2022-2023学年陕西省西安市高新第一中学高一上学期期中考试物理试题

这是一份2022-2023学年陕西省西安市高新第一中学高一上学期期中考试物理试题，共17页。试卷主要包含了选择题，填空和实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省西安市高新第一中学高一上学期期中考试物理试题一、选择题：共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求：全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 钟表的秒针持续运动，在一分钟内其针尖的（　　）A. 位移不为0 B. 平均速率不为0C. 平均速度不为0 D. 瞬时速度始终不变【答案】B【解析】【详解】ABC．钟表的秒针持续运动，在一分钟内其针尖的刚好转了一圈，初、末位置相同，则位移为零，路程不为零；平均速度等于位移除以时间，可知平均速度为零；平均速率等于路程除以时间，可知平均速率不为零，故AC错误，B正确；D．针尖的瞬时速度大小不变，方向时刻在发生变化，故D错误。故选B。2. 在冰壶比赛中，运动员推动冰壶去碰撞原先静止在冰面上的其他冰壶。在以下研究问题中，以把冰壶看成质点的是（　　）A. 研究冰壶的旋转对冰壶运动轨迹的影响B. 研究不同的碰撞点对冰並碰撞之后的运动方向的影响C. 研究沿直线运动的冰壶的速度随时间的变化情况D. 研究在冰面上旋转的冰壶所受到的摩擦力情况【答案】C【解析】【详解】A．研究冰壶的旋转对冰壶运动轨迹的影响时，冰壶的形状和大小对研究有影响，不能忽略，不能作为质点，故A错误；B．研究不同的碰撞点对冰並碰撞之后的运动方向的影响，冰壶的形状和大小对研究有影响，不能忽略，不能作为质点，故B错误；C．研究沿直线运动的冰壶的速度随时间的变化情况，冰壶的形状和大小对研究没有有影响，可以作为质点，故C正确；D．研究在冰面上旋转的冰壶所受到的摩擦力情况，冰壶的形状和大小对研究有影响，不能忽略，不能作为质点，故D错误。故选C。3. 无人机靠高速转动的螺旋桨向下推动空气获得动力，对于无人机螺旋桨和空气之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）A. 空气推动螺旋桨的力的大小始终等于螺旋桨推动空气的力的大小B. 先产生螺旋桨推动空气的力，后产生空气推动螺旋桨的力C. 无人机上升时，空气推动螺旋桨的力大于螺旋桨推动空气的力D. 无人机水平移动时，空气推动螺旋桨的力与螺旋桨推动空气的力不在同一直线上【答案】A【解析】【详解】由牛顿第三定律可知，空气推动螺旋桨的力与螺旋桨推动空气的力是相互作用力，同时产生，且大小相等，方向相反，作用在同一直线上。故选A。4. 某人将小球以6m/s的初速度竖直上抛，抛出点记为A点。现以A点为坐标原点建立一维坐标系（坐标用y表示），以竖直向上为y轴正方向。开始抛出的时间为t=0时刻。g取10m/s2，不计空气阻力。以下时刻小球的坐标判断正确的是（　　）A. t=0.2s时，y=0.20m B. t=0.4s时，y=0.80mC. t=0.8s时，y=1.20m D. t=1.0s时，y=1.00m【答案】D【解析】【详解】小球做竖直上抛运动，初速度为6m/s，以初速度方向为正方向，由运动学公式可知A．当t=0.2s时，代入公式可得故A错误；B．当t=0.4s时，代入公式可得故B错误；C．当t=0.8s时，代入公式可得故C错误；D．当t=1.0s时，代入公式可得故D正确。故选D。5. 一质量为m的小球通过短绳和光滑铰链A与两根轻杆连接，绳和铰链A的质量均不计，轻杆通过光滑铰链分别与固定点O和连接，如图所示。已知两轻杆与水平地面和竖直墙壁的夹角分别为，重力加速度为，则下面轻杆和上面轻杆对铰链A的作用力大小分别为（　　）A. ， B. ，C. ， D. ，【答案】B【解析】【详解】以铰链A和小球为整体，根据受力平衡可得联立解得，可知下面轻杆和上面轻杆对铰链A的作用力大小分别为，。故选B。6. 一列共16节车厢的火车匀加速启动，从前向后车厢编号依次是1、2、…、16，一个人站在第1车厢的前端从列车开站启动时开始计时，测得全部车厢通过他身旁用时4min。则1号车厢通过他身旁共用时（　　）A. 15s B. 30s C. 1min D. 2min【答案】C【解析】【详解】设车厢的长度为L，加速度为a，根据匀变速直线运动规律，则1号车厢通过他身旁有全部车厢通过他身旁有联立解得故C正确，ABD错误。故选C。7. 将一根长度为L的绳子两端固定在相距为的等高的两点，在绳子中点处悬挂一重力为G的物体（物体未接触地面），平衡时绳子中的拉力为（　　）A. G B. G C. G D. G【答案】A【解析】【详解】设绳子与竖直方向的夹角为θ，则由平衡可知 解得故选A。8. 某同学利用刻度尺制作了一把“反应时间测量尺”，将原先的长度刻度全部改为时间刻度。在使用时，被测试者一只手位于刻度尺下端0刻线处，当他看到测试人员松手让尺下落时，尽可能快的捏住尺子，从捏住处的刻度旁直接读出该次测试的反应时间。如图是“反应时间尺”一部分，图中B点是A、C的中点，位置B对应的反应时间最接近（　　）A. 0.13s B. 0.15s C. 0.16s D. 0.18s【答案】C【解析】【详解】根据自由落体公式AC段距离为可得所以从开始下落到达B点的距离为得该段时间为所以最接近。故选C。9. 甲乙两车在出厂之前分别进行刹车实验，已知两车分别以各自的最大速度（不一定相等）开始刹车，直至停下，各自留下刹车痕迹。若要比较刹车过程中甲乙两车的加速度大小，可以比较两车（　　）A. 刹车过程的总位移 B. 刹车过程第一米的用时C. 刹车过程最后一秒的位移 D. 刹车停下前最后一米处的速度【答案】CD【解析】【详解】A．两车刹车做匀减速直线运动，则由运动学公式可知初速度大小不知道，则比较刹车总位移无法得出加速度的大小关系，故A错误；B．若比较刹车过程第一米的用时，由于则时间越大，平均速度越小，即初速度越小，但加速度无法比较，故B错误；C．逆向思考刹车，运动可以看成初速度为0的匀加速直线运动，则刹车过程最后一秒的位移为则时间为一秒，位移越大，加速度越大，故C正确；D．逆向思考刹车，运动可以看成初速度为0的匀加速直线运动，则刹车停下前最后一米处的速度为则位移为一米，速度越大，加速度越大，故D正确。故选CD。10. 如图所示，质量为m的木块放在质量为M的长木板上，木板受到水平向右的拉力F的作用。木块和木板均保持静止。下列说法正确的是（　　）A. 木块受到木板提供的水平向右的摩擦力 B. 木块不受木板提供的摩擦力C. 木板受到木块提供的水平向左的摩擦力 D. 木板受到地面提供的水平向左的摩擦力【答案】BD【解析】【详解】ABC．对木块进行受力分析，木块静止，水平方向合力为零，说明此时木板对木块水平方向没有摩擦力，根据牛顿第三定律可得木块对木板也没有摩擦力的作用，AC错误，B正确；D．对木板和木块整体进行受力分析，静止合力为零，水平方向受到向右的拉力，所以必然受到地面对其水平向左的摩擦力，D正确。故选BD。11. AB两车沿同一平直道路同向行驶，它们的v-t图像如下图所示，已知t=0时，两车恰好并排行驶，则在内（　　）A. t=2s时，两车间距离正在减小 B. t=6s时，两车间距离正在减小C. B在A的前方的时长共有8s D. B在A的前方的时长共有4s【答案】BC【解析】【详解】A．由图像可知A的加速度B的加速度
 由速度时间公式可知两车速度相同满足如下关系式成立代入数据解得
 已知t=0时，两车恰好并排行驶，且A车以小速度做匀加速直线运动，B车以大速度做匀减速直线运动，B车一开始在A车前，当两车速度相同时间距最大，由于两车在4s时速度相同，间距最大，可知t=2s时两车间距仍然在变大，故A错误；BCD．由A选项由位移公式可得两车相s遇应有下式成立
 代入数据解得
 即内B车在A车前，8s时两车相遇，可知t=6s时两车还未相遇，间距正在减小，且B在A的前方的时长共有8s，故BC正确，D错误。故选BC。12. 如图所示为内壁光滑的半圆形凹槽M，O为圆心，，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针方向缓慢转动45°角的过程中小物块始终静止，则（    ）A. 凹槽M对小物块的支持力逐渐减小 B. 凹槽M对小物块的支持力逐渐增大C. 推力F先减小后增大 D. 推力F逐渐增大【答案】BC【解析】【详解】以小物块为研究对象，分析受力情况，如图所示。物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用，根据平衡条件可知，FN和F的合力与G大小相等，方向相反。将推力F逆时针缓慢转到水平方向的过程中（F由位置1到位置3），根据图示的平行四边形或三角形可知，凹槽M对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，当F与FN垂直时，F最小。故AD错误，BC正确。故选BC。二、填空和实验题：共4小题，共20分。13. 判定一个物理量是矢量的依据是：有大小，有_________，_________。【答案】    ①. 方向    ②. 运算遵守平行四边形定则【解析】【详解】[1][2]矢量有大小，有方向，同时运算遵守平行四边形定则。14. 一物体做匀变速直线运动的x-t图像如图所示，根据图像判断，物体加速度的大小为_________m/s2。【答案】【解析】【详解】物体做匀变速直线运动，则位移公式为代入数据解得15. 本学期同学们有没有认真完成学生实验？回想前半学期你做过的实验，完成以下两个小问题。（1）在“探究两个互成角度力的合成规律”实验（主要器材：橡皮筋、绳套、弹簧测力计等）中，是如何保证同时用两个弹簧测力计拉动和仅用一个弹簧测力计拉动的作用效果相同的？__________。（2）在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验（主要器材：弹簧、铁架台、若干钩码、刻度尺等）中，某组同学按如图所示安装器材，依次在下端挂0、1、2、3、4、5个钩码，分别测量弹簧下端的箭头标记对应的刻度l，获得了如下数据：n012345l（cm）8.329.58107611.9013.1514.37①请在答题卡上的坐标纸上准确描出各数据点，作出n-l图像：___________②已知每个钩码质量为50g，取g=9.8m/s2，根据你作的图像，计算得到弹簧的劲度系数k=___________N/m。（结果保留3位有效数字）【答案】    ①. 两次拉橡皮筋到同一点    ②.     ③. 【解析】【详解】（1）[1]两次拉橡皮筋到同一点，以保证两次的作用效果相同。（2）[2]根据各点数据描点，n-l图像如图：[3]设弹簧原长为，每个钩码质量为m，当钩码数为n时，根据胡克定律可得整理得结合作出的图线可得图线的斜率为，所以有解得16. 某小组利用打点计时器研究小车在倾斜轨道上做加速运动的规律，实验时使轨道倾斜，让小车从轨道顶端拖动纸带向下运动。运动结束后截取点迹较为清晰、便于测量的一段纸带如图所示，每5个点选取一个计数点，依次标记为A、B、……、G，即图中相邻两个点之间还有4个点未画出，利用刻度尺进行测量。打点计时器所用电源频率为50Hz。（1）关于打点计时器的使用，以下操作不规范的是___________。A．固定打点计时器和安装纸带时应控制纸带及其运动方向与限位孔平行B．应先释放小车，待运动稳定后再接通打点计时器电源C．小车释放的位置应尽量靠近打点计时器，释放时尽量把纸带拉直D．小车运动结束后，应立即关闭打点计时器的电源，然后再取下纸带进行测量。（2）如图，纸带的端___________（填写“A”或“G”）是与小车相连的，打出E点时小车的瞬时速度是___________m/s。（结果保留3位有效数字）（3）小车加速度的大小是___________m/s2。（结果保留3位有效数字）（4）下列说法中属于影响本实验结果的系统误差的是___________。A．轨道是粗糙的B．打点计时器所用交流电压的频率偏低C．读数时估读不准确【答案】    ①. B    ②. A    ③.     ④.     ⑤. B【解析】【详解】（1）[1]A．固定打点计时器和安装纸带时应控制纸带及其运动方向与限位孔平行，A正确；B．应先接通打点计时器的电源，稳定后再释放小车，B错误；C．小车释放的位置应尽量靠近打点计时器，释放时尽量把纸带拉直，C正确；D．小车运动结束后，应立即关闭打点计时器的电源，然后再取下纸带进行测量，D正确。选不正确的，故选B。（2）[2]纸带从左到右速度在增大，所以可得A端与小车相连。[3]图中相邻两个点之间还有4个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz可得图中标记的两点间时间间隔为E点小车的瞬时速度为（3）[4]小车加速度的大小为（4）[5]A．轨道是粗糙的对本实验没有影响，A错误；B．打点计时器所用交流电压的频率偏低，属于实验设备原因，会造成题中的所采用的时间间隔总是偏小，属于系统误差，B正确；C．读数时估读不准确属于偶然误差，C错误。故选B三、解答题：共4小题，共32分。17. 如图所示，一个质量为3kg的光滑圆柱放在斜面上，同时用一个竖直挡板挡住圆柱。取g=10m/s2。（1）选取合适的标度，在答题卡的图上作出圆柱所受重力的图示，并按垂直于挡板和垂直于斜面两个方向对重力做力的分解；（2）在你所作的图上进行测量，计算重力上述两个分力的大小。【答案】（1）见解析；（2），【解析】【详解】（1）圆柱所受重力大小为所受重力的图示及力的分解图如下：（2）重力的图示中标度长度为，经过测量分力图中线段的长度为，可得测量分力图中线段的长度为，可得18. 飞机在起飞过程中做匀加速直线运动，其速度达到75m/s时即可安全起飞。已知某条长2km的跑道，飞机从跑道的一端（起点）由静止出发。（1）若飞机的加速度为1.5m/s2，试通过计算说明，飞机能否安全起飞；（2）在跑道上距离起点0.5km处有一台测速仪器，测得飞机经过测速仪所在位置时的速度为v。当v小于某个值v0时，就可以判断飞机不能安全起飞，从而发出预警信号，求v0。【答案】（1）能安全起飞；（2）37.5m/s【解析】【详解】（1）飞机滑到跑到终点时的速度则飞机能安全起飞。（2）若飞机恰能在长2km的跑到上起飞，则飞机滑到距离起点0.5km处时的速度解得v0=37.5m/s19. 在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一质量m的光滑圆柱体，正方体和圆柱体均保持静止，如图所示。圆柱体的截面圆心为O，OB与竖直方向的夹角为θ，正方体与水平地面间的动摩擦因数为μ（己知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆柱不会触地），求：（1）当θ=时，竖直墙壁对球的弹力是多大；（2）为了不让正方体出现滑动，θ应满足什么条件（可以用三角函数表示）。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）以球为研究对象，受力如图所示小球受力平衡，根据三角形定则可知，墙壁对球的弹力（2）以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力FN，水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力Ff，根据平衡条件有又因为联立解得则为了不让正方体出现滑动，则θ的正切值最大不能超过。20. 甲乙两辆汽车分别由静止出发，在平直公路上的相邻车道沿相同的方向进行如下的运动；甲车先以大小为4m/s2的加速度加速，当速度达到最大速度时立即以大小为2m/s2的加速度减速，直到停下。乙车先以大小为a1的加速度加速，当速度达到与甲车相同的最大速度时立即以大小为a2的加速度减速，直到停下。两车从出发到停下的位移均为150m。且乙车在加速和减速阶段的加速度都不能超过10m/s2。（1）求两车的最大速度；（2）求甲车运动时间；（3）若乙车出发位置位于甲车前方15m。若要两车在运动过程中能够相遇，求a1应满足的条件。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设最大速度为，对甲车运动过程进行分析，根据匀变速运动公式有即解得（2）甲车的运动时间为（3）根据题意从出发到停下的位移均为150m，可得同时根据题意乙车在加速和减速阶段的加速度都不能超过10m/s2得可得解得若在甲车加速阶段相遇，设相遇时间为，有解得同时有代入解得若在甲车减速阶段相遇，设相遇时甲车减速的时间为，可知当相遇时甲乙速度刚好相同此时乙车加速度有最大值，得，代入数值整理得，解得综合以上应满足的条件为