2021-2022学年天津市第二南开学校高一上学期期中阶段性评价物理试题 Word版含解析

第二南开学校2021-2022学年度第一学期物理学科高一年级阶段性评价试卷（D）

一、选择题（本大题共10道小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10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. 我国奥运健儿在东京奥运会上取得了辉煌成绩，下列说法正确的是（　　）

A. 裁判给跳水运动员全红婵打分时，可以将其视为质点

B. 苏炳添跑出百米最好成绩9秒83，由此可求出他冲刺时的瞬时速度大小

C. 马龙是乒乓球运动员，研究他发球旋转的时候，乒乓球不能看作质点

D. 巩立姣在女子铅球比赛中投出20.58米，该投掷过程中铅球的位移大小为20.58米

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．裁判给跳水运动员全红婵打分时，不可以将其视为质点，否则就没动作可言了，A错误；

B．苏炳添跑出百米最好成绩9秒83，只能求出他全程的平均速度，而不能求出他冲刺时的瞬时速度大小，B错误；

C．马龙是乒乓球运动员，研究他发球旋转的时候，虽然乒乓球比较小，但球在旋转过程中多变，不能看作质点，C正确；

D．巩立姣在女子铅球比赛中投出20.58米，20.58米是铅球的水平位移，即该投掷过程中铅球的位移大小不等于20.58米，D错误。

故选C。

2. 近日，孟晚舟女士平安归来令人倍感振奋：历经1028天，孟晚舟乘坐的中国政府包机国航CA552 班，由温哥华国际机场起飞，穿过北极圈，从俄罗斯经过蒙古，进入中国领空抵达深圳宝安国际机场，平均时速约900公里，航线距离为12357公里，空中航行约13小时47分，于9月25日21点50分抵达深圳宝安机场。关于以上内容，下列叙述正确的是（　　）

A. 题中“12357公里”是指位移

B. “1028天”和“13小时47分”均指时间间隔

C. “9月25日21点50分”是指时间间隔

D. “时速约900公里”是平均速度

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．题中“12357公里”是轨迹的长度，指的是路程，故A错误；

B．“1028天”是一段时间，指的是时间间隔，“13小时47分” 是一个时间时间间隔，故B正确；

C．“9月25日21点50分”是一个时间点，指的是时刻，故C错误；

D．“时速约900公里”对应的是一段时间的速率，所以指的是平均速率，故D错误。

故选B。

3. 甲、乙两物体沿同一直线运动，它们的图如图所示。由图像可知（　　）

A. 时刻，甲、乙相距

B. 乙运动后，甲、乙向相反方向做匀速直线运动

C. 乙运动后，甲、乙速度大小之比为

D. 时，甲乙的速度相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据图象可知，甲的出发点为x=250m处，乙从原点出发，所以t=0时刻，甲、乙相距250m，故A错误；

B．根据图线的斜率表示速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，则乙运动后，甲、乙向相反做匀速直线运动，故B正确；

C．图象的斜率表示速度，则甲乙都做匀速运动，甲的速度为

乙的速度大小为

可知乙运动后，甲、乙速度大小之比为，故C错误；

D．图象的交点表示相遇，根据图象可知，时，甲、乙相遇，此时速度大小相同，因速度方向不相同，故速度不相同，故D错误。

故选B。

4. 电动车以的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为，则自驾驶员急踩刹车开始，经过与电动车的位移之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

详解】根据运动学公式可知

又因电动车为减速，所以

4s电动车减速为0，故2s时的位移

m

5s时的位移

m

所以位移之比为3：4，C正确。

故选C。

5. 某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角为锐角；右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　）

A. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大

B. 两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小

C. 右侧筷子对玻璃珠的弹力与重力的合力竖直向上

D. 左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

【答案】D

【解析】

【详解】对玻璃珠受力分析如下图

受到重力、左侧筷子对玻璃珠的、右侧筷子对玻璃珠的，在三个力的作用下处于平衡状态。

AB．根据力的平衡可知，两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，故AB错误；

C．由图可知，右侧筷子对玻璃珠的弹力F2与重力G的合力方向与F1等大反向，则沿左下方向，选项C错误；

D．根据力的平衡，竖直方向有

由于小于，则一定有

即左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大，选项D正确。

故选D。

6. 如图所示，一小球通过不可伸长的细绳悬挂于天花板上的点。现用作用于A点且方向始终水平的力将结点A向右缓慢拉起，用表示绳子的拉力，所有的绳子都不被拉断，在将结点A向右缓慢拉起的过程中（　　）

A. 逐渐增大，逐渐增大 B. 逐渐增大，逐渐减小

C. 逐渐增大，先减小后增大 D. 先增大后减小，逐渐增大

【答案】A

【解析】

【详解】题意知在结点处受力分析如图

即在三力作用下处于平衡状态，其中拉力F始终沿水平方向，根据图解法可得将结点A向右缓慢拉起的过程中，逐渐增大，逐渐增大。

故选A。

7. 很多同学都做过测量“反应时间”的实验，如图所示，甲同学手握直尺，某时刻甲同学放开直尺，从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间就叫“反应时间”，直尺长，处于竖直状态，乙同学的手放在直尺0刻度线位置。甲、乙两位同学做了两次测量“反应时间”的实验，第一次乙同学抓住直尺位置的刻度值为，第二次手抓住直尺位置的刻度值为。直尺下落过程中均保持竖直状态，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　）

A. 乙同学第一次的“反应时间”为

B. 乙同学第二次的“反应时间”为

C. 乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为

D. 若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则测量量程为

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．根据自由落体位移公式

两次自由下落的位移分别为11.25cm和5cm，代入可得反应时间分别为

，

故AB错误；

C．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为

故C正确；

D．下落的最大位移为20cm，代入位移公式可得

若将尺子上原来长度值改为对应的“反应时间”值，则测量量程为0.2s，故D正确。

故选CD。

8. 《大河报》最近消息，为让电动汽车跑得更“欢”，未来三年河南省将新建公共充换电站600座、公共充电桩2万个、个人充电桩5万个。如图所示为某新型电动汽车试车时的图像，则下列说法中正确的是（　　）

A. 在内，新型电动汽车速度均匀变化

B. 在内，新型电动汽车发生了的位移

C. 在末，新型电动汽车向相反方向运动

D. 在末，新型电动汽车的加速度大小为，方向与速度方向相反

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．图像的斜率表示加速度，可知在时，新型电动汽车的加速度发生了改变，做的是非匀变速直线运动，A错误；

B．在内，新型电动汽车的速度不变，做匀速直线运动，故其位移为

B正确；

C．在内，速度一直为正值，始终朝正方向运动，故在末，新型电动汽车的运动方向不变，C错误；

D．在末，新型电动汽车加速度为

故加速度大小为1m/s2，负号表示加速度方向与速度方向相反，D正确。

故选BD。

9. 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过、、、四点，总时间是，下列说法正确的是（　　）

A. 质点通过、、、的时间间隔之比为

B. 质点通过各点的速率之比

C. 在斜面上运动的平均速度

D. 在斜面上运动的平均速度

【答案】BD

【解析】

【详解】A．设每段长度为s根据

可知从点到、、、四点的时间之比满足

所以质点通过、、、的时间间隔之比为

故A错误；

B．根据

可知

故B正确；

CD．从静止开始的匀变速运动，平均速度等于中间时刻的速度，而a点恰好位于中间时刻，因此

故C错误，D正确。

故选BD。

10. 木块、分别重和，它们与水地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在、之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数，、和弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动。现用的水平力作用上，如图所示，则力作用后（　　）

A. 木块受摩擦力的大小是

B. 木块受摩擦力的大小是

C. 木块受摩擦力的大小是

D. 木块受摩擦力的大小是

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】木块A与地面间的滑动静摩擦力为

木块B与地面间的滑动静摩擦力为

弹簧弹力为

CD．施加水平拉力F后，对B物体受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于B木块与地面间的最大静摩擦力为15N（等于滑动摩擦力），大于弹簧弹力和拉力之和，故木块B静止不动，故木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而

故D正确，C错误；

AB．施加水平拉力F后，弹簧长度没有变化，由于弹簧处于压缩状态，所以弹簧对A向左的弹力不变，故木块A相对地面有向左运动的趋势，受到地面水平向右的静摩擦力作用，且与弹力平衡，因而

故A正确，B错误。

故选AD。

二、实验题（本大题包括2道题，共16分）

11. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

（1）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有___________。

A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上

B．重复实验再次进行验证时，结点的位置可以与前一次不同

C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力

（2）实验装置如图甲所示，实验过程中，其中两个主要步骤如下：

①用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置，记下点的位置，读出并记录两个弹簧测力计的示数；

②只用一个弹簧测力计，通过绳套拉橡皮条使其伸长，读出并记录弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这3个力的图示，并求出、的合力，如图乙所示。

以上两步骤均有疏漏：

在①中是___________；在②中是___________。

（3）该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是___________。

A． B．     C．  D．

（4）图乙所示的与两力中，方向一定沿方向的是___________。

【答案】    ①. BC    ②. 记录两个拉力的方向    ③. 将结点拉到相同的位置O    ④. B    ⑤. F

【解析】

【详解】（1）[1]A．橡皮条不一定要和两绳套夹角的角平分线在一条直线上，选项A错误；

B．为了减小偶然误差，重复实验再次进行验证时，结点的位置可以与前一次不同，选项B正确；

C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度，选项C正确；

D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力不一定要小于只用一个测力计时的拉力，选项D错误。

故选BC。

（2）[2]在①中是要同时记录两个拉力的方向；

[3]在②中是只用一个弹簧测力计要将结点拉到相同的位置O。

（3）[4]A．为了便于确定拉力的方向，拉橡皮条的细绳要稍长一些，同时在纸上描点时，所描的点不要太靠近结点，该图中所描的点太靠近结点。故A错误；
B．该图中所描的点到结点的距离适中，力的大小适中，而且两个力的角度的大小也适中。故B正确；
C．实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但不宜太大，该图中的读数都太小，故C错误；
D．该图中两个分力之间的夹角太小，这样误差容易大，故D错误；
故选B。

（4）[5]图乙所示的与两力中，是两个分力合力的理论值，F是合力的实验值，则方向一定沿方向的是。

12. 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的。

（1）乙图是___________计时器（填“电磁”或“电火花”），所接电源为频率为的___________电源时（填直流或交流），每隔___________打一次点；

（2）在某次实验中，小车拖动纸带做匀变速直线运动，打点计时器所用的电源频率为，实验得到的一条纸带如下图所示，纸带上每5个点取一个计数点，按时间顺序取、、、、五个计数点，实验中已得出相邻两计数点间的距离如下图所示（单位：）

①实验中，必要的措施是___________；

A．细线必须与长木板平行

B．先释放小车再接通电源

C．挂的钩码个数越多越好

D．小车应从靠近打点计时器处释放

②从纸带可以看出物体在做___________（填写“匀加速”或“匀减速”）直线运动，在计数点所代表的时刻，小车运动的瞬时速度大小为___________，小车的加速度大小为___________（保留三位有效数字）。

【答案】    ①. 电火花    ②. 交流    ③. 0.02    ④. AD    ⑤. 匀减速    ⑥. 1.74    ⑦. 2.25

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]由打点计时器的构造可知，乙图是电火花打点计时器，所接电源为频率为50Hz的交流电源时，每隔0.02s打一次点；

（2）①[4]A．若细线与长木板不平行，随着小车逐渐靠近滑轮，细线与水平方向夹角增大，小车所受分力随之变化，因此小车的加速度发生变化，即小车不做匀变速直线运动，故细线必须与长木板平行，故A正确；

B．应先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放小车，故B错误；

C．该实验研究小车的匀变速直线运动，与小车所受到的合力及合力大小的计算无关，故C错误；

D．在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故D正确。

故选AD

②[5][6][7]从纸带可以看出小车在做匀减速直线运动，由中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得

由逐差法可得加速度

三、计算题（本大题包括3道题，共44分）

13. 某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置（）时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是，如图所示。已知小球的质量为，重力加速度为，该同学（含磁铁）的质量为，，，求

（1）此时，悬挂小球的细线的拉力大小为多少？

（2）调整隐藏的小磁铁的位置，在悬挂小球的细线方向保持不变的情况下，使变为，求此时悬挂小球的细线的拉力大小为多少？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题意对小球受力分析如图，由平衡条件得

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解得

（2）在悬挂小球的细线方向保持不变的情况下，使变为时，对小球受力分析如图

则由平衡条件得

解得此时悬挂小球的细线的拉力大小为

14. 比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球经过第一层到达地面的时间为。（重力加速度取，不计空气阻力）求

（1）小球下落过程中，通过第一层的平均速度大小为多少？

（2）斜塔离地面的总高度是多少？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题意知，通过第一层的平均速度大小为

（2）设小球到达第一层时的速度为，则有

代入数据得

则塔顶离第一层的高度为

所以塔的总高度为

15. 随着我国高速公路的发展，越来越多的人选择驾车出行，为避免拥堵，高速公路管理部门开发了电子不停车收费系统ETC。汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。设汽车以v1=72km/h的速度沿直线朝着收费站正常行驶，如果汽车走ETC通道，需要在到达通道口时将速度恰好均匀减为v2=4m/s，然后匀速通过总长度为d=16m的通道，接着再匀加速至速度为v1后正常行驶；如果汽车走人工收费通道，需要在到达收费站中心线处时将速度恰好均匀减为0，经过t0=20s的时间缴费成功后，再启动汽车匀加速至速度为v1后正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为a=1m/s2，求：

(1)汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移x；

(2)汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。

【答案】(1)400m；(2)24s

【解析】

【详解】(1)汽车走ETC通道时，匀减速阶段的位移和匀加速阶段的位移相等，均为

所以整个过程中，总位移

x=2x1＋d

代入数据解得

x=400m

(2)汽车走人工收费通道，到达收费站中心线时的速度恰好为0，则刚进入通道的速度满足

解得

v=v2=4m/s

根据对称性知，汽车离开通道时的速度也恰好为4m/s，汽车通过ETC通道的时间

通过人工收费通道的时间

则节约的时间