2022-2023学年江苏省无锡市锡东高级中学高一上学期期中考试物理试题含解析

这是一份2022-2023学年江苏省无锡市锡东高级中学高一上学期期中考试物理试题含解析，共22页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共10题，共40分）
1. 一旅客坐高铁从北京西到广州南的G77次列车上午8：00点发车，约经过8小时于当日下午16：00点到达，该次旅程约2200km。已知北京到广州的直线距离约为1980km，某次该旅客发现车厢内的显示屏上如图，下列说法正确的是（ ）
A. 旅客此次旅程的平均速率为275km/h，显示牌上的“301km/h”是瞬时速度的大小
B. 研究G77次列车在通过长江大桥所用时间时可把列车看做质点
C. 旅客此次旅程的平均速率为275km/h，显示牌上的“301km/h”是平均速度的大小
D. 上午8：00点是时间，约经过8小时是时刻
【答案】A
【解析】
【详解】AC．根据题意可得，乘坐G77从北京西到广州南所用时间
t=16：00-8：00=8h
运行里程
s=2200km
因此平均速率为
显示牌上的“301km/h”是某一时刻的速率，即瞬时速度的大小，A正确，C错误；
B．由于车身的长度对过河的时间有影响，因此不能将列车看成质点，B错误；
D．上午8：00点是时刻，约经过8小时是时间间隔，D错误。
故选A。
2. 2020年6月23日上午9时43分，中国北斗卫星在西昌卫星发射中心发射成功，如图所示，若火箭初始发射时，速度能在10s内由0增加到200m/s，某汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在3s内停下来，则下列说法中正确的是（ ）
A. 10s内火箭的速度改变量为20m/sB. 3s内汽车的加速度大小为10m/s2
C. 火箭的速度变化比汽车的快D. 火箭的加速度比汽车的加速度小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．火箭发射时，速度在10s内由0增加到200m/s，10s内火箭的速度改变量为200m/s，故A错误；
B．汽车以108km/h=30m/s的速度行驶，急刹车时能在3s内停下来，则3s内汽车的加速度
其中“-”表示其方向与汽车运动方向相反，加速度的大小为10m/s2，故B正确；
CD．火箭的加速度为
由于|a1|>|a2|，火箭的速度变化比汽车的快，故C正确，D错误。
故选BC。
3. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列操作中正确的有（ ）
A. 应先释放小车，后接通电源B. 打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C. 在释放小车前，小车要靠近打点计时器D. 电火花计时器应使用低压交流电源
【答案】C
【解析】
【详解】AC．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了尽可能增加纸带长度，且在纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，且应先接通电源，后释放小车，A错误，C正确；
B．打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端，B错误；
D．电火花计时器应使用220V交流电源，D错误。
故选C。
4. 某同学利用图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉木板，传感器记录的力F与时间t的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在3.0~3.5s时间内，木板一定做匀加速运动
B. 在4.5~5.5s时间内，木板一定做匀加速运动
C. 图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
D. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为5 : 4
【答案】D
【解析】
【详解】A．由乙图可知，在3.0~3.5s时间内，物块与长木板之间为静摩擦力，二者保持相对静止，即木板处于静止状态。故A错误；
B．同理，在4.5~5.5s时间内，二者之间为滑动摩擦力，木板一定在相对物块运动但不一定做匀加速运动。故B错误；
C．物块始终处于平衡状态，虽然传感器显示的细绳拉力和长木板提供的摩擦力等大反向，但是图乙中曲线是细绳拉力随时间的变化曲线，并不是摩擦力随时间的变化曲线。故C错误；
D．由乙图可知，最大静摩擦力大小为图中最大F，即5N；滑动摩擦力为图中相对平稳的F，即大约4N。所以二者之比约为5 : 4。故D正确。
故选D。
5. 物体做直线运动的图像可以灵活选取纵横轴所表示的物理量，下列说法错误的是（ ）
A. 甲图中，物体在这段时间内的位移大于
B. 乙图中，物体的加速度为
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中，时物体的速度为25m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移可知，甲图中，物体在这段时间内的位移大于，故A正确；
B．根据初速度为零的匀加速直线运动的位移速度关系可知，乙图中图像的斜率表示加速度的2倍，所以物体的加速度为
故B正确；
C．根据可知，丙图中，阴影面积表示时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．丁图中图线所对应的函数关系式为
根据匀变速直线运动位移时间关系变形得
对比可得
，
则时物体的速度为
故D正确。
本题选错误的，故选C。
6. 如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g．下列说法正确的是
A. 长木板对地面的压力大于3mg
B. 人对长木板的压力大小为mg
C. 地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
D. 箱子受到的摩擦力的方向水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】若人用斜向下的力推箱子，三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力等于3mg，故A错误；人用力F向右下方推箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向左上方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小小于mg，故B错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不是静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故C错误；箱子在人的推力作用下，有向右运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向左；故D正确；故选D．
7. 如图所示，A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5 cm的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为，。 若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g取10m/s2， 下列说法错误的是（ ）
A. 铁片通过光电门B的瞬时速度为
B. O点到光电门A的距离为1.00 m
C. 铁片从光电门A到B所需的时间为0.40 s
D. 光电门A、B之间的距离为2.40 m
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁片通过光电门B的瞬时速度
故A正确；
B．铁片通过光电门A的瞬时速度
O点到光电门A的距离
故B错误；
C．铁片从光电门A到B所需的时间
故C正确；
D．光电门AB之间的距离
故D正确。
此题选择错误的选项，故选B。
8. 图是粉刷工人给墙壁粉刷涂料的情景和所用的“涂料滚”示意图。粉刷墙壁时，工人通过撑杆使粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，便可将涂料粉刷到墙壁上。为了保证施工质量，希望涂料滚缓缓上移的过程中，涂料滚对墙壁的压力大小保持一定，则该过程中撑杆对涂料滚的作用力F的变化为（ ）
A. F逐渐变小，且F与竖直方向的夹角逐渐变小B. F逐渐变大，但F与竖直方向的夹角逐渐变小
C. F大小不变，但与竖直方向的夹角逐渐变小D. F的大小和方向都保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】涂料滚对墙壁压力大小保持一定，根据牛顿第三定律可知，墙壁对涂料滚的支持力一定，涂料滚的重力也不变，而涂料滚受到重力、支持力和F作用而处于平衡状态，根据平衡条件可知，F的大小和方向都不变。
故选D。
9. A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下面说法中正确的是（ ）
A. A物体落地时速度小于
B. B物体上升的最大高度高于H
C. 两物体相遇时离地面的高度为
D. 两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为
【答案】D
【解析】
【分析】根据两物体的加速度和运动时间相等可判断A物体落地时速度和B物体上升的最大高度；知道两物体相遇时的速度大小相等，根据速度时间公式即可求出其大小，然后根据速度位移公式列方程求出两物体相遇时离地面的高度；
【详解】AB．因为A、B两物体的加速度相同，时间相同，速度变化量相等，则A物体落地时速度与B物体上抛时初速度大小相等，都等于，则B物体上升的最大高度与A物体的下落高度相等，都等于H，故AB错误；
CD．设两物体相遇时所用的时间为t，二者总时间相等，根据逆向思维可知二者相遇时速度大小相等，设速度大小都为v，由速度时间公式得，对于A物体有
对于B物体有
联立以上两式可解得
则两物体相遇时，A、B两物体的速度大小为
由速度位移公式得
联立以上各式可解得
两物体相遇时离地面的高度为，故C错误，D正确．
故选D。
【点睛】本题考查竖直上抛运动和自由落体运动的综合应用，关键抓住两物体的加速度相等，熟练运用匀变速直线运动公式即可正确解题．
10. 如图，质量均为m的小球A和B，套在光滑水平杆上，两球间连接原长为1.5L的轻弹簧，A、B分别通过长为L的轻绳一起吊起质量也为m的小球C。当两绳的夹角为60°时恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧对A和B的力是一对作用力和反作用力B. 杆对A的支持力大小为mg
C. 轻绳上的张力大小为D. 弹簧的劲度系数为
【答案】D
【解析】
【详解】A．一对作用力和反作用力是两个物体间的相互作用，故弹簧对A和B的力不是一对作用力和反作用力，故A错误；
B．对A、B、C三个小球整体分析，竖直向下的重力3mg，杆对A、B竖直向上的支持力，根据对称性知杆对A、B向上的支持力相同，故杆对A的支持力大小为，故B错误；
C．对C受力分析知
解得
轻绳上的张力大小为，故C错误；
D．对A受力分析如图有
，
解得
故D正确。
故选D。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
11. （1）甲同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，完成下面问题。
①根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中。（要求保留3位有效数字）
②在图中所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。（ ）
③由图像求出小车的加速度a＝______。（要求保留1位有效数字）
（2）乙同学用如图（a）所示的实验装置研究匀变速运动，将木块从倾角为的木板上静止释放，与位移传感器连接的计算机描绘出了木块相对传感器的位置随时间变化的规律，如图（b）中的曲线②所示。图中木块的位置从到、从到的运动时间均为T。
①根据图（b）可得木块运动的加速度a＝______。（写出表达式）
②若只增大木板的倾角，则木块相对传感器的位置随时间变化的规律可能是图（b）中的曲线______（选填图线序号①②③）。
（3）丙同学利用如图所示的装置验证“力的平行四边形定则”。三个细线套、、一端共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P手持B拉动细线，使结点静止于O点。
①实验时要测量重物A的重力，要在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置、、和的方向，还要记录______。
②列实验要求中必要的是______（填选项的字母代号）；
A.弹簧测力计B始终保持水平
B.细线套方向应与竖直木板平面平行
C.弹簧测力计需要在实验前进行校零
D.改变拉力，重复实验，每次都要使结点处于同一位置
③某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，为了解决这个问题，下列方案可行的是______
A.仅减少重物的质量 B.仅将细线套换成长度较长的细线套
C.仅增大弹簧测力计B的拉力大小 D.仅让细线套绕结点沿逆时针方向缓慢挪动
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. ① ⑥. 两弹簧测力计的读数 ⑦. BC##CB ⑧. AD##DA
【解析】
【详解】（1）①[1]4点瞬时速度等于第3与第5点间的平均速度，故
②[2]如图所示：
③[3]图线的斜率表示加速度，故
（2）①[4]相邻相等时间内位移之差，故
解得
②[5]若只增大木板倾斜的角度，加速度增大，根据可知木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的①；
（3）①[6]因为力是矢量，所以不仅要记录三个力的方向，还要记录三个力的大小，其中重物A的重力已经测量，所以只需要记录两弹簧测力计的读数。
②[7]A．弹簧测力计B可以沿平面内的任意方向，故A错误；
B．为了保证三个力的方向在一个平面内，细线套方向要与木板平面平行，故B正确；
C．弹簧测力计在实验前要进行校零，否则测量结果有偏差，故C正确；
D．重复实验时，从新记录结点的位置，并不需要使结点处于同一位置，故D错误。
故选BC。
③[8]A．弹簧测力计A的拉力记为，弹簧测力计B的拉力记为，重物M的重力记为G，由力的平衡可知
弹簧测力计A的指针超出量程，需要减小，所以可以减小重物的质量，故A正确；
B．细线套的长度，对弹簧的弹力没有影响，故B错误；
C．增大弹簧测力计B的拉力，由A分析可知，此时弹簧测力计的拉力增大，故C错误；
D．细线套绕结点沿逆时针方向缓慢挪动，作出力的矢量三角形，可知弹簧B的弹力先减小后增大，弹簧A的弹力一直在减小，故D正确。
故选AD。
12. 为庆祝建党100周年，武汉东湖景区挂出24个灯笼在无风状态下，处于静止状态，依次贴上“富强民主文明和谐自由平等公正法治爱国敬业诚信友善”社会主义核心价值观，简化图如图所示，左端连接天花板的轻绳与竖直方向为37°，最右端轻绳水平，已知每一个灯笼的质量均为m，（中间还有若干个未画出），重力加速度为g。求：
（1）最左端和最右端绳上的拉力和大小。
（2）连接“明”和“和”之间轻绳上的力F。
【答案】（1）30mg；18mg；（2），绳子与水平方向
【解析】
【详解】（1）将24个灯笼当做一个整体，对整体分析

解得
（2）对“和至善”18个灯笼受力分析有

解得
绳子与水平方向的正切值
13. 是高速公路上不停车电子收费系统的简称，已经越来越普及了，给人们带来了很大的便利，节省了时间，最大程度的减少了高速公路收费站堵车问题。当汽车以的速度到达收费站前方，通过通道以前，要求在收费站中心线前方处减速至，匀速行驶到达中心线后，再加速恢复至原速度行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。求：
(1)汽车需在距离匀速行驶区域前多远的地方开始减速；
(2)汽车从开始减速到再次恢复到原速度需要的时间。
【答案】(1)；(2)10s
【解析】
【详解】(1)设在匀速行驶区域前处开始减速,由运动学公式
可得
即需要在匀速行驶区域前处开始减速。
(2)设从减速到所用的时间为,由
可得
汽车在匀速行驶区域内所用时间为
汽车在加速过程中所用时间与减速所用时间相同，则汽车从开始减速到再次恢复到原速度需要的时间
14. 如图所示，粗糙斜面abcd上放置一薄板P，薄板P上有一光滑小球Q，Q通过一根轻绳跨过一光滑定滑轮（不计重力）与物块R相连，滑轮用一轻杆固定，整个装置静止。斜面倾角，连接Q的细线与斜面平行且与底边垂直。设物块R的质量为m，薄板P的质量为2m，薄板与斜面间的动摩擦因数，薄板与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）小球质量M；
（2）滑轮对轻杆的作用力；
（3）用沿斜面向下的拉力F拉薄板P使其运动，求F的最小值。
【答案】（1）；（2），方向沿斜面向下；（3）2mg
【解析】
【详解】（1）由题意得，绳上拉力
设小球的质量为M，以小球为研究对象有
，
解得
（2）以滑轮为研究对象，受力分析，如图所示
轻杆对滑轮的作用力
方向沿斜面向上；根据牛顿第三定律滑轮对轻杆的作用力
方向沿斜面向下。
（3）用沿斜面向下拉力F拉薄板P使其开始运动，薄板的最大静摩擦力
则
联立解得
F＝2mg
15. “警匪片”电影中常有惊险刺激的特技场景，比如警察或歹徒从高处跳下落在行驶的汽车上。如图所示，一位特技演员在进行特技场景试镜排练，他从离地面高h1=6m的楼房窗口自由下落，要落在从水平地面上经过的平板汽车的平板上。演员开始下落时，平板汽车恰好运动到车前端距离下落点正下方3m处。已知该汽车车头长2m，汽车平板长5m，平板面离地面高h2=1m。将演员视为质点，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）本次试镜排练中，演员落在了汽车的平板上，求汽车做匀速运动的速度大小范围；
（2）演员落在平板上之后，受到平板滑动摩擦力的作用，在水平方向相对地面做初速度为零的匀加速直线运动。若汽车做匀速运动的速度为6m/s，演员的速度增至车速时恰好处在车尾，求演员落在平板上之后运动的加速度大小。
【答案】（1）5m/s【解析】
【详解】（1）演员从窗口下落至汽车平板所用时间为
汽车做匀速运动的速度大小为
由题意可知
解得
（2）当车速为v=6m/s时，则演员落点到车尾的距离为
设演员落在平板上之后运动的加速度大小为a，则演员从落至平板到速度增至车速所经历的时间为
时间内演员和车的位移大小分别为
由题意可知
解得
瞬时速度
数值（）
0.165
0.214
0.263
______
0.363