上海市实验学校2022-2023学年高一物理上学期期中试题（Word版含解析）

上海市实验中学2023学年度第一学期高一物理期中试卷（本卷中g取10）一、单项选择题（本大题15小题，每小题3分。共计45分）1.下列物理量中属于标量的是（　　）A.速度B.位移C.平均速度D.时间【答案】D【解析】【详解】既有大小又有方向的物理量叫做矢量，例如：速度、平均速度、位移。只有大小没有方向的物理量叫做标量，例如：时间、路程、质量。故选D。2.物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是（）A.伽利略B.牛顿C.亚里士多德D.笛卡尔【答案】A【解析】【详解】伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，故选A.3.下列哪些情况中可将运动物体看成质点（　　）A.奥运会上我国选手以优美的空中姿态和默契的配合，夺得跳水金牌B.研究气流对足球旋转的影响C.计算火车通过一座桥梁的时间D.研究“神舟七号”飞船绕地球飞行的轨道【答案】D【解析】【详解】当物体的形状、大小等对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点。A．跳水运动过程中，需要观察运动员的姿态，不能看成质点，A错误；B．研究气流对足球旋转的影响，足球的大小不能忽略，不能看成质点，B错误；C．计算火车通过一座桥梁的时间，火车的长度不能忽略，不能看成质点，C错误； D．研究“神舟七号”飞船绕地球飞行的轨道，飞船的大小、形状等可以忽略，可以看成质点，D正确。故选D4.如图，将质量为m物体A在竖直墙面上某处由静止释放。在它沿粗糙竖直墙面下落过程中，不计空气阻力，物体A的受力示意图是（　　）A.B.CD.【答案】A【解析】【详解】物体水平方向不受力，竖直方向只受重力作用，受力如图所示故选A。5.物体做竖直上抛运动（不计空气阻力），以下说法正确的是（　　）A.物体在上升过程和下降过程的位移相同B.物体上升到最高点与从最高点返回抛出点的时间相等C.物体在上升过程和下降过程的加速度大小相同，方向相反D.物体在最高点时的瞬时速度和加速度都为零 【答案】B【解析】【详解】A．物体做竖直上抛运动，上升过程和下降过程的位移大小相等，方向相反，A错误；B．根据对称性可知，物体上升到最高点与从最高点返回抛出点的时间相等，B正确；C．物体在上升过程和下降过程的加速度都为重力加速度，大小方向都不变，C错误；D．物体在最高点时的瞬时速度为零，加速度为重力加速度，D错误。故选B。6.如图所示，质量分布均匀的光滑小球处于静止状态，所有接触面均固定，小球受到两个弹力作用的图是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．小球处于静止状态，重力和水平面的弹力平衡，竖直面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故A图中球只受一个弹力作用，故A错误；B．小球处于静止状态，重力和水平面的弹力平衡，斜面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故B图中球只受一个弹力作用，故B错误；C．小球处于静止状态，重力和水平面的弹力平衡，斜面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故C图中球只受一个弹力作用，故C错误；D．对小球受力分析，根据平衡条件可知小球受重力，两个接触面的弹力，故D正确。故选D。7.质点运动的位移s与时间t的关系如图所示，其中运动方向发生变化的是（　　） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，质点一直沿着正方向运动，故A错误；B．由图可知，质点一直沿着负方向运动，故B错误；C．由图可知，质点先向正方向运动，再向负方向运动，故C正确；D．由图可知，质点一直沿着正方向运动，故D错误。故选C。8.如图所示是物体在某段直线运动过程中的图象，在和时刻的瞬时速度分别为和，物体在到的过程中（　　）A.加速度增大B.平均速度C.平均速度D.平均速度【答案】D【解析】【详解】A．图象斜率的绝对值表示加速度大小，由图可知物体的加速度减小，故A错误；BCD．如图 构造一个如图甲所示匀减速直线运动，有匀变速运动的推论平均速度等于初末速度的平均值可知甲所示运动在到间的平均速度等于；又因为平均速度等于位移除以时间，由图可知，物体在到间的的位移要小于匀减速运动的位移，故物体的平均速度要小于匀减速在到间间的平均速度，故D正确，BC错误。故选D。9.甲、乙两物体沿同一直线运动,如图为他们运动的s-t图,则(　)A.甲、乙在t2时刻相遇B.甲、乙在t1时刻相距s0C.甲的速率小于乙的速率D.甲做减速运动，乙做加速运动【答案】C【解析】【详解】A.s−t图线的交点为两物体相遇的点，故t2时刻二者没相遇，A错误；B.乙在t1时刻位移为0，甲在t1时刻位移小于s0，故甲、乙在t1时刻相距的距离小于s0，B错误；C.图线的斜率表示速度，可知甲的速率小于乙的速率，C正确；D.甲乙均做匀速直线运动，D错误；10.一运动员只用双手紧握住竖直的杆匀速攀上和匀速滑下时，他双手所受的摩擦力分别为 和，则这两个摩擦力的方向（　　）A.都竖直向上B.都是竖直向下C.竖直向上D.竖直向下【答案】A【解析】【详解】运动员匀速攀上过程受力平衡，竖直方向受到重力和静摩擦力，由于重力向下，根据二力平衡，的方向竖直向上，大小等于重力；运动员匀速下滑过程受力平衡，竖直方向受到重力和滑动摩擦力，由于重力向下，根据二力平衡，的方向竖直向上，大小等于重力，所以这两个摩擦力的方向都竖直向上。故选A。11.雾天开车在高速上行驶，设能见度(驾驶员与能看见的最远目标间的距离)为30m，驾驶员的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过（　　）A.10m/sB.15m/sC.10m/sD.20m/s【答案】B【解析】【详解】驾驶员反应过程中，汽车做匀速直线运动，行驶距离为汽车刹车减速至0，逆过程可视为初速度为0的匀加速直线运动，根据速度位移关系可知解得最大速度为ACD错误，B正确。故选B。12.用光电门测瞬时速度实验中，导轨上小车经过光电门时，其上的挡光片将光遮住，光电门 可自动记录遮光时间，测量挡光片的宽度为，用近似代表小车刚通过光电门时的瞬时速度，为使更接近瞬时速度，正确的措施是（　　）A.使小车的释放点更靠近光电门B.提高测量挡光片宽度的精确度C.换用宽度更窄的挡光片D.增大导轨与水平面的夹角【答案】C【解析】【详解】瞬时速度表示物体在某一时刻或经过某一位置的速度，应用极限思想，在实践中趋近于0的情况下，平均速度可以近似看成瞬时速度，所以要计算通过光电门的瞬时速度，需要缩短通过（遮光）时间。A．使小车的释放点更靠近光电门，小车通过光电门的速度更小，通过时间更长，A错误；B．提高测量挡光片宽度的精确度，不能改变通过时间，B错误；C．换用宽度更窄的挡光片，可以使通过时间更短，C正确；D．增大导轨与水平面的夹角，在小车距离光电门较近的情况下，不能明显缩短遮光时间，D错误。故选C。13.如图所示，保持两个共点力、大小不变，使两者的夹角从60°逐渐增大到120°，则在此过程中，其合力大小（　　）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后 增大【答案】B【解析】【详解】力是矢量，合成遵循平行四边形定则，两个共点力、大小恒定，根据平行四边形定则，两个分力的夹角越大，合力越小。故B正确。14.物体从A点由静止出发，先以大小为的加速度做匀加速直线运动到某速度v后，立即以大小为的加速度做匀减速直线运动至B点，速度恰好减为零，所用总时间为t。若物体以速度匀速通过AB，所用时间也为，则下列表达正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．当物体匀速通过A、B两点时当物体先匀加速后匀减速通过A、B两点时，根据平均速度公式，总位移解得故A错误；BCD．匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和可得 故B正确，CD错误。故选B。15.检测车在一段平直路段以的速度匀速行驶，某时刻检测车使用测距传感器测量该路段前方车辆的行驶情况。计时开始时检测车距离前车，检测发现，后前车开始刹车做匀减速运动，后两车距离保持不变，两车之间的距离随时间的变化关系如图所示，则（　　）A.前车内的行驶速度为B.前车刹车的加速度大小为C.后两车距离为D.后前车停止行驶【答案】B【解析】【详解】A．依题意，由运动学公式可知，0~10s内，有由图像可知联立解得则0~10s内前车行驶速度为25m/s，故A错误；BD．由图可知，16s后前后两车距离保持不变，则两车均以10m/s的速度匀速行驶，前车刹车的加速度大小为 故B正确，D错误；C．16s后两车距离为故C错误。故选B。二、填空题（本大题共5小题，每小题4分，共计20分）16.对于自由落体运动，物体下落后1s内、2s内、3s内的位移之比为________________；第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为________________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]根据可得物体下落后1s内、2s内、3s内的位移之比为；[2]根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等时间内的位移之比为可知第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为，根据可知第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为。17.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm，此弹簧的劲度系数为________N/m：若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为________cm。【答案】①.②.20【解析】【详解】[1]根据胡克定律可得解得弹簧的劲度系数为[2]若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，则此时弹簧的伸长量为 弹簧长度变为18.若四个大小分别为2N、3N、4N、12N的共点力在同一个平而内，则它们的合力最大值为________N，最小值为________N。【答案】①.21②.3【解析】【详解】[1]当分力共线同向时，它们的合力最大[2]因为所以它们的合力最小值为19.如图所示，A、B两物体相距时，A正以的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是______．【答案】①.7.5②.14【解析】【详解】因为B在减速运动中的平均速度，大于，故A在B停止运动后才会追上B．由于B做匀减速直线运动，加速度，初速度，故B在匀减速中的位移，所以A追上B时A的位移，所以A追上B的时间；因为B做匀减速直线运动，所以 当时，A、B间距离最大：此时B的位移：，又据，当时B做匀减速的时间，此时A的位移：，由题意知，此时AB间距离．【点睛】A作匀速直线运动，B作匀减速直线运动，A追上B时，A的位移比B的位移大5m，在追上之前，最大位移的临界条件出现在A、B速度相等的时候，根据匀变速直线运动和匀速运动的规律求出两者间的最大距离．20.小球A匀速上升，速度为4m/s，经过时间t上升一段高度h．小球B以10m/s的初速度竖直向上抛出(空气阻力不计)，经过时间t上升高度也为h.．则：小球B运动的平均速度为__________m/s；小球B在t秒末时的速度为___________m/s．【答案】①.4②.-2【解析】【详解】小球A匀速上升，则，而小球B经过时间t上升高度也为h，根据平均速度的定义则，小球B做匀变速运动，根据可知t时刻的速度为．三、实验题（共10分）21.某同学做“共点的两个力的合成”实验，实验作图如右图所示，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点。（1）测力前，要先对弹簧测力计进行的必要操作是________________。用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮条时，需将橡皮条与细绳的结合点拉到________（选填：“相同”或“不同”）位置。 （2）图中________是用两个测力计测量再由作图得到的，________是用一个测力计测量直接得到的。（选填：“F”或“”），比较F和的大小和方向，可以得出结论：在实验误差允许的范围内，力的合成遵循________________________。【答案】①.校零②.相同③.F④.⑤.平行四边形定则【解析】【详解】（1）[1]测力前，要先对弹簧测力计进行的必要操作是其进行校零。[2]用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮条时，需将橡皮条与细绳的结合点拉到相同位置。（2）[3][4]、合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值，而其实验值是指用一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值，由此可知是、合力的理论值，是合力的实验值；[5]比较F和的大小和方向，可以得出结论：在实验误差允许的范围内，力的合成遵循平行四边形定则。四、计算题（22题9分，23题8分，24题8分，共计25分）22.一辆卡车初速度为10m/s，以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，试问(1)卡车在前4s内的位移多大？(2)卡车在第6s内的平均速度多大？(3)经过200m速度和所需时间。【答案】(1)56m；(2)21m/s；(3)30m/s；10s【解析】【详解】(1)卡车在前4s内的位移(2)卡车在第5s末的速度卡车在第6s末的速度卡车在第6s内的平均速度(3)经过200m的速度 所需时间23.一电梯，启动时匀加速上升，加速度为，制动时匀减速上升，加速度为，到达楼顶速度恰好为零，楼高52m，若上升的最大速度为。求；（1）如果电梯先加速上升，然后以最大速度匀速上升，最后减速上升到楼顶的时间是多少？（2）如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为16s。上升的最大速度是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）电梯加速到最大速度所用时间为加速过程上升的高度为电梯减速过程所用时间为减速过程上升的高度为则电梯匀速过程上升的高度为电梯匀速过程所用时间为 则电梯上升到楼顶的时间为（2）设最大速度为，则匀加速上升的高度为匀加速阶段的时间为匀速上升的高度为匀减速上升的高度为匀减速阶段的时间为又，其中，联立可得解得或者（舍去） 24.有三个力、、作用于同一点O，并在同一平面内，互成角。求：（要求写出求解过程—即画图加表达式或写出足够清楚的文字说明）（1）若三个力大小都为，如图1所示，求它们的合力的大小；（2）第（1）问中，将顺时针旋转，求它们的合力的大小；（3）若三个力大小分别为、、，如图2所示，求它们的合力的大小。【答案】（1）0；（2），水平向右；（3），与水平方向成斜向右下方【解析】【详解】（1）先合成、，根据力的平行四边形定则与几何关系可得如图竖直向上，又、的合力与等大反向，所以、、的合力等于0。（2）将顺时针旋转，以水平方向为轴，竖直方向为轴建立直角坐标系，如图 轴轴、、的合力水平向右。（3）以水平方向为轴，竖直方向为轴建立直角坐标系，如图轴轴、、的合力，与水平方向成斜向右下方。五、附加题（25题5分，26题5分，27题5分，28题5分。共计20分） 25.如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为16m，M、N为空管的上、下两端。空管由静止开始竖直向下做加速运动，加速度，同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，求小球通过空管的时间为________。【答案】【解析】【详解】设经过小球回到空管上端，经过小球回到空管下端，以竖直向下为正，则小球通过空管的时间为26.如图，三个轻质杆的一端固定在一起，另一端分别通过铰链固定于竖直墙上，OA、OD杆位于水平面上且与墙的夹角均为，OC杆位于竖直平面且与墙的夹角为，当O端悬挂一个质量为的静止物体时，OC杆上的弹力大小为________________；OD杆上的弹力大小为________________。 【答案】①.②.【解析】【详解】[1]设OC杆上的弹力大小为，以小球为对象，竖直方向根据受力平衡可得解得[2]根据对称性可知，OD杆上的弹力与OA杆上的弹力大小相等，设为，以小球为对象，水平方向根据受力平衡可得解得OD杆上的弹力大小为27.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是________________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是________________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 【答案】①.先变大后变小②.一直变小【解析】【详解】[1]对O点受力分析，受重力和两个杆沿着杆的拉力，若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，相当于重力反向（逆时针）转动90度，如图从图可以看出，当重力方向等效逆时针转动时，两个杆的弹力的合力也逆时针转动，杆AO的弹力先变大后变小，而杆BO的弹力一直变小。[2]若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，相当于重力反向（顺时针）转动90度，如图从图可以看出，当重力等效顺时针转动时，杆OA弹力变小，杆OB弹力也变小。28.一质点沿直线运动，其速度随时间变化的关系图像恰好是与坐标轴相切的圆弧，如图所示，则质点在10s的加速度大小________________。 【答案】【解析】【详解】[1]根据图像的切线斜率表示加速度，如图所示质点在10s的加速度大小等于图像切线的斜率绝对值，由图中几何关系可得可得则有结合图形意义，为速度变化量大小，为所用时间，设圆弧的半径为，质点在10s 的加速度大小为