天津市西青区2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份天津市西青区2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于加速度和速度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．加速度向东，说明速度一定向东B．加速度很大，说明速度的变化很快
C．加速度很大，说明速度变化量很大D．只要有加速度，速度就会不断增加
2．以某一初速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，汽车制动后的8s时间内，每2s前进的距离分别为24m、16m，8m、1m。 由以上数据可以判断（ ）
A．该减速过程中，汽车的加速度大小为8m/s2
B．汽车在6s末的速度大小为4m/s
C．汽车刹车时的速度大小为14m/s
D．汽车在8s内的平均速度大小为7m/s
3．磁性白板擦能做到“擦到哪，放到哪”。已知图中的白板竖直放置，白板擦Р静止于白板上且关于直线ab对称，则关于白板擦P所受的力，下列说法正确的是（ ）
A．白板擦Р只受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力
B．白板擦Р受到的弹力是由于白板想要恢复形变而产生的
C．白板擦Р受到的弹力垂直于ab斜向右上方
D．白板擦P的受到的弹力越大，摩擦力就越大
4．物体做直线运动的v-t图像如图所示，根据图像提供的信息可知（ ）
A．第4s初物体运动的加速度为2m/s2
B．0~4s与4~6s内物体速度方向相反
C．前6s内物体运动的位移为32m
D．0~4s与4~6s内物体的平均速度相等
5．如图所示，OA、OB是两根光滑的金属杆，且AO⊥OB，OA与水平方向呈60°角。小球a、b分别套在OA和OB两根杆上，其质量均为m，某位置系统处于平衡状态，弹簧与金属杆OB呈60°角。已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k。则以下说法中错误的是（ ）
A．此时弹簧处于压缩状态，且其压缩量等于
B．小球a受到OA杆的弹力大小为mg
C．小球b受到OB杆的弹力大小为mg
D．向下移动小球b至O点，待系统再次平衡后，弹簧压缩量变为
二、多选题
6．两个人以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇（图中未画出），从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量相同的是（ ）
A．位移B．速度C．路程D．平均速度
7．如图所示的位移—时间（s—t）图象和速度—时间（v—t）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ）
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B．时间内，甲通过的路程等于乙通过的路程
C．时间内，丙、丁两车在时刻相距最远
D．时间内，丙、丁两车的平均速度相等
8．匀速转动的长传送带倾斜放置，传动方向如图箭头所示．在顶部无初速放上一物块，研究物块受到来自传送带的摩擦力，在物块向下运动的程中，摩擦力的类型和方向有可能是
A．静摩擦力，沿传送带向上
B．静摩擦力，沿传送带向下
C．滑动摩擦力，沿传送带向上
D．滑动摩擦力，沿传送带向下
三、填空题
9．设宇航员在某行星上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m，则重物下落的时间是 s，该星球的重力加速度是 m/s2．
10．一颗子弹沿水平方向垂直穿过三块紧挨着的木板后，穿出时，子弹速度几乎为零．设子弹在木板中受到的阻力恒定不变，若三块木板厚度相等，则子弹穿过三块木板的时间之比为 ，若子弹穿过三块木板的时间相等，则三块木板厚度之比 ．
11．一个质量为0.4kg的足球，以4m/s的速度向守门员飞来，若被守门员踢后以6m/s的速度反方向飞出，若守门员踢球时间为0.1s，则足球在这段时间内的平均加速度为 m/s2，踢出后足球沿草地做直线运动，速度不断减小，设加速度大小恒为2 m/s2，则2s后足球速度大小为 m/s。（以足球飞来的方向为正）
12．如图，木块叠放在木板上，左端用轻绳与墙连接．已知与间，与地面之间动摩擦因数均为，的质量为，的质量为现将木板水平抽出．则受到的摩擦力方向 。受到的地面给的摩擦力大小为 。若第一次慢慢将抽出，受到摩擦力，第二次快速将抽出，受到摩擦力，则 （填、或）。
四、实验题
13．某同学用图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动，正确操作后获得图乙所示的一条纸带。他用天平测得小车的质量为M，钩码质量为m，用毫米刻度尺测得纸带上自0点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为：d1=1.07cm、d2=2.24cm、d3=3.48cm、d4=4.79cm、d5=6.20cm、d6=7.68cm。已知实验所用交流电频率为f=50Hz。
（1）打点2时小车的速度大小为 m/s（结果保留两位有效数字）；
（2）小车运动过程中的平均加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 。（选填“大”或“小”）
14．（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中：
①除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、槽码、导线及开关外，下面的器材中，还必须使用的有 （填选项前的字母）。
A．电压可调的直流电源 B．电压合适的50Hz交流电源
C．刻度尺 D．秒表
②实验过程中，下列做法正确的是 （填选项前的字母）。
A．先使小车运动，再接通电源
B．先接通电源，再使小车运动
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
③如图甲所示为一次实验得到的一条纸带，找一个合适的点当作计时起点O（），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F所示。通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E点时小车的速度，分别记作、、、、。以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点、连线，如图乙所示。
观察图线，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 。图线斜率的物理意义是 。
（2）某同学用图甲所示的装置研究重物的自由落体运动，得到图乙所示的一段纸带。若他测得A、B之间的距离为，B、C之间的距离为，已知打点周期为T，则利用上述条件得到重物下落的加速度计算式为 ；打B点时重物的瞬时速度计算式为 。
五、解答题
15．氢气球重为10N，所受空气浮力为16N，由于受水平风力F作用，使系氢气球的绳子和地面成60°角，如图所示，求：
（1）绳子的拉力T；
（2）气球受到的水平风力F．
16．如图为某一路段的俯视图，该路段全程限速12.5 m/s，一辆汽车以9 m/s的速度匀速行驶，前方要通过一路口，绿灯还有2 s将熄灭变为红灯，此时汽车距离停止线为19 m。已知该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，刹车时最大加速度大小为5 m/s2。
（1）若汽车此时立即以最大加速度一直加速通过路口，通过计算判断汽车车头能否在绿灯变为红灯前通过停止线？此过程中汽车是否超速？
（2）为保证安全，汽车不急于通过路口，为防止闯红灯，则汽车最多可继续行驶多远就应开始刹车？
参考答案
1．B
【详解】A．加速度和速度没有必然的联系，加速度向东，速度可能向东，也可能向西，故A错误；
B．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，加速度很大，说明速度的变化很快，故B正确；
C．根据可知：加速度很大，说明速度变化量不一定很大，还与时间有关，故C错误；
D．若加速度方向与速度方向相反，则速度减小，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】A．取汽车运动方向为正方向，根据
汽车的加速度
即大小为2m/s2，负号表示方向与运动方向相反，故A错误；
B．根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，在时的速度
汽车在6s末的速度
故B错误；
C．根据
汽车刹车时的速度大小为
故C正确；
D．根据
汽车在8s内的位移
平均速度
故D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．白板擦Р受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、白板的吸引力和白板的弹力，A错误；
B．白板擦Р受到的弹力是由于白板想要恢复形变而产生的，B正确；
C．白板擦Р受到的弹力垂直于白板平面向外，C错误；
D．白板擦P的受到的弹力越大，根据受力平衡可知，摩擦力等于白板擦Р的重力，并不会越大，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．v-t图像的斜率表示加速度，所以第4s初物体运动的加速度为
故A错误；
B．在0~4s内物体运动的速度方向沿正方向，4~6s内物体运动的速度方向也沿正方向，所以在0~4s内与4~6s内物体运动的速度方向相同， 故B错误；
C．v-t图像与横轴所围的面积表示位移，所以前6s内物体运动的位移为
故C正确；
D．在0~4s内与4~6s内物体运动的平均速度分别为
所以在0~4s内与4~6s内物体运动的平均速度不相等，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】AB．如图所示
受力分析小球a，设弹簧对小球的弹力大小为FN，OA杆对小球a的弹力大小为FNA，设FN与水平方向的夹角为θ1，FNA与水平方向的夹角为θ2。根据图中的几何关系有
θ1=θ2=30°
根据物体的平衡条件有
FNcsθ1=FNAcsθ2，FNsinθ1+FNAsinθ2=mg
求得
FN=FNA=mg
根据胡克定律，有弹簧的压缩量为
故AB正确；
C．如图所示
受力分析小球b，根据如上分析，其所受弹簧的弹力FN也为mg，OB杆对小球b的弹力为FNB，设FNB与水平方向的夹角为θ3，FN与水平方向的夹角为θ4。根据图中的几何关系有
θ3=60°，θ4=30°
根据物体的受力平衡条件有
FNBcsθ3=FNcsθ4
求得
FNB=mg
故C正确；
D．如图所示
当将小球b移动至O点后对小球a受力分析，设mg与垂直于OA杆方向的夹角为θ5。根据图中的几何关系有
θ5=60°
根据物体的受力平衡条件有
F'N=mgsinθ5
求得
F'N=mg
根据胡克定律，有弹簧的压缩量为
故D错误。
故选D。
6．AD
【详解】A．两个人以不同速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE行走，在F点相遇，此过程中，首末位置的距离相等，方向相同，则位移相等，A正确；
B．两个人以不同速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE行走，运动的方向是不同的，即速度一定不同，B错误；
C．两个人的速率不同，运动的时间相同，则路程一定不同，C错误；
D．两个人的位移相同，所用时间相等，则平均速度相同，D正确。
故选AD。
7．BC
【详解】A．位移—时间图像只能描述直线运动，乙车的位移—时间图像是一条曲线，说明乙车做变速直线运动，故A错误；
B．由图可知，时间内，甲、乙都做单向直线运动，所以甲通过的路程等于乙通过的路程，故B正确；
C．由图可知，在时间内，丙、丁两车的图线围成的面积在时刻差值最大，所以丙、丁两车在时刻相距最远，故C正确；
D．由图可知，在时间内，丙、丁两车的位移不相等，所以两车的平均速度也不相等，故D错误。
故选BC。
8．ACD
【详解】当物体刚放上去后，传送带速度大，相对物体斜向下运动，所以此时物体受到斜向下的滑动摩擦力，如果物体到达最低端前，速度和传送带的速度相同时，可能物体相对传送带有斜向下的运动趋势，所以受到斜向上的静摩擦力；也可能沿斜面继续加速下滑，滑动摩擦力方向沿传送带向上。
故选ACD。
9． 4s 4m/s2
【详解】[1][2]据题意，物体做初速度为0 的匀加速直线运动，在连续相等时间内通过的位移之比为1︰3︰5︰7︰9……，如果第四秒内的位移刚好等于14m，则据
可知重物下落时间刚好是4s，该行星表面重力加速度为
10．
【详解】子弹穿出时，速度恰为，所以可以将整个过程看作反向的初速度为的匀加速的直线过程，根据初匀加速直线运动的规律，物体通过相同位移所需时间为，所以，物体相同时间内通过的位移之比为，则．
【点睛】末速度为零的匀减速运动常常研究它的逆过程较方便，所以正确利用初速度为0的匀加速直线运动的基本规律，采用逆向思维求解本题即可.
11． -100 2
【详解】[1]规定初速度的方向为正方向，则加速度
负号表示加速度的方向与初速度方向相反；
[2]踢出后足球沿草地做直线运动，速度不断减小，加速度大小恒为
根据速度时间公式
2s后足球的速度大小
12． 水平向右 =
【详解】[1]由于B相对地面匀速向右运动，故A和地面相对B向左运动，由滑动摩擦力的方向判定可知，A受到的滑动摩擦力，方向水平向右的；
[2]受到的地面给的摩擦力大小为
[3]只要物体动起来，快速和慢速受到的滑动摩擦力是相同的，所以
13． 0.60 2.0 大
【详解】(1)[1]计时器的打点周期
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打点2时小车的速度大小
(2)[2]根据匀变速直线运动的推论公式可得，小车运动过程中的平均加速度大小为
(3)[3]如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，则会导致打点周期变长，根据
因此会使真实的加速度的偏小所以加速度的测量值比实际值偏大。
14． BC/CB BD/DB 图线是一条倾斜直线 加速度
【详解】（1）①[1]打点计时器需要连接电压合适的交流电源；通过打点计时器可以知道纸带上计数点的时间间隔，故不需要秒表测时间；需要使用刻度尺测量纸带上计数点间的距离。
故选BC。
②[2]
AB．实验时应先接通电源，再使小车运动，A错误，B正确；
CD．为了充分利用纸带，将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，C错误，D正确。
故选BD。
③[3][4]根据图像的斜率表示加速度，图乙中图线是一条倾斜直线，可知小车的加速度不变，小车做匀变速直线运动；图线斜率的物理意义是小车的加速度。
（2）[5]根据
可得重物下落的加速度计算式为
[6]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，打B点时重物的瞬时速度计算式为
15．（1）N；（2）N
【详解】
(1)(2)水平方向上平衡有：
Tcs60°=F
竖直方向平衡有：
Tsin60°+mg=F浮
解得：
T=2F ，
16．（1）能，汽车超速；（2）10.9 m
【详解】（1）汽车做匀加速直线运动，初速度v0=9 m/s，加速度a1=2 m/s2，2 s内的位移
x=v0t+a1t2
解得
x=22 m>19 m
汽车车头可以在绿灯变为红灯前通过停止线。
设汽车运动x0=19 m时对应的速度为v，有
得v >12.5 m/s；所以汽车超速。
（2）汽车减速过程可看作反向初速度为0的匀加速直线运动，加速度大小a2=5 m/s2，刹车时间
刹车位移
汽车最多可继续匀速行驶的位移
Δx=x0-x2=10.9 m