福建省福州市第三中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题

这是一份福建省福州市第三中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第、第、第内前进的距离分别是、、。下列物理量中，用来描述汽车运动快慢的是（ ）
A．位移B．时间C．速度D．加速度
2．下面涉及运动概念的的几个说法，你认为哪一个是正确的（ ）
A．“第3s内”是一个时刻
B．“位移”大小总是等于路程大小，方向由初位置指向末位置
C．汽车以20km/h的速度通过西环路，这个速度是“平均速度”
D．“加速度”是描述速度变化大小的物理量，它是矢量
3．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，某同学以下落过程中的某一点为原点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量各时刻的位置坐标x1、x2、x3、x4。为了利用频闪照片证明自由落体运动是匀加速直线运动，以下几种方案合理的是（ ）
A．看各位置坐标x1、x2、x3、x4是否成等差数列
B．看各相邻位置坐标差（x1-0）、（x2-x1）、（x3-x2）、（x4-x3）是否成等差数列
C．作x-t图，看图线是否为一条直线
D．作x-t2图，看图线是否为一条直线
4．如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面竖直上抛，在小球竖直向上运动的过程中，小球做初速度为加速度为g的匀减速直线运动，不计空气阻力，在上升过程中，关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．影子做初速度为，加速度为g的匀减速直线运动
B．影子做初速度为，加速度为g的匀减速直线运动
C．影子做初速度为，加速度为的匀减速直线运动
D．影子做初速度为，加速度为的匀减速直线运动
二、多选题
5．某同学对下列画“阴影”的物体进行受力分析，正确的是（ ）
A． 球静止，两接触面光滑
B． 球静止，斜面光滑
C． 一起向右匀速运动
D． 各接触面光滑
6．一物体先做初速度为零的匀加速运动，加速度为，当速度达到时，改为以做匀减速运动直至速度为零，在加速和减速过程中，物体的位移和所用时间分别为、和、，下列式子成立的是（ ）
A．B．
C．D．
7．如图为甲．乙两质点同时沿同一直线运动的位移-时间图象。关于两质点的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．在0~t0时间内，甲乙的运动方向相反
B．在0~2t0时间内，甲的速度一直在减小
C．在0~t0时间内，乙的速度一直增大
D．在0~2t0时间内，甲乙发生的位移大小相等
8．a、b两质点沿直线Ox轴正向运动，时刻，两质点同时到达坐标原点O，测得两质点在之后的运动过程中，其位置坐标x与时间t的比值随时间t变化的关系如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．质点a做匀加速运动的加速度为
B．质点b做匀速运动的速度为
C．时，a、b再次到达同一位置
D．时，a、b再次到达同一位置
三、填空题
9．一个皮球从8m高的地方落下，碰撞地面后又反弹起到5m高的地方，则皮球通过的路程是 m，该球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移大小是 m。
10．如图所示，重为20N的物体在水平面上向左运动，同时受到大小为10N方向水平向右的力F的作用，物体和水平面间的动摩擦因数为0.2，则物体受到的摩擦力大小为 ，方向是 。
四、实验题
11．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为 、 。遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为，滑块的加速度 。（结果均保留三位有效数字）
12．打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
（1）图乙是 （填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是 （填“交流”、“交流”、“四节干电池”）。
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度，并将计算结果填入上表中，要求保留3位有效数字。
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。( )
③由所画速度—时间图像求出小车加速度为 。（保留两位有效数字）
④根据速度—时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度 。（保留两位有效数字）
（3）打点计时器原来使用的电源的频率是，若在实验过程中交流电的频率为而未被发觉，这样计算出的加速度值与真实值相比将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13．某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为），弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：
①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；
②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；
③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；
④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。
回答下列问题：
(1)根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像 ；
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为 ；若g取，则本实验中 （结果保留3位有效数字）。

五、解答题
14．如图所示，冰壶在运动员推力作用下由静止开做匀加速直线运动，加速度大小为a1=1.0m/s2，t1=3.0s末撤掉推力，冰壶又沿直线匀减速前进了x=30m停止。求冰壶：
（1）3.0s末的速度大小v；
（2）前3.0s内运动的位移大小x1 ；
（3）运动的总时间t 。
15．小明利用木块做了几个跟摩擦力相关的实验，木块的质量为0.5kg，取。
（1）如图所示，小明同学用垂直于墙的力F将木块压在竖直墙上，墙和木块之间的动摩擦因数为，已知力F=15N，求：
①若木块下滑，木块受到的墙面的摩擦力的大小．
②若将压木块的力增大到2F，木块静止，求木块受到的摩擦力的大小．
（2）如图所示，小明同学将木块夹在两长木板之间，左右两边对木板的水平压力大小相等，木块可在两长之间以的速度竖直向下匀速下滑．如果保持两水平压力的大小方向不变，要使木块以的速度匀速向上滑动，那么对木块竖直向上的推力应多大？
16．如图甲所示，小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，规定沿斜面向下为正方向，小球在时刻运动到点与挡板发生碰撞（碰撞时间忽略不计），然后沿着斜面向上做加速度大小为的匀减速直线运动，在时刻到达点，此时速度正好为0，接着从点向下运动到点，到达点的时刻为，以上过程的图像如图乙所示，已知与时间的图像平行，与大小的差值为。计算结果可保留根式，求：
（1）小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小；
（2）时刻小球的速度大小；
（3）时间内小球的平均速度大小。

数值

0.479
0.560
0.640

l
1
2
3
4
5
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40
参考答案：
1．C
【详解】A．位移是描述物体位置变化情况的物理量，不表示运动的快慢，故A错误；
B．时间表示的是两个时刻之间的间隔，不表示运动的快慢，故B错误；
C．速度是位移与时间的比值，表示单位时间内运动的位移大小，速度越大，说明运动越快，故C正确；
D．加速度是速度变化量与时间的比值，表示的是速度变化的快慢，加速度越大，速度变化越快。
故D错误。
2．C
【详解】A．“第3s内”是指从第2s末到第3s末时间段，为一段时间，是时间，A错误；
B．路程的大小均大于等于位移大小，只有当物体当做单向直线运动时两者大小才相等，B错误；
C．通过西环路，指的是一段过程，所以20km/h是平均速度，C正确；
D．“加速度”是描述速度变化快慢的物理量，为标量，速度变化大小指的是，D错误。故选C。
3．B
【详解】A.由自由落体运动可知
因此各位置坐标x1、x2、x3、x4不成等差数列，故选项A错误；
B.根据逐差法公式
可知，邻位置坐标差（x1-0）、（x2-x1）、（x3-x2）、（x4-x3）成等差数列，故选项B正确；
C.在x-t图中，匀变速运动的图像为二次函数图像，因此选项C错误；
D.在x-t2图中，若物体不是静止释放，即存在v0，则有关系式
此时的x-t2图像不是直线，则不能用图像是否是一条直线来判断是不是匀加速直线运动，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】如图所示，设经过时间t影子的位移为x，根据相似三角形的知识有
解得
故影子做初速度为4v0，加速度为2g的匀减速直线运动。
故选C。
5．CD
【详解】AB．球静止，而按图中受的3个力不可能平衡，选项AB错误；
C．一起向右匀速运动，无相对运动和相对运动趋势，故不受摩擦力，在图中重力和支持力可使物体处于平衡状态，选项C正确；
D．图中杆受重力，必有支持力与物体平衡；由于各接触面光滑，假设左边的墙壁不存在，则杆会下落，因此左边的墙壁对杆有支持力的作用，要保证物体受力平衡，则右边的墙壁对杆也有支持力的作用，选项D正确。
故选CD。
6．AB
【详解】A．依题意，有
可知
故A正确；
BD．对于整个运动过程，有
解得
由A选项知
则有
故B正确，D错误；
C．根据，知
故C错误。
故选AB。
7．AD
【详解】A．根据位移时间图象的斜率表示速度，可知，在时间内，甲的速度为负，乙的速度为正，说明甲．乙的运动方向相反。故A正确；
B．根据位移图象的斜率表示速度，可知在时间内，甲的速度不变，故B错误；
C．在时间内，乙图线的斜率不断减小，则乙的速度一直减小，故C错误；
D．在时间内，甲的位移为
即甲的位移大小为
乙的位移为
所以甲乙发生的位移大小相等，故D正确。
故选AD。
8．BC
【详解】A B．对质点a，根据数学知识得
x＝0.5t2＋0.5t
与匀变速直线运动的位移公式对比得
v0＝0.5 m/s，a＝1.0 m/s2
所以质点a做匀加速运动的加速度为1.0 m/s2，质点b做匀速运动的速度为 1.0m/s，故A错误，B正确；
C．t＝1 s时，相等，则x相等，所以1 s时，质点a、b再次到达同一位置，故C正确；
D．由题图知，对于质点b，有
＝1
所以质点b做速度为1 m/s的匀速直线运动。在t＝1 s时，质点a的速度
v＝v0＋at＝1.5 m/s
大于质点b的速度，所以t＝1 s之后两个质点不再相遇，故D错误。
故选BC。
9． 13 8
【详解】[1]皮球从8m高的地方落下，碰撞地面后又反弹起5m，它所通过的路程是13m；
[2]皮球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，则在整个运动过程中皮球的位移大小是8m，方向竖直向下。
10． 4N 水平向右
【详解】[1]物体在运动过程中受到滑动摩擦力，其大小为
[2]滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，为水平向右。
11． 0.103 0.273 0.0474/0.0475/0.0476
【详解】[1][2]由于遮光板通过光电门的时间很短，可以用这段时间内的平均速度代表瞬时速度，则滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小分别为
[3]滑块的加速度大小为
12． 电火花 交流 0.400 0.721 0.81 0.32 偏小
【详解】（1）[1][2]电磁打点计时器用振针打点，使用低压交流电；而电火花计时器用电火花打点，使用交流电；
（2）[3][4]①利用匀变速直线运动中的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解；
②[5]用描点法作图
③[6]根据图象中斜率表示加速度
④[7]根据图形纵轴截距表示初速度求得A点速度为0.32m/s；
（3）[8]打点计时器原来使用的电源的频率是，若在实验过程中交流电的频率为而未被发觉，这样计算时所用时间偏大，计算出的加速度值与真实值相比将偏小。
13． ； 109N/m
【详解】(1)做出图像如图；
(2)由胡克定律：，即，则，解得；由图形可知，解得
14．（1）3.0m/s；（2）4.5m；（3）23s
【详解】（1）根据匀变速直线运动公式，有
（2）同理，有
（3）设匀减速运动时间为，根据平均速度与位移的关系式，可得
运动的总时间
15．（1）3N；5N（2）10N
【详解】（1）①木块一侧受到的摩擦力
②静止受力平衡，竖直方向
（2）匀速滑动受力平衡，下滑时
则上滑时
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由加速度的定义可得
，
由题意可知
解得
小球与挡板碰撞过程的速度变化量
解得
即小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小为。
（2）设时间内，小球的加速度大小为，又与时间内的图像平行，则有
由加速度的定义有
分析可知时间内，小球由点运动到点再回到点，则此过程小球的位移为0
图像与时间轴围成的面积表示小球的位移，则有
解得
，
（3）时间内小球的位移为0，则时间内小球的位移等于时间内小球的位移，则有
时间内，小球的平均速度大小
解得