2022-2023学年云南省曲靖市民族中学高一上学期期中考试物理试题含解析

曲靖市民族中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单选题(共8分)

1. 物体受共点力F1、F2、F3的作用静止，则这三个力可能是（　　）

A. 15N、5N，8N B. 6N、6N、16N C. 12N、14N、1N D. 8N、12N、5N

【答案】D

【解析】

【详解】A．前两个力的合力范围是：[10N，20N]，第三个力是8N，所以合力不可能为零。故A错误；

B．前两个力的合力范围是：[0N，12N]，第三个力是16N，所以合力不可能为零。故B错误；

C．前两个力的合力范围是：[2N，26N]，第三个力是1N，所以合力不可能为零。故C错误；

D．前两个力的合力范围是：[4N，20N]，第三个力是5N，所以合力可能为零。故D正确。

故选D。

2. 如图，两木块的的质量分别是和，两轻弹簧的劲度系数分别为和，上面的木块压上面的弹簧上（与弹簧不连接），整个系处于平衡状态，现缓慢向上提上面的木块直到它刚离开上面的弹簧，在这个过程中，上面的木块移动的距离为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】最初状态时，设弹簧压缩量为，压缩量为，根据胡克定律和平衡条件可得，对

对整体

解得

，

当上面弹簧恢复原长时，设压缩量为，对有

解得

则木块移动的距离为

故选C。

3. 如图所示，某足球特色学校学生在训练踢球时，下列说法正确的是（　　）

A. 脚对球的作用力大于球对脚的作用力

B. 脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等

C. 脚对球的作用力与球的重力是作用力与反作用力

D. 脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对平衡力

【答案】B

【解析】

【详解】根据牛顿第三定律可知，脚对球与球对脚的作用力互为作用力与反作用力，是等大反向、作用在两个物体上的，故ACD错误，B正确。故选B。

4. 一个小孩站在某层楼房的阳台外静止释放一个小球，小球经过一个高为2m的窗户所用时间为0.1秒，（不计空气阻力，g=10m/s2）则小球静止释放位置离窗户下沿的高度h约为（　　）

A. 19m B. 20m C. 21m D. 22m

【答案】C

【解析】

【详解】根据自由落体运动公式

可得

小球经过一个高为2m的窗户所用时间为0.1秒，有

解得

h≈21m

故选C。

5. 物体做直线运动的v-t图像如图所示，若将该物体的运动过程用x-t图像表示出来（其中x为物体相对出发点的位移），则下列选项中描述正确的是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】速度图像的正负值表示物体的运动方向，面积表示位移；根据速度图像得

0～t1时间内，物体向正方向运动，t1～t2时间内，物体静止，t2～t3时间内，物体向负方向运动，在t=3t1时刻物体的位移等于零；

A．0～t1时间内，物体向负方向运动，t1～t2时间内，物体静止，t2～t3时间内，物体向正方向运动，A错误；

B．0～t1时间内，物体向正方向运动，t1～t2时间内，物体静止，t2～t3时间内，物体向正确方向运动，B错误；

C．0～t1时间内，物体向正方向运动，t1～t2时间内，物体静止，t2～t3时间内，物体向负方向运动，在t=3t1时刻物体的位移等于零，C正确；

D．0～t1时间内，物体向正方向运动，t1～t2时间内，物体静止，t2～t3时间内，物体向负方向运动，在t=t2时刻位移等于零，D错误。

故选C。

6. 一重为16 N的小球固定在AB杆的上端，今用测力计水平拉小球，使杆发生弯曲，如图所示，当小球达到平衡时，测力计的示数为12 N，则AB杆对小球作用力的大小为 （　　）

A. 15 N B. 16 N C. 18 N D. 20 N

【答案】D

【解析】

【详解】由题意小球受到向下的重力

水平向右的拉力

F=12N

以及杆对小球的作用力，三个力的合力为零，则AB杆对小球作用力的大小为

故选D。

二、多选题(共8分)

7. 如图所示，一质量为的物块静止在水平桌面上，其右端连接一原长为的轻弹簧，已知物块和水平面间的最大静摩擦力。现在给轻弹簧一个水平向右、逐渐增大的拉力，当弹簧的长度变为时，物块恰好开始运动；当物块做匀速直线运动时，弹簧的长度保持不变。若取，则下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧的劲度系数为

B. 弹簧的劲度系数为

C. 物块与地面间的滑动摩擦力为

D. 物块与地面间的动摩擦因数为0.3

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．最大静摩擦力N，物体刚要被拉动时，有

解得

故A错误，B正确；

CD．物体匀速运动时，弹簧弹力和摩擦力相等，由共点力平衡条件可得

解得

f=0.6N，

故CD正确。

故选BCD

8. 如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么（　　）

A. F1就是物体对斜面的压力

B. 物体对斜面的压力方向与F1的方向相同，大小为

C. F2就是物体受到静摩擦力

D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．F1是物体重力的分力，只是方向与物体对斜面的压力方向相同，大小相等，均为，但两个力不是同一个力。A错误，B正确；

C．F2是物体重力的分力，不是斜面施加给物体的摩擦力。C错误；

D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用。D正确。

故选BD。

9. 如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平初速度射入木块，若子弹在木块中做匀减速运动，当穿透第三个木块时速度恰好为，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比分别为（  ）

A.

B.

C.

D.

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，设子弹穿过第三木块所用时间为，由得穿过、两木块时间为

穿过、、三木块时间为

由得子弹依次穿过、、三木块时速度之比为：；所以，子弹依次穿过、、三木块时速度之比为

故A正确，B错误；

CD．子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，在通过相等位移内的时间比为：，反过来，子弹依次射入每块木块的时间之比为

故C正确，D错误。

故选AC。

10. 如图所示，轻弹簧下端固定于竖直放置的圆环上C点，另一端连接有两根细线。当两根细线的另一端分别连接在圆环的A、B两点时，细线与弹簧的结点恰好在圆环的圆心O处。此时OC⊥OA，OB、OC夹角为θ（）。现将细线在圆环上的A、B结点沿逆时针方向同时以相同的速率缓慢移动，直至细线原来在A处的结点移动到D处（CD连线为圆环直径）。在细线移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 细线OA的拉力一直增大 B. 细线OB的拉力一直减小

C. 细线OA的拉力先增大后减小 D. 细线OB的拉力先减小后增大

【答案】BC

【解析】

【详解】AC．如图所示，根据正弦定理得

因为细线在圆环上的A、B结点沿逆时针方向同时以相同的速率缓慢移动，所以θ不变；因为O点不动，所以FOC大小不变；因为α从钝角变为锐角，当 时，FOA最大，所以细线OA的拉力先增大后减小，A错误，C正确；

BD．根据

因为β从90°变为钝角，所以FOB一直减小，B正确，D错误。

故选BC。

三、实验题(共12分)

11. （1）某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小，某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得、、、，打下相邻两个点的时间间隔为0.02s。

①实验时纸带的___________（选填“O”或“D”）端和重物相连接。

②算出当地的重力加速度___________m/s2（结果保留三位有效数字）

③通过查阅资料发现当地的重力加速度标准值为9.78m/s2，比较②的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是___________。（只要求写出一种原因）

（2）另一组同学用如图所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015s，通过第二个光电门的时间为0.010s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.250s。则滑块的加速度大小为___________m/s2，若忽略偶然误差的影响，测量值与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。

【答案】    ①. O    ②. 9.63    ③. 空气阻力或纸带摩擦    ④. 4.0    ⑤. 偏小

【解析】

【详解】（1）①[1]由题意可可知，纸带做加速运动，可知纸带上相邻计数点间的间隔越来越大，可知纸带的O端和重物相连接。

②[2]交流电源的频率是50Hz，则打点计时器的打点周期是

由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动的推论公式

可以求出加速度的大小

③[3]通过查阅资料发现当地的重力加速度标准值为9.78m/s2，比较②的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是空气阻力或纸带摩擦；

（2）[4]遮光条通过第一个光电门的速度为

遮光条通过第二个光电门的速度为

则滑块的加速度大小为

[5]由实验原理可知，运动时间为遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间，遮光条开始遮住第一个光电门的速度小于，遮光条开始遮住第二个光电门的速度小，由于遮光条做匀加速运动，则速度变化量减小，所以测量值与真实值相比偏小。

12. 在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上。

根据实验结果画出的图。

（1）图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为____________N；

（2）图乙中一定沿着AO方向的力是____________（选填“”或“F”）；

（3）关于本实验，下列说法正确的是____________；

A．两细绳必须等长

B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行

C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可

D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些

（4）图甲中，当保持与B相连的弹簧测力计的示数不变（），而在角α逐渐减小到0的过程中，要使结点始终在O点，可以____________。

A．增大与C相连的弹簧测力计示数，减小β角度

B．减小与C相连的弹簧测力计示数，增大β角度

C．减小与C相连的弹簧测力计示数，先增大β角度，后减小β角度

D．增大与C相连的弹簧测力计示数，先减小β角度，后增大β角度

【答案】    ①. 3.70    ②.     ③. BD    ④. BC

【解析】

【详解】（1）[1]图甲所示的弹簧秤的最小分度为0.1N，故弹簧秤的读数为3.70N。

（2）[2]F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，这样一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，故一定沿AO方向的力一定是。

（3）[3]A．与橡皮条连接的细绳是为了确定拉力的方向，而非大小，两绳的长度不一定要相等，A错误；

B．为了减小实验误差，在使用弹簧测力计时要注意尽量使弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，B正确；

C．该实验采用了“等效替代”的原理，即合力与分力的关系是等效的，要求两次拉橡皮筋时的形变量和方向是等效的，则橡皮筋沿同一方向拉长到同一长度，C错误；

D．为了减小实验误差，拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳的方向的两点要远些，D正确。

故选BD。

（4）[4]保持O点位置不动，即合力的大小方向都不变，保持与B相连的弹簧测力计的示数不变，即F1的大小不变，根据力的平行四边形定则，画出受力分析图如下

刚开始时

有

由图可知，当α角减小到零的过程中，F2的大小一直减小，β角先增大后减小；若原来的α，β值更大，如图所示

当α角减小到零的过程中，与C相连的弹簧测力计示数减小，β值增大。

故选BC。

四、解答题(共36分)

13. 如图（a）所示，航空母舰已是现代海军不可或缺的利器，也成为一个国家综合国力的象征。2022年6月17日，完全由中国自主设计并制造的航母“福建舰”正式下水，将与其他两艘航母“辽宁舰”、“山东舰”一起，保卫国家的领土安全。为了便于研究舰载机的降落过程，将甲板近似为如图（b）所示的水平轨道，在离降落点A距离为40m的C点有阻拦索。现舰载机在A点降落后做加速度大小为5m/s2的匀减速运动，到达C点机尾挂钩精准勾住阻拦索，接着舰载机做加速度大小为40m/s2的匀减速运动，直至D点（图中未画出）停下，C、D两点间距离为40m，重力加速度大小为。（舰载机可视为质点，题中各数据为简化设置，非真实官方数据）求：

（1）舰载机降落在A点的速度大小；

（2）若舰载机到达C点时，飞行员发现机尾未勾住阻拦索，经时间后，飞行员立刻让舰载机做匀加速运动，并最终在B点安全起飞。若舰载机的起飞速度和降落速度大小相同，则舰载机匀加速运动的加速度大小是多少？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设舰载机降落时速度为，加速度为，到达点时速度为，加速度为，舰载机在两点运动时，根据运动学规律

代入数据得舰载机到达点速度为

舰载机在两点运动时，根据运动学规律

代入数据得舰载机降落在A点的速度为

（2）舰载机到点后再减速时的位移为

速度为

舰载机加速过程的位移

根据运动学规律

代入数据得舰载机做匀加速运动的加速度大小为

14. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F。若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好做匀速运动（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10m/s2，弹簧始终在弹性限度内）。

（1）求弹簧的劲度系数；

（2）若将弹簧拉长至11cm时，求稳定后物体受到的摩擦力大小；

（3）若将弹簧拉长至13cm时，求物体受到的摩擦力大小；

（4）若运动过程中突然撤去拉力，求此时物体受到的摩擦力大小。

【答案】（1）200N/m；（2）2N；（3）4N；（4）4N

【解析】

【详解】（1）物体做匀速运动时，根据平衡条件有

解得

（2）将弹簧拉长至11cm时，根据胡克定律得弹力大小为

由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得

故物体处于静止状态，所受静摩擦力为

（3）将弹簧拉长至13cm时，弹力大小为

物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为

（4）撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力

15. 如图所示，一轻绳跨过定滑轮将物块A、B连接在一起，A、B均处于静止状态，绳与水平地面的夹角。已知物块A的质量为kg，物块B的质量为kg，不计滑轮和绳的质量及其摩擦。，，，求：

（1）轻绳对物块B的拉力的大小；

（2）地面对物块B的支持力的大小；

（3）物块B对地面的摩擦力的大小和方向。

【答案】（1）；（2）；（3），水平向右

【解析】

【详解】（1）A、B均处于静止状态，以物块A为研究对象进行受力分析，得拉力

（2）以物块B为研究对象进行受力分析，根据竖直方向受力平衡可知

代入数据得支持力

（3）根据水平方向受力平衡可知

由牛顿第三定律可知，物块B对地面的摩擦力的大小

方向水平向右。

16. 有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，两车速度、。因大雾能见度低，B车在距A车750m时才发现A车，此时B车立即刹车，但B车要减速1800m才能够停止。

（1）求B车刹车后减速运动的加速度多大？

（2）A车若仍按原速度前进，试分析判断两车是否会相撞？若不会相撞，则两车最近时相距多远？若会相撞，撞车前A车的位移为多少？

（3）若B车刹车8s后，A车也发现了B车，立即以加速度加速，试分析判断能否避免事故？若能够避免，则两车最近时相距多远？若不能避免，撞车前A车位移多大？

【答案】（1）0.25m/s2；（2）会相撞，600m；（3）不会发生撞车事故，382m

【解析】

【分析】

【详解】（1）设B车减速运动的加速度大小为a，有

代入数据解得

故B车刹车后减速运动的加速度为0.25m/s2。

（2）设B车减速t秒时两车的速度相同，有

解得

在此过程中B车前进的位移为

A前进位移为

由于

故两车会相撞，设相撞时间为，则B车前进的位移为

根据相撞有

关于的一元二次方程，判别式，有解，故两车会相撞，解得

此时A位移为

故两车会相撞，撞车前A车的位移为600m。

（3）设B车减速秒时两车的速度相同，有

代入数值解得

在此过程中B车前进的位移为

代入数据解得

A车前进位移为

代入数据解得

因

故不会发生撞车事故，此时两车最近时相距

故能够避免事故，两车最近时相距382m。