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2023-2024学年上海市市西中学高一上学期期中考试物理试卷含详解
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这是一份2023-2024学年上海市市西中学高一上学期期中考试物理试卷含详解，共16页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：60分钟 卷面满分：100分）
一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）
1. 下列物理量在求和运算时遵循平行四边形定则的是（ ）
A. 时间B. 路程C. 加速度D. 温度
2. 下列关于质点的说法正确的是（ ）
A 研究和观察日食时，可以把太阳看成质点
B. 研究地球的公转时，可以把地球看成质点
C. 研究地球的自转时，可以把地球看成质点
D. 原子核很小，所以总是可以把它看成质点
3. 下列情景中，两个物体a，b（a，b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力是（ ）
A. B.
C. D.
4. 关于力的分解，下列叙述正确的是（ ）
A. 分力一定小于合力
B. 任何一个力都只有一种分解情况
C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力
D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力
5. 骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1s内通过1m，第2s内通过2m，第3s内通过3m，第4s内通过4m．则些列说法正确的是：（ ）
A. 第2s内的平均速度是2m/s．B. 第2s末的瞬时速度为2 m/s．
C. 前2s内的平均速度为2m/s．D. 前3s内的平均速度为3m/s．
6. 甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙两物体的加速度方向相反
B. 甲物体的加速度比乙物体的加速度小
C. 甲物体的初速度比乙物体的初速度大
D. 在时间内，甲物体的位移小于乙的位移
7. 汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（ ）
A. B. C. D.
8. 以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为（ ）
A. 12m B. 2mC. 10mD. 0.5m
9. 如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。 当乙看见甲放开直尺时，手指立即捏直尺，根据乙同学手指捏住直尺的位置计算反应时间。 为简化计算，某同学将该直尺进行了改进，以相等时间闻隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中（直尺零刻度线均在下面）标度大致正确的是（ ）
A. B. C. D.
10. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~10秒内两车逐渐靠近B. 在10~20秒内两车逐渐远离
C. 在5~15秒内两车的位移相等D. 在t=10秒时两车在公路上相遇
11. 质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为（ ）
A. B. C. D.
12. 如图，在水平桌面上放置一张白纸，用装有水的杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是（ ）
A. 杯子受到向右的摩擦力
B. 若减小杯子中水的质量，但白纸仍未被拉动，杯子受到的摩擦力减小
C. 桌面受到向左摩擦力
D. 若增大向右拉动白纸的力，但白纸仍未被拉动，桌面受到的摩擦力增大
二、填空题（每题4分，共20分）
13. 两个共点力的大小分别为3N、4N。它们的合力范围是___________N。三个共点力的大小分别为3N、4N、8N，它们的合力范围是___________N。
14. 一小球从离地面50m高处的A点自由下落，经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住。在上述过程中小球通过的路程是______m；位移的大小是_____ m。
15. 假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面24m高处由静止释放一重物，测得重物经过4s落到火星表面，则火星表面的重力加速度大小为___________，重物下落过程中，第2s内、第3s内、第4s内的位移大小之比为___________。
16. 重力等效作用点称为重心，影响重心位置的因素有：___________（写出一个因素即可），物体的重心___________（填“一定”或“不一定”）在物体上。
17. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒，为使其保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为、，则___________，___________。
三、实验题（18题4分，19题8分，共12分）
18. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为2cm，当小车从高处加速滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为，则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________，这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”）。
19. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
（1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是___________。
（2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，以弹簧的伸长量x为横轴，弹簧弹力F为纵轴，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数___________N/m。
（3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的___________。
四、计算题（20题12分，21题16分，共28分）
20. 如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) ．试求：
(1)弹簧劲度系数；
(2)当弹簧拉长到12 cm时，物体所受的摩擦力；
(3)当弹簧拉长到16 cm时，物体所受的摩擦力 ．
21. 如图所示，甲、乙、丙三车沿一条直线公路上不同车道同向运动，为简化问题可将三车视为质点．当甲车刚从收费站开出时（此时），乙车距收费站的距离，丙车距收费站的距离，甲车的速度，乙车的速度，丙车的速度，此后，甲车做加速度的匀加速直线运动，乙车做匀速运动，丙车刹车做加速度的匀减速直线运动，求：
（1）本题中将小车视为质点突出了问题的主要因素，忽略了次要因素这种方法在物理学中非常常见，它体现了什么物理思想或方法？
（2）丙车经过多长时间停下？在丙车停下前，甲车是否能追上丙车？通过计算说明理由。
（3）甲车追上丙车的时间；
（4）丙车能否追上乙车？通过计算说明理由。
上海市市西中学2023学年度第一学期期中考试
高一物理
一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）
1. 下列物理量在求和运算时遵循平行四边形定则的是（ ）
A. 时间B. 路程C. 加速度D. 温度
【答案】C
【详解】既有大小又有方向的物理量是矢量，如速度、位移、加速度、力等，它们在求和运算时遵循平行四边形定则。而只有大小没有方向的物理量是标量，如时间、路程、温度、质量等，它们在求和运算时遵循代数运算法则。
故选C。
2. 下列关于质点的说法正确的是（ ）
A. 研究和观察日食时，可以把太阳看成质点
B. 研究地球的公转时，可以把地球看成质点
C. 研究地球的自转时，可以把地球看成质点
D. 原子核很小，所以总是可以把它看成质点
【答案】B
详解】A．研究和观察日食时，太阳大小对观察结果有影响，不能把太阳看成质点，故A错误；
B．研究地球的公转时，地球的大小相对太阳和地球之间距离可以忽略，可以把地球看成质点，故B正确；
C．研究地球的自转时，地球的大小和形状不能忽略，不能把地球看成质点，故C错误；
D．原子核很小，如果大小形状对研究问题没有影响，才可以把它看成质点，如研究内部的具体结构则不能看成质点，故D错误。
故选B。
3. 下列情景中，两个物体a，b（a，b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A．两物体若受水平方向的弹力，则两绳子不会竖直静止，故A错误；
B．两物体相互挤压，故两物体间一定有弹力，故B正确；
C．若地面光滑，两物体保持静止，若有挤压，则b将运动，故C错误；
D．b竖直悬挂，假如细线对b的拉力等于b的重力，则a、b间无挤压，没有弹力，故D错误。
故选B
4. 关于力的分解，下列叙述正确的是（ ）
A. 分力一定小于合力
B. 任何一个力都只有一种分解情况
C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力
D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力
【答案】D
【详解】A．根据平行四边形定则，合力可能大于、等于、或小于任一分力，故A错误；
B．如果没有限制，任何一个力都多种分解情况，故B错误；
C．16N和5N两个分力，其合力最大值为21N，其合力的最小值为11N，其合力不可能等于10N，所以，10N的力不可以分解为16N和5N的两个分力，故C错误；
D．12N和6N的两个分力，其合力的最大值为18N，其合力的最小值为6N，其合力可以等于10N，所以10N的力可以分解为12N和6N的两个分力，故D正确。
故选D。
5. 骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1s内通过1m，第2s内通过2m，第3s内通过3m，第4s内通过4m．则些列说法正确的是：（ ）
A. 第2s内的平均速度是2m/s．B. 第2s末的瞬时速度为2 m/s．
C. 前2s内的平均速度为2m/s．D. 前3s内的平均速度为3m/s．
【答案】A
【详解】A．第2s内通过2m，根据平均速度的定义得
故A正确；
B．因为自行车的运动不一定是匀变速运动，所以第2s末的瞬时速度无法确定，故B错误；
C．前2秒内的平均速度为
故C错误；
D．前3s内的平均速度为
故D错误．
6. 甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙两物体的加速度方向相反
B. 甲物体的加速度比乙物体的加速度小
C. 甲物体的初速度比乙物体的初速度大
D. 在时间内，甲物体的位移小于乙的位移
【答案】D
【详解】A．在v-t图中，图线斜率的正负表示加速度的方向，由图可知，两图线斜率都为正，即两物体的加速度方向相同，故A错误；
B．在v-t图中，图线斜率表示加速度大小，由图可知，甲的斜率大于乙的斜率，即甲物体的加速度比乙物体的加速度大，故B错误；
C．t=0时，乙的速度大于甲的速度，即甲物体的初速度比乙物体的初速度小，故C错误；
D．在v-t图中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，在0−t1时间内，甲物体围成的面积小于乙物体围成的面积，甲物体的位移小于乙的位移，故D正确。
故选D。
7. 汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】把汽车匀减速到零的过程反过来看成一个初速度为零的匀加速直线运动，则可知通过相邻的相同位移的时间比为
则汽车的前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为
故选D。
8. 以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为（ ）
A. 12m B. 2mC. 10mD. 0.5m
【答案】D
【详解】可知，汽车刹车到停止所需的时间
刹车后第内的位移，等于停止前内的位移
则
综上分析ABC错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。 当乙看见甲放开直尺时，手指立即捏直尺，根据乙同学手指捏住直尺的位置计算反应时间。 为简化计算，某同学将该直尺进行了改进，以相等时间闻隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中（直尺零刻度线均在下面）标度大致正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边，物体做自由落体运动的位移
位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大。
故选B。
10. 甲乙两辆汽车在平直公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~10秒内两车逐渐靠近B. 在10~20秒内两车逐渐远离
C. 在5~15秒内两车的位移相等D. 在t=10秒时两车在公路上相遇
【答案】C
【详解】A．在0－10 s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；
B．在10－20 s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；
C．在5－15 s内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；
D．在t＝10 s时两车速度相等，相距最远，则D错误．
11. 质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
【详解】质点做匀变速直线运动，则质点在AB段中间时刻的速度等于该段的平均速度，有
在CD段中间时刻的速度为
则质点的加速度为
故选A。
12. 如图，在水平桌面上放置一张白纸，用装有水的杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是（ ）
A. 杯子受到向右的摩擦力
B. 若减小杯子中水的质量，但白纸仍未被拉动，杯子受到的摩擦力减小
C. 桌面受到向左的摩擦力
D. 若增大向右拉动白纸的力，但白纸仍未被拉动，桌面受到的摩擦力增大
【答案】D
【详解】AB．依题意，可知白纸未被拉到，所以杯子将处于静止状态，杯子相对与白纸没有运动趋势，故杯子不受摩擦力作用；若减小杯子中水的质量，但白纸仍未被拉动，则杯子仍然处于静止状态，杯子仍然不受摩擦力的作用，故AB错误；
CD．由于白纸相对于桌面有向右的运动趋势，故白纸下表面受到桌面向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可得桌面受到向右的摩擦力；若增大向右拉动白纸的力，但白纸仍未被拉动，根据平衡条件可知桌面对白纸的摩擦力大小等于拉力大小，也将增大；结合牛顿第三定律，可知桌面受到的摩擦力将增大，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题（每题4分，共20分）
13. 两个共点力的大小分别为3N、4N。它们的合力范围是___________N。三个共点力的大小分别为3N、4N、8N，它们的合力范围是___________N。
【答案】 ①. 7N≥F≥1N ②. 15N≥F≥1N
【详解】[1]两力合成时，合力范围为
F1+ F2≥F≥| F1- F2|
所以3N与4N的合力的范围是：
7N≥F≥1N
[2]当三个力同向时，合力最大为15N；
3N、4N的最大值为7N，最小值为1N；8N不在这个范围内，因此三个力合力最小值为
合力范围为
15N≥F≥1N
14. 一小球从离地面50m高处的A点自由下落，经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住。在上述过程中小球通过的路程是______m；位移的大小是_____ m。
【答案】 ①. 70 ②. 30
【详解】[1]路程是物体的运动路线的长度，则小球通过的路程是
[2]位移等于从初位置到末位置的有向线段的长度，故位移的大小是
15. 假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面24m高处由静止释放一重物，测得重物经过4s落到火星表面，则火星表面的重力加速度大小为___________，重物下落过程中，第2s内、第3s内、第4s内的位移大小之比为___________。
【答案】 ①. 3 ②. 3:5:7
【详解】[1][2]根据
得火星表面的重力加速度大小为
根据初速度为零匀加速直线运动的比例关系
16. 重力的等效作用点称为重心，影响重心位置的因素有：___________（写出一个因素即可），物体的重心___________（填“一定”或“不一定”）在物体上。
【答案】 ①. 物体的形状 ②. 不一定
【详解】[1]影响重心位置的因素有物体的形状和物体的质量分布。只写出一个因素可写物体的形状；
[2]重力的等效作用点叫做物体的重心。形状规则，质量分布均匀的物体重心在物体的几何中心上。如空心的球体重心在球心上，不在物体上。不规则的物体重心也不一定在物体上。
17. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒，为使其保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为、，则___________，___________。
【答案】 ①. ②.
【详解】[1][2]对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图
由几何关系可知
解得
由牛顿第三定律知
三、实验题（18题4分，19题8分，共12分）
18. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为2cm，当小车从高处加速滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为，则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________，这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”）。
【答案】 ①. 1 ②. 偏大
【详解】[1]小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为
[2]小车做匀加速直线运动，所求得的速度为平均速度，即等于小车经过遮光板中间时刻的瞬时速度，所以大于小车上的挡光条开始挡光时的瞬时速度。即这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值偏大。
19. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
（1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是___________。
（2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，以弹簧的伸长量x为横轴，弹簧弹力F为纵轴，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数___________N/m。
（3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的___________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 50 ③. 不变 ④. 原长
【详解】（1）[1]待钩码静止时，钩码所受的重力与弹簧的弹力平衡，根据二力平衡，弹簧的弹力大小等于钩码所受的重力，所以用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是二力平衡。
（2）[2]图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以
（3）[3][4]根据胡克定律有
由此可知，误将弹簧的长度记为x，得到的图线的斜率不变，横轴截距表示弹簧的原长。
四、计算题（20题12分，21题16分，共28分）
20. 如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) ．试求：
(1)弹簧的劲度系数；
(2)当弹簧拉长到12 cm时，物体所受的摩擦力；
(3)当弹簧拉长到16 cm时，物体所受的摩擦力 ．
【答案】(1) 80N/m. (2) 1.6N. (3) 4N.
【分析】
【详解】（1）物体匀速前进时，由平衡条件得
k(x−x0)=μmg
代入数据解得
k=80N/m
（2）若将弹簧拉长到12cm时，弹簧的拉力为
F1=k(x1−x0)=80N/m×(0.12−0.10)N=1.6N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力
Ffm=0.2×2×10N=4 N
可知物体没动，则所受的静摩擦力为
Ff1=F1=1.6N
（3）若将弹簧拉长到16cm时，弹簧弹力为
F2=k(x2−x0)=80N/m×(0.16−0.10)N=4.8 N
大于最大静摩擦力；故物体将加速前进；物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为
Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N
21. 如图所示，甲、乙、丙三车沿一条直线公路上不同车道同向运动，为简化问题可将三车视为质点．当甲车刚从收费站开出时（此时），乙车距收费站的距离，丙车距收费站的距离，甲车的速度，乙车的速度，丙车的速度，此后，甲车做加速度的匀加速直线运动，乙车做匀速运动，丙车刹车做加速度的匀减速直线运动，求：
（1）本题中将小车视为质点突出了问题的主要因素，忽略了次要因素这种方法在物理学中非常常见，它体现了什么物理思想或方法？
（2）丙车经过多长时间停下？在丙车停下前，甲车是否能追上丙车？通过计算说明理由。
（3）甲车追上丙车的时间；
（4）丙车能否追上乙车？通过计算说明理由。
【答案】（1）理想模型；（2）6s；甲车没能追上丙车；（3）8s；（4）丙车没有追上乙车
【详解】（1）本题中将小车视为质点突出了问题的主要因素，忽略了次要因素这种方法在物理学中非常常见，它体现了理想模型的思想方法；
（2）丙车停下来的时间
此时丙车的位移
此过程中甲车的位移
可知在丙车停下前，甲车没能追上丙车；
（3）设甲车追上丙车的时间为t，则
解得
t=8s
（4）乙车与丙车共速时，则满足
解得
t′=2s
此时乙车的位移
x乙=v1t′=16m
丙车的位移
因为
x1+x乙=86m>x2+x丙=80m
则此时丙车没有追上乙车。
（考试时间：60分钟 卷面满分：100分）
一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）
1. 下列物理量在求和运算时遵循平行四边形定则的是（ ）
A. 时间B. 路程C. 加速度D. 温度
2. 下列关于质点的说法正确的是（ ）
A 研究和观察日食时，可以把太阳看成质点
B. 研究地球的公转时，可以把地球看成质点
C. 研究地球的自转时，可以把地球看成质点
D. 原子核很小，所以总是可以把它看成质点
3. 下列情景中，两个物体a，b（a，b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力是（ ）
A. B.
C. D.
4. 关于力的分解，下列叙述正确的是（ ）
A. 分力一定小于合力
B. 任何一个力都只有一种分解情况
C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力
D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力
5. 骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1s内通过1m，第2s内通过2m，第3s内通过3m，第4s内通过4m．则些列说法正确的是：（ ）
A. 第2s内的平均速度是2m/s．B. 第2s末的瞬时速度为2 m/s．
C. 前2s内的平均速度为2m/s．D. 前3s内的平均速度为3m/s．
6. 甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙两物体的加速度方向相反
B. 甲物体的加速度比乙物体的加速度小
C. 甲物体的初速度比乙物体的初速度大
D. 在时间内，甲物体的位移小于乙的位移
7. 汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（ ）
A. B. C. D.
8. 以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为（ ）
A. 12m B. 2mC. 10mD. 0.5m
9. 如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。 当乙看见甲放开直尺时，手指立即捏直尺，根据乙同学手指捏住直尺的位置计算反应时间。 为简化计算，某同学将该直尺进行了改进，以相等时间闻隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中（直尺零刻度线均在下面）标度大致正确的是（ ）
A. B. C. D.
10. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~10秒内两车逐渐靠近B. 在10~20秒内两车逐渐远离
C. 在5~15秒内两车的位移相等D. 在t=10秒时两车在公路上相遇
11. 质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为（ ）
A. B. C. D.
12. 如图，在水平桌面上放置一张白纸，用装有水的杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是（ ）
A. 杯子受到向右的摩擦力
B. 若减小杯子中水的质量，但白纸仍未被拉动，杯子受到的摩擦力减小
C. 桌面受到向左摩擦力
D. 若增大向右拉动白纸的力，但白纸仍未被拉动，桌面受到的摩擦力增大
二、填空题（每题4分，共20分）
13. 两个共点力的大小分别为3N、4N。它们的合力范围是___________N。三个共点力的大小分别为3N、4N、8N，它们的合力范围是___________N。
14. 一小球从离地面50m高处的A点自由下落，经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住。在上述过程中小球通过的路程是______m；位移的大小是_____ m。
15. 假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面24m高处由静止释放一重物，测得重物经过4s落到火星表面，则火星表面的重力加速度大小为___________，重物下落过程中，第2s内、第3s内、第4s内的位移大小之比为___________。
16. 重力等效作用点称为重心，影响重心位置的因素有：___________（写出一个因素即可），物体的重心___________（填“一定”或“不一定”）在物体上。
17. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒，为使其保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为、，则___________，___________。
三、实验题（18题4分，19题8分，共12分）
18. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为2cm，当小车从高处加速滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为，则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________，这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”）。
19. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
（1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是___________。
（2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，以弹簧的伸长量x为横轴，弹簧弹力F为纵轴，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数___________N/m。
（3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的___________。
四、计算题（20题12分，21题16分，共28分）
20. 如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) ．试求：
(1)弹簧劲度系数；
(2)当弹簧拉长到12 cm时，物体所受的摩擦力；
(3)当弹簧拉长到16 cm时，物体所受的摩擦力 ．
21. 如图所示，甲、乙、丙三车沿一条直线公路上不同车道同向运动，为简化问题可将三车视为质点．当甲车刚从收费站开出时（此时），乙车距收费站的距离，丙车距收费站的距离，甲车的速度，乙车的速度，丙车的速度，此后，甲车做加速度的匀加速直线运动，乙车做匀速运动，丙车刹车做加速度的匀减速直线运动，求：
（1）本题中将小车视为质点突出了问题的主要因素，忽略了次要因素这种方法在物理学中非常常见，它体现了什么物理思想或方法？
（2）丙车经过多长时间停下？在丙车停下前，甲车是否能追上丙车？通过计算说明理由。
（3）甲车追上丙车的时间；
（4）丙车能否追上乙车？通过计算说明理由。
上海市市西中学2023学年度第一学期期中考试
高一物理
一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分）
1. 下列物理量在求和运算时遵循平行四边形定则的是（ ）
A. 时间B. 路程C. 加速度D. 温度
【答案】C
【详解】既有大小又有方向的物理量是矢量，如速度、位移、加速度、力等，它们在求和运算时遵循平行四边形定则。而只有大小没有方向的物理量是标量，如时间、路程、温度、质量等，它们在求和运算时遵循代数运算法则。
故选C。
2. 下列关于质点的说法正确的是（ ）
A. 研究和观察日食时，可以把太阳看成质点
B. 研究地球的公转时，可以把地球看成质点
C. 研究地球的自转时，可以把地球看成质点
D. 原子核很小，所以总是可以把它看成质点
【答案】B
详解】A．研究和观察日食时，太阳大小对观察结果有影响，不能把太阳看成质点，故A错误；
B．研究地球的公转时，地球的大小相对太阳和地球之间距离可以忽略，可以把地球看成质点，故B正确；
C．研究地球的自转时，地球的大小和形状不能忽略，不能把地球看成质点，故C错误；
D．原子核很小，如果大小形状对研究问题没有影响，才可以把它看成质点，如研究内部的具体结构则不能看成质点，故D错误。
故选B。
3. 下列情景中，两个物体a，b（a，b均处于静止状态，接触面光滑）间一定有弹力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A．两物体若受水平方向的弹力，则两绳子不会竖直静止，故A错误；
B．两物体相互挤压，故两物体间一定有弹力，故B正确；
C．若地面光滑，两物体保持静止，若有挤压，则b将运动，故C错误；
D．b竖直悬挂，假如细线对b的拉力等于b的重力，则a、b间无挤压，没有弹力，故D错误。
故选B
4. 关于力的分解，下列叙述正确的是（ ）
A. 分力一定小于合力
B. 任何一个力都只有一种分解情况
C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力
D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力
【答案】D
【详解】A．根据平行四边形定则，合力可能大于、等于、或小于任一分力，故A错误；
B．如果没有限制，任何一个力都多种分解情况，故B错误；
C．16N和5N两个分力，其合力最大值为21N，其合力的最小值为11N，其合力不可能等于10N，所以，10N的力不可以分解为16N和5N的两个分力，故C错误；
D．12N和6N的两个分力，其合力的最大值为18N，其合力的最小值为6N，其合力可以等于10N，所以10N的力可以分解为12N和6N的两个分力，故D正确。
故选D。
5. 骑自行车的人沿着斜坡下行做变速运动，第1s内通过1m，第2s内通过2m，第3s内通过3m，第4s内通过4m．则些列说法正确的是：（ ）
A. 第2s内的平均速度是2m/s．B. 第2s末的瞬时速度为2 m/s．
C. 前2s内的平均速度为2m/s．D. 前3s内的平均速度为3m/s．
【答案】A
【详解】A．第2s内通过2m，根据平均速度的定义得
故A正确；
B．因为自行车的运动不一定是匀变速运动，所以第2s末的瞬时速度无法确定，故B错误；
C．前2秒内的平均速度为
故C错误；
D．前3s内的平均速度为
故D错误．
6. 甲、乙两个物体在同一条直线上运动，它们的速度图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙两物体的加速度方向相反
B. 甲物体的加速度比乙物体的加速度小
C. 甲物体的初速度比乙物体的初速度大
D. 在时间内，甲物体的位移小于乙的位移
【答案】D
【详解】A．在v-t图中，图线斜率的正负表示加速度的方向，由图可知，两图线斜率都为正，即两物体的加速度方向相同，故A错误；
B．在v-t图中，图线斜率表示加速度大小，由图可知，甲的斜率大于乙的斜率，即甲物体的加速度比乙物体的加速度大，故B错误；
C．t=0时，乙的速度大于甲的速度，即甲物体的初速度比乙物体的初速度小，故C错误；
D．在v-t图中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，在0−t1时间内，甲物体围成的面积小于乙物体围成的面积，甲物体的位移小于乙的位移，故D正确。
故选D。
7. 汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】把汽车匀减速到零的过程反过来看成一个初速度为零的匀加速直线运动，则可知通过相邻的相同位移的时间比为
则汽车的前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为
故选D。
8. 以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为（ ）
A. 12m B. 2mC. 10mD. 0.5m
【答案】D
【详解】可知，汽车刹车到停止所需的时间
刹车后第内的位移，等于停止前内的位移
则
综上分析ABC错误，D正确。
故选D。
9. 如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。 当乙看见甲放开直尺时，手指立即捏直尺，根据乙同学手指捏住直尺的位置计算反应时间。 为简化计算，某同学将该直尺进行了改进，以相等时间闻隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中（直尺零刻度线均在下面）标度大致正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边，物体做自由落体运动的位移
位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大。
故选B。
10. 甲乙两辆汽车在平直公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A. 在0~10秒内两车逐渐靠近B. 在10~20秒内两车逐渐远离
C. 在5~15秒内两车的位移相等D. 在t=10秒时两车在公路上相遇
【答案】C
【详解】A．在0－10 s内，乙车的速度一直比甲车大，两车应逐渐远离，则A错误；
B．在10－20 s内，甲车的速度一直比乙车大，两车逐渐靠近，则B错误；
C．在5－15 s内，两图象与坐标轴的面积相等，则两车的位移相等，则C正确；
D．在t＝10 s时两车速度相等，相距最远，则D错误．
11. 质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
【详解】质点做匀变速直线运动，则质点在AB段中间时刻的速度等于该段的平均速度，有
在CD段中间时刻的速度为
则质点的加速度为
故选A。
12. 如图，在水平桌面上放置一张白纸，用装有水的杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。下列说法正确的是（ ）
A. 杯子受到向右的摩擦力
B. 若减小杯子中水的质量，但白纸仍未被拉动，杯子受到的摩擦力减小
C. 桌面受到向左的摩擦力
D. 若增大向右拉动白纸的力，但白纸仍未被拉动，桌面受到的摩擦力增大
【答案】D
【详解】AB．依题意，可知白纸未被拉到，所以杯子将处于静止状态，杯子相对与白纸没有运动趋势，故杯子不受摩擦力作用；若减小杯子中水的质量，但白纸仍未被拉动，则杯子仍然处于静止状态，杯子仍然不受摩擦力的作用，故AB错误；
CD．由于白纸相对于桌面有向右的运动趋势，故白纸下表面受到桌面向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可得桌面受到向右的摩擦力；若增大向右拉动白纸的力，但白纸仍未被拉动，根据平衡条件可知桌面对白纸的摩擦力大小等于拉力大小，也将增大；结合牛顿第三定律，可知桌面受到的摩擦力将增大，故C错误，D正确。
故选D。
二、填空题（每题4分，共20分）
13. 两个共点力的大小分别为3N、4N。它们的合力范围是___________N。三个共点力的大小分别为3N、4N、8N，它们的合力范围是___________N。
【答案】 ①. 7N≥F≥1N ②. 15N≥F≥1N
【详解】[1]两力合成时，合力范围为
F1+ F2≥F≥| F1- F2|
所以3N与4N的合力的范围是：
7N≥F≥1N
[2]当三个力同向时，合力最大为15N；
3N、4N的最大值为7N，最小值为1N；8N不在这个范围内，因此三个力合力最小值为
合力范围为
15N≥F≥1N
14. 一小球从离地面50m高处的A点自由下落，经水平地面弹回后在离地20m高的B处被接住。在上述过程中小球通过的路程是______m；位移的大小是_____ m。
【答案】 ①. 70 ②. 30
【详解】[1]路程是物体的运动路线的长度，则小球通过的路程是
[2]位移等于从初位置到末位置的有向线段的长度，故位移的大小是
15. 假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面24m高处由静止释放一重物，测得重物经过4s落到火星表面，则火星表面的重力加速度大小为___________，重物下落过程中，第2s内、第3s内、第4s内的位移大小之比为___________。
【答案】 ①. 3 ②. 3:5:7
【详解】[1][2]根据
得火星表面的重力加速度大小为
根据初速度为零匀加速直线运动的比例关系
16. 重力的等效作用点称为重心，影响重心位置的因素有：___________（写出一个因素即可），物体的重心___________（填“一定”或“不一定”）在物体上。
【答案】 ①. 物体的形状 ②. 不一定
【详解】[1]影响重心位置的因素有物体的形状和物体的质量分布。只写出一个因素可写物体的形状；
[2]重力的等效作用点叫做物体的重心。形状规则，质量分布均匀的物体重心在物体的几何中心上。如空心的球体重心在球心上，不在物体上。不规则的物体重心也不一定在物体上。
17. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒，为使其保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为、，则___________，___________。
【答案】 ①. ②.
【详解】[1][2]对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图
由几何关系可知
解得
由牛顿第三定律知
三、实验题（18题4分，19题8分，共12分）
18. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为2cm，当小车从高处加速滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为，则小车上的挡光片开始挡光时的近似瞬时速度为_________，这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”）。
【答案】 ①. 1 ②. 偏大
【详解】[1]小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为
[2]小车做匀加速直线运动，所求得的速度为平均速度，即等于小车经过遮光板中间时刻的瞬时速度，所以大于小车上的挡光条开始挡光时的瞬时速度。即这样计算出的瞬时速度值相比真实的瞬时速度值偏大。
19. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。
（1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是___________。
（2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，以弹簧的伸长量x为横轴，弹簧弹力F为纵轴，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数___________N/m。
（3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的___________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 50 ③. 不变 ④. 原长
【详解】（1）[1]待钩码静止时，钩码所受的重力与弹簧的弹力平衡，根据二力平衡，弹簧的弹力大小等于钩码所受的重力，所以用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是二力平衡。
（2）[2]图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以
（3）[3][4]根据胡克定律有
由此可知，误将弹簧的长度记为x，得到的图线的斜率不变，横轴截距表示弹簧的原长。
四、计算题（20题12分，21题16分，共28分）
20. 如图所示，质量m=2kg的物体静置于水平面上，一个质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2．逐渐增大F，当弹簧长度为15cm时，物体在水平面做匀速直线运动(g=10 m/s2) (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) ．试求：
(1)弹簧的劲度系数；
(2)当弹簧拉长到12 cm时，物体所受的摩擦力；
(3)当弹簧拉长到16 cm时，物体所受的摩擦力 ．
【答案】(1) 80N/m. (2) 1.6N. (3) 4N.
【分析】
【详解】（1）物体匀速前进时，由平衡条件得
k(x−x0)=μmg
代入数据解得
k=80N/m
（2）若将弹簧拉长到12cm时，弹簧的拉力为
F1=k(x1−x0)=80N/m×(0.12−0.10)N=1.6N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力
Ffm=0.2×2×10N=4 N
可知物体没动，则所受的静摩擦力为
Ff1=F1=1.6N
（3）若将弹簧拉长到16cm时，弹簧弹力为
F2=k(x2−x0)=80N/m×(0.16−0.10)N=4.8 N
大于最大静摩擦力；故物体将加速前进；物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为
Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10N=4N
21. 如图所示，甲、乙、丙三车沿一条直线公路上不同车道同向运动，为简化问题可将三车视为质点．当甲车刚从收费站开出时（此时），乙车距收费站的距离，丙车距收费站的距离，甲车的速度，乙车的速度，丙车的速度，此后，甲车做加速度的匀加速直线运动，乙车做匀速运动，丙车刹车做加速度的匀减速直线运动，求：
（1）本题中将小车视为质点突出了问题的主要因素，忽略了次要因素这种方法在物理学中非常常见，它体现了什么物理思想或方法？
（2）丙车经过多长时间停下？在丙车停下前，甲车是否能追上丙车？通过计算说明理由。
（3）甲车追上丙车的时间；
（4）丙车能否追上乙车？通过计算说明理由。
【答案】（1）理想模型；（2）6s；甲车没能追上丙车；（3）8s；（4）丙车没有追上乙车
【详解】（1）本题中将小车视为质点突出了问题的主要因素，忽略了次要因素这种方法在物理学中非常常见，它体现了理想模型的思想方法；
（2）丙车停下来的时间
此时丙车的位移
此过程中甲车的位移
可知在丙车停下前，甲车没能追上丙车；
（3）设甲车追上丙车的时间为t，则
解得
t=8s
（4）乙车与丙车共速时，则满足
解得
t′=2s
此时乙车的位移
x乙=v1t′=16m
丙车的位移
因为
x1+x乙=86m>x2+x丙=80m
则此时丙车没有追上乙车。
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