山西省大同市云冈区汇林中学2023-2024学年高一上学期11月期中考试物理试题（Word版附解析）

这是一份山西省大同市云冈区汇林中学2023-2024学年高一上学期11月期中考试物理试题（Word版附解析），共13页。试卷主要包含了5m/s2等内容，欢迎下载使用。

1.答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号和班级填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
一、单选题（每题2分，共16分）
1. 关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是（ ）
A. 速度很大的物体，其加速度可能为零B. 加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大
C. 某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D. 物体运动时，速度变化量越大，它的加速度一定越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．速度很大的物体，加速度可能为零，例如速度很大的物体在做匀速直线运动时，加速度为零，故A正确；
B．当加速度方向与速度方向相反时，若加速度很大，则速度很快减小，故B错误；
C．某时刻物体的速度为零，速度变化可能很快，加速度很大，例如枪膛里的子弹在被射击的瞬间，故C错误；
D．根据
a=ΔvΔt
可知速度变化量大，加速度不一定大，还与所用时间有关，故D错误。
故选A。
2. 小明走到斑马线处左右张望没有发现附近有车辆经过，准备通过斑马线，突然远处某司机开车以10m/s速度行驶到路口附近，发现有行人准备过斑马线，立即刹车礼让行人。设汽车做匀减速运动的加速度大小为2ms2。下列判断正确的是（ ）
A. 汽车刹车6s后速度的大小2m/s
B. 汽车刹车6s内的位移是25m
C. 汽车刹车3s内的位移大小是20m
D. 为了安全起见汽车刹车时离斑马线的距离不能小于22m
【答案】B
【解析】
【详解】D．汽车减速到零所需时间为
t0=va=5s
刹车通过的总位移为
x0=v22a=25m
因此为了安全起见汽车刹车时离斑马线的距离不能小于25m，故D错误；
AB．汽车刹车5s后已停止运动，故刹车6s后的速度为零，刹车6s后的位移即为刹车5s内的位移x0，为25m，故A错误，B正确；
C．汽车刹车3s内的位移大小为
x3=vt3−at322=21m
故C错误。
故选B。
3. 一物体运动的速度—时间关系图像如图所示，根据图像可知（ ）
A. 物体在0~2.5s内的平均速度等于2.5m/s
B. 0~4s内，物体的速度先减小后增大
C. 0~4s内，物体速度的平均变化率的大小为8ms2
D. 0~4s内，物体的加速度一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．若物体做匀减速直线运动，则物体在0~2.5s内的平均速度为
v=5+02m/s=2.5m/s
由于v-t图线与坐标轴所围“面积”表示位移，由图像知，物体0~2.5s图线与坐标轴围成的“面积”小于匀减速直线运动时围成的“面积”，即物体0~2.5s内的位移小于物体做匀减速直线运动的位移，因此0~2.5s内的平均速度小于2.5m/s，故A错误；
B．由题图可知，0~2.5s内，物体的速度沿正方向减小到零，2.5s~4s内速度沿负方向增大，故0~4s内，物体的速度先减小后增大，故B正确；
C．由图像得，在0~4s内，物体速度的变化量为
Δv=−3m/s−5m/s=−8m/s
0~4s内，物体速度的平均变化率的大小为
ΔvΔt=84m/s2=2m/s2
故C错误；
D．因为v-t图像的斜率表示加速度，根据图像可知，在0~4s内，物体的加速度先减小后增大，故D错误。
故选B。
4. 根据所学知识，下列说法正确的是（ ）
A. 调整“墨子号”量子实验卫星的运行姿态时，可以将卫星看做质点
B. 学校操场的跑道周长400米，小明同学参加200米赛跑比赛，他的位移小于200米
C. “第5s”指的是时刻
D. 研究跳水运动员比赛中的空中动作时，可把运动员看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．研究调整“墨子号”量子实验卫星的运行姿态时，“墨子号”量子实验卫星的大小与形状不能忽略不计，不可以看成质点，故A错误；
B．400米操场中进行200米赛跑，跑道有曲线部分，不全是直线，所以位移大小小于200米，故B正确；
C．“第5s”指的是1s，为时间，故C错误；
D．研究跳水运动员比赛中的空中动作时，运动员的形状大小对研究的问题有影响，不可以把运动员看成质点，故D错误。
故选B。
5. 有关加速度与速度，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的速度为零时，加速度也一定为零
B. 速度变化量方向正，加速度方向可能为负
C. 速度变化越来越快，加速度可能越来越小
D. 速度越来越大，可能加速度越来越小
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体的速度为零时，加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，选项A错误；
B．加速度的方向与速度变化量的方向相同，速度变化量方向为正，加速度方向一定为正，选项B错误；
C．加速度是速度的变化率，则速度变化越来越快，加速度会越来越大，选项C错误；
D．当加速度和速度同向时，即使加速度越来越小，速度也会越来越大，选项D正确。
故选D。
6. “蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t，上浮到海面，速度恰好减为零．则“蚊龙号”在t0(t0A. vt2B. vt022tC. vt01−t02tD. vt−t022t
【答案】D
【解析】
【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小为
a=vt
根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为
h=12a（t−t0）2=12×vt×(t−t0)2=v(t−t0)22t
故选D。
7. 如图所示，工人用轻绳将一钢管斜拉搁在天花板和水平地面之间，关于该钢管受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 钢管可能只受三个力
B. 钢管B点受到的弹力方向与地面形变的方向相反
C. 钢管相对地面有向右的运动趋势
D. 地面可能不受摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A．钢管受细绳的拉力、地面的支持力和摩擦力、重力四个力作用，故A错误；
B．钢管B点受到的弹力施力物体为地面，又因弹力方向与施力物体形变的方向相反，故B正确；
C．细绳对钢管的拉力可分解为竖直向上和水平向左的拉力，所以钢管相对地面有向左的运动趋势，故C错误；
D．钢管相对地面有向左的运动趋势，地面对钢管有向右的摩擦力，地面受到钢管向左的摩擦力，故D错误。
故选B。
8. 下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（ ）
A. 位移、时间、速度B. 速度、速率、加速度
C. 加速度、速度的变化量、速度D. 路程、时间、位移
【答案】C
【解析】
【详解】位移、速度、加速度、速度变化量不仅有大小还有方向，是矢量，时间、速率、路程只有大小，没有方向，是标量。
故选C。
二、多选题（每题4分，共8分。在每小题给出选项中，有的小题只有一个正确选项，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有错选多选或者不答的得0分）
9. 在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标，它们的位移x（m）随时间t（s）变化的规律：汽车为x=10t−14t2，自行车为x=6t，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车做匀减速直线运动，自行车做匀速直线运动
B. 开始经过路标后较短时间内汽车在后，自行车在前
C. 汽车、自行车相遇前最大距离为16m
D. 当自行车追上汽车时，它们距路标96m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据两者位移x随时间t变化规律表达式x=v0t+12at2可知汽车做初速度为
v0=10m/s
加速度大小为
a=0.5m/s2
的匀减速直线运动，自行车做速度为
v=6m/s
的匀速直线运动，故A正确；
B．由于
v0>v
所以开始经过路标后较短时间内汽车在前，自行车在后，故B错误；
C．汽车、自行车相遇前速度相等时距离最大，此时
v0−at'=v
解得
t'=8s
最大距离
Δx=(10×8−14×82−6×8)m=16m
故C正确；
D．设汽车速度减到零所需时间t0
t0=v0a=20s
当自行车追上汽车时，设经过的时间为t，则有
10t−14t2=6t
解得
t=16s
符合情境，此时两者的位移为
x=vt=96m
故D正确。
故选ACD。
10. 一个物体自t=0时开始做直线运动，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 第5s内的加速度方向与第6s内的加速度方向相反
B. 在第4s末，物体离出发点最远
C. 在0~6s内，物体的平均速率大于5m/s
D. 在0~4s内，物体的平均速度为7.5m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】A．速度—时间图像的斜率代表加速度，由图可知4s~6s图像的斜率不变，所以第5s内的加速度方向与第6s内的加速度方向相同，故A错误；
B．速度—时间图像与坐标轴围成的面积代表位移，可知在第5s末，物体离出发点最远，故B错误；
C．在0~6s内，物体的路程为
s=2+52×10m+12×1×10m=40m
平均速率为
v=st=406m/s=203m/s>5m/s
故C正确；
D．在0~4s内，物体的位移为
x=2+42×10m=30m
平均速度为
v=xt=304m/s=7.5m/s
故D正确；
故选CD。
三、计算题
11. 如图所示，在冰壶比赛中，甲、乙两壶之间的距离为L=7.5m，运动员以v0=2m/s的初速度将甲水平掷出后，与静止的乙碰撞，碰后甲的速度方向不变。已知甲从开始运动到停下所需的时间t=6s，两壶碰撞前、后甲的加速度均为-0.2m/s2，碰撞时间极短且不计，求：
（1）两壶碰前甲运动的时间和碰前瞬间甲速度的大小；
（2）两壶碰后甲运动的时间和碰后瞬间甲速度的大小。
【答案】（1）5s，1m/s；（2）1s，0.2m/s
【解析】
【详解】（1）设甲与乙碰前，甲运动的时间为t1，甲的速度为v1，由运动学公式得
v12−v02=2aL
v1=v0+at1
其中
a=−0.2ms2
解得
t1=5s
v1=1m/s
（2）设碰后甲运动的时间为t2，甲的速度大小为v2，由运动学公式得
0=v2+at2
甲运动的总时间为
t=t1+t2=6s
则碰后甲运动的时间为
t2=1s
联立解得碰后瞬间甲的速度大小为
v2=0.2m/s
12. 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2，求：
（1）它下落的高度是多少？
（2）它在前2s内的平均速度是多少？
（3）它在最后1s内下落的高度是多少？
【答案】（1）45m；（2）10m/s；（3）25m
【解析】
【分析】
【详解】（1）设钢球下落的高度为H，则据匀变速直线运动公式
v2=2gH
得
H=v22g=3022×10m=45m
（2）钢球在前2s内的平均速度为v，则据平均速度的定义得
v=st=12gt2t=12gt=12×10×2m/s=10m/s
（3）设钢球自由下落到地面时所用时间为t，根据
vt=gt
可得
t=vtg=3010s=3s
则它在最后1s内下落的高度为
△h=H−12g(t−1)2=(45−12×10×22)m=25m
13. 如图所示，正方体A紧贴着放在直角三角形斜面体B的斜面下边，A、B在垂直于正方体A的力F的作用下沿竖直粗糙墙壁一起向上做匀速直线运动，已知斜面体B的斜面与竖直墙的夹角θ=53°，斜面体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5，正方体A的质量mA=1.2kg，斜面体B的质量mB=1.8kg，取g=10m/s2，sin53°=0.8。求：
（1）力F的大小；
（2）斜面体与墙壁间的摩擦力大小；
（3）正方体A对直角三角形斜面体B的作用力大小。
【答案】（1）60N；（2）18N；（3）362N
【解析】
【详解】（1）A、B两物体整体受力如图所示,以水平向右为x轴的正方向，竖直向上为y轴正方向，将力F分解到坐标轴上，根据平衡条件得，水平方向

FN=Fcsθ
竖直方向
Fsinθ=Ff+（mA+mB）g
而
Ff =μFN
代入数据得
F=60N
（2）由以上分析可得
FN=Fcsθ =60×0.6N=36N
Ff =μFN=0.5×36N=18N
（3）正方体A对斜面体B受到的作用力与斜面体B所受其它力的合力平衡，斜面体B所受其它的力如图所示，因此正方体A对斜面体B的作用力大小为
FAB=FN2+Ff+GB2
代入数据解得
FAB=362N
四、实验题
14. 做“探究小车速度随时间变化规律”的实验装置如图甲所示，小车在重物的带动下做加速运动。
（1）若选择220V交流电源直接给打点计时器供电，则打点计时器应选择________。（填序号）
A． B．
（2）实验中，下列做法正确的有________。
A．先释放小车带动纸带运动，再接通电源
B．先接通电源，再释放小车带动纸带运动
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）图乙所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。
①A、B、C、D、E五个点中最先打出的点是________点。
②在打点计时器打出B点时，小车的速度大小为vB=________m/s；在打出D点时，小车的速度大小为vD=________m/s；小车的加速度大小为a=________ms2。（均保留两位有效数字）
（4）如果交流电源频率实际是f=51Hz，则加速度的测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）实际值。
【答案】 ①. B ②. BD##DB ③. A ④. 0.56 ⑤. 0.96 ⑥. 2.0 ⑦. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]若选择220V交流电源直接给打点计时器供电，则打点计时器应选择电火花计时器，故选B；
（2）[2]AB．实验时要先接通电源，再释放小车带动纸带运动，故A错误，B正确；
CD．为了充分利用纸带，应将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，远离滑轮的位置，故C错误，D正确。
故选BD。
（3）①[3]相邻计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s；小车做加速运动，则在相同时间内通过的位移逐渐增大，纸带由A到E相邻计数点间的距离逐渐增大，所以，五个点中最先打出的点是A点。
②[4]在打点计时器打出B点时，小车的速度大小为
vB=AC2T=0.0461+0.06592×0.1m/s=0.56m/s
[5]在打出D点时，小车的速度大小为
vD=CE2T=0.0861+0.10612×0.1m/s≈0.96m/s
[6]小车的加速度大小为
a=CE−AC4T2=(8.61+10.61−6.59−4.61)×1024×0.12m/s2≈2.0m/s2
（4）[7]由于频率变大，则打点的时间间隔变短，而计算时仍按原来的时间间隔计算，将导致加速度的测量值小于实际值。
15. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置O
其中正确的是___________（填入相应的字母）
（2）实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
①图乙中的F与F＇两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
②本实验采用科学方法是___________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
【答案】 ①. CE ②. F’ ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]A. 细线的作用是能显示出力的方向，所以不需要等长，故A错误；
B．两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故B错误；
C．在使用弹簧秤时要注意弹簧秤与木板平面平行，故C正确；
D．两弹簧秤示数不需要等大，只要便于作出平行四边形即可，故D错误；
E．在该实验中要求每次拉橡皮筋时要使橡皮筋形变长度和方向都相同，即结点O的要在同一位置，这样两次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故E正确。
故选CE。
（2）①[2]F是通过作图方法得到合力的理论值，而F′ 是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出的合力，故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差存在F和F′方向并不重合；
②[3]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法，故B正确，ACD错误。