2022-2023学年河南省洛阳市高一上学期期中考试物理试题（解析版）

洛阳市2022—2023学年第一学期期中考试高一物理试卷

全卷共6页，共100分，考试时间为90分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。

2.考试结束，将答题卡交回。

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1〜9题只有一项符合题目要求，第10〜14至少有两个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1. 一叶落而知深秋，“时节序鳞次，古今同雁行。甘英穷四海，四万到洛阳”。雁阵在天空中行进时，一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵，如图所示。其迁徙时大多以整齐队伍匀速飞行，这是雁阵为了长途迁徙而采取的有效措施。对此下列说法正确的是（　　）

A. 研究雁阵的行进情况，一定以地面作为参考系

B. 雁群的行进情况与参考系的选取无关

C. 研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时，可以将头雁看做质点

D. 若研究雁阵从北方迁往南方的时间，可以将雁阵看做一个质点

【答案】D

【解析】

【详解】A．研究雁阵的行进情况，不一定以地面作为参考系，也可选取其它事物为参考系，A错误；

B．物体的运动状态与参考系的选取有关，B错误；

C．研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时，不能忽略头雁的形状大小，所以不能将头雁看做质点，C错误；

D．研究雁阵从北方迁往南方时间时，雁阵的形状大小可以忽略，所以可以将雁阵看做一个质点，D正确。

故选D。

2. 下图是某游客从洛阳西关九龙鼎到天子驾六博物馆的手机导航截图。关于图中的信息，下列说法正确的是（　　）

A. 图中的“13分钟” 指的是时刻

B. 图中的“13分钟” 指的是时间间隔

C. 图中的“2.7公里”指的是位移

D. 因为起点到终点是直线，则路程就是位移

【答案】B

【解析】

【详解】AB．图中的“13分钟” 指的是一段时间，是时间间隔，故A错误，B正确；

C．图中的“2.7公里”指的是路程，表示的轨迹的长度，故C错误；

D．当物体做单向直线运动时，则位移大小等于路程，而不能说通过的路程就是位移，因路程是标量，而位移是矢量，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，物体沿ABCDE轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是（　　）

A. CD段的平均速度等于DE段的平均速度

B. 物体在B点的瞬时速度等于ABC段的平均速度

C. 物体在4s内的平均速度大小为0. 75m/s，沿AE方向

D. 物体在ABC段的平均速度大小为m/s，沿AC方向

【答案】C

【解析】

【详解】A．CD段和DE段的位移大小和运动时间相同，但是位移方向不同，所以平均速度不同，A错误；

B．根据已知条件无法得到B点的瞬时速度，所以不能判断物体在B点的瞬时速度等于ABC段的平均速度，B错误；

C．根据平均速度的定义，物体在4s内的平均速度大小为

方向沿AE方向，C正确；

D．由图可知物体在ABC段的平均速度大小为

方向沿AC方向，D错误。

故选C。

4. 下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（　　）

A. 物体运动的初速度越大加速度一定越大

B. 物体运动的速度变化越快加速度一定越大

C. 物体运动的速度改变量越大加速度一定越大

D. 物体运动速度改变的时间越短加速度一定越大

【答案】B

【解析】

【详解】AB．加速度表示的是速度变化的快慢，物体运动的初速度越大加速度不一定越大，A错误，B正确；

CD．物体运动的速度改变量越大加速度不一定越大，还与时间有关；同理，物体运动速度改变的时间越短加速度不一定越大，还与速度改变量有关，CD错误；

故选B。

5. 我国“奋斗者”号载人潜水器再次刷新下潜纪录，潜到了10909米的海底。潜水器某次从水面下潜到海底后再返回水面过程的图像和图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 图像就是潜水器的下潜轨迹

B. 6〜10min内，潜水器的加速度恒定不变

C. 潜水器3〜4min内开始上浮，其加速度大小为2

D. 潜水器6〜10min的时间内向上运动

【答案】D

【解析】

【详解】A．图像是描述潜水器在水面下距水面的高度与时间的图像，不是潜水器的下潜轨迹，A错误；

B．图像的斜率表示加速度，根据图像可得6〜10min内，潜水器的加速度大小不变，但是方向改变了，B错误；

C．由图像可知潜水器3〜4min内在下潜，由图像可得加速度大小为

C错误；

D．由图像可知潜水器6〜10min的时间内下降的高度在减小，所以在向上运动，D正确。

故选D。

6. 小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图中1、2、3、4、5、…所示小球的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断不正确的是（　　）

A. 小球在位置“1”的速度为零 B. 小球做匀加速直线运动

C. 小球下落的加速度大小为 D. 小球在位置“3”的速度大小为

【答案】A

【解析】

【详解】ABC．由题图可知，相邻两点间的位移差等于d，故小球做匀加速直线运动，由连续相等时间间隔位移差得

即

若小球从静止开始运动则连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5，故位置“1”不是小球释放的初始位置，速度不为零，故A错误，BC正确；

D．小球在位置“3”的速度等于在2、4两位置间的平均速度，即

D正确。

本题选错误项，故选A。

7. 如图实线是小车运动10m过程中速度随时间变化规律的图像，虚线为过坐标原点的一条直线。由图可知，下列判断正确的是（　　）

A. 图中两部分阴影面积相等

B. 小车在前4s内的位移大小为2m

C. 小车5s末的速度和全程的平均速度相等

D. 小车做加速度先变大后变小的非匀变速曲线运动

【答案】A

【解析】

【详解】A．若小车做初速度为零的匀变速直线运动，可得其图像为图中虚线，根据图像与横轴围成的面积为位移可得该情况下小车的位移大小为

所以实际小车的位移与做匀变速直线运动的位移相同，根据几何知识可得图中两部分阴影面积相等，A正确；

B．若小车一直做匀变速直线运动，得4s末的速度为

该情况下小车在前4s内的位移大小为

由图可知小车实际的位移（前4s图线与横轴所围面积）小于该情况下做匀变速直线运动的位移，即小车在前4s内的位移大小一定小于，B错误；

C．全程的平均速度大小为

5s末图中虚线对应的速度大小为

由图可q知实际小车5s末的速度（图线切线的斜率）大于，即小车5s末的速度大于全程的平均速度，C错误；

D．根据图像可得小车做的是直线运动，D错误。

故选A。

8. 在2021年荆州中学田径运动会上，苏同学以2.13m的成绩打破了荆州市高中男子跳高纪录（2.05m）夺得冠军。经了解，苏同学身高1.91m，据此可算出他离地时竖直向上的速度最接近（　　）

A. 6.8 m/s B. 5.8 m/s C. 4.8 m/s D. 3.8 m/s

【答案】C

【解析】

【详解】该同学跳高时重心升高的高度为

h=2.13m-×1.91m=1.175m

则他离地时竖直向上的速度为

故选C。

9. 我国有一种传统民族体育项目叫作“押加”，实际上相当于两个人拔河，如图所示。如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法不符合事实的是（　　）

A. 甲获胜说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

B. 甲获胜说明甲对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力

C. 甲获胜说明地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力

D. 甲虽然获胜但甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小

【答案】A

【解析】

【详解】AD．根据牛顿第三定律可知甲对乙的拉力和乙对甲的拉力为一对相互作用力，大小始终相等，A错误，D正确；

B．甲获胜说明乙向甲方向运动，根据受力分析可得此时甲对乙的拉力大于乙受到地面的摩擦力，B正确；

C．以甲乙整体进行受力分析可得甲获胜时，整体向甲方向运动可得地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力，C正确。

本题选错误的，故选A。

10. 如图所示，斜面与竖直方向成45°角，一物块在竖直向上的恒力F作用下与斜面保持相对静止，则下列说法中正确的是（　　）

A. 物块可能受两个力的作用 B. 物块可能受三个力的作用

C. 物块可能受四个力的作用 D. 物块可能受五个力的作用

【答案】AC

【解析】

【详解】当斜面和物块间没有弹力时此时恒力F与物块重力平衡，物块只受到重力和恒力F作用共两个力；若斜面和物块间有弹力，受力分析可知，此时必定存在沿斜面向下的静摩擦力，否则不能静止，可得此时共有四个力作用。

故选AC。

11. 如图所示，A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的铁片由静止自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过两光电门的时间分别为，，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，。下列说法正确的是（　　）

A. 铁片通过光电门B的速度8.00m/s B. O点到光电门A的距离为1.00m

C. 铁片从光电门A到B所需的时间0.45s D. 光电门A、B之间的距离为2.40m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．铁片通过光电门B的速度为

故A正确；

B．铁片通过光电门A的速度为

O点到光电门A的距离为

故B错误；

C．铁片从光电门A到B所需的时间为

故C错误；

D．光电门A、B之间的距离为

故D正确。

故选AD。

12. 汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶。急刹车时的加速度大小为5m/s2 ，则自驾驶员急踩刹车开始，下列说法正确的是 （　　）

A. 汽车前2s内与前5s内的位移之比为3：4

B. 刹车后1s末、2s末、3s末、4s末的速度之比为1：2：3：4

C. 刹车后第1s内、第2s内位移之比为7：5

D. 刹车第一个10m内、第二个10m内所用时间之比为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．汽车从开始刹车到停止需要时间

可得汽车前2s内位移为

汽车前5s内位移为前4s内位移，即

所以前2s内与前5s内的位移之比为为3：4，A正确；

B．根据匀变速运动公式可得刹车后1s末、2s末、3s末、4s末的速度为

B错误；

C．刹车后第1s内位移为

刹车后第2s内位移

可得位移之比为7：5，C正确；

D．汽车总位移为40m，将汽车运动过程反向，根据初速度为零的匀加速直线运动推论，通过相等的位移所用时间为，可得刹车第一个10m内、第二个10m内所用时间之比为，D正确。

故选ACD。

13. 使用打点计时器测量纸带速度的说法正确的是（　　）

A. 电火花计时器比电磁打点计时器计时精度高

B. 电火花计时器使用的电源是8V左右的交变电源

C. 使用打点计时器测小车加速度时，小车应放在靠近打点计时器处

D. 使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带，结束时先关闭电源再处理纸带

【答案】CD

【解析】

【详解】A．电火花计时器和电磁打点计时器在电源频率为时打点时间都为，计时精度相同，A错误；

B．电火花计时器使用的电源是220V左右的交变电源，B错误；

C．为了在纸带上打更多的点，使用打点计时器测小车加速度时，小车应放在靠近打点计时器处，C正确；

D．为了提高纸带利用率，使打点稳定，使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带，结束时先关闭电源再处理纸带，D正确。

故选CD。

14. 固定在水平地面上的物体P其左侧是光滑圆弧面，如图所示，一根轻绳跨过物体P顶端的小滑轮，一端系有质量为4 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角 60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重力均为50N，作用在物块2的水平力F =30N，整个系统处于平衡状态，取g = 10m/s2，则以下说法正确的是（　　）

A. 1和2之间摩擦力为零 B. 2和3之间的摩擦力大小是20 N

C. 3与桌面间的摩擦力大小为20 N D. 物块3受6个力作用

【答案】AD

【解析】

【详解】A．对物块1进行受力分析，处于平衡状态，可得此时水平方向上2对1没有作用力，即1和2之间的摩擦力为零，A正确；

B．对物块2进行受力分析，处于平衡状态，可得2和3之间的摩擦力大小为

B错误；

C．设绳子中的拉力为T，对小球进行受力分析可得

对三个物块整体进行分析，设桌面对3的摩擦力为可得

解得

C错误；

D．根据前面分析可得物块3受到自身重力、桌面对其的支持力、桌面对其的摩擦力、绳子的拉力、2对3的摩擦力、2对3的弹力共6个力的作用，D正确。

故选AD。

二、实验题：本题共2小题，共16分。

15. 用如图所示的器材和方法可以验证力的平行四边形定则。在圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌边，滑轮、可沿桌边移动。实验步骤如下：

A．在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止，且、、与桌面平行；

B．在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，作出三个拉力的图示；

C．以绕过、的绳上的两个力为邻边作平行四边形，过O点作平行四边形的对角线，量出对角线的长度；

D．检验对角线的长度和绕过的绳上的拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。

回答下列问题*

（1）实验时，改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点___________（选填“必须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中，若桌面不水平_________（选填“会”或“不会”）影响实验的结论。

（2）在本实验中，所蕴含的物理方法是___________。

A．控制变量法        B．微元求和法        C．等效替代法     D．转化法

【答案】    ①. 不必    ②. 不会    ③. C

【解析】

【详解】（1）[1]本实验不是先用一根绳拉，然后用两根绳去拉，使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同，而是三根绳都直接拉O点，所以O点的位置可以改变，只要保证三力平衡即可，所以不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合.

[2]同理桌面不水平只要保证能使结点平衡即可，所以桌面不水平也不会影响实验的结论。

（2）[3]本实验是验证力的平四边形定则，用到了一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，所蕴含的物理方法是等效替代法，故选C。

16. 某同学用如图甲所示的装置，根据自由落体运动规律来测量洛阳的重力加速度。实验所用电源的频率是50Hz，图乙是实验中利用打点计时器记录重物下落运动时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计时点，两点之间的距离己标在图中。

（1） 相邻两点间的时间间隔T= ___________s；

（2） 打点计时器打下B、C、E、F点时重物的速度如下表，则打D点时对应速度为_________m/s。

（3） 请将D点对应时刻的瞬时速度补充标在如图所示的直角坐标系中，并在坐标系中画出重物的瞬时速度随时间变化的图线。（           ）

（4） 根据图像求出自由落体运动的加速度大小g=___________m/s2（结果保留2位有效数字）。

【答案】    ①. 0. 02    ②. 0. 58    ③.     ④. 9. 7

【解析】

【详解】（1）[1]相邻两点间的时间间隔为

（2）[2]根据匀变速运动推论可得打D点时对应速度为

（3）[3]描点可得图线如图

（4）[4]根据自由落体运动公式

可得图线的斜率表示加速度大小，所以有

三、计算题：本题共4小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17. 如图所示，质量为m的球体放在质量为M的三角劈和竖直光滑挡板之间，两者均处于静止状态。三角劈倾角为，重力加速度为g 。求：

（1）三角劈对地面的压力；

（2）挡板对球的弹力。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）以球和三角劈为整体，其所受地面的支持力为,可得

由牛顿第三定律，可得三角劈对地面的压力为

（2）对球m受力分析如图所示可得

解得

18. 如图所示，质量为M的木块A套在水平杆上，用轻绳将木块与质量为m的小球B相连。今用与水平方向成角的力F拉着小球，使小球和木块一起向右匀速运动，运动中小球和木块的相对位置保持不变，重力加速度为g求：

（1）木块A与水平杆之间的动摩擦因数

（2）运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对A、B整体进行受力分析，根据平衡条件，竖直方向有

 水平方向有

 联立解得

（2）设细绳对B的拉力为T，对B进行受力分析，由平衡条件可得水平方向有

竖直方向有

联立解得

19. 如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的固定物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。如图乙所示是某学校的教学楼，在火灾逃生演练现场，体重为60kg的同学从20m高处，利用缓降器材由静止开始以2.5m/s2的加速度匀加速滑下，2s时刚好达到速度最大值，接着做匀速运动，最后做匀减速运动，到达地面时速度恰好为2m/s（g取10m/s2.。整个过程的运动时间为5.3s，求：

（1）下滑过程中的最大速度；

（2）匀速运动的时间；

（3）减速下滑过程中的加速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）最大速度为

（2）由题意作出图像如下图

由图像图线与t轴围成的面积即为位移可得

解得

=4.3s

则匀速运动的时间为

（3）根据加速度的定义可得减速下滑过程中的加速度大小为

20. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。

（1）汽车过人工收费通道，从收费前减速开始。到收费后加速结束，总共通过的路程和所需的时间是多少；

（2）如果过ETC通道，汽车通过上一问路程所需要的时间是多少；

（3）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间。

【答案】（1）225m，50s（2）23s   （3）27s

【解析】

【详解】(1)汽车通过人工收费通道时，速度减速为零的位移

经过的时间

速度从零加速到原来速度经历的位移

加速的时间

总时间

(2)设汽车通过ETC通道时，从速度v减速到v′，行驶的位移为s1，时间为，从速度v′加速到v行驶的位移为s2，时间为，根据速度位移公式得

运动时间满足

匀速直线运动的时间

通过剩余位移用时间为，则

汽车通过第（1）问路程所需要的时间是

汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间为