2023-2024学年广东省广州八十九中高一（上）期中物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省广州八十九中高一（上）期中物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了下列说法正确的是，如图所示，某汽车以10等内容，欢迎下载使用。
A. 研究乒乓球比赛选手发出的旋转球时可以将乒乓球看成质点
B. 速度很大的物体，其加速度可能为零
C. 物理学中引入“质点”概念，运用了极限法思想
D. 因为太阳无时无刻都在运动，所以不能将其当作参考系
2.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法中正确的是( )
A. 图甲中，静止在地面上的足球受到的压力就是它的重力
B. 图甲中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C. 图乙中，静止在地面上的两个足球一定受到相互作用的弹力
D. 图丙中，用脚踢足球时，脚对球的力可能大于球对脚的力
3.一质点运动的v−t图像如图所示，由图可知，质点在( )
A. 第1s内做匀减速运动B. 第1s内的加速度为2m/s2
C. 前3s内的位移为3mD. 第1s内和第6s内的位移大小相等
4.a、b、c为三个质量相同的木块，叠放于水平桌面上，水平恒力F作用于木块b，三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动，如图所示.则在运动过程中( )
A. b作用于a的静摩擦力为零
B. b作用于a的静摩擦力为F3
C. b作用于c的静摩擦力为2F3
D. b作用于c的静摩擦力为零
5.汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后，获得的加速度的大小为4m/s2，那么刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的路程之比为( )
A. 1：3B. 2：3C. 16：25D. 4：5
6.赛龙舟是端午节的传统活动，如图所示v−t图像描述了甲、乙两条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，下列说法正确的是( )
A. 在t2时刻甲、乙龙舟相遇
B. 在0～t1时间内乙龙舟速度变化慢
C. 在0～t2时间内甲、乙龙舟平均速度相等
D. 整个过程甲与乙龙舟在途中会出现船头并齐情况
7.一汽车在水平路面上运动，突遇前方障碍开始刹车，在刹车过程中的位移x与时间t关系是x=6t−t2(t以s为单位，x以m为单位)，则物体( )
A. 汽车刹车时间为4sB. 加速度为1m/s2
C. 4s末速度为2m/sD. 第3s内的位移为1m
8.如图所示，某汽车以10.8km/h的速度匀速进入小区智能道闸，道闸智能系统用了0.3s的时间识别车牌号，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，车恰好停在距自动栏杆2.5m处。已知该道闸的车牌识别起点线到自动栏杆的距离为7m，司机的反应时间为0.7s，则汽车刹车时的加速度大小为( )
A. 2m/s2B. 3m/s2C. 4m/s2D. 5m/s2
9.从离地320m的空中由静止开始自由落下一个小球，不计空气阻力(g=10m/s2)，下列说法正确的是( )
A. 经过10s小球落到地面
B. 小球的平均速度为40m/s
C. 小球落到地面时瞬间速度大小为100m/s
D. 从开始下落的时刻起，小球在最后2s内下落的高度为140m
10.在某次百米田径比赛中，用轨道摄像机拍摄运动员的比赛过程，摄像机和运动员都在水平方向上运动，两者的位移x随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B. 0～t1时间内摄像机在前，t1～t2时间内运动员在前
C. 0～t2时间内摄像机与运动员的平均速度相同
D. 全过程中运动员的速度先小于摄像机的速度后大于摄像机的速度
11.如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s，则( )
A. 汽车经过A点的速度大小为5m/s
B. A点与O点间的距离为20m
C. 汽车从O点到A点需要的时间为5s
D. 汽车从O点到B点的平均速度大小为7.5m/s
12.如图所示，小球以5m/s的初速度冲上光滑的斜面(斜面很长)经过2s速度大小变为3m/s，则关于小球的运动，下面说法正确的是( )
A. 5s末速度可能为0
B. 2s内的位移可能为0
C. 加速度大小可能为4m/s2，方向沿斜面向下
D. 2s内的平均速度可能为1m/s，方向沿斜面向上
13.利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中，需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。

(1)本实验采用电火花计时器，所接电源应为220V的______ (填入正确选项前的字母)。
A.直流电
B.交流电
(2)实验开始时，接通打点计时器电源和释放重物，这两个操作之间的顺序关系是______ (填入正确选项前的字母)。
A.先接通电源再释放重物
B.先释放重物再接通电源
(3)为了减小误差，重物应选______ (填入正确选项前的字母)。
A.木块
B.铁块
C.塑料块
(4)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有______ (填入正确选项前的字母)。
A.天平
B.停表
C.刻度尺
(5)实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得打下C点时重物的速度大小是______ m/s，重物的加速度大小是______ m/s2。(都保留两位有效数字)
14.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时，得到如图甲所示的F−L图象，由图象可知，弹簧原长L0=______cm，求得弹簧的劲度系数k=______N/m。
(2)按如图乙的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1 N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为______cm.由此可推测图乙中所挂钩码的个数为______个。
15.画出下图中静止物体A所受的力的示意图．(球面是光滑的，其他粗糙)
16.一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现前方有需要停车的危险信号，司机立即采取刹车措施，已知司机反应时间为0.2s。该车在刹车过程中加速度的大小为5m/s2，求：
(1)在司机反应时间内，汽车行驶的位移为多少？
(2)从刹车开始经过5s时汽车前进的距离？
17.浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面120m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面40m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。(g取10m/s2)试求：
(1)此过程中的最大速度是多少？
(2)座舱减速时的加速度大小？
(3)整个过程下落的总时间是多少？
18.开车使用手机是一种分心驾驶的行为，极易引发交通事故。如图所示，一辆出租车在平直公路上以v1=20m/s的速度匀速行驶，此时车的正前方90m处有一电动三轮车，正以v2=8m/s的速度匀速行驶，而出租车司机此时正低头看手机，t1=2.5s后才发现危险，司机立刻采取紧急制动措施，再经t2=0.5s后汽车以最大加速度a=8m/s2开始做匀减速直线运动。

(1)当出租车开始减速时，出租车与三轮车间的距离是多少？
(2)在汽车刹车过程中，判断两车是否相撞，若不相撞，求出最小间距；若相撞，写出证明过程；
(3)若一开始的距离为44米，判断两车是否相撞，若不相撞，求出最小间距；若相撞，求从出租车减速开始，经过多长时间二车相撞。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A.研究乒乓球比赛选手发出的旋转球时不可以将乒乓球看成质点，故A错误；
B.根据加速度的定义可知，物体的加速度与速度没有必然联系，速度很大的物体，其加速度可能为零，故B正确；
C.物理学中引入“质点”概念，运用了理想化模型，故C错误；
D.参考系的选择是任意的，太阳可以当作参考系，故D错误。
故选：B。
A.根据质点的含义分析作答；
B.根据加速度的定义以及加速度与速度的关系分析作答；
C.质点是一种理想化模型；
D.参考系的选择是任意的，据此分析作答。
本题考查了物理中的基本概念、基本模型和基础知识的理解和运用，沿加强知识的理解和积累。
2.【答案】B
【解析】解：A.静止在地面上的足球受到重力和地球给它的支持力，压力的施力物体为足球，受力物体为地面；重力的施力物体为地球，受力物体为足球，两个力为不同性质的力，所以静止在地面上的足球受到的压力就是它的重力说法不对，故A错误；
B.静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变，对跟地面接触的足球有支持力，故B正确；
C.静止在地面上的两个足球，如果受到相互作用的弹力，足球水平方向受力不平衡，跟静止状态矛盾，故静止在地面上的两个足球一定不受到相互作用的弹力，故C错误；
D.用脚踢足球时，脚对球的力与球对脚的力是一对作用力和反作用力，作用力和反作用力大小相等方向相反，故D错误。
故选：B。
压力和重力为不同性质的力；弹力产生的条件是接触且发生弹性形变，形变的物体为施力物体；作用力与反作用力总是大小相等方向相反。
本题以体育比赛为载体考查相关的物理知识，注重了物理和生活的联系，考查了学生学以致用的能力。要注意理解弹力的产生以及性质。
3.【答案】D
【解析】解：A、第1s内质点沿负方向做匀加速运动，故A错误；
B、第1s内的加速度为a=ΔvΔt=−2−01m/s2=−2m/s2，故B错误；
C、根据v−t图像与时间轴所围的面积表示位移，可得前3s内的位移为x=−2×32m=−3m，故C错误；
D、根据v−t图像与时间轴所围的面积表示位移，由几何知识可知，第1s内和第6s内的位移大小相等，故D正确。
故选：D。
由v−t图像能直接读出质点的运动情况，根据图像的斜率求质点的加速度，根据图像与时间轴所围的面积表示位移，来求质点通过的位移。
本题是速度—时间图像问题，要明确v−t图像的斜率和面积的物理意义，知道v−t图像的斜率表示加速度，图像与时间轴围成的面积表示位移。
4.【答案】A
【解析】解：AB.以a为研究对象，分析得知a相对于b没有运动趋势，则b作用于a的静摩擦力为零，否则a所受合力不为零，不可能做匀速直线运动，故A正确，B错误。
CD.以ab作为整体为研究对象，根据平衡条件可知，c对b的静摩擦力大小等于F，方向与F相反，则知b作用于c的静摩擦力为F，故CD错误。
故选：A。
三个木块以相同速度做匀速直线运动，受力都平衡，分别以a和ab整体为研究对象，分析b作用于a的静摩擦力和c作用于b的静摩擦力。
本题涉及三个物体的平衡问题，关键是灵活选择研究对象，根据平衡条件分析并求解摩擦力，要特别注意a不受摩擦力的分析方法。
5.【答案】C
【解析】解：刹车时间为：t=v0a=204s=5s，刹车后6s内汽车通过的路程与5s内的位移相等。
刹车2s内的位移：x1=v0t1−12at12=20×2m−12×4×22m=32m
刹车后6s内汽车通过的路程：x2=v02t=202×5m=50m
则：x1：x2=32：50=16：25，故C正确、ABD错误。
故选：C。
求出刹车时间，根据位移计算公式求解刹车2s内的位移和刹车后6s内汽车通过的路程，由此分析。
本题考查了运动学中的刹车问题，注意汽车速度减为零后不再运动。所以解答此类问题的一般方法是先判断速度减为零的时间，判断给定的时间内汽车是否已经静止，再选用合适的公式进行解答。
6.【答案】D
【解析】解：A、由v−t图像与时间轴所围的面积表示位移可知，0−t2时间内甲、乙龙舟的位移不等，而t=0时刻，甲、乙龙舟在同一起点，所以在t2时刻甲、乙龙舟没有相遇，故A错误；
B、根据v−t图像的斜率表示加速度，由图可知，在0～t1时间内，乙龙舟的加速度大于甲龙舟的加速度，而加速度表示速度变化的快慢，则在0～t1时间内，乙龙舟速度变化快，故B错误；
C、在0～t2时间内，乙龙舟的位移大于甲龙舟的位移，所用时间相等，所以乙龙舟的平均速度大于甲龙舟的平均速度，故C错误；
D、由v−t图像与时间轴所围的面积表示位移可知，整个过程中甲、乙龙舟的位移会相等，在途中会出现船头并齐情况，故D正确。
故选：D。
由v−t图像与时间轴所围的面积表示位移，分析甲、乙龙舟位移关系，结合初始位置关系，判断甲、乙龙舟能否相遇；根据图像的斜率大小分析加速度大小，从而判断速度变化快慢；根据位移关系和时间关系判断平均速度关系。
本题考查速度—时间图像，要理解v−t图像的物理意义，知道v−t图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的斜率表示加速度。
7.【答案】D
【解析】解：B、根据位移—时间关系可得x=v0t−12at2，则初速度大小为：v0=6m/s，加速度大小为：a=2m/s2，故B错误；
A、汽车刹车时间为：t=v0a=62s=3s，故A错误；
C、汽车刹车时间为3s，则4s末的速度为零，故C错误；
D、逆向分析，第3s内的位移为：x=12at12=12×2×12m=1m，故D正确。
故选：D。
根据位移—时间关系求解初速度和加速度大小，结合运动学公式进行分析。
本题考查了运动学中的刹车问题，注意汽车速度减为零后不再运动。所以解答此类问题的一般方法是先判断速度减为零的时间，判断给定的时间内汽车是否已经静止，再选用合适的公式进行解答。
8.【答案】B
【解析】解：汽车的速度v0=10.8km/h=3m/s，
汽车在前t1=Δt+t0=0.3s+0.7s=1.0s内做匀速直线运动，位移为：x1=v0t1=3×1m=3m
随后汽车做减速运动，位移为：x2=x0−x1−x3=7m−3m−2.5m=1.5m
又：x2=v022a
代入数据解得：a=3m/s2，故B正确，ACD错误。
故选：B。
汽车在前0.3s+0.7s内做匀速运动，先求匀速的位移，第二阶段汽车刹车到停止，求出刹车位移，然后结合距离关系即可求出。
本题考查匀变速运动位移公式的应用，由题意分阶段运用运动学公式加以解决即可。弄错运动情景，是处理较复杂直线运动时易犯的错误。
9.【答案】BD
【解析】解：A、根据h=12gt2得：t= 2hg= 2×32010s=8s，故A错误；
B、小球下落用时8s，平均速度v=ht=3208m/s=40m/s，故B正确；
C、小球落到地面时瞬间速度v=gt=80m/s，故C错误；
D、开始下落前6s位移h′=12gt′2=12×10×62m=180m，小球在最后2s内下落的高度为△h=h−h′=320m−180m=140m，故D正确；
故选：BD。
小球做自由落体运动，是初速度为0加速度为g的匀加速直线运动，由位移公式求出落地时间为8s；由平均速度公式v=xt求出平均速度；由速度公式v=gt求出落地速度；先求出前6s内位移，再求出小球落地前最后2s内的位移。
自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，遵守匀变速运动的普遍规律，本题也可以作速度图象求解。
10.【答案】CD
【解析】解：A.x−t图像的纵坐标表示物体的位移，纵坐标的正负表示位移的方向，故x−t图像只能表示直线运动的规律，可知在水平方向上，摄像机和运动员都做直线运动，故A错误；
B.x−t图像反映了物体的位置随时间的变化情况，由图可知，0～t2时间内摄像机一直在前，t2之后运动员在摄像机前，故B错误；
C.由图可知，0～t2时间内摄像机与运动员的位移相同，所用时间相同，则平均速度相同，故C正确；
D.x−t图像的斜率表示速度，可知0～t2时间内摄像机的速度先大于运动员的速度，再等于运动员的速度，后小于运动员的速度，故D正确。
故选：CD。
x−t图像的纵坐标表示物体的位移，纵坐标的正负表示位移的方向，故x−t图像只能表示直线运动的规律；
x−t图像反映了物体的位置随时间的变化情况；
x−t图像的斜率表示物体运动的速度；
平均速度是位移与时间的比值；
本题考查x−t图像。解题关键在于明白x−t图像只能表示直线运动的规律，反映物体的位置随时间的变化情况；x−t图像的斜率表示物体运动的速度。
11.【答案】AD
【解析】解：A、AB段：AB的中间时刻的瞬时速度为：v1=xt=10m/s
vB=v1+at2
联立解得：a=103m/s2
vB=vA+at
vA=5m/s，故A正确；
BC、由O到A，根据速度位移公式：vA2=2axOA
速度公式：vA=at′
解得：xOA=154m，t′=1.5s，故BC错误；
D、O点到B点的平均速度为：v−=xAB+xOAt+t′=7.5m/s，故D正确。
故选：AD。
根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度结合速度公式求出加速度和A点的速度，再根据速度位移公式和速度公式求出O到A的时间和位移，最后根据平均速度公式求解。
掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系及位移速度关系是正确解题的关键。
12.【答案】ACD
【解析】解：
CD、若2s后物体的速度仍向上，则有：a=ΔvΔt=3−52m/s2=−1m/s2；v−=v+v02=3+52m/s=4m/s
若2s后速度方向向下，则有：a=ΔvΔt=−3−52m/s2=−4m/s2，v−=v+v02m/s=−3+52m/s=1m/s
负号说明加速度向下，故CD正确；
A、若a=−1m/s2，则5末的速度为：v=v0+at=5+(−1)×5=0，故A正确；
B、根据位移—时间公式x=v+v02t可知，不论2s末的速度方向向哪，该段时间内的平均速度不可能为零，故位移不会为零，故B错误；
故选：ACD。
据匀变速直线运动的速度—时间公式求出物体的加速度，注意2s速度大小可能与原速度相同或相反；然后利用匀变速直线运动规律分析各项即可
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度—时间公式，并能灵活运用，注意公式的矢量性，明确末速度可能向下也可能向上
13.【答案】B A B C 2.0 9.6
【解析】解：(1)本实验采用电火花计时器，所接电源应为220V的交流电，故选B；
(2)实验开始时，要先接通打点计时器电源后释放重物，故选A；
(3)为了减小误差，重物应选质量较大且体积较小的铁块，故选B。
(4)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有刻度尺；实验不需要测量物块的质量，不需要天平；打点计时器本身就是计时仪器，不需要秒表；故选C；
(5)打下C点时重物的速度大小是vC=xBD2T=24.96+15.352×0.1×0.01m/s=2.0m/s
重物的加速度大小是a=xEC−xCA4T2=34.56+24.96−15.35−5.754×0.12×0.01m/s2=2.0m/s2
故答案为：(1)B；(2)A；(3)B；(4)C；(5)2.0；9.6
(1)根据打点计时器的工作电源及工作电压分析作答；
(2)(3)(4)根据实验原理、注意事项分析作答；
(5)根据逐差法求加速度；
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，求解C点速度。
本题考查了打点计时器的使用，掌握根据纸带求瞬时速度和加速度的方法。
14.【答案】3.0 200 1.50 3
【解析】解：(1)当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长为L0=3.0cm
由F=kx，知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即k=12−09.0−3.0N/cm=200N/m。
(2)由图可知，该刻度尺的读数为：1.50cm
可知弹簧被压缩：△x=L0−L=3.0−1.50=1.5cm
弹簧的弹力：F=k△x=200×1.5×10−2=3N
已知每个钩码重G=1N，可推测图b中所挂钩码的个数为3个。
故答案为：(1)3.0，200；(2)1.50，3。
(1)该图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长。由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比。图线的斜率即为弹簧的劲度系数。
(2)刻度尺的读数要估读一位，由胡克定律求出弹簧的弹力，然后推测钩码的个数。
要注意区分弹簧的原长，实际长度和伸长量x，并明确三者之间的关系。在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数。
15.【答案】解：
第1个图：物体A受到重力、斜面的支持力和静摩擦力．第2个图：物体A受到重力、地面的支持力和向左的静摩擦力、绳的拉力．第3个图：物体A受到重力、半球的支持力和绳的拉力．第4个图：物体A受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力．分别作出力图如图所示．
【解析】首先分析物体A的受力情况，再作出力的示意图．首先分析重力，再分析接触力：弹力和摩擦力．
本题考查学生分析受力的能力．对物体受力分析，一般先分析不接触力：重力、电场力和磁场力．再分析接触力：弹力和摩擦力．
16.【答案】解：(1)在司机反应时间内，汽车做匀速直线运动，根据运动学公式，可得汽车行驶的位移为：x=vt=20×0.2m=4m
(2)设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t0，选初速度方向为正方向，由于汽车做匀减速直线运动，加速度a=−5m/s2
由速度—时间公式，可得：t0=0−v0a=0−20−5s=4s
由于4s