2022-2023学年河南省濮阳市第一中学高一上学期期中质量检测物理试题含解析

濮阳市一高2022级高一上学期期中质量检测

物理试题

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，总分100分；考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效；考试时间为90分钟。

第Ⅰ卷  选择题部分（52分）

一、单项选择题（本题共8道小题，每小题4分，共32分；每小题只有一个选项符合题意）

1. 下列体育比赛项目，在评判运动员比赛成绩时，可视为质点的是（　　）

A. 研究击剑运动员的动作是否规范化

B. 马拉松运动员跑完全程用的时间

C. 研究跳水运动员在空中转过的角度

D. 研究体操运动员的动作完成是否标准

【答案】B

【解析】

【详解】一个物体可视为质点的条件是物体在所研究的问题中大小、形状、体积可以被忽略，研究击剑运动员的动作是否规范化、研究跳水运动员在空中转过的角度、研究体操运动员的动作完成是否标准这几个运动中对运动员的形态不能忽略，不能被看成质点，在研究马拉松运动员跑完全程用的时间时，马拉松运动员的形态可以忽略，可被视为质点。

故选B。

2. 最早系统地研究自由落体运动的物理学家是伽利略，他为了研究自由落体的规律，采用“冲淡”重力的方法，将落体实验转化为沿斜面运动的实验。实验中，伽利略不断改变铜球滚下的距离，重复了多次，测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；通过改变铜球质量与增大斜面倾角，发现该规律仍然成立。于是，他外推到倾角为90°的情况得出结论。关于伽利略的研究，下列说法正确的是（　　）

A. 伽利略通过斜面实验验证物体做自由落体运动的加速度的大小跟质量有关

B. 伽利略思想方法的核心是直接用实验验证了运动速度与下落的时间成正比

C. “冲淡”重力是指使铜球的加速度变小了

D. 实验中铜球位移与时间的平方成正比说明它做变加速直线运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．伽利略通过斜面实验验证物体做自由落体运动的加速度大小跟质量无关，故A错误；

B．伽利略所处的时代技术不够发达，无法直接验证运动速度与下落的时间成正比，故B错误；

C．伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，小球在斜面上运动的加速度要比竖直下落的加速度小得多，伽利略用此方法“冲淡”重力，故C正确；

D．实验中铜球位移与时间的平方成正比说明它做匀加速直线运动，故D错误。

故选C。

3. 关于物体的加速度，下列说法中正确的是（　　）

A. 物体的速度变化越快，它的加速度一定越大

B. 物体的速度越大，它的加速度一定越大

C. 由可知，加速度的大小与速度变化量的大小成正比

D. 物体的速度为零，它的加速度也一定为零

【答案】A

【解析】

【详解】A．物体的速度变化越快，它的加速度一定越大，A正确；

B．物体的速度越大，它的加速度不一定越大。例如匀速飞行的飞机速度大，但加速度为零。B错误；

C．由可知，加速度为比值定义法，加速度的大小与速度变化量的大小无关。C错误；

D．物体的速度为零，它的加速度不一定为零。例如，自由落体运动的初始时刻，速度为零，加速度不为零。D错误。

故选A。

4. 如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A（A、B接触面竖直），此时A恰好不滑动，B刚好不下滑。已知，A与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则A与B间的动摩擦因数是（　　）

A. 0.2 B. 0.5 C. 0.6 D. 0.4

【答案】B

【解析】

【详解】对A、B整体，设A与地面间的动摩擦因数为μ1，有μ1=0.2，由受力平衡可知

对B物体，由受力平衡可知

解得

故选B。

5. 新冠疫情期间很多市民居家隔离，一位市民设计了如图所示的装置，在与志愿者不接触的情况下将吊篮中的生活用品缓慢拉到窗口，图中轻绳的一端栓在轻杆上，另一端绕过定滑轮被该居民拉着（不计一切摩擦）。在缓慢拉动的过程中下列说法正确的是（　　）

A. 轻杆的支持力大小始终不变

B. 轻杆的支持力大小先减小，后增大

C. 该同学手上的拉力大小始终不变

D. 该同学手上的拉力大小先减小，后增大

【答案】A

【解析】

【详解】以轻绳与杆拴结点为研究对象进行受力分析，如图所示

根据三角形相似可得

由题意可知，、h和不变，变小，则F变小，不变。

故选A。

6. 如图所示，一小车内放有一质量为1的滑块，与固定在车内的弹簧相连，开始时弹簧处于原长，弹簧的劲度系数为100，滑块与车厢间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 当小车向右匀速运动时，滑块受到向右的摩擦力

B. 当小车向右减速运动时，滑块受到向右的摩擦力

C. 小车向右加速的加速度为2时，滑块受到的摩擦力为1N

D. 小车向右减速的加速度为4时，弹簧的形变量为2

【答案】D

【解析】

【详解】A．当小车向右匀速运动时，滑块和车一起向右匀速运动时，弹簧处于原长，则滑块与车之间无相对运动的趋势，滑块不受摩擦力，A错误；

B．当小车向右减速运动时，滑块相对车有向右运动的趋势，则其受到车厢对它向左的摩擦力，B错误；

C．小车向右加速的加速度为2时，用整体法分析，则滑块也有向右的加速度，此时由于滑块所受的最大摩擦力

刚好能提供滑块做匀加速运动的加速度，则由牛顿第二定律可知滑块受到向右的静摩擦力

C错误；

D．小车向右减速的加速度为4时，滑块也向右减速，此时由牛顿第二定律可知滑块所受的合外力为

由C项可知最大静摩擦力只有2N，所以滑块会压缩弹簧。弹簧会提供给滑块向左的大小为2N的弹力，由胡克定律知弹簧形变量为2，故D正确。

故选D。

7. 下列关于惯性的说法正确的是（　　）

A. 汽车速度越大越难刹车，表明速度越大惯性越大

B. 采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明，可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性

C. 乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球惯性小

D. 射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了

【答案】C

【解析】

【详解】ABD．惯性大小仅由质量大小决定，与其他因素无关，故ABD错误；

C．乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球质量小，惯性小，运动状态容易改变，故C正确。

故选C。

8. 如图所示，质量为m的物体A固定在轻弹簧上端，弹簧的下端固定在地面上，质量也为m的物体B静止在物体A上，竖直向下的力F大小为，系统处于静止状态，重力加速度为g，现撤去外力F，则（　　）

A. 撤去外力F瞬间，物体B的加速度大小为2g，方向竖直向上

B. 撤去外力F瞬间，物体A的加速度大小为g，方向竖直向下

C. 撤去外力F瞬间，物体A和物体B之间的作用力大小为

D. 一段时间后，物体A和物体B分离的瞬间，物体B的加速度为0

【答案】C

【解析】

【详解】AB．初始时，系统处于静止状态，有

撤去力F的瞬间，弹簧弹力不能发生突变，A、B具有相同的加速度，所以

解得A、B的加速度大小为

方向竖直向上，故AB错误；

C．对B物体，根据牛顿第二定律得

解得

故C正确；

D．A和B分离瞬间，A和B间的作用力为0，B只受重力作用，其加速度为重力加速度g，故D错误。

故选C。

二、多项选择题（本题共4道小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）

9. 近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的“加速度的变化率”越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像，则下列说法正确的是（　　）

A. 从运动学角度的定义来看，“加速度的变化率”的单位应是

B. 如图所示的图像描述的是匀变速直线运动

C. 如图所示的图像，表示的物体的速度一定在减小

D. 如图所示的图像，物体在0-2s内速度变化量的大小为3

【答案】AD

【解析】

【详解】A．“加速度的变化率”是指加速度的变化与所用时间的比值，即，a的单位是m/s2，t的单位是s，则的单位为m/s3，选项A正确；

B．加速度的变化率为0是指加速度保持不变，如果加速度为0，则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物体做匀变速直线运动，而如图所示的图像中加速度在变化，因此描述的不是匀变速直线运动，选项B错误；

C．若加速度与速度反方向，则物体做减速运动，如题图所示，加速度在减小，但速度方向未知，因此物体的速度不一定在减小，选项C错误；

D．在a—t图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，则得在0-2s内速度变化量的大小

选项D正确。

故选AD。

10. 无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了得到某款无线蓝牙耳机在运动时的最大连接距离，甲和乙两位同学做实验如下：乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，二人间隔17.5m且之间无障碍，某时刻起甲追乙的图像如图所示。发现手机在3s末开始检测到蓝牙耳机信号，则下列判断正确的是（　　）

A. 4s时甲、乙相距最近为8m B. 4s时甲、乙相距最近为9.5m

C. 手机与蓝牙耳机连接上的时间为3s D. 最远连接距离为10m

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据题图可知，4s时甲、乙速度相等，此时相距最近，4s内则有

初始位置乙在甲前方17.5m，故此时相距9.5m，选项A错误，B正确；

D．由题图可知乙的加速度为

在3s内则有

则有最远连接距离为

∆x＝17.5m−7.5m=10m

选项D正确；

C．根据图像的对称性可知，3s内与5s内甲、乙相距的距离相等，即5s末手机与蓝牙耳机信号断开，连接上的时间为2s，选项C错误。

故选BD。

11. 如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻弹簧恰好水平，A、B两物体处于静止状态，则（　　）

A. A、B的质量之比为

B. A、B所受弹簧弹力大小之比为

C. 悬挂A、B的细线上拉力大小之比为

D. 同时剪断两细线的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为

【答案】CD

【解析】

【详解】B．A、B均处于平衡状态，弹簧对两物体的弹力大小相等、方向相反，B错误；

A．设弹簧弹力为F，由平衡条件得

得

A错误；

C．设悬挂A、B的细线拉力分别为、，则

得

C正确；

D．同时剪断两细线的瞬间，弹簧弹力不突变，则物体所受合力与细线拉力等大、反向，根据

得

D正确；

故选CD。

12. 如图（a）所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取。由题中所给数据可以得出（　　）

A. 2s～4s内，物块与木板之间的滑动摩擦力为0.2N

B. 0～2s内，力F的大小保持不变

C. 2s～4s内，力F的大小为0.4N

D. 物块的质量为1kg

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图b可知，前2s内细绳对物块的拉力f随时间逐渐增大，结合物块水平方向二力平衡可知前2s内物块与木板之间的摩擦力逐渐增大，2s～4s内，物块与木板之间的滑动摩擦力为0.2N，故A正确；

B．0～2s内，整体受力平衡，拉力F的大小始终等于绳子的拉力，绳子的拉力增大，则力F增大，故B错误；

C．在4s后撤去外力，此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，由图c，此时木板的加速度大小为

根据牛顿第二定律可得

解得木板的质量

2s～4s内，木板的加速度大小

根据牛顿第二定律可得

解得拉力

故C正确；

D．物块始终静止不动，不能求出物块的质量，故D错误。

故选AC。

第Ⅱ卷（非选择题  共48分）

三、实验探究题：（本题共2小题，第13题6分，第14题8分，总共14分）

13. 某同学做“探究两个互成角度力的合成规律”的实验，他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，两个细绳套系在橡皮条的另一端，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度的施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上O位置，然后撤去两个力，用一个弹簧测力计再次把结点拉到O点，如图甲所示。

（1）某次实验中，一弹簧测力计的指针位置如图乙所示，读数为_______N。

（2）根据某次的测量数据做出力的平行四边形如图丙所示，与两力中，方向一定沿方向是______（填“”或“”）。

（3）实验中与的夹角为（），保持的方向不变、增大角的过程中，为保证O点位置不变，的大小将______

A．一直增大    B．一直减小    C．先增大后减小    D．先减小后增大

【答案】    ①. 2.40    ②.     ③. A

【解析】

【详解】（1）[1]弹簧测力计最小分度是0.1N，所以要估读到下一位；根据弹簧测力计的指针所指位置，可知读数为2.40N。

（2）[2]是根据平行四边形做出的理论上的合力，方向不一定沿AO方向，实际合力必定是，方向一定沿AO方向；

（3）[3]与的夹角为（），保持的方向不变、增大角，为保证O点位置不变，即与的合力不变，由力三角形法作图（如下），可得应该变大。

14. 用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。请思考并完成相关内容：

（1）图乙为某次实验得到纸带，已知所用电源的频率为50Hz，可求出打B点时小车的速度为_______m/s；纸带对应小车的加速度大小为______m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）

（2）某小组同学研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到了如图丙中①所示的a—F图线，主要原因是_________；

（3）某同学研究小车质量一定的情况下加速度a与砝码重力F（忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确）的关系，得到的a—F图线应该是图丙中的________（填“①”“②”或“③”）。

【答案】    ①. 1.6    ②. 3.2    ③. 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足    ④. ③

【解析】

【详解】（1）[1]相邻两计数点间的时间间隔为

小车做匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，所以打出B点时小车的速度为

[2]根据逐差法可得小车的加速度大小为

（2）[3]图丙中①所示的a—F图线存在横截距，说明F要达到一定大小后小车才能具有加速度，即小车仍受到摩擦力作用，主要原因是未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。

（3）[4]忘记测量砝码盘质量（设为m），但其他操作均正确，则a与F的实际关系满足

则所作a—F图像应存在纵截距，即图丙中的③。

四、计算题（本题有3个小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15. 某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取，求：

（1）燃料恰好用完时火箭的速度；

（2）火箭上升离地面的最大高度；

（3）火箭从发射到残骸落到地面过程的总时间。

【答案】（1）20m/s；（2）50m；（2）

【解析】

【详解】（1）燃料恰好用完时火箭的速度为，则

代入数据解得

（2）燃料恰好用完时火箭做竖直上抛运动有

火箭上升离地面最大高度为

（3）燃料恰好用完时火箭做竖直上抛运动有，设恰好用完燃料到落地的时间为，则有

代入数据解得

或 （舍去）

火箭从发射到残骸落向地面过程的总时间为

16. 如图所示，质量为的物体A放在倾角为37°的斜面上，恰好能静止在斜面上。若施加与斜面夹角为37°斜向上的力F时，物体恰能沿斜面匀速上滑，已知重力加速度，，。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）拉力F的大小。

【答案】（1）0.75；（2）

【解析】

【详解】（1）物体恰好静止在斜面上时，根据共点力的平衡条件

又

解得

（2）物体能沿斜面匀速上滑，根据共点力的平衡条件

又

解得

17. 风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图。一质量为的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角，现小球在的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数，。求：

（1）小球运动的加速度；

（2）若风力F作用1.2s后撤去，求撤去风力后小球的加速度及小球上滑过程中距A点的最大距离。

【答案】（1）；（2）2.4m

【解析】

【详解】（1）在力F作用时，沿杆的方向，小球受到风力F的分力、重力的分力以及摩擦力，所以根据牛顿第二定律有

解得

（2）撤去力F后，根据牛顿第二定律可得

解得

刚撤去F时，小球的速度为

根据匀变速直线运动位移公式可得小球的位移为

撤去力F后，小球做匀减速直线运动，则根据匀变速运动位移公式可得上滑位移为

则小球上滑的最大距离为