC对C端的弹力大小为
方向和水平方向成30°斜向右上方；图乙中，根据平衡方程有
所以可得轻杆HG对G端的弹力大小为
方向水平向右；根据分析可得
故A正确，C错误；
B．根据分析可知滑轮对绳子的弹力大小为100N，故B错误；
D．将H端的铰链去掉，杆GH插入墙内，杆的弹力方向不一定沿着杆，则绳EG的拉力大小可能发生改变，故D错误。
故选A。
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14. 如图甲所示是测量物块和长木板间动摩擦因数的实验装置：水平桌面上固定一个力传感器，传感器通过细绳水平拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉木板，传感器记录的力与时间的图像如图乙所示。则（ ）
A. 拉木板的外力一定为0B. 拉木板的外力一定在增大
C. 木板可能向右加速运动D. 木板可能做变减速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．，从图乙可知绳子拉力为零，说明物块与长木板都处于静止状态，拉木板的外力不一定为零，可能是拉木板的外力小于桌面对长木板的最大静摩擦力，故A错误；
BC．，从图乙可知绳子拉力逐渐增大，即物块与长木板间的静摩擦力逐渐增大，可知拉木板的外力一定在增大；由于绳子不可伸长，可知物块一直处于静止状态，故此过程长木板也处于静止状态，故B正确，C错误；
D．由图乙可知，时，物块与长木板间的静摩擦力达到最大，之后物块与长木板发生相对滑动，故木板可能做变减速直线运动，故D正确。
故选BD。
15. 如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上，B放在弹簧上并紧挨着竖直墙壁。当A、B静止后，用力F沿斜面向上推A，F从零缓缓增大，整个过程中A、B一直处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 存在两个时刻A受到的摩擦力可能大小相等
B. 弹簧的弹力可能减小
C. B与墙之间的摩擦力先变大后变小
D. 若A、B之间的摩擦力变大，则A受到的摩擦力方向一定沿斜面向下
【答案】AD
【解析】
【详解】A．初始时以A为研究对象，则

当施加力F后，物块A仍保持静止，此时
当
摩擦力大小可能相等，故A正确；
B．弹簧形变量不变，则弹簧弹力保持不变，故B错误；
C．初始时，B与墙面间没有弹力作用，摩擦力为零，施加F后B受到A摩擦力不为零，此时B与墙面间有弹力，F竖直向上的分力平衡B受到的墙面的摩擦力，B与墙面之间的摩擦力增大，故C错误；
D．开始时
若，则静摩擦力变大，A受到的摩擦力方向一定沿斜面向下，故D正确。
故选AD。
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
16. 某同学用如图所示的实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验：
（1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是___________（选填器材前的字母）
A．天平 B．秒表 C．刻度尺 D．弹簧测力计
（2）关于实验操作和要求，以下说法中正确的是___________（多选）
A．电磁打点计时器应接220V交流电源
B．小车开始运动前，应使小车靠近打点计时器处
C．操作时，应先接通电源，待稳定后释放小车
D．一定要从纸带上打下的第一个点，选取其以后各点作为计数点
（3）如图所示，由打点计时器得到一条表示小车运动过程的清晰纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。其中G点的读数是___________cm；可计算出打下D点时小车的速度___________m/s；小车运动的加速度大小为___________（计算结果均保留2位有效数字）。
（4）如果实验时电网中交流电源的频率稍有增大，打点时间间隔变为0.017s，而做实验的同学并不知道，那么小车速度的测量值比真实值___________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。
【答案】 ①. C ②. BC ③. 6.50 ④. 0.50 ⑤. 5.0 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]．AD、本实验不需要测量质量和力，不需要天平和弹簧测力计，故AD错误；
B．打点计时器本身就是计时工具，不需要秒表，故B错误；
C．本实验通过研究纸带上点迹分布情况分析小车的运动，所以需要刻度尺测量计数点间的距离，故C正确。
故选C。
（2）[2]A．电磁打点计时器应接不高于8V的交流电源，故A错误；
B．开始时应使重物靠近电磁打点计时器处并保持静止，使纸带上打出更多的点，故B正确；
C．使纸带上打出更多的点，操作时应先接通电源，待稳定后释放小车，故C正确；
D．为了便于测量，不一定要找到电磁打点计时器打下的第一个点，以较清晰的某一个点作为起始计数点即可，故D错误。
故选BC。
（3）[3]刻度尺的最小分度值是1mm，所以G点的读数是6.50cm；
[4]打点计时器电源频率为50Hz，打点的时间间隔为
根据一段位移的平均速度等于这段位移中间时刻的速度求D点速度为
[5]根据
可解得小车运动的加速度
（4）[6]频率偏大，实际时间间隔变小，根据速度计算公式
可得代入计算的时间偏大，所以测量速度将偏小。
17. 某小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，装置如下图甲所示：

（1）本次实验需要用到带细绳套的橡皮条，如图乙中最合适的是___________；
（2）实验中，用两个完全相同的弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90°，其中一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半，请说明这样的操作是___________（选填“合理”或“不合理”），理由是___________。
（3）实验中，小明同学经过一系列规范正确的操作后，选定了合适的标度，用力的图示法作出了用两个弹簧测力计测出的、和用一个弹簧测力计测出的F的图示，如图丙所示。接下来他用虚线把F的箭头端分别与、的箭头端相连接，分析力F与、之间可能存在的关系。你认为小明的方法___________（选填“可行”或“不可行”）。
（4）图丁中弹簧测力计的示数为___________N。
【答案】 ①. C ②. 不合理 ③. 合力超过了弹簧测力计量程 ④. 可行 ⑤. 2.34##2.35##2.36
【解析】
【详解】（1）[1]细绳套越长，测量力的方向越准确，故选C；
（2）[2][3]这样操作不合理，因为合力超过了弹簧测力计量程；
（3）[4]小明的方法符合实验操作规程，可行；
（4）[5]图丁中弹簧测力计的示数为2.35N。
18. 小钢球由静止开始做自由落体运动，经过2.5s落地，g取。求：
（1）它落地时的速度大小是多少；
（2）它在落地前1s内下落的高度是多少？
【答案】（1）25m/s；（2）20m
【解析】
【详解】（1）落地时的速度大小
（2）落地前1s时速度
落地前1s内下落的高度
19. 某车企对新型号汽车进行检测，汽车静止在平直道路上，其前方路面上有一条标志线。汽车以的加速度由静止开始向标志线行驶，当距离标志线时开始刹车，刹车加速度大小，达到标志线汽车时速度大小v＝12m/s，求：
（1）汽车的最大速度；
（2）汽车开始运动后经多长时间到达标志线；
（3）最初汽车到标志线的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由匀变速直线运动速度与位移的关系，对于减速过程中有
解得最大速度为
（2）由匀变速直线运动速度与时间的关系得
，
解得加速时间和减速时间分别为
，
可得汽车从开始运动到标志线需要的时间为
（3）由匀变速直线运动位移与时间关系，可得加速位移为
则最初汽车到标志线的距离为
20. 如图，位于水平地面上质量为的滑块，在大小为、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做匀速直线运动。（g取，，）求：
（1）滑块受到几个力；
（2）地面对滑块的支持力；
（3）滑块与地面之间的动摩擦因数；
（4）如果撤去拉力F，用水平向右的力推静止的滑块，滑块未被推动，其他条件不变，的最大值？（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
【答案】（1）四个力；（2）48N；（3）；（4）16N
【解析】
【详解】（1）物块做匀速直线运动时受重力、支持力、拉力、力F以及摩擦力四个力；
（2）物块在竖直方向上合力为零，即
解得
（3）物块在水平方向的合力为零，所以
解得
（4）该物块与地面的最大静摩擦力为
所以滑块未被推动的推力为最大静摩擦力，即
21. 如图所示，在固定斜面上有一长度的木板A，其上表面以ab为分界线由两种不同材料拼接而成（其中ab以上部分长度为），在木板A的上表面的上端放一小物块B（可视为质点）。同时将A、B由静止释放。已知在B滑到ab分界线之前，B的加速度始终为，A保持静止。
（1）求小物块B滑到ab分界线时的速度；
（2）小物块B滑过ab分界线后，以加速度继续做匀加速直线运动，同时木板A以加速度由静止开始做匀加速直线运动。求整个过程B在A上滑动的总时间；
（3）如果小物块B滑过ab分界线后，施加外力让A保持静止。与（2）中情况相比，小物块B受到的摩擦力是否发生变化？若不变化，用已知量写出摩擦力的表达式；若发生变化，写出B对A的压力的表达式。（已知小物块B的质量为m，木板A的质量为M，A，B间的动摩擦因数为，斜面倾角为，重力加速度为g）
【答案】（1）6m/s；（2）2s；（3）不变化，
【解析】
【详解】（1）刚释放时，对物块B
解得
（2）B在A的上部分滑动时间为，则
解得
B在A的下部分滑动时，由
解得
B在A上滑动的时间为
（3）在（2）中小物块B比木板A运动的快，因此摩擦力是滑动摩擦力。当施加外力让A保持静止时，B仍然收到A的滑动摩擦力。因此不变化，大小为