2022-2023学年新疆伊犁州伊宁市可克达拉市镇江中学高一上学期期中物理试题含解析

  可克达拉市镇江高级中学2022-2023学年第一学期

期中考试

高一物理

一、单选题（本大题共8小题，每小题4分，共32分. 在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求. 选对的得4分，选错的得0分. ）

1. 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到，实验时便于测量小球运动的（  ）

A. 速度 B. 时间 C. 路程 D. 加速度

【答案】B

【解析】

【详解】伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律．伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化．但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间．伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力．他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它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量．

A. 速度与分析不符，故A错误．

B. 时间与分析相符，故B正确．

C. 路程与分析不符，故C错误．

D. 加速度与分析不符，故D错误．

2. 下列有关质点和参考系的说法中正确的是（　　）

A. 在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点

B. 研究自行车的运动时，因为车轮在不停地转动，所以在任何情况下都不能把自行车看做质点

C. 用GPS定位系统研究汽车的位置时，可以把汽车看做质点

D. 只能选择地面作为参考系

【答案】C

【解析】

【详解】A．在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，子弹长度相对于纸的厚度不可忽略，故不可以把子弹看做质点，A错误；

B．研究自行车的运动时，虽然车轮在不停地转动，若所研究的问题可以忽略自行车车轮的转动，那么自行车也可以被看成是质点，如研究自行车运动的轨迹时，自行车可被看成质点，B错误；

C．用GPS定位系统研究汽车的位置时，汽车的大小可以忽略，可以把汽车看做质点，C正确；

D. 参考系可以任意选择，D错误。

故选C

3. 一质点在x轴上运动，它在连续第n秒末所对应的坐标记录在如下表格中，则下列说法正确的是（ ）

A. 4s内的位移大小为20m

B. 第2s内的位移大小为9m

C. 前3s的路程为3m

D. 5s内的位移为2m

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据位移定义可知，4s内的位移大小为8m，故A错误；

B.第2s内的位移大小为

故B正确；

C.前3s内的路程是

5+9+1=15m

故C错误；

D.5s内的位移为

-2m-0=-2m

故D错误。

故选B。

4. 一质点沿直线方向做变速直线运动，它离开点的距离随时间变化的关系为，它的速度随时间变化的关系为，则该质点在时的瞬时速度、到间的平均速度和平均速率分别为（　　）

A. 、0、

B. 、、

C. 、、

D 、、

【答案】D

【解析】

【详解】质点在时的瞬时速度

由公式

可知质点开始时的位置

2s内的位移

则平均速度

由公式

知质点速度为0的时间

则第1s内的位移大小为

因为2s内的位移为，则第2s内的位移为，则2s内的路程为

平均速率

故D正确，ABC错误；

故选D。

5. 一质点做直线运动的图像如图所示，下列说法错误的是（　　）

A. 在内，质点受力平衡

B. 质点在内平均速度大小为5m/s

C. 质点在内与内的运动方向相反

D. 在第5s末，质点离出发点最远

【答案】C

【解析】

【详解】A．由质点的v﹣t图像可知，在2～4s内，质点做匀速直线运动，故质点受力平衡，故A正确，不符合题意；

B．由质点的v﹣t图像与时间轴围成图形面积表示质点通过的位移可知，质点在0～6s内的位移为

根据平均速度

可知，质点在0～6s内平均速度大小为5m/s，故B正确，不符合题意；

C．由图像可知，质点在0～2s内与4～5s内的图像在时间轴上方，即质点运动方向不变，故C错误，符合题意；

D．由图像可知，质点在前5s内运动方向不变，一直沿正方向，在第5s质点的速度方向发生变化，故在第5s末，质点离出发点最远，故D正确，不符合题意。

故选C。

6. 一根劲度系数为k的理想弹簧，截去一节后，剩下的的弹簧劲度系数（　　）

A. >k B. =k C. <k D. 不确定

【答案】A

【解析】

【详解】弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的，与弹簧的长度有关，同一理想弹簧，截去一节后，剩下的的弹簧劲度系数变大。

故选A。

7. 取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘。在线的一端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后每两个垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图所示，站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内。松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫圈（　　）

A. 落到盘上的声音时间间隔越来越大

B. 落到盘上的声音时间间隔相等

C. 依次落到盘上的速率关系为

D. 依次落到盘上的时间关系为

【答案】B

【解析】

【详解】ABD．依题意，各垫圈之间的距离之比为1：3：5：7，各垫圈到金属盘的距离之比为1：4：9：16，各垫圈做自由落体运动，根据

解得

可知各垫圈落到盘上的时间之比为1：2：3：4，则各垫圈落地时间间隔相等。故B正确；AD错误；

C．根据

解得

各垫圈依次落到盘上的速率之比为1：2：3：4。故C错误。

故选B。

8. 如图甲所示，某同学将两只力传感器对拉，与力传感器相连的电脑中显示两个力的F-t图象如图乙所示，则两只力传感器（　　）

A. 一定处于静止状态 B. 一定处于匀速运动状态

C. 一定处于加速直线运动状态 D. 可能处于减速直线运动状态

【答案】D

【解析】

【详解】由图乙可以看出作用在物体上的作用力与反作用力等大、反向，与物体的运动状态无关，故不能确定物体的运动状态，故D正确，ABC错误。

故选D。

二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分. 在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求. 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9. 一个物体做变速直线运动，加速度方向不变，大小逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是（　　）

A. 速度不断增大，到加速度为零时速度达到最大，之后做匀速运动

B. 速度不断减小，到加速度减为零时，速度减到最小，之后做匀速运动

C. 速度先减到零，然后反方向做加速运动，最后做匀速运动

D. 速度先增大后减小，直至停止

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．若速度和加速度同向，则当加速度减小时，速度不断增大，到加速度为零时速度达到最大，之后做匀速运动，选项A正确；

B．若速度和加速度反向，则当加速度减小时，速度不断减小，到加速度减为零时，速度减到最小，之后做匀速运动，选项B正确；

C．若速度和加速度反向，则当加速度减小时，速度先减到零，然后反方向做加速运动，最后当加速度减到零以后做匀速运动，选项C正确；

D．若加速度和速度同向时，加速度减小时，速度增大，不会减小，不会直至停止，选项D错误。

故选ABC。

10. 下列关于力的说法正确的是（　　）

A. 只有直接接触的物体间才有力的作用 B. 物体的重心一定在物体的几何中心上

C. 相互接触的物体之间才能产生弹力 D. 只有施力物体却没有受力物体的力是不存在的

【答案】CD

【解析】

【详解】A．相距一定距离的两个磁铁间也有相互作用力，可见不直接接触的物体间也有作用力，故A错误；

B．质量分布均匀的物体的重心一定在物体的几何中心上，故B错误；

C．产生弹力的条件是两物体直接接触并且有弹性形变，故C正确；

D．力具有物质性，是物体间的相互作用，一个物体即是施力物体同时又是受力物体，只有施力物体没有受力物体的力是不存在的，故D正确。
故选CD。

11. 从高为20m的位置以20m/s的初速度竖直上抛一物体，g取10m/s2，当物体到抛出点距离为15m时，所经历的时间可能是（　　）

A. 1s B. 2s C. 3s D. （2＋）s

【答案】ACD

【解析】

【详解】取竖直向上方向为正方向，当物体运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x＝15m，由竖直上抛运动的位移公式得

解得

t1＝1s，t2＝3s

当物体运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x′＝-15m，由

解得

，

t4负值舍去，故ACD正确，B错误。

故选ACD

12. 如图，小波同学平伸上肢向右匀速推动沙发，小波对沙发的推力方向水平。已知沙发的重量小于小波同学的重量。下列说法正确的是（　　）

A. 沙发被推动，说明小波对沙发的推力大于沙发对小波的弹力

B. 沙发受到4个力作用，处于平衡状态

C. 沙发所受重力的反作用力是地面对沙发的支持力

D. 小波受到的摩擦力与沙发受到的摩擦力方向相反

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由牛顿第三定律可知，小波对沙发的推力大小等于沙发对小波的弹力大小，故A错误；

B．沙发受到重力、支持力、摩擦力和小波对沙发的推力，沙发做匀速直线运动，故处于平衡状态，故B正确；

C．沙发所受重力的反作用力是沙发对地球的作用力，故C错误；

D．沙发向右运动，由平衡条件可知，小波对沙发向右的作用力与沙发受到的摩擦力大小相等，方向相反，即沙发所受到的摩擦力向左，沙发对小波作用于小波所受到的摩擦力等大反向，即小波受到的摩擦力向右，故D正确。

故选BD。

三、实验题（共2小题，满分16分）

13. 研究小车匀变速直线运动的实验装置如图1所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50 Hz，纸带上计数点的间距如图2所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

（1）部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：______（用字母填写）

（2）图中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s；

（3）若S4=9.00cm，S5=10.80cm计数点5对应的瞬时速度大小为v5＝______（保留三位有效数字）；

（4）为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________（用字母表示）

【答案】    ①. DCBA    ②. 0.1    ③. 0.990m/s##99.0cm/s    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，然后打开电源，最后释放小车，所以正确的顺序是：DCBA。

（2）[2]每相邻两点之间还有4个记录点未画出，相邻计数点的时间间隔均为

（3）[3]匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，那么计数点5对应的瞬时速度大小计算式为

（4）[4]为了减小误差可用逐差法求加速度，那么小车加速度大小计算式为

14. 某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度l关系实验时得到如图甲所示的F-l图像，由图像可知:（1）弹簧原长l0=____ cm，求得弹簧的劲度系数k=___ N/m。

（2）按图乙所示方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1 N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙所示，则指针所指刻度尺示数为____ cm。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为____。

【答案】    ①. 3.0    ②. 200    ③. 1.50    ④. 3

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知，当弹力为零时弹簧的长度为其原长，故弹簧的原长为

[2]根据胡克定律可知

（2）[3][4]刻度尺的最小刻度为1mm，故指针所指刻度尺示数为

由胡克定律可知

由题可知

由此可推测图乙中挂了3个钩码。

四、计算题（共4小题，满分36分）

15. 在平直公路上，一质量m=2000kg汽车的速度为20 m/s。汽车从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以大小为4 m/s2的加速度运动。

（1）刹车后第6 s末汽车离开始刹车点多远?

（2）做出刹车后第6 s末汽车所受力的图示（取g=10 m/s2），并说明汽车所受力的反作用力。

【答案】（1）50m；（2）见解析

【解析】

【详解】（1）汽车刹车减速的时间为

则刹车后第6 s末汽车已经停止，汽车的位移为

（2）因汽车已停止，则只受重力和地面的支持力，如图所示

汽车所受力的反作用力分别为：G的反作用力为汽车对地球的吸引力，FN的反作用力为汽车对公路的压力。

16. 一个可以看成质点的小球从离地面处由静止释放，忽略空气阻力，落地后反弹速度是落地瞬间速度大小的一半，，求：

（1）小球从静止释放到落地的时间及落地时的速度大小；

（2）小球反弹后上升的最大高度。

【答案】（1）1s，；（2）

【解析】

【详解】（1）由自由落体运动规律可得

，

解得落地时间及落地时的速度大小为

，

（2）由题意可知，反弹的速度大小为

反弹后上升的最大高度为

17. 如图所示，在中国人民解放军的一次低空跳伞演练中，假设伞兵离开悬停在空中的飞机后从静止开始竖直向下做匀加速运动，5s末打开降落伞，此时速度为，打开伞后伞兵以的加速度竖直向下做匀减速运动，伞兵落地时速度恰好为。求：

（1）伞兵未打开伞时的加速度大小；

（2）伞兵打开伞时的离地高度；

（3）飞机悬停时的离地高度h？

【答案】（1）；（2）99m；（3）224m

【解析】

【详解】（1）伞兵打开伞时的加速度大小为

（2）伞兵打开伞后做匀减速运动，取竖直向下为正方向，加速度大小为

根据速度—位移公式有

解得

（3）伞兵未开伞时下降的高度为

飞机悬停时的离地高度

18. 下图为一种叫“控子”的游戏:让小滑块从A点由静止释放，游戏者通过控制BC段上的可控区域的长度，让滑块到达C点时速度刚好为零，滑块自由落入洞D中即为成功。已知轨道AB、BC可视为斜面，AB长25 cm，BC长1 m，CD高20 cm，滑块在AB段加速下滑时加速度大小为a1=2 m/s2，在BC段非可控区域加速下滑时加速度大小为a2=1 m/s2，在可控区域减速时的加速度大小为a3=3 m/s2，滑块在B点、可控点前后速度大小不变，g取10 m/s2，求游戏成功时:

（1）可控区域的长度l；

（2）滑块从A到洞D所经历的时间t；

（3）找出滑块在BC段可控区域运动时中间时刻速度所对应的点的位置并证明滑块在BC段可控区域运动的中间时刻速度等于在BC段可控区域运动的平均速度。

【答案】（1）0.375m；（2）1.7s；（3）滑块距离C点，详见详解

【解析】

【详解】（1）设滑块在B点时速度大小为，则由运动学规律知

解得

在AB段运动的时间为

设滑块在E点进入可控区域，由运动学规律可知，从B到E

从E到C

联立解得

l=0.375m

（2）由

解得

又有

解得

滑块从C到D，由自由落体运动规律知

代入数值解得：

所以滑块从A到D所经历的时间为

（3）已知，EC之间运动时间，根据速度时间关系式可得可控区域运动时的中间时刻速度

此时滑块距离C点

可控区域运动的平均速度为

可得