安徽省合肥市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份安徽省合肥市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．甲、乙两辆车t=0时刻相距1000m，甲车在后，乙车在前，在同一条公路上做匀变速直线运动，它们的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．乙车比甲车早出发8s
B．两辆车在t=36s时速度相等
C．两辆车会相撞
D．甲车停下时，两车相距最近，相距191m
2．甲、乙两车在同一直线车道上，均以相同的初速度向正方向运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，甲的速度小于乙的速度
B．时刻，甲的速度大于乙的速度
C．时间内，甲的位移小于乙的位移
D．时间内，甲的位移大于乙的位移
3．甲、乙两辆赛车做刹车性能测试，两车在相互平行的平直公路上以相同的速度做匀速直线运动，某一时刻两车同时刹车，刹车后两车均做匀减速直线运动，最后甲车先停下来。刹车过程中，甲车的加速度大小为、平均速度大小为，乙车的加速度大小为、平均速度大小为。下列关系式正确的是（ ）
A．，B．，
C．，D．，
4．某同学通过操控无人机，俯视正在运行的火车，借助无人机上的计时器记录的时间和轨道边相邻电线杆间的距离估测火车的加速度。先观测3分钟，测得火车前进，隔3分钟后又观测1分钟，测得火车前进，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为（ ）
A．B．C．D．
5．设宇航员在某行星上从高32 m处自由释放一重物，测得重物在下落最后1 s内通过的距离为14 m，则该星球的重力加速度为（ ）
A．4 m/s2B．9.8 m/s2C．12 m/s2D．18 m/s2
6．下列有关力的说法中，正确的是（ ）
A．有规则几何形状的物体，其重心就在物体的几何中心
B．物体所受摩擦力的方向可以与运动方向不在同一直线
C．手拍桌子时，使手感觉疼的这个力是由于手的形变而产生的
D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于受到向前的牵引力作用
二、多选题
7．某质点做直线运动的位移x（单位：m）与时间t（单位：s）的关系为x=2t2-5t，则该质点（ ）
A．初速度大小是5m/s，加速度大小是4m/s2B．在任意1s内的速度增量都是2m/s
C．在t=2.5s时的速度是0D．在0~2.5s内的平均速度是0
8．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球，细线的上端固定在金属块上，放在带小孔小孔光滑的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中位置），两次金属块都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（ ）

A．小球运动的周期变大
B．小球运动的角速度变小
C．小球运动的线速度变大
D．金属块受到桌面的摩擦力变大
9．2022布达佩斯游泳世锦赛男子单人10米跳台决赛中，杨健以515.55分成功卫冕，为中国跳水队锁定最后一枚金牌。至此，中国队包揽本届世锦赛跳水项目全部13枚金牌。某次跳水杨健从10m高跳台入水，水池深度5m，现将该过程简化为入水前的自由落体运动和入水后的竖直匀减速运动，若入水后触底时恰好能够减速到零，g=10m/s2，则（ ）
A．自由落体时间为sB．减速时间为1s
C．整个下降过程的平均速度大小m/sD．入水时的速度为m/s
10．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设图中刚好有张相同的纸，每张纸的质量均为，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第张纸压力大小为。重力加速度为，打印机正常工作时，下列说法正确的是（ ）

A．第张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向右
B．第张与第张纸之间的摩擦力大小为
C．第张纸与摩擦片之间的摩擦力为
D．要做到“每次只进一张纸”，应要求
三、实验题
11．某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力时，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示，则：
(1)通过图像得到弹簧的劲度系数 N/m
(2)为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案 更合理。
②甲方案中，若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0 N，b的示数为10.0 N，则A、B间的动摩擦因数为 。
12．激光测距装置（位置传感器）可以探测运动汽车的位置，从某时刻（）开始的一段时间内，小明同学利用激光测距装置对一辆正在做匀加速直线运动的汽车进行探测，设定每隔用激光测距装置测量一次其所在的位置坐标，记为x，测量结果如下表所示：
回答下列问题：
（1）第末，该汽车速度的大小 。
（2）这段时间内该汽车加速度的大小 （保留2位有效数字）．
（3）若由于某些原因导致激光测距装置发射激光的时间间隔小于，但是小明同学并不了解详情，仍按照原设定时间间隔进行计算，则计算出的加速度与真实的加速度相比 （选填“偏大”、“一样”或“偏小”）。
四、解答题
13．一个质量为m=2kg的小球从h=20 m的高处自由下落，落到一个厚软垫上，若小球由静止下落到小球陷至最低点经历的时间t=2.2 s，取g=10 m/s2，选取竖直向上为正方向，求：
（1）小球从接触软垫到陷至最低点动量的变化量；
（2）软垫对小球平均作用力的大小。
14．Jerry惹恼了汤姆，这次汤姆发誓一定要在Jerry逃进鼠洞前捉住它。起初Tm、Jerry和鼠洞在同一直线上，Tm距离Jerry3.7m，Jerry距鼠洞10.4m，如图所示，已知Tm的最大加速度和最大速度分别为3m/s2、6m/s，Jerry的最大加速度和最大速度分别为5m/s2、4m/s。假设Tm由静止开始启动的同时，Jerry刚好发现Tm，反应过来也由静止开始启动逃跑，Jerry反应时间为0.3s，问：
（1）Tm与Jerry各自到达最大速度所需的时间分别是多少？
（2）假设Jerry能逃回鼠洞，则它从启动到逃回鼠洞共需多少时间？
（3）通过计算判断Tm能否在Jerry逃进鼠洞前捉住它。
15．矿井中的升降机以的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过3s升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，求：
（1）矿井的深度为多少米？
（2）螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时多长时间？
0
1
2
3
4
5
0
8.7
22.4
41.2
64.8
93.5
参考答案
1．B
【详解】A．由题图可知，乙车比甲车晚出发8s，故A错误。
B．由题图可知，甲车做匀减速直线运动，根据图像和运动学公式得
乙车做匀加速直线运动，同理得
当两车速度相等时，解得
同时解得两车的共同速度
故B正确。
CD．由于当两车速度相等时两车相距最近，则当时甲车的位移
乙车的位移
因为
所以两车不会相撞，此时两车之间的距离为
故CD错误。
故选B。
2．C
【详解】AB．直线运动中，根据，a－t图像中，图像与t轴所围的面积为速度的变化量，甲乙两图像所围面积相等，且甲乙初速度相同，所以时刻，甲乙末速度相同，AB错误；
CD．时间内，任取某时刻，将内两图像与t轴所围面积进行比较，乙所围面积总是大于甲所围面积，即时刻乙的速度总大于甲的速度，所以时间内乙的位移大于甲的位移，C正确，D错误。
故选C。
3．C
【详解】根据加速度的定义可知加速度的大小
甲车先停下来，可知甲车的加速度大；
由平均速度公式有
可知两车的平均速度相等。
故选C。
4．A
【详解】第一个3分钟内中间时刻的瞬时速度为
连续两个3分钟后的1分钟内的中间时刻的瞬时速度为
两个时刻之间的时间间隔为300s，因此可得
故选A。
5．A
【详解】设下落总时间为t，则全过程有
对适当至落地前1s过程
将h=14m代入，联立解得
g=4 m/s2
故选A。
6．B
【详解】A．质量分布均匀形状规则的物体重心在其几何中心，如果物体的质量分布不均匀，有规则形状的物体其重心不在它的几何中心，A错误；
B．物体所受摩擦力的方向与物体相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反，与运动方向不一定在同一直线，B正确；
C．手拍桌子时，使手感觉疼的这个力是由于桌子的形变而产生的，C错误；
D．被踢出后的足球在地面上向前滚动，是由于惯性，D错误。
故选B。
7．AD
【详解】AB．由
结合
知物体的初速度
加速度
A正确；
B．在任意1s内速度的增量
B错误；
C．由
在时
C错误；
D．时，由平均速度公式可知，平均速度是0，D正确。
故选AD。
8．CD
【详解】ABC．设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为，细线的长度为，P球做匀速圆周运动时，重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图

则有
解得周期
角速度
线速度
使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，和增大，则得到周期减小，角速度增大，线速度增大，故AB错误，C正确；
D．对球，绳子拉力
增大，则减小，绳子拉力变大，对球，由平衡条件得知，拉力变大，则受到桌面的静摩擦力变大，故D正确。
故选CD。
9．AC
【详解】A．由得，自由落体时间为
故A正确；
B．因为入水前运动员做自由落体运动，入水后运动员做竖直方向的匀减速直线运动，且入水后触底时恰好能够减速到零，则两段运动过程的平均速度大小相等。由得，自由落体时间与减速运动时间之比为
故减速时间为
故B错误；
C．由题意得，整个下落过程的平均速度为
故C正确；
D．入水时的速度为
故D错误。
故选AC。
10．ACD
【详解】AD．第张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力，方向向右，第张纸下表面受到第张纸施加的滑动摩擦力，方向向左，那么第张纸受到第张纸的摩擦力方向向右；且大小为
为搓纸轮对第张纸的压力；因为，正常情况下，，故必有，故AD正确；
BC．第张与第张纸之间的摩擦力、第张纸与第张之间的摩擦力，及第张纸与摩擦片之间的摩擦力都是静摩擦力，根据受力平衡条件，可知，大小均为，即 ，故B错误，C正确；
故选ACD。
11． 300 甲 0.2
【详解】（1）[1] 由图读出，弹簧的弹力时，弹簧的长度为，即弹簧的原长为20cm，由图读出弹力为时，弹簧的长度为，弹簧的形变量
由胡克定律得弹簧的劲度系数为
（2）[2] 乙方案中，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计必须要求其做匀速直线运动，比较困难，读数不是很准；甲方案中，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理。
[3] 由于弹簧测力计a示数为4.0N，所以A、B间的摩擦力为，A、B间的动摩擦因数
12． 11.2 5.0 偏小
【详解】（1）[1]第末，该汽车速度的大小为
（2）[2]用逐差法求汽车的加速度
所以
解得
（3）[3]激光测距装置发射激光的时间间隔小于，即，由
可得
则计算出的加速度与真实的加速度相比偏小。
13．（1）；（2）220N
【详解】（1）取竖直向上为正方向，小球从静止开始下落到接触软垫
小球接触软垫时速度大小
动量变化量
（2）小球接触软垫到陷至最低点所需时间
由动量定理
得
F=220N
14．（1）Tm与Jerry各自到达最大速度所需的时间分别是2s、0.8s；（2）3s；（3）不能
【详解】（1）由
Tm到达最大速度所需的时间是
Jerry到达最大速度所需的时间是
（2）Jerry达到最大速度经历的位移
则匀速运动的位移
匀速运动的时间
从启动到逃回鼠洞共需的时间
（3）Tm达到最大速度的位移
则匀速运动的位移
匀速运动的时间
则Tm跑到洞口的时间
Jerry的反应时间为0.3s，因为
可知Tm不能在Jerry逃进鼠洞前捉住它。
15．（1）；（2）9s
【详解】(1)对螺钉其位移为
对电梯其位移为
由几何关系得
(2)螺钉所用时间与升降机所用时间相同，升降机从井底出发做匀速直线运动，位移为45m，速度为，时间为