2022-2023学年甘肃省兰州市西北师范大学附属中学高一上学期期中考试物理试题（解析版）

西北师大附中2022—2023学年第一学期期中考试试题高一物理

一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）

1. 根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，由此可知，当极短时，当就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度。上面用到的物理方法分别是（　　）

A. 控制变量法  微元法 B. 假设法  等效法

C. 微元法  类比法 D. 极限法  类比法

【答案】D

【解析】

【详解】当极短时，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，运用了极限的思想，类比瞬时速度的定义推导出瞬时加速度运用了类比的思想，因此所用物理方法为极限法和类比法，故ABC错误，D正确。

故选D。

2. 下列对于运动基本概念的描述正确的是（　　）

A. 顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的路程为零

B. 微信支付交易记录中有一单的转账时间为“2022年10月01日19：49：34”，这里的时间指时刻

C. “复兴号”列车在京沪高铁线运行最高时速可达350公里，这里的时速指平均速率

D. 兰州市北环路准备启用的“区间测速”系统，测的是汽车沿北环路绕行的平均速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的位移为零，路程不为零，故A错误；

B．微信支付交易记录中有一单的转账时间为“2022年10月01日19：49：34”，这里的时间指时刻，故B正确；

C．“复兴号”列车在京沪高铁线运行最高时速可达350公里，这里的时速指瞬时速率，故C错误；

D．兰州市北环路准备启用的“区间测速”系统，测的是汽车沿北环路绕行的平均速率，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，立定跳远脚蹬地起跳瞬间运动员的受力示意图中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】脚蹬地起跳瞬间运动员受到竖直向下重力、竖直向上的支持力，由于有向后的运动趋势，还受到水平向前的静摩擦力作用。

故选A

4. 某轻质弹簧的劲度系数k＝100N/m，两端分别施加F＝5N的拉力，如图所示，则弹簧（  ）

A. 伸长5.0cm B. 伸长10.0cm

C. 压缩5.0cm D. 处于自然长度

【答案】A

【解析】

【详解】弹簧是在5N的拉力下被拉长的，弹簧测力计的示数为5N，由胡克定律知伸长量为

即弹簧伸长了5.0cm；故A正确，BCD错误。

故选A。

5. 如图，在平直公路上一辆汽车做匀变速直线运动，公路边A、B两树间距离为3m，B、C两树间距离为12m，汽车车头从A树至B树速度增加量为∆v1=2m/s，汽车车头从B树至C树速度增加量为∆v2=4m/s，则下列说法正确的是（　　）

A. 汽车运动的加速度大小为2m/s2

B. 车头到达A树时的速度大小为3m/s

C. 车头从A至B的平均速度大小为5m/s

D. 车头从B至C的运动时间为3s

【答案】A

【解析】

【详解】AB．设汽车经过A时速度为，又由于汽车在AB段速度增加量为，故通过时速度为，同理通过C时速度为，由匀变速直线运动的速度与位移的关系有

解得

，

故A正确，B错误；

C．车头在段的平均速度大小

故C错误；

D．车头从B至C的运动时间为

故D错误。

故选A。

6. 小明在平直的跑道上练习加速跑，已知小明从静止开始做匀加速直线运动，则小明在第1个2 s、第2个2 s和前6 s内的三段位移大小之比为（　　）

A. 1：3：5 B. 1：4：9 C. 1：3：9 D. 1：5：12

【答案】C

【解析】

【详解】根据

可知，2s内、4s内和6s内的位移之比为1：4：9，则第1个2s内、第2个2s内和前6s内的位移之比1：3：9，故C正确，ABD错误。

故选C。

7. 水平桌面上一重的物体，与桌面间的滑动摩擦因数是0.2，当依次用和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. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】A

【解析】

【详解】因物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，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。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。

8. 如图所示为研究自动驾驶技术的一个实验示意图，在平直公路上，汽车A向超声测速仪B做直线运动，设时汽车A与测速仪B相距，此时测速仪B发出一个超声波信号和红外线，汽车A接收到红外线时刹车做匀减速运动，当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A恰好停止，此时汽车A和测速仪B相距，已知超声波的速度，红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确（　　）

A. 汽车A接收到超声波的信号时，它与测速仪B的间距为

B. 汽车A从开始刹车至停下的时间为

C. 汽车A刹车过程中的加速度大小为

D. 汽车A刹车过程中的初速度大小为

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．红外线的传播速度等于光速，可以认为汽车A与测速仪B相距时，开始刹车做匀减速直线运动直到停止。设汽车A接收到超声波的信号时，它与测速仪B之间的距离为x，则汽车从开始刹车到停止，先后通过与两段距离所用时间分别等于超声波往返的时间，且这两段时间一定相等。根据初速度等于零的匀加速直线运动连续相等时间的比例规律，可知这两段距离之比为3：1，即

解得

A正确；

B．汽车A从开始刹车至停止所用的时间等于超声波往返的时间

B错误；

C．由逆向思维，汽车A刹车过程中，有

解得加速度大小为

C错误；

D．同理，汽车A刹车过程中的初速度大小为

D错误。

故选A。

二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

9. 在对自由落体运动的研究过程中，关于伽利略所提出的假设、采用的推理过程和科学方法等，下列叙述正确的是（　　）

A. 通过观察与思考，伽利略提出自由落体运动应该是一种速度随位移均匀变化的加速直线运动

B. 为了解决无法测量瞬时速度的困难，伽利略改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体）

C. 为了解决没有准确的计时工具的困难，伽利略利用“冲淡重力”的斜面实验

D. 伽利略认为自由落体运动可以认为由斜面的倾角外推增大为90°时的特例

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．通过观察与思考，伽利略提出自由落体运动应该是一种速度随时间均匀变化的加速直线运动，故A错误；

B．为了解决无法测量瞬时速度的困难，伽利略改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体），故B正确；

C．为了解决没有准确的计时工具的困难，伽利略利用“冲淡重力”的斜面实验，使小球运动时间延长从而便于测量，故C正确；

D．伽利略认为自由落体运动可以认为由斜面的倾角外推增大为90°时的特例，故D正确。

故选BCD。

10. 用手握住一个酒瓶(瓶始终处于竖直方向)，下列说法正确的是（  ）

A. 瓶中酒越多，手必须握得越紧

B. 手握得越紧，酒瓶受到的摩擦力越大

C. 酒瓶受到的摩擦力与手对酒瓶的握力成正比

D. 不管手握得有多紧，酒瓶受到的摩擦力总是一定的

【答案】AD

【解析】

【详解】A、酒瓶始终处于竖直方向且静止不动，重力和静摩擦力平衡，所以当瓶中酒的质量增大时，酒瓶受到的摩擦力增大，手必须握得越紧，故A正确；

BC、不论手握得多紧，酒瓶受到摩擦力总是一定的，等于酒瓶的重力，B错误，C错误；

D、综合前几个选项得知D正确．

故选AD．

11. 宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（　　）

A. 小球在第2 s末的速度是8 m/s

B. 小球在第2 s内的位移是2 m

C. 小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s

D. 小球在5 s内的位移是50 m

【答案】AD

【解析】

【详解】第5s内的位移是18m，有：，t1=5s，t2=4s，解得：g=4m/s2．物体在2s末的速度：v=gt=8m/s，故A正确．第2s内的位移：，选项B错误；第5s内的平均速度：，故C错误．物体在5s内的位移为，故D正确．故选AD．

12. 、B两质点在同一条直线上运动的图像如图所示，在时刻，两质点相遇。下列说法正确的是（　　）

A. 在时刻，两质点相距

B. 在内的加速度大于在内的加速度

C. 在内，、B两质点加速度大小之比为1∶2

D. 在内，质点的位移大小为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．由题可知，时刻，两质点相遇，由图线与坐标轴围成的面积表示位移，可得时刻，两质点相距为

A正确；

B．由图线的斜率表示加速度可知质点在内的加速度为

B质点在内的加速度为

B错误；

C．，、B两质点加速度分别为

对比可得，、B两质点加速度大小之比为1∶2，C正确；

D．，质点的位移为

D正确。

故选ACD。

三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分）

13. 某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系．

（1）实验时，使小车靠近打点计时器，先________再_______．(选填“接通电源”或“放开小车”)

（2）该同学用打点计时器记录了小车的运动情况，已知打点计时器的打点周期T=0.02s．在纸带上选取A、B、C、D、E 5个计数点，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来，测得计数点间的距离如图乙所示．试根据纸带上的数据，计算出打下B点时小车的瞬时速度vB=______m/s，小车运动的加速度a=______ m/s2（结果均保留3位有效数字）．

（3）该同学改变悬挂的钩码个数，得到如图丙和丁所示的2条纸带，对每条纸带，依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，由图可判断丙图中的加速度_____丁图中的加速度（选填“大于”，“小于”或“等于”）．

【答案】    ①. 接通电源    ②. 放开小车    ③. vB=0.138m/s    ④. a=1.26m/s2    ⑤. 小于

【解析】

【详解】（1）实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源再放开小车．

（2）因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度即：，匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=at2，可得：．

（3）如果将将纸条上端中心连起来，得到的直线是纸带的v-t图象，该图象斜率表示加速度，所以丙图中的加速度小于丁图中的加速度．

14. 某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门、与光电计时器相连。

（1）让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门和光电门所用的时间、，测出两光电门间的高度差，小球直径为d，则测得小球经过光电门时的速度为________，测得的重力加速度________（用测得的物理量的符号表示）。

（2）将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门运动到光电门所用的时间。保持光电门的位置不变，多次改变光电门的位置，每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电门间的高度差及小球从光电门运动到光电门所用的时间，求出每次的，作出图像如图乙所示，若图像斜率的绝对值为，纵坐标截距为，则小球经过光电门时的速度为________，则当地的重力加速度大小为__________。

【答案】    ①.     ②.     ③. a    ④. 2k

【解析】

【详解】（1）[1]测得小球经过光电门时的速度为

[2]根据运动学公式有

解得

（2）[3][4]由于小球释放的位置离光电门B的位置恒定，因此每次通过光电门B的速度一定，则有

整理可得

根据图像可得，则小球经过光电门时的速度为

当地的重力加速度大小为

四、计算题（本大题共3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）

15. 如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数k=200N/m，g取10m/s²。求：

（1）物体所受的最大静摩擦力；

（2）物体所受的滑动摩擦力；

（3）物体与地板间的动摩擦因数。

【答案】（1）6N；（2）5N；（3）0.25

【解析】

【详解】（1）物体所受的最大静摩擦力等于物体刚开始滑动时的弹簧拉力大小，此时弹簧伸长3cm，由胡克定律可求得

因此最大静摩擦力大小为6N；

（2）匀速前进时，弹簧伸长2.5cm，则弹簧的拉力等于滑动摩擦力，所以滑动摩擦力

（3）当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长2.5cm，则弹簧的拉力等于滑动摩擦力，所以动摩擦因数为

16. 如图所示，竖直悬挂一根L=15m长的铁链，在铁链的正下方距铁链下端h=5m处有一观察点A，重力加速度取g=10m/s2，当铁链自由下落时：

（1）铁链下端到达A点时，铁链速度大小是多少；

（2）从下端到达A点计时，铁链全部通过A点需多长时间？

【答案】（1）10m/s；（2）1s

【解析】

【详解】（1）铁链下落做自由落体运动，下端到达A点时设铁链速度为，有

解得

（2）铁链做自由落体运动，所谓铁链全部通过A点，就是从铁链下端到达A点起，直到铁链的上端到达A点．设铁链下端和上端达到A点的时间分别为、

则

解得

即铁链通过A点所用时间

17. 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过4s后警车发动起来，并以2m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在72km/h以内。问：

(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？

(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？

【答案】(1)；(2)

【解析】

【详解】(1)已知，，，当两车速度相等时，两车间的距离最大，速度相等经历的时间为

此时货车的位移为

警车的位移为

则两车间的最大距离为

(2)警车加速到最大速度所需时间为

此时警车的位移为

货车的位移为

两车还相距

说明警车还没有追上货车。设警车再经过t时间追上货车，则有

代入数据解得

则警车发动后追上货车的时间为