福建省莆田九中2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份福建省莆田九中2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、2023年10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮，从中国空间站天和核心舱荣耀归来，稳稳降落在酒泉东风着陆场。下列说法正确的是( )
A.景海鹏在乘坐返回舱返回地球过程中相对于朱杨柱是运动的
B.桂海潮在乘坐返回舱返回地球过程中相对于地面是运动的
C.神舟十六号飞船在环绕地球飞行时，相对于太阳是静止的
D.2023年10月31日8时11分是神舟十六号载人飞船着陆的时间
2、如图所示为一辆洒水车及其剖面图，洒水车的水罐内装满了水，当洒水车在水平路面上进行洒水作业时，水罐和水的共同重心将( )
A.先上升后下降B.一直上升C.一直下降D.先下降后上升
3、关于四种与足球有关的情境，下列说法正确的是( )
A.图甲，静止在草地上的足球对地面的压力就是它的重力
B.图乙，静止在水平地面上的两个足球间一定有弹力
C.图丙，踩在脚下且静止在地面上的足球一定只受一个弹力的作用
D.图丁，打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变
4、如图为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球在阻力很小的斜面上从静止滚下，利用滴水计时记录铜球运动的时间，关于伽利略的“斜面实验”，下列说法正确的是( )
A.伽利略利用斜面便于测量铜球运动的速度
B.伽利略通过对自由落体运动的研究，进行合理外推得出铜球在斜面上做匀变速运动
C.伽利略利用斜面“冲淡重力”，延长铜球的下落时间，使测量时间更容易
D.伽利略通过对铜球在斜面上运动的研究，实验结果可外推至斜面倾角增大至90°，合理推理出铜球运动的位移与时间成正比的规律
5、科学训练可以提升运动成绩。某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图象如图所示。由图象可知( )
A.时间内，训练后运动员的平均加速度大
B.时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
C.时间内，训练后运动员的平均速度小
D.时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
6、2021年10月14日，青岛市城阳区人民法院对一起高空抛物案件作出一审判决，判处被告人玉某某拘役三个月，并处罚金人民币二千元。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，威胁着行人安全。某地消防员为了测试高空抛物的危害，将一个石块从离地面H楼顶自由下落，当石块的速度大小等于着地时速度一半时，它距地面的高度为( )
A.B.C.D.
二、多选题
7、在物理学研究过程中有许多物理学研究方法，如控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.加速度的定义式，采用了比值定义法
B.在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法
C.根据速度定义式，当非常小时，表示物体在时刻t的瞬时速度，这里采用了比值定义法
D.说生活中的下落运动遵循自由落体运动规律采用了理想模型的方法
8、下列给出的四组图象中，能够正确反映同一直线运动的是( )
A.B.
C.D.
9、一质点运动的图象为如图所示的一段抛物线，则下列说法正确的是( )
A.质点做往返的直线运动
B.质点的加速度大小为
C.质点做加速度先减小后增大的直线运动
D.质点在第内的平均速度为
10、如图，长度之比为的A、B两木块并排固定在水平地面上，一颗子弹以速度水平射入。若子弹在木块中做匀减速运动且穿过B木块后速度恰好为零，则( )
A.穿过A、B木块所用时间之比为
B.穿过A、B木块所用时间之比为
C.射入A、B木块时的速度之比为
D.射入A、B木块时的速度之比为
三、作图题
11、如图甲所示，一块背面有磁性的黑板擦重为G，被吸附在竖直的黑板上，处于静止状态，黑板对它的吸引力为F。请对黑板擦进行受力分析，在乙图中作出它的受力示意图。（要求：①作用点画在几何中心②用刻度尺作图③请确认清楚了再画再答题卡上，不得涂改。否则不得分）
四、实验题
12、（1）一把刻度模糊的弹簧测力计，某同学把它按图中所示安装起来，物重，测得弹簧伸长了，不计弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力，则该弹簧测力计的读数是_______N，弹簧的劲度系数是_______。
某研究小组用如图甲所示的实验装置测自由落体的加速度。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可求出自由落体加速度。
（2）除图甲中所示的装置之外，还必须使用的器材是_______。
A.直流电源、秒表、刻度尺
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源（频率）、秒表、刻度尺
D.交流电源（频率）、刻度尺
（3）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的步骤是_______。
A.按照图甲安装好实验器材并连接好电源
B.先打开夹子释放纸带，再接通电源开关
C.选择质量大、体积小的重锤
D.测量纸带上各点到释放点间的距离，用公式，求出各点的速度
（4）小林同学选取一条符合要求的纸带从中截取一段，如图乙所示，是五个计数点，从O开始每隔一个点选一个计数点，用毫米刻度尺测得，根据以上数据可知，当打点计时器打下点时，重物下落的速度大小是_______m/s，重物下落的加速度是_______。若用其他更准确的方法测出重物下落的加速度为，则本实验加速度测量值的相对误差的绝对值为_______。（结果保留3位有效数字）
（5）小学同学选择用光电门测量自由落体加速度，装置如图丙所示，直径为d的小球从释放器静止下落，由光电计时器读出小球通过光电门1、2所用的时间分别为，用刻度尺得两光电门中心之间得距离为h，则小球经过光电门1时得速度表达式_______，小球的加速度表达式_______（以上表达式均用题目提供的已知字母表示）。
五、计算题
13、如图甲所示，一个人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为的木箱，木箱所受的摩擦力f与水平推力F的关系如图乙所示，g取。求：
（1）木箱受到的最大静摩擦力多大；
（2）当水平推力和时，判断木箱受到是静摩擦力还是滑动摩擦力，及木箱受到的摩擦力和各多大；
（3）木箱被推动以后，将水平推力减小为，直到静止前地面对木箱的摩擦力的大小；
（4）木箱与地面间的动摩擦因数μ。
14、2020年12月1日，嫦娥五号探测器的着陆历经悬停避障，缓速下降和自由下落等阶段，现对着陆过程简化为：探测器（可视为质点）先在离月球表面高度100米处悬停（速度为零），后竖直向下匀加速直线运动到离月球表面高度50米处，恰好以的速度竖直向下做匀减速直线运动，至离月球表面高度30米处速度减为零，然后缓慢下降至离月球表面高度1.25米时关闭发动机，并开始以自由落体的方式降落，经落至月球表面时利用着陆腿的缓冲实现软着陆，求：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）探测器落至月球表面时速度的大小；
（3）探测器从离月球表面高度100米处运动到离月球表面高度30米处所用时间T；
15、2022年7月20日，北京正式开放国内首个无人化出行服务商业化设点，首批25辆北汽极狐无人驾驶的“智能车”正式获准开展常态化付费出行服务。
（1）智能车车身装有多个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，能随时“嗅”着周围80m范围内车辆和行人的“气息”。若智能车在某路段刹车的加速度大小为，为不撞上前方静止的障碍物，智能车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少?
（2）若智能车以20m/s的速度行驶，某时刻一汽车以30m/s的恒定速度突然驶入智能车的正后方10m处，智能车立即加速，求其加速度至少多大才能避免两车相撞?
（3）若智能车正以30m/s的速度在平直公路上行驶。某时刻一汽车突然变道到同一车道的正前方，速度大小为20m/s。后方智能车立即以的加速度一直做匀减速运动。减速2s后，前方汽车司机发现了后车，立即以的加速度做匀加速运动（不计司机的反应时间）。若两车最近时相距1.5m，求智能车刚开始减速时与汽车之间的距离。
参考答案
1、答案：B
解析：A.景海鹏在乘坐返回舱返回地球过程中相对于朱杨柱位置没有发生变化，所以聂海胜相对于汤洪波是静止的，故A错误；
B.桂海潮在乘坐返回舱返回地球过程中返回舱相对于地面位置发生了变化，所以桂海潮相对于地面是运动的，故B正确；
C.地球相对于太阳是运动，神舟十六号飞船在环绕地球飞行时，神舟十二号相对于太阳也是运动的，故C错误；
D.2023年10月31日8时11分是神舟十六号载人飞船着陆的时刻，是着陆的一瞬间，是时间轴上的一点，不是时间间隔，故D错误。
故选B。
2、答案：D
解析：装满水的水罐和水整体的重心近似在几何中心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，当水快流完时，重心又上升，最后又处于几何中心，故重心的位置先下降后上升；故D正确。
故选D。
3、答案：D
解析：A.图甲，静止在草地上的足球对地面的压力大小等于它的重力，但压力作用在地面上，重力作用在足球上，且压力和重力是不同性质的力，所以压力不是重力，故A错误；
B.图乙，静止在水平地面上的两个足球虽然接触，但之间没有弹力，故B错误；
C.图丙，踩在脚下且静止在地面上的足球受到两个弹力的作用，即脚对球的压力和地面对球的支持力，故C错误；
D.图丁，打到球网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变，故D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：AC.在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力的作用，铜球沿斜面运动较慢，使测量时间更容易，进而合理地“外推”来判断自由落体运动的本质，伽利略利用斜面测量每段时间内铜球下落的位移，间接地计算运动速度的变化，并不是直接测量铜球的速度，故A错误，C正确；
B.伽利略通过铜球在斜面做匀变速运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速运动，故B错误；
D.伽利略通过对铜球在斜面上运动的研究，实验结果可外推至斜面倾角增大至90°，合理推理出铜球运动的位移与时间的平方成正比的规律，故D错误。
故选C。
5、答案：D
解析：在图象中，训练前运动员在时刻的速度较大，因此在时间内，运动员训练后的平均加速度小于训练前的平均加速度，A项错；图线与横轴所围面积表示运动员的位移，由图可知，在时间内，运动员训练前跑过的距离较大，B项错；同理，由图象可知，时间内，训练后运动员通过的位移较大，故训练后平均速度较大，C项错；时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动，D项正确。
6、答案：A
解析：设落地时的速度为v，根据自由落体运动规律可得
解得
设当石块的速度大小等于着地时速度一半时距地面的高度为h，则
解得
故选A。
7、答案：AD
解析：A.加速度的定义式，采用了比值定义法，故A正确；
B.在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了理想模型法，故B错误；
C.根据速度定义式，当非常小时，表示物体在时刻t的瞬时速度，这里采用了极限的思维方法，故C错误；
D.说生活中的下落运动遵循自由落体运动规律时，忽略了空气阻力的作用，故采用了理想模型的方法，故D正确；
故选AD。
8、答案：BC
解析：A图中位移时间图象表示0-3s内物体静止，3-5s内物体也静止，故A错误；B图中速度时间图象表示0-3s内物体以速度6m/s匀速运动，3-5s内物体匀加速运动，加速度为，故B正确；C图中位移时间图象表示物体先静止后匀速运动，速度大小为2m/s，而速度图象在前3s为速度为零，3-5s做匀速运动大小为2m/s，故C正确；D图中位移时间图象表示0-3s内物体处于静止状态，3-5s内物体匀速运动，而加速度时间图象中0~3s内物体做加速度为零的运动，3～5s内物体做匀加速直线运动，状态不一致，故D错误。
9、答案：AD
解析：A.图象反映的是质点在一条直线上的位置随时间变化的情况，质点从位移为0处开始运动，运动到最大位移后又返回到位移为0处，故质点做的是往返的直线运动，故A正确；
BC.图中图象是一段抛物线，说明质点在做匀变速直线运动，根据公式
将坐标（2，0）、（1，10）代入可得
故BC错误；
D.质点在第内的平均速度为
故D正确。
故选AD。
10、答案：BD
解析：利用逆向思维子弹做初速度为0的匀加速直线运动则有
AB.设B木块的长度为2L，根据位移与时间公式
则通过B木块的时间为
则通过A木块的时间为
所以穿过A、B木块所用时间之比为，则A错误；B正确；
CD.由速度与时间公式
则射入A木块时的速度为
射入B木块时的速度为
所以射入A、B木块时的速度之比为，则C错误；D正确；
故选BD。
11、答案：
解析：黑板擦受到黑板水平向左的吸引力和水平向右的弹力，两力大小相等；
受到竖直向下的重力和黑板对其竖直向上的摩擦力，两力大小相等，如图：
12、答案：（1）5；250
（2）D
（3）BD
（4）2.23；9.60；2.04%
（5）；
解析：（1）根据受力平衡可得弹簧测力计的弹力为
即弹簧测力计的读数是5N；
弹簧的劲度系数为
（2）在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离，打点计时器的工作电源是频率的交流电源，打点计时器具有计时功能，因此不需要秒表。
故选D；
（3）A.按照图甲安装好实验器材并连接好电源，故A正确；
B.为充分利用纸带，应先接通电源开关，再打开夹子释放纸带，故B错误；
C.选择质量大、体积小的重锤可以减小阻力影响，故C正确；
D.本实验的目的是测自由落体的加速度，实验时应测量纸带上各点到释放点间的距离，用中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度来求出各点的速度，不能直接用公式求出各点的速度，故D错误。
本题选错误项，故选BD；
（4）交流电源的频率为50Hz，从O开始每隔一个点选一个计数点，则打点时间间隔为
根据匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度可得打下点B时重物下落的速度大小为
根据逐差法，重物下落的加速度为
本实验加速度测量值的相对误差为
（5）小球经过光电门1时得速度为
小球经过光电门2时得速度为
小球的加速度表达式为
13、答案：（1）（2），（3）（4）
解析：（1）由图乙发现当摩擦力达到21N后突然减小到20N之后保持不变，故木箱与地面间的最大静摩擦力为
（2）由图乙可知当时木箱保持静止，根据平衡条件可知
当时，木箱已经运动，此时为滑动摩擦力，由图乙可知滑动摩擦力大小为20N，故
（3）木箱被推动以后，将水平推力减小为5N，物体做减速运动，直到静止前地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力，所以
（4）由图乙可知木箱的滑动摩擦力为20N，所以有
14、答案：（1）（2）（3）14s
解析：（1）探测器从离月球表面高度以自由落体的方式降落，经落至月球表面，根据匀变速直线运动位移时间公式可得
解得
（2）探测器落至月球表面时速度大小为
（3）探测器在离月球表面高度100米初速度为零向下匀加速直线运动到离月球表面高度50米处，速度为，该过程探测器下降了，设该过程时间为，根据匀变速直线运动位移速度公式可得
解得
故
探测器以的速度竖直向下做匀减速直线运动，至离月球表面高度30米处速度减为零，设此过程加速度大小为，下降的高度为
根据匀变速直线运动位移速度公式可得
解得
设此过程时间为，则
故探测器从离月球表面高度100米处运动到离月球表面高度30米处所用时间为
15、答案：（1）20m/s（2）（3）19m
解析：（1）对智能车，由运动学公式有
解得
（2）设加速度大小为，两车恰好不相撞，即智能车速度变为30m/s时，两车距离为零，则有
又
联立，可得
（3）智能车减速后，其速度为
解得
设再经后，两车相距最近时，速度相同，则有
解得
设智能车刚开始减速时与汽车之间的距离为s，则有
解得