2022-2023学年江苏省南通中学高一下学期英才班期中测试物理试题

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本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试用时75分钟。
第I卷（共48分）
一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题意(本大题 12 小题，每小题 4 分共 48 分)。
1. 2022年10月31日15时37分我国长征五号B遥四运载火箭将“梦天实验舱”成功发射，11月1日4时27分“梦天实验舱”与“天和核心舱”前向端口对接，它的加入后将标志中国空间站三舱“T”字的基本构型完成，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. “15时37分”指的是时间间隔
B. 对接后，以“天和核心舱”为参考系，“梦天实验舱”是运动的
C. “梦天实验舱”在与“天和核心舱”对接的过程，控制人员将它们视为质点
D. 研究空间站绕地球飞行的周期时，可将空间站视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．“15时37分”指的是时刻，选项A错误；
B．对接后，以“天和核心舱”为参考系，“梦天实验舱”是静止的，选项B错误；
C．“梦天实验舱”在与“天和核心舱”对接的过程，两个舱的大小不能忽略，即控制人员不可将它们视为质点，选项C错误；
D．研究空间站绕地球飞行的周期时，空间站的大小可忽略不计，可将空间站视为质点，选项D正确。
故选D。
2. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱，如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球发生了形变
B. 乙图中，足球被踢出后飞行过程中受到重力和运动员对它弹力的作用
C. 丙图中，足球入网时球网绳子中的张力都过足球的球心
D. 丁图中，运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变
【答案】D
【解析】
【详解】A．静止在草地上的足球受到的弹力是由于草地发生了形变，故A错误；
B．足球被踢出后飞行过程中受到重力作用，没有受到运动员对它弹力的作用，故B错误；
C．足球入网时球网绳子中的张力都沿绳子收缩的方向，故C错误；
D．运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变，故D正确。
故选D。
3. 关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是（ ）
A. 物体的加速度方向与速度的方向始终相同
B. 物体的速度变化越大，加速度就越大
C. 物体的速度为，加速度也一定为
D. 物体的加速度增大，速度可能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的加速度方向与速度的方向可以成任意角度，故A错误；
B．根据
可知，物体的速度变化越大，加速度不一定越大，故B错误；
C．物体的速度为零时，加速度不一定为零，故C错误；
D．当加速度和速度反向时，物体的加速度增大时，速度是减小的，故D正确。
故选D。
4. 一辆汽车由静止开始运动，其v-t图像如图所示，则汽车在0~1s内和1s~2s内相比（ ）
A. 位移不相同B. 加速度不相同C. 平均速率不相同D. 平均速度不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，由图可知，汽车在0~1s内和1s~2s内位移相同，故A错误；
B．v-t图像斜率表示加速度，由图可知，汽车在0~1s内和1s~2s内加速度大小相同，方向相反，故B正确；
CD．汽车在0~1s内和1s~2s内位移相同，用时相同，则平均速度相同，而汽车做单向直线运动，故路程也相同，平均速率也相同，故CD错误。
故选B。
5. 如图甲所示，弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与其弹力的关系图像，如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A. 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B. 弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C. 该弹簧的劲度系数是2N/m
D. 该弹簧的劲度系数是20N/m
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据胡克定律
可知弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，且弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比，故A错误，B正确；
CD．图像的斜率代表弹簧的劲度系数，则有
故CD错误。
故选B。
6. 在研究某公交车的刹车性能时，让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车，公交车开始刹车后位移与时间的关系满足，下列说法正确的是（ ）
A. 公交车运行的最大速度为4m/sB. 公交车刹车的加速度大小为
C. 公交车从刹车开始10s内的位移为60mD. 公交车刹车后第1s内的平均速度为15m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．根据
与
的对比，可知刹车过程为匀减速直线运动，运行的最大速度就是刹车时车的速度，为16m/s，刹车的加速度大小为，故AB错误；
C．已知刹车时车的速度，以及加速度，由
可知，刹车停止需要8s时间，从刹车开始10s内的位移，其实就是8s内的位移，时有
故C错误；
D．时，有
由平均速度公式可得
故D正确。
故选D。
7. 用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到时刻F减小为零，则物体所受的摩擦力随时间t的变化图像可能是如图中的（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，物体在匀速运动，从t=0时刻，拉力F开始均匀减小，t1时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能，一是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变；另一是当拉力为零前，物体已静止，则当拉力为零时，则先是滑动摩擦力，后是静摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，而此时拉力小于滑动摩擦力大小。
故选D。
8. 有一串珠子（珠子可视为质点），穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各固定1个珠子，中间还有5个珠子。从最下面的珠子算起，相邻两个珠子之间的距离依次为 5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm，如图所示。某人向上提起细线的上端，让细线自由垂下，且第1个珠子紧贴水平桌面，松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10m/s2，假设珠子落到桌面上不再反弹，则第2、3、4、5、6、7个珠子（ ）

A. 依次落到桌面上的速率之比为
B. 落到桌面上的时间间隔相等
C. 落到桌面上的时间间隔越来越大
D. 第4个珠子落到桌面上的速率为4m/s
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．各珠子同时做自由落体运动，下降的位移之比为；根据
可知落地的时间之比为，则各珠子落到桌面上的时间间隔相等；根据
可知依次落到桌面上的速率之比为，故B正确，AC错误；
D．第4个珠子距离桌面的高度为45cm，则第4个珠子落到桌面上的速率为
故D错误。
故选B。
9. 如图所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v－t图线，已知在第3s末两个物体在途中相遇，则（ ）
A. A、B两物体是从同一地点出发
B. 3s内物体A的平均速度比物体B的大
C. A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为1∶2
D. t＝1s时，两物体第一次相遇
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等，而在第3s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同，故A错误；
B．由图象的“面积”读出两物体在3s内B的位移大于A的位移，则B的平均速度大于A的平均速度，故B错误；
C．图象的斜率表示加速度，则A在减速过程的加速度
B在减速过程的加速度
所以A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为2：1，故C错误；
D．由图象的“面积”表示位移可知，1-3s内B的位移
1-3s内A的位移
且第3s末两个物体在途中相遇，所以时，两物体相遇，故D正确；
故选D。
10. 某工人使用双轮手推车运送短钢管时，手推车装入钢管后处于静止时的侧面示意图如图所示。推车侧面ON与底面OM 垂直，当侧面ON与水平方向夹角时，6号钢管对侧面ON的压力等于其重力G ，忽略一切摩擦，则（ ）
A. 其他钢管对6号钢管的作用力大小等于G
B. 底面OM受到的压力小于侧面ON受到的压力
C. 若减小角，钢管仍保持静止，则钢管对推车的总作用力将增大
D. 若减小角，钢管仍保持静止，则底面OM受到的压力增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．对6号钢管进行受力分析，由于钢管静止，即受力平衡，则其他钢管对6号钢管作用力与6号钢管的重力及ON面给的支持力的合力等大反向，如图甲
重力与支持力的合力大小为G，故其他钢管对6号钢管的作用力大小也为G，故A正确；
BD．将所有钢管视为一个整体，进行受力分析，如图乙
可得
可知底面OM受到的压力大于侧面ON受到的压力；若减小角，钢管仍保持静止，则底面OM受到的压力减小，故BD错误；
C．将所有钢管视为整体，根据受力平衡可知，推车对钢管整体的作用力与对钢管整体的重力平衡，故无论如何变化，只要钢管仍保持静止，推车对钢管整体的作用力保持不变，钢管对推车的总作用力保持不变，故C错误。
故选A。
11. 如图所示，物体用轻绳连接后跨过定滑轮，物体P放在长木板上，物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。今将长木板与水平地面的夹角缓慢增大，仅当的过程中，物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮处的摩擦，则（ ）
A. 物体的质量大小关系为
B. 物体P与长木板之间的动摩擦因数为
C. 当时，P受到的摩擦力为零
D. 从增大到的过程中，轻绳对滑轮的作用力逐渐增大
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】AB．由题意可知
，
联立解得
，
AB正确；
C．当时，P受到的摩擦力为
C错误；
D．从增大到的过程中，两轻绳间的夹角逐渐减小，绳子的拉力不变，则两绳的合力逐渐增大，即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大。D正确。
故选ABD。
12. 如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方处，空心管长为，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断错误的是（ ）
A. 两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管
B. 两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关
C. 先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管。则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关
D. 两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关
【答案】C
【解析】
【详解】A．若两者均无初速度同时释放，则在同一时间内下降高度相等，可知小球在空中不能穿过管，A正确，不符合题意；
B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则有
由此可知
则小球能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关，B正确，不符合题意；
C．先让小球自由下落，设下落时间为t1，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管，设小球落至空心管上边缘时的速度为v1，穿经管的时间为t2，则有
则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关，C错误，符合题意；
D．两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，以管为参考系，小球相对管匀速运动，则有
可知小球穿经管的时间为
时间与当地重力加速度有关，D正确，不符合题意。
故选C。
第II卷（共52分）
三、实验题（本题共2小题，共10分。把答案填在答题卡相应的位置）
13. 某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4…，如图所示为纸带A的一部分。
（1）利用上图信息，可以求得牵引纸带运动的小车的加速度为_________，打点计时器打1号计数点时小车的速度为_________（均保留两位有效数字）
（2）如下图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的。在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是_________。
【答案】 ①. 3.1 ②. 0.46 ③. 乙
【解析】
【详解】（1）[1] 由匀变速直线运动推论
带入数据可得
结果保留两位有效数字，故
[2] 1号计数点时小车的速度等于0到2的平均速度
（2）[3]根据纸带A的数据，由匀变速直线运动特点知
则
故属于纸带A的是乙。
14. “探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点， OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）某次实验操作中，与细绳OC相连的弹簧测力计示数如图丙所示，则读数为_____N。
（2）实验中，下列操作正确的有_________。
A．本实验采用了“等效替代”的科学研究方法
B．两根细绳套间的夹角要尽量大一些
C．作力的图示时，各力所用的比例标度必须相同
D．标记拉力方向时，要沿细绳方向移动铅笔画出
【答案】 ①. 2.45##2.44##2.46 ②. AC##CA
【解析】
【详解】（1）[1]图中弹簧测力计的分度值为，需要估读到下一位，由图丙可知读数为。
（2）[2]
A．本实验两个拉力的作用效果与一个拉力的作用效果相同，采用了“等效替代”的科学研究方法，故A正确；
B．两根细绳套间的夹角应适当就好，不是越大越好，故B错误；
C．作力的图示时，各力所用的比例标度必须相同，这样才能以同一标准进行对比，故C正确；
D．标记拉力方向时，只需在细绳正下方的白纸上点出相距较远的两个点即可，移动画线容易移位，故D错误。
故选AC。
三、计算题：解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不题能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位（本大题4小题，共42分）。
15. 如图所示，GA=20N，GB=10N，A与水平面的动摩擦因数μ=0.4，其余摩擦不计，（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
（1）当F=0时物体A受到的摩擦力？
（2）当F=10N时物体A受到的摩擦力？
（3）若要使A匀速运动，所加的竖直方向的力F的大小是多少？
【答案】(1)8N；(2)10N；(3)5N
【解析】
【详解】(1)当时，A所受最大静摩擦力为
此时
故A将运动，故A所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为
（2）当时，A所受最大静摩擦力为
此时
故A静止，A所受摩擦力为静摩擦力，大小为
(3)若A匀速运动，此时滑动摩擦力大小等于B的重力大小，故此时有
代入数据得
16. 在水平长直公路上，A车前方15m处有一辆B车以10m/s的速度匀速前进，这时A车从静止出发以的加速度追赶，则：
（1）A车追上B车之前两车最远相距是多少？
（2）A车出发后经多长时间追上B车及此时A车速度大小是多少？
（3）当A车刚追上B车时，A车司机立即刹车，使A以的加速度做匀减速直线运动，两车再经过多长时间第二次相遇？
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）当两车速度相等时，距离最远，设时两车速度相等，则有
两车相距最远的距离为
（2）设A车经过时间追上B车，则有
代入数据可得
解得
或（舍去）
此时A车速度为
（3）A车停下来需要的时间为
假设A车停止前两车再次相遇，设两车相遇后再次相遇经过时间为，则有
代入数据解得
或（舍去）
则两车再次相遇时A车已经停止，假设不成立；设两车相遇后再次相遇经过时间为，则有
解得
17. 用三根细线a、b、c将质量为m和的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球均处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平，重力加速度为g。求：
（1）细线a、c分别对小球1和2的拉力大小；
（2）细线b对小球2的拉力大小；
（3）若保持a的方向不变，b、c的方向可以调节，c处于什么方向时，c的拉力最小，最小拉力大小。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）两小球均静止，故都处于平衡状态，合外力为零。将球1和球2看作一个整体，对整体受力分析如下图所示
将Fa水平竖直分解有
解得
（2）隔离对小球2受力分析如下图
（3）以整体为研究对象，当c与a垂直时，c的拉力最小，如下图所示
由平衡条件可得最小拉力
18. 同学们平时利用食堂餐桌（图甲）玩起了推杯子游戏。其过程简化如下（图乙）：将杯子（可视为质点）从桌子端边缘的点用手推出，在杯子到达虚线前撤去推力。杯子沿直线运动，最后停在桌面上。杯子停止运动时不超过桌子端边缘且离端边缘最近者获胜。已知推杯子时杯子在桌面上做匀加速直线运动，撤去推力后杯子在桌面上做匀减速直线运动。现小明和小刚两同学参加游戏比赛，由于两同学推力不同而使杯子运动的加速度不同，小明推时杯子运动的加速度大小，小刚推时杯子运动的加速度大小，两人撤去推力后杯子的加速度大小均为。已知桌面长，虚线距离桌面端。
（1）小明比赛推杯子时杯子刚好运动到虚线位置时，撤去推力，求杯子在刚好到达虚线时的速度大小、杯子停止运动时离端的距离；
（2）接（1）中小明取得成绩，小刚比赛要想获胜，则加速推杯子的位移应满足什么条件；
（3）假设因桌面沿EF→CD各处粗糙程度不同而导致杯子减速运动的加速度不相同，沿EF→CD方向运动时各处加速度大小如a-s图像，某次比赛杯子从EF以2m/s的速度离手，试经过计算判断杯子是否会滑离CD边缘?
【答案】（1）；（2）；（3）会滑离CD
【解析】
【详解】（1）设小明撤去推力时，杯子速度为，则
解得
设撤去推力后杯子滑行的距离为，则
杯子离端的距离
（2）若小刚的杯子刚好停在与小明相同的位置，则
解得
m/s
杯子加速位移
若小刚的杯子刚好停在端，则
解得
杯子加速位移
所以加速位移应满足
（3）假设滑到CD处的速度为，则
由a-s图像围成的面积大小，即
解得
故杯子会滑离CD。