2022-2023学年新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州第一中学高一上学期期中物理试题含解析

  2022-2023学年新疆克孜勒苏柯尔克州一中高一（上）期中

物理试卷

一、单选题（本题共8小题，满分24分）

1. 下列说法中错误的是（    ）

A. 研究物体的运动，必须选定参考系

B 参考系可以不选择地面

C. 在某一参考系中是静止的物体，换一个参考系它可能是运动的

D. 研究物体的运动，不管参考系如何选取物体其运动情况是一样的

【答案】D

【解析】

【详解】A．运动是绝对的，但描述运动是相对的，必须选定参考系，故A正确；

B．参考系的选择可以任意，以研究问题方便为原则，不一定选取地面，故B正确；

C．选择不同的参考系研究物体的运动情况，其结果一般不同，故C正确，D错误．

故选：D．

2. 在我国新交通法中规定“车让人”，驾驶员驾车时应考虑到行人过马路的情况。若有一汽车以8m/s的速度匀速行驶即将通过路口，此时正有行人在过人行横道，而汽车的前端距停车线8m，该车减速时的加速度大小为5m/s2。下列说法中正确的是（    ）

A. 驾驶员立即刹车制动，则至少需2 s汽车才能停止

B. 在距停车线7.5m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处

C. 若经0.25s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处

D. 若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处

【答案】D

【解析】

【详解】A．车减速为零所需最短时间为

故A错误；

B．根据速度位移公式可知，减速运动的位移为

故在距停车线6.4m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故B错误；

CD．匀速运动的时间为

若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故D正确，C错误。

故选D。

3. 一辆小轿车作匀变速直线运动，其速度表达式为v=（20-5t）m/s，则此质点运动的加速度a及5s末的位移分别为（　　）

A. -5m/s2    40 m B. -5m/s2     37.5 m

C. 5m/s2    37.5 m D. 5m/s2     40 m

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】由速度表达式v=（20-5t）m/s可知，初速度v0=20m/s，加速度为a=-5m/s2，即轿车做匀减速直线运动，则速度为零时，所用时间为

则5s末的位移

故A正确，BCD错误。

故选A。

4. 如图是一种名为“牙签弩”的玩具弓弩，现竖直向上发射木质牙签，O点为皮筋自然长度位置，A为发射的起点位置．若不计一切阻力，则

A. A到O的过程中，牙签一直处于超重状态

B. A到O的过程中，牙签的机械能守恒

C. 在上升过程中，弓和皮筋的弹性势能转化为牙签的动能

D. 根据牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．从A到O的过程中，牙签受重力和弹力，当弹力大于重力时是加速上升，处于超重状态；当弹力小于重力时，减速上升，是失重状态，故A错误；

B．A到O的过程中，牙签的动能和势能均增加，故机械能增加，故B错误；

C．在上升过程中，系统机械能守恒，弓和皮筋的弹性势能逐渐转化为牙签的动能和重力势能，故C错误；

D．由于不计一切阻力，牙签向上飞行过程时竖直上抛运动，根据运动学公式可知，根据牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度，故D正确．

5. 图中，一个质量均匀的球放在互成120°的两块光滑平面上，保持静止，OA是水平的，关于球的受力分析，下面说法中正确的是（　　）

A. 球受重力、平面OA和OB的弹力

B. 球除了受重力外，只受到平面OA的弹力

C. 平面OA对球的弹力，方向向上偏左

D. 平面OB对球的弹力，方向向上偏右

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】因为小球受力平衡，竖直方向受向下的重力和竖直向上的OA的支持力，所以不可能再受到垂直OB方向的支持力作用，所以小球除了受重力外，只受到平面OA的弹力，故选B。

6. 一物体在高处以初速度20m/s竖直上抛，到达离抛出点15m处所经历的时间不可能是（　　）

A. 1s B. 2s C. 3s D.

【答案】B

【解析】

【详解】取竖直向上方向为正方向,当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为

由

解得

当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为

由

解得

故选B。

7. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，由于前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车后汽车的速度与时间关系为（v单位为m/s，t单位为s）。则下列说法中正确的是（　　）

A. 汽车刹车的加速度大小为2m/s2

B. 刹车后6s内汽车的平均速度为10m/s

C. 刹车后6s内汽车的平均速度为4m/s

D. 刹车后3s内汽车的位移为42m

【答案】D

【解析】

【详解】A．刹车后汽车做匀减速直线运动直至停止，设匀减速的加速度大小为a，则汽车的速度与时间关系为

由题意得

（v单位为m/s，t单位为s）

所以

，

A错误；

BC．刹车时间

刹车位移

刹车后6s内汽车的平均速度为

BC错误；

D．刹车后3s内汽车的位移为

D正确。

故选D。

8. 关于摩擦力，下列情况不可能的是（    ）

A. 物体向东运动，它所受摩擦力却向西 B. 物体在运动，它却受静摩擦力

C. 正压力增大，摩擦力大小却不变化 D. 正压力为零，摩擦力大小却不为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体若在地面上向东运动，则它相对于地面是相东的，故摩擦力一定向西，故A不符合题意；

B．物体在运动，但与它接触的物体也在运动，并且二都速度相等时，二者不会有滑动摩擦力；但是如果有相对运动趋势，将会产生静摩擦力；如加速运动的车厢里静止的物体受到的就是静摩擦力；故B不符合题意；

C．静摩擦力与正压力无关，故增大正压力不会改变摩擦力的大小，故C不符合题意；

D．要产生摩擦力首先必须有正压力，故正压力为零时，摩擦力一定也会零，故D符合题意。

故选D．

二、多选题（本题共6小题，满分18分）

9. 一个物体在8个共点力的作用下处于静止状态。现在撤去其中的两个力，这两个力的大小分别是25N和30N，其余6个力保持不变，则该物体所受合力大小可能是（　　）

A. 40N B. 20N C. 4N D. 0

【答案】AB

【解析】

【详解】对于F1、F2的合力的大小存在的规律可知25N和30N两个力的合力应满足

根据物体的平衡条件，其余6个力的合力应这两个力的合力F等大反向，所以其余6个力的合力大小也应满足

故选AB。

10. 如图甲所示，火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s；如图乙所示，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，下列说法中正确的是（　　）

A. 10s内火箭的速度改变量为10m/s

B. 2.5s内汽车的速度改变量为－30m/s

C. 火箭的速度变化比汽车的速度变化慢

D. 火箭的加速度比汽车的加速度小

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s，可知10s内火箭的速度改变量为100m/s，故A错误；

B．108hm/h=30m/s，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，可知2.5s内汽车的速度改变量为－30m/s，故B正确；

CD．火箭的加速度为

汽车的加速度为

可知，汽车的加速度大小为12m/s2，可知火箭的加速度比汽车的加速度小，火箭的速度变化比汽车慢，故CD正确。

故选BCD

11. 如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间图线。由图可知（　　）

A. 在时刻，a车追上b车

B. 在时刻，a、b两车运动方向相反

C. 在到这段时间内，b车的速率先减少后增加

D. 在到这段时间内，b车的位移比a车的位移大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，开始a的位移大于b的位移，知b从后面追上a，故A错误；

B．在时刻t2，a的位移增大，b的位移减小，知两车运动方向相反，故B正确；

C．图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加，故C正确；

D．在t1到t2这段时间内，两车的初位置、末位置相同，则位移是相等的，故D错误。

故选BC。

12. 如图所示，是探究某根弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图，下列说法中正确的是（　　）

A. 弹簧的原长是

B. 弹簧的劲度系数是

C. 当弹簧受的拉力作用时，弹簧伸长量

D. 当弹簧伸长量时，弹簧产生拉力是

【答案】BD

【解析】

【详解】A．从图中可知弹簧的伸长量，弹簧的长度无法知道，A错误；

BC．图线的斜率表示弹簧的劲度系数

所以当弹簧受的拉力作用时，根据

可得弹簧伸长

B正确，C错误；

D．当弹簧伸长时，根据

可得

D正确。

故选BD。

13. 关于打点计时器，下列说法正确的是（　　）

A. 打点计时器使用直流电源

B. 打点计时器使用交流电源

C. 先接通电源，再让纸带运动

D. 先让纸带运动，再接通电源

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，A错误，B正确；

CD．使用打点计时器时，应先接通电源，等电压稳定后，再让纸带运动，C正确，D错误；

故选BC。

14. 如图两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上。当物体平衡时上面的弹簧处于原长；若把固定的物体换为质量为2m的物体（弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内），当物体再次平衡时（　　）

A. 第一次平衡时，下方弹簧被压缩的长度为

B. 若用劲度系数为k2的轻质橡皮筋代替上端弹簧，质量为m的物体平衡时下方弹簧被压缩的长度为

C. 第二次平衡时，上方弹簧伸长的长度为

D. 第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降了

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．当物体的质量为m时，据平衡条件可得

解得下方弹簧被压缩长度为

A正确；

B．若用劲度系数为k2的轻质橡皮筋代替上端弹簧，因为橡皮筋的原长未知，长度不一定与原弹簧相同，所以不能计算出物体平衡时下方弹簧被压缩的长度，B错误；

CD．当物体的质量变为2m时，设物体下降的高度为x，则上方弹簧伸长量为x，下方弹簧压缩量为x1＋x，两弹簧弹力之和等于2mg，由胡克定律和平衡条件可得

k2x＋k1(x1＋x)＝2mg

联立解得

C错误，D正确。

故选AD。

三、实验题（本题共1小题，满分8分）

15. 在研究匀变速直线运动规律的实验中,如图所示为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,相邻计数点的时间间隔为T=0.1秒,则:(结果保留两位有效数字)

（1）.根据实验给出的数据可以判断小车做__________运动

（2）.D点的瞬时速度大小为__________m/s,DE段平均速度大小为__________m/s

（3）.运动小车的加速度大小为__________m/s2.

【答案】    ①. 匀加速直线    ②. 0.34    ③. 0.36    ④. 0.40

【解析】

【分析】（1）计算物体相邻两计数点间的距离，分析物体的运动规律；

（2）计算小车在CE段平均速度，小车在D点瞬时速度等于CE段平均速度；计算小车在DE段平均速度；

（3）据计算小车的加速度．

【详解】（1）由图可知AB间的距离 、BC间的距离、CD间的距离、DE间的距离，则在误差允许范围内在连续相等时间内的位移差相等，物体做匀加速直线运动．

（2）做匀变速直线运动的物体在中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度，则小车在D点的瞬时速度

小车在DE段平均速度

（3）小车的加速度，代入数据解得：

四、解答题（本题共4小题）

16. 2022年2月4日第24届冬季奥运会将在北京隆重开幕，全国各地掀起冬季滑雪的热潮。如图所示一名游客利用“雪地魔毯”（传送带）匀速到达坡顶，然后脚踩滑雪板从滑雪道滑下。已知游客及滑雪板的总质量为m，滑雪道、雪地魔毯都与水平面夹角为，游客与“雪地魔毯”之间的滑动摩擦因数为，滑雪板与滑雪道之间的摩擦因数为，重力加速度为g。求：

（1）游客与雪地魔毯相对静止时受到摩擦力的大小和方向；

（2）游客从滑雪道滑下时滑雪板受到滑雪道的摩擦力的大小。

【答案】（1），方向沿雪地魔毯斜向上；（2）

【解析】

【详解】（1）游客在雪地魔毯上时的受力平衡

方向沿雪地魔毯斜向上；

（2）游客在滑雪道上时

联立得：

17. 汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，产生明显的滑动痕迹，即常说的刹车线。由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m/s2，刹车线长为14m，求：(1)该汽车刹车前的初始速度的大小；

(2)该汽车从刹车至停下来所用时间。

【答案】(1)14m/s；(2)2s

【解析】

【详解】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式得

v2−v02＝2ax

解得

(2)汽车从刹车速度减为零的时间为

18. 某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面48m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10m/s2．

求：(1)燃料恰好用完时火箭的速度；

(2)火箭上升离地面的最大高度．

【答案】(1) （2）76.8m

【解析】

【分析】根据平均速度公式列式求解；火箭推力消失后，由于惯性，继续上升，做上抛运动，根据速度位移公式求解继续上升的高度，最后得到总高度．

【详解】（1）上升阶段根据位移时间公式：

代入数据解得：

根据速度时间公式可得：

（2）燃料用完时由速度位移公式可得：

上升的最大高度为：h=x1 +x2=76.8m

【点睛】本题考查了匀加速直线运动的基本公式及竖直上抛、自由落体运动的基本公式的直接应用，要注意火箭燃料耗尽后还会继续上升，最后做自由落体运动．

19. 持续性暴雨会影响道路交通安全，某高速公路直线车道上．一辆轿车正以v1=30m/s的速度高速行驶．突然发现前方s0=40m处有一辆货车在同一车道上同向匀速行驶，为了避险，轿车司机经过t=0.5s的反应时间后紧急刹车．已知轿车刹车后要经过s=112.5m才停下来，两车刚好没有相撞，求：

（1）轿车刹车后减速运动的加速度大小a；

（2）货车匀速行驶速度v2．

【答案】(1)  (2)

【解析】

【详解】(1)轿车刹车后做匀减速直线运动，有：

解得轿车刹车后减速运动的加速度大小为：

(2)两车刚好没有相撞即为速度相等时刚好追上，设轿车减速到与货车速度相等的时间为t1，则有：

此过程货车的位移为：

轿车的位移为：

刚好相撞满足的位移关系为：

联立各式解得货车匀速行驶的速度：

或(舍去)