2022维吾尔自治区喀什二中高一上学期期中物理试题含解析

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喀什第二中学2021-2022学年度上学期期中质量监测高一物理（考试时间：100分钟  试卷满分：100分）注意事项： 1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2.答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题的答题区城（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。一、单选题（共24分）1. 小孩用一轻质弹簧拉水平地面上的箱子，但没有拉动，已知弹簧与水平面有一定夹角θ（θ≠0），以下说法正确的是（　　）A. 箱子对地面的压力大于箱子的重力B. 弹簧对箱子拉力水平分量小于箱子受到的摩擦力大小C. 小孩对弹簧的拉力和箱子对弹簧的拉力是一对相互作用力D. 小孩受到的地面摩擦力和箱子受到地面的摩擦力大小相同【答案】D【解析】【详解】A．弹簧斜拉箱子，根据正交分解可知，箱子对地面的压力小于箱子的重力，故A错误；B．弹簧斜拉箱子，根据正交分解及平衡条件可知，弹簧对箱子拉力水平分量大小等于箱子受到的摩擦力大小，故B错误；C．小孩对弹簧和箱子对弹簧，对象不是相互，因此不是一对相互作用力，C错误；D．根据整体分析，地面对箱子和对小孩的摩擦力平衡，大小相同，D正确。故选D。2. 2017年12月27日下午5点，杭州地铁2号线二期、三期正式发车，2号线全长13.32km。根据初期测试，2号线单程总时长在一个小时二十分钟左右，运营速度最高80km/h。以下说法正确的是（　　）A. 2017年12月27日下午5点指的是时间B. 13.32km指的是位移C. 估算地铁从起点到终点的时间，可以把地铁看成质点D. 地铁2号线运营平均速度为80km/h【答案】C【解析】【分析】【详解】A．2017年12月27日下午5点指的是时刻，A错误；B．13.32km指的是路程，B错误；C．估算地铁从起点到终点的时间，地铁的大小和形状可以忽略不计，故可以把地铁看成质点，C正确；D．根据题意得，运营速度最高80km/h，最高速度大于平均速度，D错误。故选C。3. 下列说法正确的是（　　）A. 研究“嫦娥四号”探月卫星绕月球飞行的运动时，卫星是不可以被看成质点的B. 加速度越大，速度变化量也一定越大C. 质点做减速直线运动时，加速度可能在增大D. 位移的大小一定不会比路程小【答案】C【解析】【分析】【详解】A．研究“嫦娥四号”探月卫星绕月球飞行的运动时，卫星可以被看成质点，选项A错误；B．根据可知，加速度越大，速度变化量不一定越大，还与时间有关，选项B错误；C．质点做减速直线运动时，加速度的方向与速度相反，加速度可能在增大，选项C正确；D．位移的大小一定不会比路程大，选项D错误。故选C。4. 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度为，当我们用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度时，下列说法正确的是（　　）
 A. 在遮光时间内，可以认为滑块做变速运动B. 在遮光时间内，可以认为滑块做匀速运动C. 为使更接近瞬时速度，可换用更宽的遮光条D. 为使更接近瞬时速度，实验时可将滑块放在离光电门更近一些的位置【答案】B【解析】【详解】AB．在遮光时间内，由于时间很短，可以认为滑块做匀速运动，故A错误，B正确；CD．本题是利用平均速度等效替代瞬时速度，故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条，故CD错误。故选B。5. 如图所示是小李使用“咕咚”软件记录的晨跑运动轨迹，运动信息如下：里程5 km，时长40 min，配速8 min/km，时速7.5 km/h。下列说法正确的是（　　）A. 里程5 km指的是位移 B. 时长40 min指的是时刻C. 配速越小平均速率越大 D. 时速7.5 km/h指是平均速度【答案】C【解析】【分析】【详解】A．里程5 km是运动轨迹，指的是路程，A错误；B．时长40 min是一段时间，故是指时间，B错误；C．配速越小跑完一公里的时间越短，则平均速率越大，C正确；D．平均速度为位移与时间的比值，这里时速7.5 km/h指的是平均速率，D错误。故选C。6. 如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g=10m/s2。则下列说法中错误的是（　　）
 A. 乙同学第一次“反应时间”比第二次长B. 乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/sC. 若某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”D. 若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”【答案】B【解析】【详解】A．据自由落体位移公式可知，第一次直尺下落时间较长，故乙同学第一次的“反应时间”比第二次长，A正确，不符合题意；B．由速度位移公式可得故乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为2m/s，B错误，符合题意；C．直尺在0.4s内下降的距离为故某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”，C正确，不符合题意；D．若将尺子上原来的长度值改为对应的 “反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”，D正确，不符合题意。故选B。7. 一质点由静止开始做匀加速直线运动，依次通过A、B、C三点。下表记录了质点通过AB段与BC段所用的时间和位移大小，据此可以求出质点的加速度大小和经过B点的瞬时速度大小分别为（　　） ABBC所用时间（单位：s）22位移大小（单位：m）812 A. 1m/s2，5m/s B. 2m/s2，5m/s C. 1m/s2，10m/s D. 2m/s2，10m/s【答案】A【解析】【详解】根据得质点的加速度B点的瞬时速度等于AC段的平均速度故选A。8. 某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v—t图像如图，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（ ）A. 在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B. 在0 ~ t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C. 在t1 ~ t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D. 在t3 ~ t4时间内，虚线反映的是非匀速直线运动【答案】B【解析】【分析】【详解】A．速度—时间图像中图线的切线斜率表示加速度，在t1时刻，虚线的斜率要比实线小，意味着虚线反映的加速度要比实线小，A错误；B．在0 ~ t1时间内，虚线段对应的面积大，即位移大，所以平均速度大，B正确；C．在t1 ~ t2时间内，虚线段对应的面积小，故位移也要比实线计算的小，C错误；D．在t3 ~ t4时间内，虚线是水平的，速度不变，自行车做匀速直线运动，D错误。故选B。二、多选题（共12分）9. 如图，用球拍击打乒乓球时，如果以乒乓球为研究对象，下列说法正确的是（　　）A. 乒乓球受到球拍的弹力，施力物体是人B. 乒乓球受到重力的作用，受力物体是乒乓球C. 乒乓球的重心在球壳上D. 赤道处的重力加速度小于北极处，则乒乓球在赤道处的重力小于北极处【答案】BD【解析】【详解】A．用球拍击打乒乓球时，如果以乒乓球为研究对象，施力物体是球拍，故A错误；B．乒乓球受到重力的作用，受力物体是乒乓球，故B正确；C．乒乓球的重心在球心附近，不在球壳上，故C错误；D．赤道处的重力加速度小于北极处，则乒乓球在赤道处的重力小于北极处，故D正确。故选BD。10. 如图所示，质量为m的两木块a和b叠放在水平面上，a受到斜向上与水平方向成θ角的力的作用，b受到斜向下与水平方向成θ角的力的作用，两力大小均为F，两木块均保持静止状态，则（　　）A. a、b之间一定存在静摩擦力B. b与地面之间一定存在静摩擦力C. b对a的支持力一定小于mgD. 地面对b的支持力一定小于2mg【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．对a受力分析，可知a受重力、支持力、拉力而处于平衡，由于F有水平方向的分力，故a有向右运动的趋势，故a应受到b向左的摩擦力，A正确；B．对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、两个拉力，将拉力沿水平和竖直方向分解可知，其水平分量相等，故整体在水平方向受力平衡，故地面对b没有摩擦力，B错误；C．F向上的分量，使a受到的支持力小于重力，C正确；D．竖直方向，两分力相互抵消，故ab受地面的支持力等于2mg，D错误。故选AC。11. 如图为甲、乙两人在平直道路上向右做直线运动的位移—时间图像，则下列说法正确的是（　　）A. 甲向右做匀速直线运动，速度大小为4m/s B. 甲做直线运动的加速度大小为4m/s2C. 0到6s内，乙向右做减速直线运动 D. 0到6s内，甲、乙的位移相同【答案】AC【解析】【详解】在位移—时间中，图像的斜率表示速度AB．由图像可知，甲向右做匀速直线运动，速度大小为4m/s，加速度为0，A正确，B错误；C．乙的位移—时间图像由陡变为平缓，表示其速度减小，C正确；D．0到6s内，甲、乙出发点不同，因此位移不同，D错误。故选AC。12. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝3t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（　　）A. 第1s内的位移是4mB. 前2s内的平均速度是4m/sC. 任意相邻的1s内位移差都是1mD. 任意1s内的速度增量都是2m/s【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．由质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2可知，第1s内的位移是故A正确；B．前2s内的位移为前2s内的平均速度是故B错误；C．由位移x与时间t的关系为x=3t+t2可求得加速度为任意相邻的1s内位移差都是故C错误；D．任意1s内的速度增量都是故D正确。故选AD。三、实验题（共24分）13. 一名同学用图示装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验。（1）以下是这位同学根据自己的设想拟定的实验步骤，请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上________；A．以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线或直线连接起来；B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端A处指针所对刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码；E．由图象找出m­l间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式（重力加速度取g＝10m/s2）；求出弹簧的劲度系数。（2）图为根据实验测得数据标出的对应点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线_______。（3）写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式：________。（4）此实验得到的结论是：此弹簧的劲度系数k＝________N/m。（计算结果保留三位有效数字）（5）如果将指针分别固定在图示A点上方的B处和A点下方的C处，作出钩码质量m和指针所对刻度l的关系图象，由图象进一步得出的弹簧的劲度系数kB、kC.kB、kC与k相比，可能是________（请将正确选项的字母填在横线处）。A．kB大于kB．kB等于kC．kC小于kD．kC等于k【答案】    ①. CBDAE    ②.     ③. F＝12.5（l－0.15）    ④. 12.5    ⑤. AD【解析】【详解】解：（1）[1]合理的操作顺序步骤的序号是CBDAE。（2）[2] 由描点作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线，如图所示，（3）[3] 由胡克定律可知mg=k（l−l0）可得m−l图线的斜率k′＝1.25kg/m，弹簧的劲度系数k＝k′g，则弹簧弹力和长度l的关系为F＝gk′（l－l0）已知l0＝15×10－2m，所以F＝12.5（l－0.15）（4）[4]由以上解析可知k＝k′g＝1.25×10N/m＝12.5N/m（5）[5]指针固定在B处，测量弹簧伸长量时偏小，由F＝kΔl可知，k偏大；指针固定在C处，不影响弹簧伸长量的测量，k值不变，AD正确，BC错误。故选AD。14. （1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用“电火花打点计时器”使用的电压是___________V的___________（选填“直流电”或“交流电”），它每隔___________s打一个点。（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是（      ）A.先接通电源再让纸带运动        B.先让纸带运动，再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源        D.先让纸带运动或先接通电源都可以（3）如图示为某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，两个计数点间还有四个点未画出，则C点的瞬时速度为___________m/s，小车运动的加速度为___________m/s2，打点计时器打下的第一个点与C相距___________cm（结果均保留两位小数）
 【答案】    ①. 220    ②. 交流电    ③. 0.02    ④. A    ⑤. 0.20    ⑥. 0.50    ⑦. 4.2（4.0也可给分）【解析】【详解】（1）[1][2]打点计时器是使用交流电源的计时仪器，电火花计时器的工作电压是220V；[3]打点周期与交流电的周期相同，即当电源频率等于50Hz时每隔0.02s打一个点；（2）[4]如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低，所以应当先接通电源，后让纸带运动，BCD错误，A正确。故选A。（3）[5]根据匀变速直线运动的规律，即中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度，可得C点的瞬时速度为[6]根据匀变速直线运动的规律，相等时间内的位移之差为定值，小车运动的加速度为[7]由匀变速直线运动，速度与位移的关系可得，打点计时器打下的第一个点与C相距为代入数据，解得四、解答题（共40分）15. 弹簧原长，在它下面挂一个所受重力为的物体时，弹簧长，则在它下面挂所受重力为的物体时，弹簧长为多少？【答案】11.5cm【解析】【分析】【详解】挂重力为的物体时，弹簧弹力为弹簧的劲度系数为挂物体重力为的物体时，弹簧弹力为弹簧的长度为16. 一辆汽车在平直的公路上做匀变速直线运动，加速度的大小是。（1）如果做匀减速直线运动，要求必须在2s内停下来，汽车行驶的最大允许速度是多少；（2）如果做匀加速直线运动，当初速度为2m/s时，5s后汽车的速度大小是多大？请画出对应的速度-时刻图像并计算出这段时间内的位移。【答案】（1）12m/s；（2）32m/s，图见解析，85m【解析】【详解】（1）取汽车初速度方向为正方向，且末速度为0，则汽车运动时有解得故汽车行驶的最大允许速度为12m/s。（2）由题意，5s后汽车的速度大小为v-t图像如下图所示这段时间的位移为故当初速度为2m/s时，5s后汽车的速度大小为32m/s，这段时间内的位移为85m。17. 一小球从t=0时刻开始做初速度为v0=50m/s竖直上抛运动，假设它不会碰到其他物体也不会落地，取重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）第4s末的速度大小；（2）运动后7s内的位移大小；【答案】（1）10m/s；（2）105m【解析】【详解】（1）根据速度时间关系可得，第4s末的速度大小为（2）由于物体做竖直上抛运动，根据位移时间关系可得，运动后7s内的位移大小为18. 2021年10月6日，山西蒲县蒲城镇荆坡村发生山体滑坡灾害。如图，假设在发生山体滑坡时，一交警（可视为质点）在C处执勤，C处与山坡底部B处在同一水平面上，距离为x0。此时距坡底B处x1=150m的山腰A处有一圆形石头（可视为质点）与山体脱离，由静止开始以大小a1=3m/s2的加速度匀加速下滑，交警经过的反应时间，立即由静止开始以大小a2=1.6m/s2的加速度向右做匀加速直线运动。石头滑到B处前后速度大小不变，并开始以大小a3=2.5m/s2的加速度向右做匀减速直线运动。已知交警奔跑的最大速度为vm=8m/s，且只能维持这个速度8s的时间，接着以大小为a4=0.5m/s2的加速度向右做匀减速直线运动直到停止，交警的运动和圆形石头的运动在同一竖直平面内。（1）求石头从A处到B处滑动的时间及滑到坡底B处时的速度大小；（2）若石头在交警刚开始减速时追上交警，求交警的初始位置C处与坡底B处的距离x0；（3）若交警能够脱险，求交警的初始位置C处与坡底B处的距离x0的最小值。【答案】（1），；（2）；（3）52m【解析】【详解】（1）设石头从A处到B处滑动的时间为t1，根据运动学公式有解得石头滑到坡底B处时的速度大小为（2）交警匀加速运动的时间为交警匀加速运动的距离为交警以最大速度奔跑距离为若石头在交警刚开始减速时追上交警，则石头在水平面上做匀减速运动的时间为根据位移关系可得解得（3）以石头运动到B点时为计时零点，设经过时间t，石头与交警达到共同速度，此时二者距离最近，假设此最短距离为0，则对应x0的最小值。根据前面分析可知石头运动到B点时交警已经以最大速度跑了4s，还可以以此速度继续跑4s，则解得根据位移关系可得解得x0的最小值为