2023-2024学年安徽省池州市贵池区高一（上）期中考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省池州市贵池区高一（上）期中考试物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.在第19届亚运会上，中国跳水队包揽跳水项目全部金牌。关于跳水比赛，以下说法正确的是( )
A. 运动员能够从跳台上弹起，是因为跳台对运动员的作用力大于运动员对跳台的作用力
B. 裁判眼中的运动员可以视为质点
C. 跳台受到运动员的弹力是运动员的脚部发生形变而产生的
D. 忽略空气阻力，从离开跳台到刚要入水的过程中，运动员的速度越来越大
2.关于做直线运动物体的速度和加速度，下列说法正确的是( )
A. 加速度越大的物体速度变化越大
B. 加速度越来越小，速度也越来越小
C. 速度为零时，加速度也一定为零
D. 速度变化越来越快，加速度一定在不断增大
3.质点做直线运动的位置x与时间t的关系为x=4t+t2+3(式中x的单位为m,t的单位为s)，则该质点( )
A. 第1s内的位移是7mB. 2s末的速度是6m/s
C. 任意相邻的1s内位移差都是2mD. 任意1s内的速度增量都是1m/s
4.一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )
A. 1 ∶ 22∶ 32，1：2：3B. 1 ∶ 23∶ 33，1 ∶ 22∶ 32
C. 1：2：3，1：1：1D. 1：3：5，1：2：3
5.物体从静止出发做直线运的a−t图像如图所示。下列选项中的运动图像能正确反映这一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
6.一辆汽车做直线运动，从t=0时刻起，其速度平方与位移的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 汽车一直做匀变速直线运动
B. 汽车做匀变速直线运动的加速度大小为10m/s2
C. 汽车做匀减速运动的时间为4s
D. 汽车在第2s内与第5s内的位移大小之比为5:4
7.有两根劲度系数相同的轻质弹簧，第二根弹簧的原长是第一根弹簧原长的2倍。先将第一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一个质量为m的物体，如图1，物体静止时，弹簧长度为L1；再将第二根上端与第一根下端拴接，如图2，在第二根的下端悬挂另一个质量为2m的物体，物体静止时，两弹簧的总长度为L2。已知重力加速度为g，弹簧的形变在弹性限度范围内，下列关于该弹簧的说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为mgL2−L1B. 弹簧的劲度系数为mgL2−3L1
C. 第一根弹簧的原长为3L1−L24D. 第一根弹簧的原长为4L1−L22
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列关于力的说法正确的是( )
A. 地面物体受到的重力就是地球对物体的吸引力
B. 摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势
C. 接触面若有摩擦力，则接触面必存在弹力
D. 静止的物体若受摩擦力作用，则必定是静摩擦力
9.如图，x−t图像反映了甲、乙两车在同一条直线上行驶的位置随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于8s处，下列说法正确的是( )
A. 甲车的速度为4m/sB. 4s时两车速度相等
C. 乙车的初位置在x0=64m处D. 乙车的加速度大小为2.5m/s2
10.A，B两辆汽车在同一平直公路上同地同向出发，两车xt−t图像如图所示，其中xt为位移x和时间t的比值，由图像可知( )
A. 2s末两车相遇B. 2s末两车速度相等
C. A车的加速度大小为4m/s2D. 1s末两车间距为6m
三、填空题：本大题共1小题，共6分。
11.(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中：某同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示。则弹簧__________(选填a或b)的原长更长。
(2)图中弹簧b的图像发生弯曲的原因是__________。
(3)弹簧a、b的劲度系数之比为__________(选用F0、L1、L2、L3表示)。
四、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.某同学利用图丙所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始，每隔4个点取一个计数点，相邻计数点间的距离如图丁(纸带左端与物块连接)所示，打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)下图中__________是电磁打点计时器(选甲或乙)；

(2)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有__________(填选项代号)
A.电压为220V的交流电源 B.电压8V的交流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(3)计算纸带上计数点9对应的速度大小v9=__________m/s(保留两位有效数字)。

(4)物块加速运动过程中加速度的大小a=__________m/s2(保留两位有效数字)。
(5)整个运动过程中物块的最大速度vm=__________m/s(保留三位有效数字)。
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.地球表面附近的重力加速度g取9.8N/kg，在地球上重力为49N的物体在火星表面的重力为20N，求：
(1)物体在火星表面的重力加速度；
(2)物体在火星表面足够高处自由下落的第3s内的位移；
(3)如果物体以某一初速度在火星表面竖直上抛，能上升的最大高度是12.5m，求物体抛出后4s时的速度。
14.如图，A、B两物体(可视为质点)相距x=12m，物体A以vA=6m/s的初速度向右做匀加速直线运动，加速度为a=2m/s2，物体B以速度vB=10m/s向右做匀速运动，求：
(1)A追上B之前，A、B之间的最大距离；
(2)A经过多长时间追上B。
15.某路段事故发生地离医院7320m。为简化计算，假设救护车全程做直线运动。若救护车接警后先以4m/s2的加速度匀加速启动，达到最大速度vm=24m/s后匀速行驶，到达事故发生地附近再以6m/s2的加速度匀减速直至停下。
(1)求救护车运动的总时间；
(2)事故现场有热心市民建议直接驾车送伤者去医院，但也有市民反对。若普通轿车的加速和减速加速度大小分别为4m/s2和8m/s2，道路限速16m/s。途中共经历3个红绿灯，每个红绿灯均停车等待45s。不计驾驶员反应时间和转移伤者所用时间，请通过计算说明那种方式更节约时间？能节约多少时间？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.根据牛顿第三定律跳台对运动员的作用力等于运动员对跳台的作用力，故A错误；
B.裁判眼中的运动员，不可以忽视运动员的形状大小，不可以视为质点，故B错误；
C.根据弹力产生的条件，跳台受到运动员的弹力是运动员的脚部发生形变而产生的，故C正确；
D.从离开跳台到上升到最高点的过程中，速度是减小的，故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】A.加速度表示物体速度变化快慢的物理量，即
a=ΔvΔt
例如动车加速的过程中速度由0变为 320km/h ，但此过程中所用时间较长，则加速度可能很小，故A错误；
B.若物体的加速度与速度同向，当加速度越来越小，速度越来越大，若物体的加速度与速度反向，当加速度越来越小，速度越来越小，故B错误；
C.物体的速度为零时，速度变化的不一定为零，所以加速度不一定为零．例如物体竖直上抛到最高点，速度为零，但加速度却不为零，故C错误；
D.加速度表示物体速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，加速度一定在不断增大，故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】由于质点做直线运动的位置x与时间t的关系为 x=4t+t2+3 ，结合匀变速直线运动位移与时间的关系 x=v0t+12at2 可知
v0=4m/s ， a=2m/s2
A.第1秒内的位移
x1=v0t1+12at12=4×lm+12×2×12m=5m
故A错误；
B.第2s末的速度
v2=v0+at2=4m/s+2×2m/s=8m/s
故B错误；
C.任意相邻1s内的位移差
Δx=aT2=2×12m=2m
故C正确；
D.从上面的分析，可以得到 a=2m/s2 ，可得到任意1s内的速度增量都是2m/s，故D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】【分析】要求连续的时间不等的三段时间内的位移之比，就要分别求出这三段时间内得位移，要求这三段位移，可以先求第一段的位移，再求前两段的位移，再求前三段的位移，前两段的位移减去第一段的位移，就等于第二段的位移，前三段的位移减去前两段的位移就等于第三段的位移；某段时间内的位移与所用时间的比值就等于该段时间内的平均速度。
本题主要考查平均速度及匀变速直线运动的位移与时间的关系。
【解答】
由匀变速直线运动规律x=12at2知x1=12a⋅(1s)2，可x2=12a(1s+2s)2−12a
⋅(1s)2，x3=12a(1s+2s+3s)2−12a(1s+2s)2，可得x1:x2:x3=1:23:33，由v=xt可知，这三段位移上的平均速度大小之比为1:22:32，B正确．
5.【答案】C
【解析】AB.由 a−t 图知，物体先沿正方向做匀加速直线运动，然后再沿正向做匀减速直线运动， x−t 图像斜率表示速度，故 x−t 图像斜率应先均匀增大，再均匀减小，故AB错误；
CD.由 a−t 图知，物体先沿正方向做匀加速直线运动，然后再沿正向做匀减速直线运动， v−t 图像斜率表示加速度，故 v−t 图像斜率应先为正且不变，再为负且不变，且斜率为正时的数值大于斜率为负时的数值，且速度应该是连续变化的，故C正确，D错误。
故选C。
6.【答案】D
【解析】A.由图可知当x=0时，车的初速度v02=400m2/s2
解得v0=20m/s
位移 x=30m 时，速度v2=100m2/s2
解得v=10m/s
根据速度—位移关系 v2−v02=2ax ，解得a=−5m/s2
所以从 t=0 时刻起，前30m，汽车做匀减速运动，30m后汽车做匀速运动；汽车做匀变速直线运动的加速度大小为 5m/s2 ，故AB错误；
C.由 v=v0−at 可得汽车做匀减速运动的时间为t=v−v0a=10−20−5s=2s，故C错误；
D.汽车在第 2s 内的位移大小x1=vt1=v0+at′t1=20−5×1.5×1m=12.5m
汽车在第 5s 内的位移大小x2=vt2=10×1m=10m
汽车在第 2s 内与第 5s 内的位移大小之比为x1:x2=5:4，故D正确。
故选：D。
7.【答案】B
【解析】设第一根弹簧原长为 L0 ，则第二根弹簧原长为 2L0 ，由胡克定律知
mg=kL1−L0
两根弹簧串联后挂物体时，则有
2mg=kL2−3L02
联立方程组可以解得
L0=4L1−L2
k=mgL2−3L1
故选B。
8.【答案】BC
【解析】A.地面物体受到的重力是地球对物体的吸引力的竖直方向的分力，故A错误；
B.摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，故B正确；
C.根据摩擦力的产生条件：接触面间有弹力且有相对运动或相对运动趋势，则接触面若有摩擦力，则接触面必存在弹力，故C正确；
D.静止的物体也有可能受到滑动摩擦力，比如静止的大地受到滑动的木板的滑动摩擦力，故D错误。
故选BC。
9.【答案】AC
【解析】A. x−t 图像斜率表示速度，由图知，甲车的速度为
v1=ΔxΔt=164m/s=4m/s
故A正确；
CD.由题意知乙车做匀减速直线运动，设其加速度的大小为a。乙车的位置时间关系式应满足
x=x0−(v2t−12at2)
其图线与 t 轴相切于 t′=8s 处，则
v2=at′
代入图中数据解得
a=2m/s2 ， x0=64m
故C正确，D错误；
B. t′′=4s 时，乙车的速度
v3=v2−at′′=8m/s
故B错误。
故选AC。
10.【答案】AD
【解析】C.根据x=v0t+12at2
可得xt=v0+12at
由图像可得12aA=82m/s2=4m/s2 ， v0A=0
即 A车的加速度大小为aA=8m/s2，故C错误；
BD.由图像可知B的初速度 v0B=12m/s ，加速度为12aB=8−122m/s2=−2m/s2，aB=−4m/s2
A车追上B车前， A、B两车相距最远时，速度相同，则aAt=v0B+aBt
解得t=1s
此时两车间距为Δx=xB−xA=(v0Bt+12aBt2)−12aAt2=6m，故B错误，D正确；
A. 2s 末两车间距为Δx=xB−xA=(v0Bt′+12aBt′2)−12aAt′2=0
故二者相遇，故A正确。
故选：AD。
11.【答案】(1) b； (2)超出了弹性限度； (3)L3−L2L3−L1。
【解析】(1)根据胡克定律得
F=kx=kL−L0
其中L0为弹簧的原长，由此可知，图线的横截距表示弹簧的原长，所以b弹簧的原长大于a弹簧的原长；
(2) 图中弹簧 b 的图像发生弯曲的原因是因为拉力超出了弹性限度；
(3)图线的斜率表示弹簧的劲度系数的大小，由图可知弹簧 a、b 的劲度系数之比为
F0L3−L1:F0L3−L2=L3−L2L3−L1
12.【答案】(1)乙； (2)BC； (3)0.66； (4)2.0； (5)1.18。
【解析】(1)由图可知，乙是电磁打点计时器；
(2)AB.电磁打点计时器要打点，需要电压 8V 的交流电源，故A错误，B正确；
C.打出的纸带需要测量点间的长度，需要刻度尺，故C正确；
D.打点计时器就可以计时，不需要秒表，故D错误；
E.可由打出的纸带来计算速度和加速度，不需要天平测量物体的质量，故E错误。
故选BC。
(3)由题意可知相邻计数点对应的时间间隔是
T=0.02×5s=0.1s
由图可知重物落地瞬间应该在打第6和7计数点之间
计数点9对应的速度大小
v9=x8−102T=7.61+5.602×0.1×10−2m/s=0.66m/s
(4)由匀变速直线运动的推论，可得物块做加速运动时的加速度大小为
a=x3−5−x1−34T2=6.01+8.00−4.01−2.004×0.12×10−2m/s2=2.0m/s2
(5)同理，减速过程的加速度大小
a′=x7−9−x9−114T2=9.60+7.61−5.60−3.604×0.12×10−2m/s2=2.0m/s2
计数点4对应的速度大小
v4=x3−52T=6.01+8.002×0.1×10−2m/s=0.70m/s
设打计数点6后，经过 Δt 时间有最大速度v，则
v=v4+a(2T+Δt)
v−a′(T−Δt+2T)=v9
联立解得
v=1.18m/s
13.【答案】(1)物体质量不变，则G地g=G火g′
解得物体在火星表面的重力加速度g′=4m/s2
(2)根据自由落体运动规律，物体在火星表面足够高处自由下落的第 3s 内的位移
h=12g′(t2−t′2)=12×4×(32−22)m=10m，方向竖直向下。
(3)物体以某一初速度在火星表面竖直上抛，能上升的最大高度是 h=12.5m ，根据v02=2g′h
可得v0=10m/s
上升到最大高度的时间t1=v0g′=2.5s
则抛出后 4s 时即从最高点自由下落 t2=1.5s 时，速度v=g′t2=6m/s，方向竖直向下。

【解析】见答案
14.【答案】(1) Δx=16m ；(2) t2=6s
【解析】(1)以时间 t1 两车速度相同，此时相距最远，则有
vB=vA+at1
得
t1=2s
两车最远距离为
Δx=xB+x−xA=vBt1+x−vAt1+12at12=16m
(2)A追上B时为 t2 ，由
vBt2+x=vAt2+12at22
解得
t2=6s
15.【答案】(1)310s；(2)直接驾车送伤者去医院更节约时间，节约15.5s
【解析】(1)匀加速过程
x1=12vmt1
vm=a1t1
匀速过程
x2=vmt2
匀减速过程
x3=12vmt3
vm=a3t3
根据题意
x=x1+x2+x3=7320m
联立解得
t=t1+t2+t3=310s
(2)每通过一个红绿灯，加速过程用时
t1′=vm′a1=4s
加速过程运动距离
x1′=vm′2t1′=32m
减速过程用时
t3′=vm′a3=2s
减速过程运动距离
x3′=vm′2t2′=16m
途中共经历3个红绿灯，停车等待红绿灯的总时间
Δt=3×45s=135s
途中共经历3个红绿灯，则一共经历4次加速过程和4次减速过程
普通轿车匀速过程用时
t2′=x−4(x1′+x3′)vm′=445.5s
则总用时
t′=4t1′+t2′+4t3′+Δt=604.5s
救护车需要来接伤员再送到医院，故救护车需要用时
2t=620s
故直接驾车送伤者去医院更节约时间，节约15.5s。