2022-2023学年重庆市西南大学附属中学高一上学期期中物理试题含解析

这是一份2022-2023学年重庆市西南大学附属中学高一上学期期中物理试题含解析，共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
  西南大学附中2022-2023学年度上期期中考试高一物理试题（满分：100分，考试时间：75分钟）一、单项选择题（本题共9小题，每小题4分，共36分，每小题只有一项符合题目要求。）1. 在如图所示的照片中，关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是(     )A. 甲图是一列在12:35~20:07之间由厦门北开往武汉的动车，12:35是指动车运动时间B. 乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点，它在运动一周的过程中，其平均速度不为零C. 丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同D. 丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众可以把她们视为质点【答案】C【解析】【详解】A、12：35是指动车发车的时刻，故A错误；B、由于运动一周的位移为零；故平均速度为零，故B错误；C、为了比赛的公平，应使运动员跑相同的路程；因内道的半径小，故为了让所有人路程相同，内道的运动中要在后面，而外道上的运动员要在前面，故C正确；D、研究跳舞的姿态时，其大小和形状不能忽略，故不能看作质点；故D错误；2. “打羽毛球”是一种常见的体育健身活动。在一次羽毛球比赛中，羽毛球以水平速度飞来时，运动员迅速挥拍使羽毛球以水平速度反弹。若球拍击打羽毛球的时间为，则在运动员击球过程中，羽毛球的平均加速度为（　　）A. ，方向与相同 B. ，方向与相同C. ，方向与相同 D. ，方向与相同【答案】B【解析】【详解】以方向为正，则在运动员击球过程中，羽毛球的速度改变量为所以羽毛球加速度为方向与相同。故选B。3. A、B两个物体在同一直线上运动，速度图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A. A、B运动方向相反 B. 内A、B的位移相同C. 时A、B的速度相同 D. A的加速度比B的加速度大【答案】C【解析】【详解】A．由图看出，速度均为正值，说明A、B都沿正方向运动，它们的运动方向相同。故A错误；A．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，可知内B的位移大于A的位移，故B错误；C．由图读出，在时，A的速度等于B的速度。故C正确；D．图象斜率表示物体的加速度，根据图象可知AB的斜率大小相等，即二者加速度大小相等，故D错误。故选C。4. 如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度大于原长，若用一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A，直到把A拉动，在A被拉动之前的过程中，令弹簧对A的拉力为F＇，地面对A的摩擦力为f。下列说法正确的（　　）A. F＇方向保持不变，f方向保持不变B. F＇大小保持不变，f先减小后增大C. F＇一直在增大，f 一直在减小D. 物体被拉动瞬间，拉力F的大小等于物体A与地面间的最大静摩擦力【答案】B【解析】【详解】初始状态静摩擦力向右时，设弹簧形变量为x，由平衡条件得解得，物体运动前，x不变，随着拉力F的增大，静摩擦力f减小，当时 ，F再增大，静摩擦力向左；当静摩擦力向左时，由平衡条件得，物体运动前，x不变，随着拉力F的增大，静摩擦力f增大；物体被拉动瞬间，静摩擦力达到最大值，；在物体运动前，，x不变，F＇不变。综上所述，F＇始终保持不变，f先减小后增大，物体被拉动瞬间，拉力F的大小等于物体A与地面间的最大静摩擦力与弹簧弹力之和。故选B。5. 一实心圆柱体的轴截面为矩形ABCD，底面直径，高，若有一蚂蚁沿圆柱体表面从A点爬到C点觅食，要想全程沿最短路径爬行，下列说法正确的是（　　）A. 位移为14cm B. 位移为10cm C. 路程为14cm D. 路程为10cm【答案】B【解析】【详解】蚂蚁的位移为路程故选B。【点睛】将圆柱的侧面展开成矩形后进行分析解答。6. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】运动员起跳到达最高点瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动，根据初速度为零匀加速运动，连续相等的相邻位移内时间之比等于可知即故选C。7. 在创建文明城市过程中，我市开始大力推行文明交通“车让人”行动，如图所示，以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一位老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8m。该车减速时的加速度大小为5m/s2.，则下列说法中正确的是（　　）A. 如果驾驶员立即刹车制动，则t=2s时，汽车离停车线的距离为2mB. 如果在距停车线6m处开始刹车制动，汽车能在停车线处停下C. 如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车刚好能在停车线处停下D. 如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车刚好能在停车线处停下【答案】D【解析】【详解】AB．如果驾驶员立即刹车制动，则汽车停止运动时经过的时间运动的距离t=2s时汽车离停车线的距离为8m-6.4m=1.6m，如果在距停车线6m处开始刹车制动，汽车停车的位置将超过停车线，选项AB错误；C．如果驾驶员的反应时间为0.4s，汽车停下时运动的位移则汽车停下时将越过停车线，选项C错误；D．如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车停下时运动的位移则汽车刚好能在停车线处停下，选项D正确。故选D。8. 一质点以某以初速度做匀减速运动，经5s停下来，则它在第1秒内、第3秒内、第4秒内的平均速度之比为（　　）A 1：3：4 B. 1：5：7 C. 9：5：3 D. 9：7：3【答案】C【解析】【详解】将匀减速运动看成初速度为零的匀加速运动，根据位移公式可知前1s内、前2s内、前3s内、前4s内、前5s内位移比值为可知第1秒内、第3秒内、第4秒内的位移比值为则第1秒内、第3秒内、第4秒内的平均速度之比为故C正确，ABD错误。故选C。9. 如图所示，A、B、C三个物体的质量是mA=m，mB=mC=2m，A、B两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C用劲度系数k2的弹簧相连，弹簧k1一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连．开始时，A、B两物体在同一水平面上，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦．现用竖直向下的力缓慢拉动A物体，在拉动过程中，弹簧、与A、B相连的绳子始终竖直，到C物体刚要离开地面（A尚未落地，B没有与滑轮相碰）， 此时A、B两物体的高度差(　   　)A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】开始时：弹簧k2处于压缩状态，压缩量为，k1伸长量；C物体刚要离开地面时，弹簧k2的弹力为2mg，弹簧k2处于伸长状态，伸长量为；k1伸长量；A下降的距离：∆hA=（+）+2（-）=+；B上升的高度：∆hB=+=；则AB的高度差：∆hA+∆hB=+，故选C.二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，）10. 下列关于弹力和摩擦力的说法中错误的是（    ）A. 有摩擦力的接触面间必定有弹力，有弹力的接触面也一定有摩擦力B. 摩擦力的大小一定与物体所受的正压力大小成正比C. 轻杆的弹力方向可以不在杆所在的直线上D. 摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用【答案】ABD【解析】【详解】A.根据摩擦力与弹力关系可知，有摩擦力的接触面间必定有弹力，有弹力的接触面不一定有摩擦力，故A错误符合题意．B. 滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力大小成正比，静摩擦力大小与压力无关，故B错误符合题意．C. 轻杆不同于轻绳，其弹力的方向可以不在杆所在的直线方向上，故C正确不符合题意．D. 摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，不一定阻碍物体运动，故D错误符合题意．11. 中国书法是一种艺术.在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带，该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇尺压住.则下列关于向右行笔过程中各物体的受力情况的说法正确的是（    ）A. 毛笔对纸的压力可能大于毛笔的重力B. 镇尺受到了向右的静摩擦力C. 白纸受到了3个摩擦力D. 桌面受到了向右的静摩擦力【答案】AD【解析】【详解】A．笔在书写的过程中受到重力、手的作用力以及纸的支持力处于平衡状态，由于手对毛笔的作用力是未知的，所以不能判断出毛笔对纸的压力与毛笔的重力的关系，故A正确；B．白纸始终是静止的，镇纸相对白纸也是静止的，没有运动趋势，则镇纸不受摩擦力作用，故B错误；C．白纸共受到笔和桌面的两个摩擦力作用，故C错误；D．白纸受到了毛笔的向右摩擦力作用，有向右的运动趋势，所以受到桌面的向左的摩擦力，力的作用是相互的，则桌面受到了白纸的向右的摩擦力作用，故D正确．三、非选择题（共54分）12. 某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，，…，，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立v-t坐标系，根据重锤下落的速度作出v-t图线并求重力加速度。（1）图2为纸带的一部分，打点3时重锤下落的速度_______m/s（结果保留3位有效数字）；（2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度，对应的坐标点，并作出v-t图线（  ）；（3）根据图3，实验测得的重力加速度g=_______（结果保留3位有效数字）。【答案】    ①. 1.15    ②.     ③. 9.79【解析】【详解】（1）[1]打点3时重锤下落的速度为（2）[2]作出v-t图线如图所示（3）[3] 根据图3，实验测得的重力加速度为13. 在一根轻质弹簧，受到拉力作用时，其长度会变长，且拉力大小与弹簧长度的增加量之比为定值。该比值反映了弹簧的力学性质，由此定义该比值叫弹簧的劲度系数，用符号k来表示。如果将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看成一根新弹簧，设原弹簧A劲度系数为，原弹簧B劲度系数为；现将弹簧A、B的一端连接在一起，将A、B的另一端也连接在一起，作为新弹簧（记为C）的两端，弹簧C劲度系数为；关于、、的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是；乙同学：和电阻串联相似，可能是；丙同学：可能是。（1）为了验证猜想，同学们设计了相应的实验，装置如图（a）所示。（2）简要实验步骤如下，请完成相应填空。A.将弹簧A悬挂在铁架台上，固定好刻度尺，测量弹簧A的自然长度B.在弹簧A的下端挂上相同的钩码，记下钩码的个数n，并用刻度尺测量弹簧的长度，已知每个钩码的质量为m，实验室所在位置的重力加速度大小为gC.由F=______计算弹簧的弹力，由计算弹簧的伸长量，由______计算弹簧的劲度系数D.改变______，重复实验步骤B、C，并求出弹簧A劲度系数的平均值E.仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，分别求出弹簧B、C的劲度系数的平均值、，比较、、并得出结论。（3）在步骤A中测量弹簧的自然长度时，弹簧上端与刻度尺1cm处刻线对齐，这样会使最后测量的弹簧劲度系数______（选填“偏大”、“偏小”或者“不变”）。（4）图（b）是实验得到的图线，由此可以判断______同学的猜想正确。（5）相类似地，定义一个系统在受到拉力作用时，拉力大小与系统长度增加量的比值叫系统的等效劲度系数，如图（c）中的装置就是我们要研究的一个系统，外力竖直向下作用于与动滑轮相连的挂钩上。滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，细线为不可伸长的轻绳，弹簧的劲度系数为k且质量不计。若定义该系统的长度为系统静止时天花板到挂钩最低点间的距离，则该系统的等效劲度系数为______。A.4k        B.2k        C.0.50k        D.0.25k【答案】    ①. nmg    ②.     ③. 钩码的个数    ④. 不变    ⑤. 乙    ⑥. A【解析】【详解】（2）[1]根据共点力平衡可知[2]根据胡克定律，可得联立，可得[3]改变钩码个数，重复实验。（3）[4]实验中需要的弹簧伸长量是挂钩码后弹簧长度减去弹簧的自然长度，即所以在步骤A中测量弹簧的自然长度时，弹簧上端与刻度尺1cm处刻线对齐，这样会使最后测量的弹簧劲度系数不变。（4）[5]由图可知
 
 整理，可得由此可以判断乙同学的猜想正确。（5）[6]设系统在外力作用下弹簧的伸长量为，弹簧的拉力为F，根据弹簧的劲度系数定义可知，弹簧的劲度系数因动滑轮光滑且质量不计，挂钩质量不计，所以系统静止时，所受外力由动滑轮的特点可知，系统长度增加量为则该系统的等效劲度系数为故选A。14. 如图所示，一辆长L=8m的载货卡车质量为M=1500kg，车厢载有m=500kg的圆柱形钢锭，并用钢丝绳固定在车厢中，钢锭离车厢右端距离l=4m。卡车以的速度匀速行驶，当卡车行驶到某一十字路口前，车头距人行横道处时发现绿灯还有转为黄灯，司机决定让车以加速度加速通过这个路口，重力加速度：（1）请通过计算判断卡车能否在绿灯转黄灯前车尾通过x=5m宽的人行横道；（2）当卡车刚加速行驶t=2s时发现有行人要通过人行横道，司机立刻紧急刹车使车做加速度大小为减速运动，刹车瞬间车厢固定钢锭的钢丝绳脱落，钢锭匀速撞向车头（不计钢锭与车厢间的摩擦），求从卡车开始刹车到钢锭撞上车头经历的时间。【答案】（1）能；（2）1s【解析】【详解】（1）设载货卡车在时间t0内做匀加速运动的位移为s，由运动学公式得解得由于，所以卡车能在绿灯转黄灯前车尾通过人行道。（2）设当卡车加速行驶时速度为v1，由运动学公式得设卡车从开始刹车到钢锭撞上车头运动时间为，位移为，钢锭位移为，可得联立代入相关数据，解得15. 如图所示，质量为的物块与静止的斜面间的动摩擦因数为，可以认为物块与斜面间的最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，斜面倾角，（取，，）。（1）证明滑块如果不受其它作用力，只在重力、支持力、摩擦力作用下不可能在斜面上处于静止状态；（2）如果物块受到水平向右的推力，分析物块将静止还是运动？并求出此时物块所受的摩擦力。【答案】（1）见解析；（2），沿斜面向上【解析】【详解】（1）重力沿斜面向下的分力物体和斜面之间的最大静摩擦力因则滑块如果不受其它作用力，不可能在斜面上处于静止状态。（2）如果物块受到水平向右的推力，则沿斜面方向 方向沿斜面向下；最大静摩擦力因为则木块在斜面上静止，此时物块所受的摩擦力，沿斜面向上。16. 图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为水平感应距离）时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭，图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。（1）求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；（2）若人以的速度沿图中虚线s走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离应为多少？（3）若以（2）的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？【答案】（1）；（2）l=d；（3）【解析】【详解】（1）依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：设门全部开启所用的时间为，由图可得由速度时间关系得联立解得（2）要使单扇门打开，需要的时间为人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为联立解得（3）依题意宽为的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动的距离，速度达到，所用时间为，而后又做匀减速运动，设减速时间为，门又动了由匀变速运动公式，得解得或（不合题意舍去）要使每扇门打开所用的时间为故物体移动的速度不能超过