2022-2023学年天津市天津中学高一上学期期中考试物理试题含解析

  天津中学2022级高一（上）期中考试物理卷

考试时长：90分钟满分：100分

一、单选题（本题共20小题，每小题3分，共60分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 诗句“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是河水

B. 广州市出租汽车起步价10元/2.5公里，其中“2.5公里”指的是位移

C. 广州开往武汉的T180次列车于17：40分出发指的是时间

D. 广播操比赛中，体育老师对学生做操动作情况进行评分时，可将学生看作质点

【答案】A

【解析】

【详解】A．诗句“人在桥上走，桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是河水，故A正确；

B．广州市出租汽车起步价10元/2.5公里，其中“2.5公里”指的是路程，故B错误；

C．广州开往武汉的T180次列车于17：40分出发指的是时刻，故C错误；

D．广播操比赛中，体育老师对学生做操动作情况进行评分时，学生的形状大小不可忽略，故不可以将学生看作质点，故D错误。

故选A。

2. 某中学正在举行班级对抗赛，张明明同学是短跑运动员，在百米竞赛中，测得他在5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度为10.2m/s，则他在全程中的平均速度为（　　）

A. 10.4m/s B. 10.3m/s C. 10.2m/s D. 10m/s

【答案】D

【解析】

【详解】依题意，可得运动员在全程中的平均速度为

故选D。

3. 关于加速度的相关知识，下列说法正确的是（     )

A. 某物体在运动过程中，速度变化得越多，加速度一定越大

B. 某物体在运动过程中，速度变化得越快，加速度可能越小

C. 某物体在运动过程中，加速度方向保持不变，则其速度方向也一定保持不变

D. 某物体在运动过程中，可能会出现，加速度在变大，但其速度在变小的情况

【答案】D

【解析】

【详解】A．加速度等于速度的变化量与时间的比值，也就是反映速度变化快慢的物理量，故速度变化得多，加速度不一定越大，故A 错误；
B．加速度是反映速度变化快慢的物理量，所以速度变化得越快，加速度一定越大，故B错误；
C．当物体的速度和加速度方向相反时，加速度方向虽然保持不变，但速度方向会发生变化，故C错误；
D．当物体的速度和加速度方向相反时，会出现加速度在变大，但其速度在变小的情况，故D正确。
故选D。

4. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2，x与t的单位分别为m和s，则该质点（　　）

A. 加速度大小是1m/s2

B. 第1s内的位移是3m

C. 第2s内的位移是10m

D. 第2s末的速度是7m/s

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据

得，质点的初速度

加速度

故A错误；

B．第1s内的位移

故B错误；

C．第2s内的位移

故C错误；

D．第2s末的速度

故D正确。

故选D。

5. 汽车以18m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现路口是红灯，在距停车线32.4m处开始刹车，汽车刚好停在停车线上。刹车过程汽车的运动可看作匀减速直线运动，则该车（　　）

A. 刹车时的加速度大小为10m/s2 B. 第1s的位移为20.5m

C. 最后1s的位移为2.5m D. 前4s的位移为32m

【答案】C

【解析】

【详解】A．刹车时的加速度大小为a

解得 ，A错误；

B. 第1s的位移为

B错误；

C. 最后1s的位移为

C正确；

D. 刹车时间为

前4s的位移为32.4m，D错误。

故选C。

6. 一物体做直线运动，其位移一时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6s内（　　）

A. 物体先向左运动，2s后开始向右运动

B. 在t=2s时物体距出发点最远

C. 前2s内物体位于出发点的左方，后4s内位于出发点的右方

D. t=4s时物体距出发点最远

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A． 向右为正方向，由图像可知，物体从-5m处向右运动至5m处，然后返回至4m处，物体在前4s内向右运动，后2s内向左运动，A错误；

C．由图像可知，出发点在x=-5m处，t=6s返回至4m处，所以运动后物体始终在出发点的右方，C错误；

BD．在t=2s时，物体离出发点4m不是最远，t=4s时物体距出发点最远，B错误D正确。

故选D。

7. 如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体

A. 第1s内和第3s内的运动方向相反

B. 第3s内和第4s内的加速度方向相反

C. 第1s内和第4s内的位移大小相等

D. 0-2s和0-4s内的平均速度大小相等

【答案】C

【解析】

【详解】A.第1s内和第3s内速度均为正，说明运动方向相同，故A错误；

B.第3s内和第4s内图象的斜率相同，加速度相同，故B错误；

C.图线与时间轴围成的面积表示位移，可知第1s内和第4s内图线围成的面积大小相等，则位移大小相等，故C正确；

D.物体在2−4s内通过的位移为0，则0−2s内和0−4s内通过的位移相等，但所用时间不同，则平均速度大小不等，故D错误；

8. 某作匀加速直线运动的物体，设它运动全程的平均速度是v1，运动到中间时刻的速度是v2，经过全程一半位置时的速度是v3，则下列关系中正确的是（　　）

A. v1＞v2＞v3 B. v1＜v2=v3 C. v1=v2＜v3 D. v1＞v2=v3

【答案】C

【解析】

【详解】初速度为v0的匀变速运动的图象如下，由于图线与坐标轴围成的面积可表示为物体运动的位移

由图象可得：当时间为，对应的物体速度为v2，此时间内物体运动的位移即图线和坐标轴围成的面积要小于，当物体运动位移为，对应的物体速度为v3，由图象明显可知v2＜v3，根据匀变速运动规律得它运动全程的平均速度等于中间时刻的速度，即

 故选C。

9. 一个物体从某一高度做自由落体运动（g=10m/s2）。已知它在第1s内的位移为它在最后1s内位移的二分之一。则它开始下落时距地面的高度为（　　）

A. 11.25m B. 15m C. 20m D. 22.5m

【答案】A

【解析】

【详解】由自由落体运动规律可得，第1s内的位移为

则最后1s内的位移为

则下落的总时间为t，则有

解得

t=1.5s

则物体下落的总高度为

故选A。

10. 氢气球用绳子系着一个重物，从地面以10m/s的速度匀速竖直上升，当到达40m高度时，绳子突然断开，重物从断开到落地过程有（g=10m/s2）

A. 空中运动时间为3s B. 空中运动时间为2s

C. 落地速度大小为10m/s D. 落地速度大小为30m/s

【答案】D

【解析】

【详解】绳子断开瞬间，气球速度向上大小为10m/s，从断开到落地，以向下为正，位移为正值40m，初速度为负值-10m/s

解得

t=4s

落地速度

故选D。

11. 关于重力、弹力、摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A. 一质量均匀分布的圆形薄板，重心在圆心处，若将其中央挖去一个小圆，重心就不存在了

B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力，其原因是书发生了形变

C. 接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向平行

D. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反

【答案】B

【解析】

【详解】A．中央挖去一个小圆，整个物体仍然是中心对称图形，重心仍在圆心处，A错误；

B．放在桌面上的书对桌面产生的压力，是由于书发生了形变，想恢复原来的状态，对桌面产生了弹力，这个力就是书对桌面的压力，B正确；

C．由于弹力的方向垂直于接触面，而摩擦力的方向平行于接触面，因此摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直，C错误；

D．滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与运动方向无关，D错误。

故选B

12. 水平桌面上一重200N的物体，与桌面间的滑动摩擦因数是0.2，当依次用15N和80N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

A. 15N，40N B. 15N，0N C. 40N，40N D. 15N，80N

【答案】A

【解析】

【详解】因物体所受最大静摩擦力Fmax等于滑动摩擦力，而滑动摩擦力为

当水平拉力

则物体未被拉动，受到静摩擦力作用，摩擦力等于拉力，故摩擦力大小为15N。当水平拉力

则物体被拉动，受到滑动摩擦力作用，摩擦力大小为

故选A。

13. 物块A和B叠放在固定的粗糙的斜面上保持静止，B物体上表面水平，如图所示，则关于B物体受力个数正确的是（　　）

A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个

【答案】C

【解析】

【详解】先以A为研究对象，受力情况是重力、B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力， 因为A和B叠放在固定的粗糙的斜面上保持静止，A相对B没有运动趋势。再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和静摩擦力，共4个力。

故选C。

14. 关于两个共点力F1，F2的夹角为θ，它们的合力为F，下面有关说法正确的是（　　）

A. 若F1和F2大小不变，θ角变大，合力就越小

B. 若F1，F2大小分别为4N，7N，它们合力可以为12N

C. 若把F进行分解可以有多组分力，但每组只能有两个分力

D. 质点除了受F1，F2作用，还受到F作用

【答案】A

【解析】

【详解】A．若F1和F2大小不变，根据余弦定理有

 θ角越大，合力F越小，故A正确；

B．F1、F2大小分别为4N、7N，它们合力最大为11N，故B错误；

C．F进行分解可以有多组分力，但每组不一定只有两个分力，故C错误；

D．由力的合成方法可知，两力的合力与其两个力效果等效，合力并不是物体受到的力，故D错误。

故选A。

15. 一位体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列图中沿每只手臂受到的力最小的是（　　）

A.  B.

C  D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】以运动员为研究对象，运动员受到重力和沿两手臂方向的支持力作用，沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。在合力一定时，两分力的夹角越小，两分力就越小，BCD错误，A正确。

故选A。

16. 在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球所受重力为G，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计，则（　　）

A. 球对墙壁的压力大小为G tan α B. 球对墙壁的压力大小为G sin α

C. 悬绳对球的拉力大小为G cos α D. 悬绳对球的拉力大小为G tan α

【答案】A

【解析】

【详解】足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图

，根据平衡条件有，墙壁的支持力

故球对墙壁的压力大小为

绳子对球的拉力

故选A。

17. 如图所示，质量为m的小物块静止地放在半径为R的半球体上，小物块与半球体间的动摩擦因数为，小物块与球心连线与水平地面的夹角为，则下列说法中正确的是（　　）

A. 小物块所受摩擦力大小为

B. 小物块对半球体的压力大小为

C. 小物块所受摩擦力大小为

D. 小物块所受摩擦力大小为

【答案】D

【解析】

【分析】对小物块受力分析，并将重力分解到半球半径方向和接触点的切线方向，由平衡条件求对小物块所受的支持力和摩擦力。

【详解】AB．对小物块受力分析如图1，

将重力正交分解，如图2，

由于物体静止在半球上，处于平衡态，沿半径方向列平衡方程：

得

由牛顿第三定律知小物块对半球体的压力大小为，故AB错误；

CD．沿切向列平衡方程

解得

故C错误，D正确；

故选D。

18. 如图所示，石拱桥的正中央有一质量m=120kg的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角α=37°，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。若不计接触面间的摩擦力，则石块侧面所受弹力的大小为（　　）

A. 360N B. 480N C. 800N D. 1000N

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】对石块受力分析，如图所示

石块侧面所受弹力的大小

故选D。

19. 静止在水平地面上的物体，在拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，如图所示，己知力F与水平面的夹角为α，物体的质量为m，则物体与地面间的滑动摩擦力f的大小及动摩擦因数μ分别为（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】B

【解析】

【详解】根据平衡条件可得

解得

故选B。

20. 如图所示，固定天花板与水平面夹角为（0<θ<90°），紧贴天花板的三角形木块在水平推力F作用下始终保持静止状态，则下列判断正确的是（　　）

A. 天花板与木块间的弹力可能为零

B. 天花板与木块间的摩擦力可能为零

C. 推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力一定增大

D. 推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力可能减小

【答案】C

【解析】

【详解】对木块受力分析如下图

AB．木块始终保持静止，说明其合力为零，木块受到重力，水平向左的推力，可知木块一定受到沿斜面向上的摩擦力，有摩擦力一定有弹力，故A错误，B错误；

CD．推力F逐渐增大的过程中，水平方向合力为零，说明木块受天花板的摩擦力一定增大，故C正确，D错误。

故选C。

二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共10分）

21. 为了测量某一轻质弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在其下端挂上不同质量的钩码．实验测出悬挂钩码的质量m与弹簧长度l的相应数据，并做出如图所示的m–l图象，已知g＝9.8 m/s2．

（1）此弹簧的劲度系数为____N/m；

（2）此弹簧的原长为______cm．

【答案】    ①. （1）12.25；    ②. （2）4

【解析】

【详解】(1)根据胡克定律可知，F=kx

则有mg=kx=k(l-l0)

故图象的斜率等于

所以解得：；

(2)将图中一点代入mg=kx=k(l-l0)得：

解得：．

22. 某同学做“探究互成角度力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。请回答下列问题：

(1)根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，乙图中、、F、四个力，其中力________不是由弹簧测力计直接测得的；

(2)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是________

A.橡皮条沿同一方向伸长同一长度

B.橡皮条沿同一方向伸长

C.橡皮条伸长到同一长度

D.两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小

(3)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为_______。

【答案】    ①. F    ②. A    ③. 4.47（4.46~4.49均可）

【解析】

【详解】(1)[1]F在以与为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的；

(2)[2]该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，只有选项A正确；

(3)[3]根据丙图读出力的值为。

三、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30.0分。只写结果没有必要的计算过程不得分。）

23. 一辆卡车初速度为v0=10m/s，以a=2m/s2的加速度匀减速行驶，求：

（1）卡车在3s末的速度大小；

（2）卡车在前6s内的位移大小；

（3）卡车在第4s内的平均速度大小。

【答案】（1）4m/s；（2）25m；（3）3m/s

【解析】

【详解】（1）由运动学公式可得

卡车在3s末的速度大小

（2）卡车的刹车时间

所以卡车在前6s内的位移大小

（3）卡车在第4s内的位移大小

代入数据解得

卡车在第4s内的平均速度大小

24. 如图，轻绳OA一端系在天花板上，与竖直线夹角37°，轻绳OB水平，一端系在墙上，O点处挂一重为40N的物体。（cos37°=0.8，sin37°=0.6）

(1)求AO、BO的拉力各为多大？

(2)若AO、BO、CO绳能承受的最大拉力均为200N，则所吊重物重力最大不能超过多大？

【答案】(1)50N；30N；(2)160N

【解析】

【详解】(1)对结点O受力分析，如图所示

根据共点力平衡条件，有

由力的矢量三角形可得

(2)O点受三个力作用而处于平衡状态，结合图中三角形知识，可知OA上的拉力最大，当FOA=200N时可得重物的重力为

25. 如图，物体m的质量为1kg，在沿斜面向上的力F=7N的作用下，沿斜面匀速上升，斜面的倾角θ=37°，（g取10m/s2）（sin37°=0.6，37°=0.8）

（1）则物体对斜面的压力N多大？

（2）物体与斜面间动摩擦因数为多大？

（3）若撤去原来F=7N的力，另外施加一平行于斜面的作用力，使物体静止在斜面上，求所施加力的大小的范围。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设斜面对物体的支持力为，由平衡条件得

由牛顿第三定律得，物体对斜面的压力大小

（2）设物体与斜面间的动摩擦因数为，由平衡条件得

又

得

（3）当物块恰好不下滑时，最小，根据平衡条件有

解得

当物块恰好不上滑时，最大，根据平衡条件有

解得

所以的取值范围是