天津市南开中学2024-2025学年高一（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份天津市南开中学2024-2025学年高一（上）期中物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于速度，速度变化量和加速度的说法中，正确的是( )
A. 物体的速度变化量越大，加速度越大
B. 物体的速度变化越快，加速度可能减小
C. 在匀减速直线运动中，物体的加速度与速度变化量方向相反
D. 物体的加速度在减小，速度可能在增加
2.汽车刹车后做匀减速直线运动，经过3s停止，它在刹车开始后的第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为( )
A. 1：4：9B. 5：3：1C. 9：4：1D. 1：3：5
3.一名宇航员在某星球上表面完成自由落体运动实验，让一个小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则( )
A. 该星球表面的重力加速度为4m/s2
B. 小球在2s末的速度是20m/s
C. 小球在第5s内的平均速度是3.6m/s
D. 小球在第1s内与第2s内的位移之比不等于1：3
4.如图所示，竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度约为104m，升降机运行的最大速度为8m/s，加速度大小不超过1m/s2，假定升降机到井口的速度为零，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( )
A. 21sB. 17sC. 16sD. 13s
5.下列关于重力和重心的说法正确的是( )
A. 重力的方向总是垂直向下
B. 重力是由于地球的吸引而产生的
C. 形状规则的物体，其重心在物体的几何中心
D. 同一物体在地球上不同纬度处重力大小相同
6.一轻质弹簧的弹力大小和长度的关系如图所示，根据图像判断，正确的结论有( )
A. 弹簧的劲度系数为1N/m
B. 弹簧的原长为4cm
C. 弹簧伸长2cm时，弹力为2N
D. 当弹力为4N时，弹簧长度一定为10cm
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.如图所示的两条斜线，分别代表A、B两物体做直线运动时的速度—时间图像。下列说法正确的是( )
A. A的初速度比B的初速度大
B. A的初速度比B的初速度小
C. 10s末两物体相遇
D. 10s末两物体的速度相等
8.如图为皮带传动装置，当机器正常运转时，关于主动轮上A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点，这四点的摩擦力的方向的描述，正确的是( )
A. A点受到的摩擦力沿顺时针方向B. B点受到的摩擦力沿顺时针方向
C. C点受到的摩擦力沿逆时针方向D. D点受到的摩擦力沿逆时针方向
9.如图所示，一个可以被视为质点的滑块从固定斜面底端O点以v0=4m/s的初速度沿斜面向上做匀减速直线运动，经t1=0.5s到达最高点A后又沿斜面下滑，又经t2=1s滑回斜面底端O点。已知B点为OA的中点，下列说法正确的是( )
A. OA的距离为2m
B. 滑块下滑的加速度大小为2m/s2
C. 滑块上滑和下滑时间中点的速度大小之比为2：1
D. 滑块上滑和下滑经过B点的速度大小之比为1：2
10.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；轻弹簧两端栓接在A、B上，且轻弹簧被拉伸了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动，现用F=2N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后( )
A. 木块A所受摩擦力大小是12.5NB. 木块A所受摩擦力大小是8N
C. 木块B所受摩擦力大小是10ND. 木块B所受摩擦力大小是6N
三、实验题：本大题共3小题，共20分。
11.如图所示，从高出地面1.8m的位置竖直向上抛出一个小球，它经0.8s上升3.2m后到达最高点，而后竖直回落到地面。已知小球的上升和回落均为匀变速运动，且加速度大小相等，设抛出点为起点。则：
(1)小球上升过程的位移大小为______m；
(2)小球上升过程的加速度大小为______m/s2；
(3)小球刚要落地时的速度大小为______m/s。
12.如图所示，轻质弹簧的劲度系数k=2N/cm，用其拉着一个重为40N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为5cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，这时：
(1)物体与水平面间的滑动摩擦大小等于______N，动摩擦因数为______。
(2)当弹簧的伸长量为7cm时，物体受到的水平拉力为______N，这时物体受到的摩擦力为______N。
13.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。

(1)本实验采用电火花计时器，所接电源为频率为50Hz的交流电，打点的时间间隔T= ______s。
(2)取下纸带，取其中的一段标出计数点(每间隔一个点取一个计数点)如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75cm，x6=10.29cm，若打点计时器的打点周期表示为T，则重锤运动的加速度计算表达式为a= ______(用题目中的字母表示)，代入数据，可得加速度a= ______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
14.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数k=500N/m，固定在直立的墙壁上，用力F=28N向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为2cm，已知A、B两物体的质量分别为mA=4kg，mB=5kg，g=10N/kg，求：
(1)B对A的摩擦力fBA；
(2)B与地面间的摩擦因数。
15.铁轨旁每隔相同的距离有一个里程碑，某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度大小来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，动车速度大小是35m/s，动车又前进了2个里程碑时，速度变为15m/s，再经过60s动车恰好停止在站台上，若把该列动车进站过程视为匀减速直线运动。求：
(1)该列动车进站的加速度大小；
(2)铁轨旁相邻里程碑之间的距离。
16.一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图。图中a0、T、k均已知。
(1)T内质点的位移；
(2)6.5T时质点的速度；
(3)若质点在第N个周期内的位移刚好为零，求满足此条件的k值。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】BD
8.【答案】AD
9.【答案】BC
10.【答案】BD
11.【答案】3.2 10 10
12.【答案】10 0.25 14 10
13.【答案】0.02 (x4+x5+x6)−(x1+x2+x3)36T2 9.6
14.【答案】解：(1)根据胡克定律，弹簧的弹力为
F弹=kΔx
由于A静止，根据受力平衡可得B对A的摩擦力大小为
fBA=F弹
解得fBA=10N
方向水平向左。
(2)由于B匀速运动，则有
F=f地+fAB
其中
fAB=fBA=10N
则地面对B的摩擦力
f地=18N
又根据摩擦力计算公式
f地=μ(mA+mB)g
解得
μ=0.2
答：(1)B对A的摩擦力fBA为10N，方向水平向左。
(2)B与地面间的摩擦因数为0.2。
15.【答案】解：(1)已知初速度为v0=35m/s，末速度为v=15m/s，经过t=60s时，速度减为零，根据
0−v=at
该列动车进站的加速度大小为
a=0.25m/s2
(2)根据速度—位移公式得
v2−v02=2ax
x=2L
铁轨旁相邻里程碑之间的距离为
L=1000m
答：(1)该列动车进站的加速度大小为0.25m/s2；
(2)铁轨旁相邻里程碑之间的距离为1000m。
16.【答案】解：(1)根据题中给出的a−t图像可知，T2末的速度
v1=a0⋅T2
根据位移—时间关系式可知前T2内位移为
x1=12a0(T2)2
T2～T内的位移
x2=v1⋅T2−12ka0(T2)2
则T内的位移
x=x1+x2=3−k8a0T2
(2)根据题意给出的a−t图像，画出质点的v−t图，如下图所示：

质点在半个周期内以ka0做匀变速运动时，速度变化量
v2=ka0⋅T2
则有
Δv=v2−v1=(k−1)a0⋅T2
故T末的速度为Δv；
32T末的速度
v1.5=v1−Δv
2T末的速度为2Δv
52T末的速度
v2.5=v1−2Δv
……
有6.5T时质点的速度为
v6.5=v1−6Δv=(7−6k)a0⋅T2
(3)第(N−1)T末的速度
|vN−1|=(N−1)⋅Δv
第(N−12)T末的速度
|vN−12|=v1−(N−1)⋅Δv
第NT末的速度
|vN|=N⋅Δv
则图中t1、t2、t3、t4依次为
t1=|vN−1|a0=(N−1)⋅Δva0
t2=|vN−12|a0=v1−(N−1)⋅Δva0
t3=|vN−12|ka0=v1−(N−1)⋅Δvka0
t4=|vN|ka0=N⋅Δvka0
根据题意可知，第N个周期内质点位移为零，有
12|vN−1|⋅t1+12|vN|⋅t4=12|vN−12|⋅(t2+t3)
解得
k=4N−14N−3
答：(1)T内质点的位移为3−k8a0T2；
(2)6.5T时质点的速度为(7−6k)a0⋅T2；
(3)满足此条件的k值为k=4N−14N−3。