2022河南省实验中学高一上学期期中考试物理含解析

高一（上）物理期中试卷二

一、选择题Ⅰ

1. 下列各组物理量中，全部是矢量的是（　　）

A. 位移、速率、速度、加速度

B. 质量、路程、速度、平均速度

C. 速度、平均速度、位移、加速度

D. 位移、路程、时间、加速度

【答案】C

【解析】

【详解】矢量既有大小，又有方向，标量只有大小，没有方向。属于矢量的有位移、速度、加速度、平均速度，属于标量的有速率、质量、路程、时间。故ABD错误；C正确。

故选C。

2. 如图所示，是多支龙舟队正在进行“赛龙舟迎端午”比赛活动的场景．下列说法正确的是（    ）

A. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的

B. 研究某队员的划桨动作，可将该队员看成质点

C. 获第一名的龙舟，平均速度一定最大

D. 获第一名的龙舟，终点冲刺速度一定最大

【答案】C

【解析】

【详解】A、以龙舟为参考系，岸上站立的观众是运动的，故A错误；

B、研究某队员的划桨动作，其大小形状不可忽略，不可将该队员看成质点，故B错误；

C、获第一名的龙舟，用时最短，因此平均速度最大，故C正确；

D、获第一名的龙舟，不一定终点冲刺速度最大，故D错误．

3. 小张同学在观看赛车比赛时，看到赛车一闪而过，感叹“真快啊”；当到了终点时，赛车突然刹车停住，小张又感叹“刹车也真快啊”。下列说法正确的是（　　）

A. 第一个“真快”是指速度大；第二个“真快”也是指速度大

B. 第一个“真快”是指速度大；第二个“真快”是指速度变化快

C. 第一个“真快”是指速度变化快；第二个“真快”也是指速度变化快

D. 第一个“真快”是指速度变化大；第二个“真快”也是指速度变化大

【答案】B

【解析】

【详解】赛车一闪而过，表示速度快，突然停车刹住，表示速度变化快。故第一个“真快”是指速度大；第二个“真快”是指速度变化快；

故选B。

4. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A. 不受力的物体也可以做曲线运动 B. 匀速圆周运动是线速度不变的运动

C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 物体受到变力作用时就一定做曲线运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，不受力的物体不可能做曲线运动，故A错误；

B．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变化，故匀速圆周运动是线速度变化的运动，故B错误；

C．曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，是典型的匀变速运动曲线运动，故C正确；

D．物体受到变力的作用，如果力的方向和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，故D错误。

故选C。

5. 如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示，则齿轮边缘上A、B两点具有相同的（　　）

A. 线速度的大小                 B. 周期                C. 向心加速度的大小 D. 角速度

【答案】A

【解析】

【详解】相互咬合的两个齿轮边缘处质点的线速度相等，由于两齿轮的半径不同，故A、B两点的角速度、加速度、周期均不同，故A正确，BCD错误．

故选A。

6. 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，则F1、F2的合力对物体做功为（　　）

A. 10J B. 14J C. -2J D. 2J

【答案】D

【解析】

【详解】力F1对物体做功8J，物体克服力F2做功6J，即-6J，两力的合力功它们之和，故

故选D。

7. 关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（　　）

A. 物体的加速度等于零，速度一定等于零

B. 物体的加速度越大，速度一定越大

C. 物体的加速度越大，速度一定改变越快

D. 物体的加速度增大，速度可能减小

【答案】CD

【解析】

【详解】A．在光滑平面上做匀速直线运动的滑块，其加速度为零，但是速度不为零，A错误；

B．由加速度公式

知物体的加速大小和物体的速度大小无关，B错误；

C．加速度是描述物体速度变化的快慢的物理量，物体的加速度越大，速度改变越快，C正确；

D．当加速度方向与速度方向相反时，加速度增大，速度减小，D正确；

故选CD。

8. 如图所示为一个质点做直线运动的v－t图象，下列说法中正确的是（　　）

A. 在18s末和22s末，质点的速度相同

B. 整个过程中，E点所表示的状态是离出发点最远

C CD段加速度与DE段加速度方向相反

D. AB段表示质点通过的位移为45m

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图可知，18s和22s末速度方向不同，故A错误；

B．在0~20s内，物体一直沿正向运动，故位移一直增大，而20s~22s内，物体反向运动，故D点所表示的状态离出发点最远，故B错误；

C．CD段加速度与DE段加速度方向相同，故C错误；

D．在速度图像中，位移与时间轴所围成的面积等于位移，所以AB段的位移为

x=5×（14－5）m=45m

故D正确。

故选D。

9. 一质点做匀加速直线运动，第3s内的位移是2m，第4s内的位移是2.5m，那么以下说法正确的是（　　）

A. 第5s内的位移是4.5m B. 第3s末的瞬时速度是

C. 质点的加速度是 D. 质点的加速度是

【答案】B

【解析】

【详解】A．由匀变速直线运动连续相等时间内的位移差相等可知第5s内的位移是3m，故A错误；

B．第3s末的瞬时速度等于三四秒内的平均速度，即

故B正确；

CD．由

可得

故CD错误。

故选B。

10. 如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）

A. c对b摩擦力始终增加

B. 地面对c的支持力一直变大

C. 地面对c的摩擦力始终不变

D. 细绳对滑轮的作用力方向始终不变

【答案】BD

【解析】

【详解】A．对b受力分析：b受重力，a给它的拉力，斜面给它的支持力，摩擦力未画出，如图

摩擦力有多种情况：

一、若F大于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向下，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，摩擦力先变小到零后反向变大。

二、若F小于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向上，在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，摩擦力一直变大。故A错误；

BC．选整体为研究对象，受力分析如图

根据整体受力平衡可知

在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力F变小，故地面对c的支持力N一直变大，地面对c的摩擦力减小，故B正确，C错误；

D．a、b、c都处于静止状态，故绳子方向不发生变化，所以细绳对滑轮的作用力方向始终不变，故D正确。

故选BD。

11. 如图所示，水平面上等腰三角形均匀框架顶角，一均匀圆球放在框架内，球与框架、两边接触但无挤压，现使框架以顶点A为转轴在竖直平面内顺时针方向从边水平缓慢转至边竖直，则在转动过程中（　　）

A. 球对边的压力先增大后减小

B. 球对边的压力先增大后减小

C. 球对边的压力一直增大

D. 球的重心位置一直升高

【答案】AC

【解析】

【详解】ABC．对球受力分析可知球受重力、AB边和AC边的支持力，两支持力的夹角为120°，BC边与球间没有弹力，根据平衡条件可知三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图

根据正弦定理有

解得

在框架以定点A为转轴在竖直平面顺时针从边水平缓慢转至边竖直过程中α减小，β增大，由于α先大于90°后小于90°，所以sinα先增加后减小，因此FAB先增大后减小，FAC一直增加，故A正确，B错误，C正确；

D．在框架以顶点A为转轴在竖直平面内顺时针方向从边水平缓慢转至边竖直过程中，球的重心在BC边水平时最高，故转动过程中球的重心先升高后降低，故D错误。

故选AC。

12. 某学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的劲度系数（设橡皮筋遵循胡克定律且实验中弹力始终未超过弹性限度），将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定在O点，下端挂一重物、用与白纸平行的水平力作用于N点，静止时记录下N点的位置a；若换用另一个原长相同的橡皮筋，重复上述过程，记录静止时N点的位置b，发现O、a、b三点刚好在同一直线上，其位置如图乙所示，则下列说法中正确的是（    ）

A. 第二次橡皮筋弹力较大

B. 前后两次水平拉力不变

C. 第二次所用橡皮筋的劲度系数小

D. 第二次所用橡皮筋的劲度系数大

【答案】BC

【解析】

【分析】由题中“某学习小组用如图甲所示装置来研究橡皮筋的动度系数”可知，本题考查劲度系数的测量，根据胡克定律和受力分析可解答本题．

【详解】AB、若换上原长相同的橡皮筋时，传感器示数由

可知，重物重力G不变，不变，故传感器示数不变，故A错误，B正确；

CD、由弹簧弹力

可知，大小不变，但形变量变大，故劲度系数小于第一次橡皮筋的劲度系数，故C正确D错误．

13. 如图所示，长L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N

B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N

C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N

D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．小球通过最高点时，设杆对小球的作用力向下，由牛顿第二定律可得

解得

故小球通过最高点时，杆对小球的作用力向上，小球对杆的压力大小是6N，A错误，B正确；

CD．小球通过最低点时，杆对小球的作用力向上，由牛顿第二定律可得

解得

故小球对杆的拉力大小是54N，C正确，D错误。

故选BC。

二、实验题

14. 做“验证力的平行四边形定则”的实验时：

(1)要使两次合力与分力产生相同的效果，必须满足________；

A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置

B.每次把橡皮条拉直

C.每次准确读出弹簧测力计的示数

D.每次记准细绳的方向

(2)在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在如图方框中作图完成实验数据的处理__。

【答案】    ①. A    ②.

【解析】

【详解】(1)[1]要使每次合力与分力产生相同的效果，每次将橡皮条拉到同样的位置，即用一个力与用两个力的作用效果相同，故A正确，BCD错误。

故选A。

(2)[2]根据图中数据作图如图所示

15. 在利用图1所示装置完成“探究小车速度随时间变化规律”的实验中。

(1)如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源是______。

A．交流    B．直流 C．交流    D．直流

(2)关于实验操作，以下说法正确的是______（多选）

A．轨道适当倾斜时，不挂钩码也能完成实验

B．必须调整滑轮高度使连接小车的细线与轨道平行

C．实验中应先释放小车，再接通打点计时器电源

D．小车在释放前应置于靠近打点计时器处

(3)某同学得到如图2所示的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6为计数点，已知各相邻两计数点间还有4个所打点未在图中标出，打点计时器工作频率为。则计数点1到计数点3的时间为______；距离为______；计数点2的速度______（本空结果保留2位有效数字）。

【答案】    ①. A    ②. ABD    ③. 0.2    ④. 4.30    ⑤. 0.22

【解析】

【详解】(1)[1]甲装置是电火花打点计时器，所用电压为220V交流；

故选A。

(2)[2] A．轨道适当倾斜时，不挂钩码也能完成实验，A正确；

B．必须调整滑轮高度使连接小车的细线与轨道平行，B正确；

C．实验中应先接通打点计时器电源，再释放小车，C错误；

D．小车在释放前应置于靠近打点计时器处，D正确；

故选ABD。

(3)[3] 已知各相邻两计数点间还有4个所打点未在图中标出，所以每个点之间的时间为0.1s。因此计数点1到计数点3的时间为0.2s；

[4]计数点1的读数为1.30cm，计数点3的读数为5.60，因此计数点1到计数点3的距离为4.30；

[5]计数点2的速度为

16. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s2。

(1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是___________。

A．斜槽必须尽可能光滑

B．释放小球的位置必须相同

C．斜槽末端必须水平

(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s，小球在B点的速度大小为_________m/s。（结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①. BC    ②. 1.5    ③. 2.5

【解析】

【详解】(1)[1]

AB．斜槽不必光滑，只要每次释放小球的位置相同，且都从静止自由释放，到达斜槽末端时，小球的速度相等，因此A错误，B正确；

C．在“研究平抛物体的运动”的实验中，斜槽的末端必须水平，才能保证小球做平抛运动，C正确。

故选BC。

(2)[2]由于相邻两个小球的水平距离相等，时间间隔相等，设时间间隔为T，在竖直方向上

代入数据可得

则水平方速度

[3]小球在B点的竖直速度等于AC在竖直方向上的平均速度

因此B点的速度

三、计算题

17. 在水平轨道上有两辆汽车甲和乙相距，甲车在后面做初速度为、加速度大小为的匀减速直线运动，而乙车同时做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，两车运动方向相同。要使两车不相撞，求乙车的加速度满足的条件。

【答案】

【解析】

【详解】由题意知当两者速度相等时相距最近，有

解得

.

此时甲车的位移为

乙车的位移为

为避免碰撞，有关系式

联立各式代入数据解得。

18. 随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球．一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t．此前通过天文观测测得此星球的半径为R．已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力．

（1）求星球表面的重力加速度；

（2）求此星球的质量；

（3）若卫星绕星球做匀速圆周运动，运行周期为T，则此卫星距星球表面的高度为多少？

【答案】(1)   (2)    (3)

【解析】

【详解】试题分析：根据得出星球表面的重力加速度；根据万有引力等于重力求出星球的质量；根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出此卫星距星球表面的高度．

（1）设此星球表面的重力加速度为g，则，解得；

（2）设此星球的质量为M，则，解得

（3）设此卫星距星球表面的高度为H，则，

解得：

点睛：本题主要考查了万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论的灵活运用．

19. 天花板上用电线吊着一个重为电灯，电线的自重不计，用一根能够承受拉力的细线系在距悬点为处的点，沿水平方向拉动电线，使电灯偏离开悬点的正下方，如图所示．求：

（1）电灯可以偏离开悬点正下方的最大水平距离是多少？

（2）此时上段电线的拉力是多少？

【答案】（1）0.9m；（2）

【解析】

【详解】（1）对点受力分析，如图所示：

方向：

方向：

得：

所以：

（2）由(1)问分析可得：

则此时上段电线的拉力