北京市清华大学附属中学2022-2023学年高一物理上学期期中试题（Word版附解析）

高一第一学期期中试卷物理（清华附中高22级）2022.11一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共30分）1.下列物理量中，属于标量的是（　　）A.路程B.速度C.加速度D.力【答案】A【解析】【分析】【详解】A．路程只有大小，没有方向，是标量，故A正确；B．速度既有大小也有方向，是矢量，故B错误；C．加速度既有大小也有方向，是矢量，故C错误；D．力既有大小也有方向，是矢量，故D错误。故选A。2.—个轻质弹簧秤，平放在光滑的水平桌面上，它的两端各受到一个方向相反、大小都是10N的拉力作用，则这弹簧秤的示数为（  ）A.10NB.0C.20ND.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】弹簧秤的读数等于弹簧一端受到的拉力，故这弹簧秤的示数为10N。故选A。3.在如图所示的四个图象中，表示汽车做匀加速直线运动的是(　　)A. B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．x-t图象的斜率等于速度，倾斜的直线斜率不变，表明物体的速度不变，做匀速直线运动，可知，AB两图均表示汽车做匀速直线运动，故AB错误；C．该图中速度均匀增大，加速度不变，说明汽车做匀加速直线运动，符合题意．故C正确．D．该图中速度不随时间而变化，说明汽车做匀速直线运动．故D错误。故选C。点睛：本题是图象问题，由图线形状直接读出物体速度的变化，关键要抓住速度图线的“斜率”等于加速度，位移图象的斜率等于速度．4.人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是（  ）A.人受的摩擦力的方向是向下的B.人受的摩擦力大于重力C.人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大D.人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大【答案】D【解析】【详解】AB．人匀速上爬，则受力平衡，对人受力分析：受竖直向下的重力，则一定受竖直向上的摩擦力，且摩擦力与重力大小相等，故AB错误； CD．由于是静摩擦，摩擦力大小与人握旗杆所用压力无关，与重力大小相等，故C错误，D正确。故选D。5.短跑运动员在100m竞赛中，测得7s末的速度是9m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在全程内的平均速度为（）A.9m/sB.10m/sC.9.6m/sD.10.2m/s【答案】B【解析】【详解】由题意可知，短跑运动员在100m竞赛中，位移是100m，10s末到达终点，根据平均速度的定义式可知，运动员在全程内的平均速度为故选B。6.关于物体的加速度，下列说法中正确的是（）A.物体的速度变化越快，它的加速度也一定越大B.物体的速度越大，它的加速度一定越大C.运动的物体一定有加速度D.物体的速度为零，它的加速度也一定为零【答案】A【解析】【详解】A．根据加速度的物理意义，加速度大的，速度变化快，加速度小的，速度变化慢，故A正确；BD．根据加速度的定义，速度的大小，与加速度的大小没有必然联系，速度大，加速度可能为零，速度为零，加速度可能很大，故BD错误；C．根据加速度的定义，说明，有速度的变化就必然有加速度，运动的物体并不能说明有速度变化，比如匀速直线运动的物体，就没有加速度，故C错误。故选A。7.如图所示，A、B两个木块叠放在水平桌面上，B对桌面施加一个竖直向下的压力．该压力是由于（） A.A发生弹性形变产生的B.B发生弹性形变产生的C.桌面发生弹性形变产生的D.桌面和A发生弹性形变产生的【答案】B【解析】【详解】B对桌面施加一个竖直向下的压力．该压力是B发生了向上的形变，要恢复原状，产生了向下的弹力，即对桌面的压力．故B正确，A、C、D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道弹力产生的原因，知道是施力物体发生形变要恢复原状而产生的．8.为研究自由落体运动，实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为1.2×10-2s，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为（）A.3.5mB.5.0mC.6.5mD.8.0m【答案】B【解析】【详解】照相机的曝光时间即为石子从A下落到B的时间，由图可知，曝光时间内石子下落了约两块砖的距离，即因此AB段石子的平均速度为由于照相机曝光时间很短，且匀变速直线运动某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此这个速度很接近石子下落到A位置的瞬时速度，故石子下落到A位置时的速度约为，根据可得 因此拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为故选B。9.一段高速公路上限速，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是（）A.计算汽车速度的表达式B.计算汽车速度的表达式C.若，，照相机将会拍照D.若，，照相机不会拍照【答案】A【解析】【详解】AB．计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为故A正确，B错误；C．若，，则汽车的速度为未超速，故照相机不会拍照，故C错误；D．若，，则汽车的速度为已超速，故照相机会拍照，故D错误。故选A。10.频闪摄影是研究运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图，以下落过程中的某一点为原 点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量出各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4。为了利用频闪照片验证小球自由下落运动是匀加速直线运动，在误差允许范围内，以下几种数据处理方案合理的是（　　）A.利用数据作图，看图线是否为一条直线B.利用数据作图，看图线是否为一条直线C.看各位置坐标值x1、x2、x3、x4是否成等差数列D.看各相邻位置坐标差值（）、（）、（）、（）是否成等差数列【答案】D【解析】【详解】AB．以下落过程中的某一点为原点，小球自由下落到原点的速度不为零，设为v0，匀变速运动的x-t关系式是可以看出x-t与x-t2图线都不一条直线，故无法用x-t与x-t2图线是否是一条直线来判断是否是匀加速直线运动，AB错误；CD．为了证明自由落体运动是否匀加速直线运动，可根据连续相等时间内的位移差是否是恒量来证明；由图可知，连续相等时间内的位移分别是：（）、（）、（）、（），如果它们是等差数列，则后一项与前一项的差是定值，满足连续相等时间内的位移差是恒量，故可证明其为匀加速运动；如果不是等差数列，则证明不是匀加速运动，C错误D正确。故选D。二、多项选择题（本题共4小题，在每小题的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题3分，共12分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）11.作用在同一物体上的两个力。则它们的合力大小可能值是（）A.B.C.D.【答案】ACD 【解析】【详解】二力合成的合力范围为所以、的合力范围为故B错误，ACD正确。故选ACD。12.从地面以的初速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，当物体运动到距地面高处时，它运动的时间和速度的大小分别是（　　）A.，B.，C.，D.，【答案】BC【解析】【分析】【详解】竖直上抛时，根据代入数据得，由可得，（负号表示方向竖直向下）故选BC。13.如图所示，放在水平面上的物体M上叠放着物体m，m和M之间有一段处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则M和m受力情况（　　） A.m受到向右的摩擦力B.M给地面的摩擦力向右C.地面对M的摩擦力向右D.地面对M无摩擦力作用【答案】AD【解析】【详解】A．以m为研究对象，压缩状态的弹簧对m有向左的弹力，由平衡条件得，m受到向右的摩擦力，故A正确；BCD．以整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对M没有摩擦力，故BC错误，D正确；故选AD。14.如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M始终保持静止，则在此过程中（）A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小可能一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BCD【解析】【详解】A．根据M均保持静止，N动态平衡进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如图所示可见，在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，A错误；B．由A项分析可知M所受细绳的拉力大小一直增加，B正确；CD．对于M的受力，设物块M的质量为m，开始时可能是 当T不断增大时，f减小。当时随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大。也可能是当T不断增大的时候，摩擦力f增大，CD正确。故选BCD。三、作图与填空题（本题共4小题，共18分）15.如图，一物体静止放在斜面上，并给物体施加一竖直向下的压力F，斜面静止在水平地面上，请在答题卡上分别画出物体、斜面的受力示意图。【答案】；【解析】【详解】对物体受力分析，由于物体静止在斜面上，故其受力示意图如下对斜面受力分析，结合牛顿第三定律，其受力示意图如下 【点睛】分析受力时，需根据物体的状态，确定物体是否受到摩擦力作用。对于斜面需要判断是否受到地面所给的摩擦力。画出受力图后，需要验证受力情况是否满足物体及斜面所处的状态。16.如图，两个分力，一个沿方向，另一个沿方向，两分力的大小分别为、，请结合力的图示及平行四边形定则，利用画图法测量出合力的大小____________，测得合力的大小为____________N。【答案】①.②.9.2【解析】【详解】[1]结合力的图示及平行四边形定则，画出两个力的合力F如图[2]根据对角线的长度和选定的标度，可测得合力大小约为9.2N。17.某同学用图所示装置测定做自由落体运动物体的重力加速度大小（已知打点计时器电源的频率为50Hz）。 （1）打出的纸带如图所示，可以判断实验时重物连接在纸带的___________端（选填“左”或“右”）（2）打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为___________m/s，所测得的重力加速度大小为___________m/s2。（均保留两位小数）【答案】①.左②.1.17③.9.75【解析】【详解】（1）[1]重物加速下落，由纸带看出，由左向右相邻相等时间段内位移增大，故实验时重物连接在纸带的左端。（2）[2]打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为[3]根据逐差法可得18.在“探究两个互成角度力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拄上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。 （1）判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是___________A．F的大小等于F1与F2的大小之和B．使橡皮条伸长相同的长度C．使橡皮条上的结点到达同一位置（2）实验中需要标记或者记录的信息有___________A．橡皮条的原长B．橡皮条原长时结点的位置C．力F的大小和方向D．力F1、F2的大小和方向（3）下列措施可以减小实验误差的是___________A．橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°C．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些【答案】①.C②.CD③.CD【解析】【分析】【详解】（1）[1]判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是使橡皮条上的结点到达同一位置，表示力的大小与方向都是相同的，选项C正确；（2）[2]实验中需要标记或者记录的信息有力F的大小和方向及力F1、F2的大小和方向，以便于画出它们的力的图示并加以比较，选项CD正确；（3）[3]C．可以减小实验误差的是用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行，选项C正确； D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，以便于标出拉力的方向来，选项D正确；A．而橡皮条不一定要与两绳套夹角平分线在同一直线上，选项A错误；B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角不必要等于90°，选项B错误。故选CD。19.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为____________。其中乙弹簧的劲度系数为____________。若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧____________（填“甲”或“乙”）。【答案】①.弹簧已经超过了弹簧的弹性限度②.200③.甲【解析】【详解】[1]由胡克定律可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比，F−x图象是直线，由图示图象可知，当拉力较大时，图象向上发生弯曲，这是由于弹簧已经超过了弹簧的弹性限度造成的。[2]由图示图象可知，乙弹簧的劲度系数[3]由图示图象可知，甲弹簧的劲度系数要制作一个精确度较高的弹簧秤，要求在同样力的作用下，形变量要更大，所以应选劲度系数较小的弹簧甲。四、论述计算题（本题共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。20.在滑雪场坡道上，小明由静止开始下滑，经他的滑行速度达到，若小明在坡道上的运动可看作匀加速直线运动，求： （1）下滑过程中的加速度大小；（2）在内下滑的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）由得（2）由得21.如图所示，在水平地面上用绳子拉一个质量为的箱子，绳子与地面的夹角为，拉力时箱子恰好匀速移动。取，，。试求：（1）地面所受的压力大小；（2）箱子所受的摩擦力大小和方向；（3）地面和箱子之间的动摩擦系数。【答案】（1）400N；（2）80N，方向向左；（3）0.2【解析】【详解】（1）以箱子为研究对象，分析受力情况如图 竖直方向受力平衡代入数据解得地面对箱子的支持力根据牛顿第三定律，地面所受的压力大小（2）水平方向受力平衡代入数据解得方向向左（3）由可得22.小明利用木块做了几个跟摩擦力相关的实验，木块的质量为0.5kg，取。（1）如图所示，小明同学用垂直于墙的力F将木块压在竖直墙上，墙和木块之间的动摩擦因数为 ，已知力F=15N，求：①若木块下滑，木块受到的墙面的摩擦力的大小．②若将压木块的力增大到2F，木块静止，求木块受到的摩擦力的大小．（2）如图所示，小明同学将木块夹在两长木板之间，左右两边对木板的水平压力大小相等，木块可在两长之间以的速度竖直向下匀速下滑．如果保持两水平压力的大小方向不变，要使木块以的速度匀速向上滑动，那么对木块竖直向上的推力应多大？【答案】（1）3N；5N（2）10N【解析】【分析】【详解】（1）①木块一侧受到的摩擦力②静止受力平衡，竖直方向（2）匀速滑动受力平衡，下滑时则上滑时23.借助于合适的思想方法，可以尝试分析一些陌生的问题，可以把复杂问题简单化。（1）每个物体都可视为由若干个质点构成。一个物体的重心是物体内各质点所受重力的合力的作用点。对于质量均匀的线状物体，沿线状方向建立一维坐标系，若重心坐标为，则满足：其中，、代表第n个质点的质量和位置坐标。如图，放在水平桌面边缘的物体，可允许其部分伸出桌外而能保持平衡，前提条件是：物体的重心必须在桌子的正上方。A、B、C是三个形状一样、质量分布均匀的薄木条，长都为l，它们的质量分别为m、、，水平叠放在一起，放在水平桌面上，端面与桌边平行。A木条放在B上，右端相对B右端有伸出；B木条放在C上，右端相对C右端有伸出。建立以桌边O为原点，水平向右的坐标系，为保证三木条不翻倒，木条C伸出桌边的长度不能超过多少？（2）如图所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为和 。空气中声音传播的速率为，设，空气相对于地面没有流动。若声源相继发出两个声信号，时间间隔为，请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题可知，C伸出的长度为，A的重心坐标为B的重心坐标为C的重心坐标为则为保证三木条不翻倒解得故不能超过。（2）设为声源S发出两个信号的时刻，为观察者接收到两个信号的时刻。则第一个信号经过时间被观察者A接收到，第二个信号经过时间被观察者A接收到。且设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示，可得 由以上各式，得24.请设计一个测量纸跟桌面之间动摩擦因数的方法，画出示意图，说明测量方法，写出测量的计算式。【答案】答案见详解【解析】【详解】将一物块用纸包好，用弹簧秤测出其重力G，将物块放在水平桌面上，用弹簧秤拉着物块做匀速直线运动，读出弹簧秤的读数F，如图所示由二力平衡可知，此时物块受到的支持力N等于G，滑动摩擦力等于F，可得动摩擦因数为【点睛】因为滑动摩擦因数与接触面有关，故需要保证纸张和桌面始终接触。但由于单张纸张质量较轻，故可借助其他物体增加对桌面的压力，但需保证所增加的物体与纸张保持相对静止。在结合滑动摩擦力的计算方法进行解答。