2021-2022年重庆市西南大学附属中学高一（上）期中考试物理试题含解析

  西大附中高2024届（高一上）期中考试物理试题

（满分:100分    考试时间:75分钟）

一、单项选择题:本大题共8个小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列关于摩擦力的说法中，正确的是（　　）

A. 运动的物体可能受到静摩擦力，静止的物体也可能受到滑动摩擦力

B. 同一接触面处，摩擦力与压力成正比，压力越大，摩擦力越大

C. 存在摩擦力的接触面处不一定存在弹力

D. 物体所受摩擦力的方向与它的运动方向可能相反，也可能相同，但不可能垂直

【答案】A

【解析】

【详解】A．静摩擦力存在于两个相对静止的物体之间，故运动着的物体也可能受静摩擦力，如加速行驶的汽车车厢里和车相对静止的物体受到的就是静摩擦力；同理静止的物体也可以受滑动摩擦力的作用，如物体在地面上滑动，地面受到的摩擦力就是滑动摩擦力，选项A正确；

B．同一接触面处，滑动摩擦力与压力成正比，压力越大，滑动摩擦力越大，但静摩擦力并不随压力的增大而增大，选项B错误；

C．摩擦力的存在依赖于弹力，即有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，选项C错误；

D．摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反，有时跟物体运动方向是相同的（如：在传送带上物体受到的摩擦力为动力，其方向与物体运动的方向相同），有时跟物体运动方向相反，也可能相互垂直，如放在升降机里面的物体，在升降机向上运动时，物体在升降机里左右滑动，选项D错误。

故选A。

2. 在学习物理的过程中，同学们必须对重要的物理概念和物理量的意义做到准确的理解。下列关于各物理概念或物理量的说法正确的是（　　）

A. 位移就是两个位置之间的直线距离

B. 由可知，相同时间内速度变化更多的物体，其加速度一定更大

C. 弹簧的劲度系数，所以k与F和x都有关

D. 两个大小相等，方向相反，作用在一条直线上的力就是平衡力

【答案】B

【解析】

【详解】A．位移是描述位置变化的物理量，是矢量，其大小是初、末位置的直线距离，方向由初位置指向末位置，选项A错误；

B．由可知，相同时间内速度变化更多的物体，其加速度一定更大，选项B正确；

C．弹簧的劲度系数表示弹簧的一种属性，是由弹簧的结构决定的，选项C错误；

D．两个大小相等，方向相反，作用在一条直线上的力不一定是平衡力，也可能是一对相互作用力，选项D错误。

故选B。

3. 重庆主城有很多玻璃结构外墙摩天大楼，给大楼做清洁时，工人用一根很长的绳索将自己悬挂在空中，由此被很多市民亲切地称为“蜘蛛侠”。如图所示，已知“蜘蛛侠”及装备的总重量为G，且可视为质点，悬绳与竖直墙壁的夹角为θ，不计人和墙壁间的摩擦力，则墙壁对工人的弹力和悬绳对工人的拉力的大小分别为（　　）

A. ， B. Gtanθ，

C. Gtanθ，Gcosθ D. Gsinθ，Gcosθ

【答案】B

【解析】

【详解】工人受到重力、拉力F1和支持力F2，如图：

根据共点力平衡条件，有

即墙壁对工人的弹力和悬绳对工人的拉力的大小分别为

故选B。

4. 为保证安全，学校门口常常安装有减速带，一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，接近减速带时开始减速，减至18km/h—后匀速通过减速带，之后再加速到原来的速度，这一过程中其v-t图像如图所示，则（　　）

A. 汽车减速阶段的加速度大小为9m/s2

B. 0~2s内汽车的平均速度为7.5m/s

C. 如果保持原速匀速通过这段距离，将会少用2.25s

D. 汽车开始减速时与减速带的距离为54m

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知汽车初速度大小

2s时的速度

则汽车减速阶段的加速度大小

选项A错误；

B．v-t图像与坐标轴所围面积表示物体的位移，所以0~2s内汽车的位移

则0~2s内汽车的平均速度为平均速度为

选项B正确；

C．由图可知汽车0~7s内的位移

如果保持原速匀速通过这段距离，所用时间

所以如果保持原速匀速通过这段距离，将会少用

选项C错误；

D．汽车开始减速时与减速带的距离为

选项D错误。

故选B。

5. 比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，如图所示，已知斜塔第一层的高度6.8m，小球经过第一层到达地面的时间为0.2s，g取10m/s2，不计空气阻力，则塔的高度为（　　）

A. 54.45m B. 61.25m C. 65.85m D. 72.15m

【答案】B

【解析】

【详解】设小球到达第一层时的速度为v1，则有

代入数据得

则塔顶离第一层的高度

所以塔的总高度

故选B

6. 如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成囊片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时将橡皮条拉长至每根橡皮条长度均为2L（弹性限度内），然后放手。刚放手时囊片对弹丸的作用力为（　　）

A. kL B. kL C. kL D. kL

【答案】D

【解析】

【详解】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力

F=k（2L-L）=kL

设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ，如图

根据几何关系知

根据平行四边形定则知，刚放手时囊片对弹丸的作用力为

故选D。

7. 在水平面上有一静止的物体，先让它从A点开始以2m/s2的加速度沿直线向东运动，3s后，将它的加速度变为向西，又经过3s，物体恰好回到A点。设物体第二阶段的加速度大小始终为a，回到A点时的速度大小为v，那么（　　）

A. a=2m/s2，v =6m/s B. a=4m/s2，v =12m/s

C. a=6m/s2，v=12m/s D. a=6m/s2，v =18m/s

【答案】C

【解析】

【详解】物体以2m/s2的加速度沿直线向东运动，3s后的位移

3s时的速度

加速度变为向西后又经过3s，物体恰好回到A点，则有

解得

回到A点时的速度

所以回到A点时的速度大小为12m/s。

故选C。

8. 蓝牙是一种短距离通信无线技术。如图所示，两条足够长的平行直轨道相距6m，某同学用安装有蓝牙设备的玩具车A、B在轨道上进行实验。t=0时，A车以11m/s的速度向右经过O1点，B车以2m/s的速度向右经过O2点。此时关闭A车动力，A车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，B车继续做匀速直线运动。已知O1O2与轨道垂直，两车间的距离不大于10m时才可以实现蓝牙通信，忽略信号传递的时间，则从t=0起两车间能通信的时间总共为（　　）

A. 1s B. 8s C. 9s D. 17s

【答案】C

【解析】

【详解】当两车之间的距离为10m时，它们沿平行轨道方向的相对距离为，则

此题分析2段过程，第一段A车运动，在此过程中A车做匀减速直线运动，其位移为

B车做匀速直线运动，其位移为

根据题意有

解以上各式得

(t=8s舍去，因为A车在8s之前已经停止)

之后二者沿平行轨道方向相对距离原来越远，设经时间停止运动，在A车停之前有

即A车用时5.5s停止，并且位移为30.25m，此时B车经过的位移为

二者水平距离大于8m，无法实现蓝牙通信。

第二段分析A车停止后的后续过程中，B逐渐向A靠近，并且B车处于A车左侧和右侧8m都可进行通讯，故第二段通讯时间为

所以总时间为

故选C。

二、多项选择题:本题共4个小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分。

9. 下列对图中弹力有无的判断，正确的是（　　）

A. 小球随车厢（底部光滑）一起向右做匀速直线运动，则车厢壁对小球没有弹力

B. 小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，则绳对小球有弹力

C. 小球被a、b两轻绳悬挂而静止，其中a绳处于竖直方向，则b绳对小球一定没有拉力

D. 两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止，则两球对彼此有弹力作用

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．车厢和小球一起做匀速直线运动，则小球受平衡力作用，小球受竖直向下的重力和竖直向上的弹力作用，所以车厢壁对小球无弹力作用，选项A正确；

B．小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，小球受竖直向下的重力、垂直斜面向右上的弹力作用，而小球要平衡，则绳对小球一定有弹力作用，选项B正确；

C．小球被a、b两轻绳悬挂而静止，而a绳处于竖直方向，小球受竖直向下的重力和a绳竖直向上的拉力作用，则b绳对小球一定没有拉力作用，选项C正确；

D．两相同小球被两根等长的竖直轻绳悬挂而静止，小球受竖直向下的重力和绳竖直向上的拉力作用，则两球对彼此没有弹力作用，选项D错误。

故选ABC。

10. 如图所示，小巧美观冰箱贴利用磁性可以贴在冰箱的竖直侧壁上，是一种很别致的装饰.冰箱贴静止不动时，下列说法正确的是（　　）

A. 冰箱贴与冰箱间有三对作用力与反作用力

B. 冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是一对作用力与反作用力

C. 冰箱对冰箱贴的摩擦力与冰箱贴受到的重力是一对平衡力

D. 如果冰箱壁是光滑的，无论冰箱贴的磁性有多强，它都不能够静止贴在冰箱上

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．冰箱贴与冰箱间存在相互作用的弹力、摩擦力以及磁力三对相互作用，A正确；

B．冰箱贴受到的磁力与冰箱对它的弹力是不同性质的力，不是一对作用力与反作用力，B错误；

C．冰箱贴与冰箱保持相对静止，它受到向上的静摩擦力与重力是一对平衡力，C正确；

D．如果冰箱壁是光滑的，无论冰箱贴的磁性有多强，冰箱贴和冰箱之间没有摩擦力，竖直方向受重力，所以冰箱贴不能够静止贴在冰箱上，D正确。

故选ACD。

11. 光滑斜面从顶端到底端的距离为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，到底端时速度大小为v，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体从顶端到底端所用的时间为

B. 物体的加速度为

C. 物体滑过的距离为时，速度大小为

D. 物体从斜面中点运动到底端所用的时间为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，到底端时速度大小为v，则平均速度

所以物体从顶端到底端所用的时间为

选项A错误；

B．根据匀变速运动规律有

所以物体的加速度为

选项B正确；

C．物体滑过的距离为时，有

解得速度大小为

选项C正确；

D．设物体滑到斜面中点的时间，有

解得

则物体从斜面中点运动到底端所用的时间为

选项D错误。

故选BC。

12. 甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做匀加速运动，它们的位置x随时间t的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 0~2s内，甲和乙的平均速度相同

B. 乙的加速度大小是10m/s2

C. 在相遇之前，甲、乙之间的最远距离为22.5m

D. t=4s时，乙的速度是甲的两倍

【答案】AC

【解析】

【详解】A．x-t图象中匀速运动的物体的图象形状为直线，斜率表示速度，由图可得

由图可知0~2s内，甲的位移为20m，乙的位移也为20m，则甲和乙的平均速度相同，选项A正确；

B．乙做匀加速运动，由图给信息根据可得

联立解得

选项B错误；

C．在相遇之前，设经过甲、乙速度相等，此时二者相距最远，有

代入数据解得

此时甲的位移

乙的位移

则在相遇之前，甲、乙之间的最远距离为

选项C正确；

D．t =4s时，乙的速度

不是甲的两倍，选项D错误。

故选AC。

三、填空题:本大题共2个小题，共16分。

13. 同学们为了测自己的反应时间，进行了如下实验.如图所示，A同学用手捏住直尺（量程20cm）顶端，B同学用一只手在直尺0刻线位置做捏直尺的准备，但手不碰到直尺。B同学想在A同学放手让直尺下落的同时立刻捏住直尺，但由于存在反应时间，他并没有捏住0刻线处，读出捏住直尺的刻度，就可以测出反应时间，重力加速度g取10m/s2。

（1）实验时，B同学捏住位置的刻度读数为L，则他的反应时间为_________（用L、g表示）；

（2）B同学要捏住图中直尺，允许他的最长反应时间为_________s；

（3）为简化计算，同学们将较长的直尺进行改进，以相等时间间隔在直尺上标记反应时间的刻度线（图中数据的单位均为“秒”），制作了“反应时间测量尺”。已知图中四把直尺零刻度线均在下端，下面四幅图中刻度线标度最可能正确的是_________。

A. B. C. D.

【答案】    ①.     ②. 0.2    ③. B

【解析】

【详解】（1）[1]直尺下降做自由落体运动，直尺下降的时间即为自由落体运动的时间，根据可得

解得

即B同学的反应时间为。

（2）[2]直尺的量程20cm，B同学要捏住图中直尺，允许他的最长反应时间为

（3）[3]自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可知，在相等时间间隔内的位移是逐渐增加的，所以每个时间间隔在直尺上对应的长度是不相等的，又直尺零刻度线均在下端，所以选项ACD错误，B正确。

故选B。

14. 如图甲所示，一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速直线滑下。由于实验者粗心，不小心把纸带弄成了三段，并把中间一段丢失了，图乙是打出的完整纸带中剩下的两段。已知打点计时器使用的交流电频率为Hz。请根据图乙给出的数据回答下列问题：

（1）纸带的___________（填“右端”或“左端”）与小车相连。

（2）打纸带上A点时小车的瞬时速度大小___________m/s（结果保留三位有效数字）。

（3）纸带上D、E之间的距离理论上应该等于___________cm（结果保留三位有效数字）。

（4）丢失的中间一段纸带上应该有___________个计时点。

（5）为尽量准确地求出加速度a，必须使用当前已知的全部六段长度、、、、、和已知的物理量，则计算加速度a的表达式为___________（用符号表示）。

【答案】    ①. 左端    ②. 1.36    ③. 8.23    ④. 3    ⑤.

【解析】

分析】

【详解】（1）[1]小车做匀加速直线运动，相邻计数点之间的距离越来越大，故小车与纸带的左端相连。

（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小为

（3）[3]根据匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即

有

即

得

（4）[4]因为

说明中间应相隔两段间隔，即相隔3个计时点。

（5）[5]由（4）问知，CD之间有两段，则根据逐差法可得

四、计算题:本大题共3个小题，共32分。

15. 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，重力加速度为g，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，试完成以下问题:

（1）请在下面方框内做出物块P的受力示意图，并用合适的符号表示各个力；

（2）求轻绳的弹力大小；

（3）求F的大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）在方框内做出物块P的受力示意图如图

（2）Q与P之间摩擦力

P做匀速运动，则Q也匀速运动，则有

（3）P与桌面之间的摩擦力

所以拉力

16. 如图所示，水平地面上固定了一个倾角为30°的斜面，一个质量为4kg的物块恰好能沿斜面匀速下滑。现对该物块施加一个与斜面平行的力F，让物块在斜面内沿某方向做匀速直线运动。已知图中虚线与斜面的底边AD平行，重力加速度g取10m/s2。试回答以下问题:

（1）求物块与斜面间的动摩擦因数；

（2）若让物块沿虚线向右匀速运动，求F的大小和F与虚线间的夹角；

（3）若力F的大小是20N，求物块匀速运动的方向与虚线间的夹角。

【答案】（1）；（2），F与虚线间的夹角；（3）物块匀速运动的方向与虚线间的夹角

【解析】

【详解】（1）物块恰好能沿斜面匀速下滑受力如图

根据平衡条件有

解得

（2）若让物块沿虚线向右匀速运动，设F与虚线间的夹角θ，受力如图：

根据平衡条件有

又

联立解得

（3）沿斜面方向重力的下滑分力

摩擦力大小

若力F的大小是20N，使物块沿斜面匀速运动，受力如图：

根据几何关系可知三个力的夹角为120°，F与F合的夹角为60°，则物块匀速运动的方向与虚线间的夹角

17. 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为H（已知量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，小球碰地后的反弹速率为落地速率的，它们与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地），此时立即锁住圆筒让它停止运动，小球则继续多次弹跳，重力加速度为g，不计空气阻力，求:

（1）圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax；

（2）小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L；

（3）在筒壁上距筒底处装有一个光电计数器，小球每次经过该处计数器就会计数一次，请问，光电计数器的示数最终稳定为几次?

【答案】（1）；（2），；（3）9次

【解析】

【详解】（1）圆筒第一次落地做自由落体运动，有

圆筒第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动，可视为初速度为零的匀加速运动，有

联立解得

（2）根据可得圆筒第一次落地的时间

圆筒第一次弹起后到最高点的时间

圆筒第一次弹起后到落地时小球同时到达地面，所以小球从释放到第一次落地所经历的时间

可知小球下落的高度

则圆筒的高度

（3）小球第一次落地时的速度

小球能到达筒壁上距筒底处的速度

设小球最后到达距筒底处与地共碰撞n次，小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的，则有

解得

n=4次

则光电计数器的示数最终稳定为

2n+1=9次