2022-2023学年湖南省长沙市雅礼中学高一上学期期中物理试题

2022-2023学年湖南省长沙市雅礼中学高一上学期期中物理试题

时量：75分钟 分值：100分

一、选择题（本题共10小题，单选每题4分，多选每题5分，共44分。其中第1—6题为单选题，只有一个选项符合题目要求。第7—10题为多选题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错得0分）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 力学中为了研究方便，所有体积小的物体都可以看成质点，质点是理想化模型

B. 伽利略和牛顿都采用了科学实验和逻辑推理相结合的方法研究物理问题

C. 加速度是采用比值法定义的，这个式子说明加速度与速度的变化量成正比

D. 根据速度定义式，当时间∆t非常小时，可以表示物体在t时刻的瞬时速度，这种定义方法采用了等效替代法

【答案】B

【解析】

【详解】A．当物体的大小和形状对所研究的问题影响很小，可以忽略不计时，物体就可以看成质点，实际中并不存在，是一理想化物理模型，故A错误；

B．伽利略和牛顿都采用了科学实验和逻辑推理相结合的方法研究物理问题，故B正确；

C．加速度的定义式采用比值定义法，加速度的大小与速度的变化量大小无关，故C错误；

D．此方法称极限法，故D错误。

故选B。

2. 汽车从时刻开始以做匀减速直线运动，则下列关于该汽车运动情况的说法正确的是（　　）

A. 经过1s，该车的速度变为 7m/s B. 该车第2s内的位移为4m

C. 该车经过6s后停下 D. 该车前5s的平均速度为3.2m/s

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据

解得

经过1s，该车的速度变为

A错误；

B．该车第2s内的位移为

B错误；

C．该车停止所用时间为

C错误；

D．该车4s末静止，前5s的平均速度为

D正确。

故选D。

3. 如图所示，下列四种情景中，物体（球或杆）均处于静止状态，它与外界的接触面（接触点）均光滑，物体所受弹力示意图正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．如果存在F1，球将无法平衡，A错误；

B．物体受到两个力平衡，所以杆给物体的作用力竖直向上才能与重力平衡，B错误；

C．杆的左端点与曲面接触，根据弹力方向垂直接触面指向受力物体，所以F2应指向圆心O，C错误；

D．物体只受到重力和拉力，才能保持平衡，如果斜面存在支持力，物体将无法保持平衡，D正确。

故选D。

4. 物体做直线运动的图像可以灵活选取横纵轴所代表的物理量，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中，物体在这段时间内的位移等于

B. 乙图中，物体的加速度为

C. 丙图中，物体在内速度先增大后减小

D. 丁图中，时物体的速度为

【答案】D

【解析】

【详解】A．图像中面积表示位移，故物体在这段时间内的位移大于，故A错误；

B．根据

可知，图像斜率

解得

故B错误；

C．加速度方向与速度方向相同时物体做加速运动，相反时做减速运动，由于不知道速度方向，无法判断速度增减性，故C错误；

D．由图可知函数关系式为

即

因为

所以

则

故D正确。

故选D。

5. 将三个质量均为m的小球a、b、c用细线相连后（bc间无细线相连），再用细线悬挂于O点，如图所示，用力F拉小球c，使三个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持为θ=30°，则F的最小值为（　　）

A. 1.5mg B. 1.8mg

C. 2.1mg D. 2.4mg

【答案】A

【解析】

【详解】取整体为研究对象，当F垂直于oa时最小

故选A。

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，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为，每张答题卡的质量为，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右运动，下列是说法正确的是（　　）

A. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左

B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为

C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力为零

D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．前一张答题卡相对后一张答题卡向右运动，后一张答题卡相对前一张答题卡向左运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右，故A错误；

B．当第1张答题卡向右运动时，第1张答题卡对第2张答题卡的压力为，则1、2间滑动摩擦力大小为

此时下面的答题卡均处于静止状态，对第2~5张答题卡整体进行受力分析，由平衡条件可得第6张答题卡对第5张答题卡的静摩擦力与第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力平衡，大小为，故B正确；

C．搓纸轮沿逆时针方向转动，带动答题卡向右运动的过程中，最后一张答题卡相对摩擦片向右运动的趋势，则其受到摩擦片的摩擦力向左，故C错误；

D．对第1张答题卡受力分析，第1张答题卡能向右运动，需满足

则。为了保证“每次只进一张答题卡”，当最后还剩余两张答题卡时，倒数第二张答题卡向右运动时最底部的答题卡不能动。对最底部的答题卡受力分析，则有

正常情况下，则。当剩最后一张答题卡时，需满足

则，故，D错误。

故D错误。

故选B。

7. 如图所示，老师用手托着地球仪在讲课，地球仪处于静止状态，则（　　）

A. 手所受压力是由于手的弹性形变而产生的

B. 手所受压力和手对地球仪的支持力是一对作用力与反作用力

C. 地球仪所受重力大小等于地球仪对手的压力大小

D. 地球仪所受重力和手对地球仪的支持力是一对平衡力

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．地球仪对手的压力是由于地球仪发生弹性形变而产生的，故A错误；

B．手所受压力和手对地球仪的支持力是一对作用力与反作用力，故B正确；

C．地球仪对手的压力与手对地球仪的支持力是一对相互作用力，大小相等，由平衡条件可知，手对地球仪的支持力与地球仪的重力是一对平衡力，大小相等，故地球仪所受重力大小等于地球仪对手的压力大小，故C正确；

D．地球仪所受重力和手对地球仪的支持力都作用在地球仪上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故D正确。

故选BCD。

8. 甲、乙两物体相距s，同时同向沿同一直线运动，甲在前面做初速度为零、加速度为a1的匀加速直线运动，乙在后面做初速度为v0、加速度为a2的匀加速直线运动，则（　　）

A. 若a1=a2，则两物体只能相遇一次

B. 若a1>a2，则两物体只能相遇两次

C. 若a1<a2，则两物体可能相遇两次

D. 若a1>a2，则两物体可能相遇一次或不相遇

【答案】AD

【解析】

【详解】A．若a1=a2，而乙有初速度，则乙一定可以追上甲，且两物体可以相遇一次，故A正确；

C．若a1<a2，因为乙有初速度，所以最后乙的速度会比甲的速度大，一定可以追上，追上后乙的速度大于甲的速度，则甲再不可能追上乙，所以两物体只能相遇一次，故C错误；

BD．若a1>a2，虽然甲的加速度大，但是由于乙具有初速度，所以可能在速度相等之前乙追上甲，也可能追不上，也可能速度相等之前乙追上甲，速度相等之后，乙又被甲反超，即两物体相遇两次；若速度相等时恰好追上，则两物体只能相遇一次，故B错误，D正确。

故选AD。

9. 物体在水平推力作用下，将物体压在竖直墙壁上，质量都为，且此时均处于静止状态。如图所示，关于两物体的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A. 当推力增大时沿墙壁对摩擦力大小不变

B. 分别都受到四个力的作用

C. 若木块保持对静止沿墙壁向下匀速运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为

D. 当撤去，木块沿墙壁下滑，此时不一定只受一个力

【答案】AC

【解析】

【详解】A．依题意，对两物体进行受力分析，竖直方向受力平衡，即墙壁对的摩擦力与两物体的重力大小相等，方向相反。所以当推力增大时沿墙壁对的摩擦力大小不变。故A正确；

B．a物体受5个力作用，分别是自身重力、墙壁的弹力、b物体的压力、墙壁的摩擦力和b物体的摩擦力，b物体受4个力作用，分别是自身重力、a物体的弹力、a物体的摩擦力和外力F。故B错误；

C．若木块保持对静止沿墙壁向下匀速运动，ab整体受力平衡，竖直方向有墙壁对的摩擦力与两物体的重力大小相等即

故C正确；

D．当撤去，木块沿墙壁下滑，此时只受自身重力作用故D错误。

故选AC。

10. 一质点从A点沿直线运动到点，是间的某一点，已知物体的初速度为零，从A点到点的加速度大小为，方向与速度方向相同；从点到点的加速度大小为，方向与速度方向相反，到达点的速度刚好为零。设，下列说法中正确的是（　　）

A. 质点从A点到点的平均速度为0

B. 质点从A点到点的平均速度为

C. 通过点时的顺时速度为

D.

【答案】BC

【解析】

【详解】ABC．设C点的速度为，有

解得

根据平均速度的公式有

则平均速度为

故A错误，BC正确；

D．因为

则有

故D错误。

故选BC。

二、非选择题（本题共6小题，共56分）

11. 某同学在做“探究弹簧的弹力和形变量的关系”的实验时，利用了以下装置：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出F­l变化的图线如图乙所示．

(1)弹簧的劲度系数为________ N/m，弹簧的原长l0＝________ m；

(2)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：__________

【答案】    ①. 100；    ②. 0.15；    ③. 避免弹簧自身重力对实验的影响；

【解析】

【详解】（1）根据胡克定律：，图乙中斜率表示弹簧的劲度系数：

当时，，代入可得：

(2) 实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于避免弹簧自身重力对实验的影响．

12. 某同学采用如图甲所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验，OA为橡皮绳，OB与OC为绳套。某次测量时先用两个弹簧测力计将橡皮绳与绳套的结点拉到O点，并记下测力计的弹力F1、F2，接着改用一个弹簧测力计也将结点拉到O点，并记下测力计的弹力。图乙为各个力的示意图。

（1） 该实验主要采用的科学方法是_____。

A．控制变量法       B．理想实验法       C．类比法        D．等效替代法

（2）图甲中弹簧测力计的示数为_____N。

（3）下列关于实验的要求错误的是_____。

A．实验中弹簧测力计拉线必须与木板平行，读数时视线正对弹簧测力计刻度

B．与弹簧测力计相连的细绳应尽量短些

C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮调另一端拉到O点

D．改变拉力进行多次实验，绳子与橡皮筋结点位置可以与O点位置不同。

（4） 用一个弹簧测力计将结点拉到O点时，弹簧测力计图示应为图乙中的___（填“F”或“”）

（5）如果开始两弹簧测力计的夹角小于，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动，则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况是__________。

A．弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小B 弹簧测力计

B．的读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大

C．弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先增大后减小

D．弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先减小后增大

【答案】    ①. D    ②. 3.80    ③. BC##CB    ④.
    ⑤. D

【解析】

【详解】（1）[1]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故选D。

（2） [2]由图甲得，弹簧测力计的示数为3.80N。

（3）[3]A．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，可以减少由于摩擦带来的误差，故A正确；

B．与弹簧测力计相连的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，可以减少记录力的方向时造成的误差，故B错误；

C．两个拉力应该同时增大，不需要将某一个力拉至最大量程，故C错误；

D．实验需要记录拉力的大小与方向，为得出普遍结论，应改变拉力进行多次实验。只需控制合力与分力作用效果相同，不需要控制不同组实验力的作用效果都相同，故D正确。

故选BC。

（4）[4]F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧测力计将结点拉到O点时力的图示。

（5）[5]作出两弹簧测力计的合力，如图所示，弹簧C弹力、弹簧B的弹力以及合力F构成力的三角形，现将弹簧测力计C沿逆时针方向缓慢转动，即图中由实线到虚线的位置，而合力F保持不变，显然弹簧测力计C的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数增大，故选D。

13. 一种巨型娱乐器械的环形座舱套装在竖直柱子上，座舱被升降机送到离地面100m的高处由静止自由落下。落到离地面20m高时，制动系统开始启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）此过程中的最大速度大小；

（2）座舱减速过程中的加速度的大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）座舱下落80m的速度即为最大速度，根据公式

故

（2）根据公式可知

14. 如图所示，木板放在水平地面上，在木板上放一重300N的物体，物体与木板间，木板与地间的摩擦因数均为，木板重力为，当水平拉力将木板匀速拉出，绳与水平方向成30°时，求：

（1）绳的拉力多大？

（2）水平拉力多大？

【答案】（1）150N；（2）

【解析】

【详解】（1）对A，受力如图1所示

根据平衡条件，有

又

解得

对B受力分析，如图2所示

则有

又

解得

15. 如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块B的质量为，弹簧劲度系数为，重力加速度，物体A与斜面间的动摩擦因数，物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）弹簧的伸长量；

（2）若物块A的质量为，求物块A受到的摩擦力；

（3）为了使系统始终在图示位置保持静止，A物体的质量要满足什么条件？

【答案】（1）；（2）5N，方向沿斜面向下；（3）

【解析】

【详解】（1）以轻绳和物块为研究对象，受力并正交分解，如图

根据平衡条件，在轴上有

在轴上有

联立解得

，

（2）假设摩擦力沿斜面向下，对物块受力并正交分解，如图

根据平衡条件，在斜面方向有

解得

沿斜面向下。

（3）若摩擦力沿斜面向下且为最大静摩擦力，则对物体A受力分析并正交分解得

根据平衡条件，在斜面方向有

在垂直斜面方向有

最大静摩擦力

解得

若摩擦力沿斜面向上且为最大静摩擦力，则对物体A受力分析并正交分解得

根据平衡条件，在斜面方向有

在垂直斜面方向有

最大静摩擦力

解得

所以为了使系统始终在图示位置保持静止，A物体的质量范围是。

16. 甲、乙两名运动员在训练接力赛跑。已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为的匀加速运动且经加速后都能达到并保持的速度跑完全程。已知接力区的长度为，乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲乙相遇时完成交接棒，假设接棒不影响运动员速度大小。

（1）在某次练习中，甲以的速度跑到接力区前端处时，向乙发出起跑口令，求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离；

（2）为了取得最好成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令？他们跑完全程的最好成绩（从甲起跑开始，至乙到达终点的总时间）是多少？

（3）若接力区的长度只有，则甲应在距离接力区前端多远处对乙发出起跑口令？

【答案】（1）；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）设乙起跑后经过时间t被追上，则

解得

，（舍去）

则乙的位移为

（2）乙加速至最大速度所用时间

这段时间乙的位移

故乙起跑时与甲的距离

这种情况下，接力棒随运动员甲从静止加速至最大速度后做匀速直线运动，最终到达终点，加速时间，匀速时间为

所以总时间

（3）由于，故不能在达到最大速度完成接棒，应在接力区末端完成接棒，则

解得