四川省 2023-2024学年高一上学期期中物理试题（Word版附解析）

成都七中2023—2024学年度上期高2026届半期考试物理试卷考试时间：75分钟满分：100分注意事项：答题前，用蓝色或黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上的指定位置，并用2B铅笔把准考证号对应的标号涂黑；选择题的作答：用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题的作答：用蓝色或黑色签字笔直接答在答题卡上对应的区域内。一、选择题（1-6小题，每题只有一个选项符合题意，每题4分；7-10小题，每题有两个或两个以上的选项符合题意，选对得4分，选对不全得2分，选错或不选得0分，共40分）1.2023年10月27日，成都七中第44届田径运动会顺利开幕，运动员们拼搏奋进夺取佳绩，同学们在观看运动会的同时，也在思考运动中的物理，下列说法正确的是（　　）A.塑胶跑道粗糙不平是为了增加运动员的静摩擦力B.已知运动员100米赛跑从静止加速到10m/s需要6s，可算出它在起跑瞬间的加速度大小C.实心球在空中下降的运动是自由落体运动D.运动员跳高采取背越式比跨越式更容易取得好成绩，是因为背越式过杆时重心更低【答案】D【解析】【详解】A．运动员在跑步时，鞋子和跑道之间产生的是静摩擦力，塑胶跑道粗糙不平是为了增加运动员受到的最大静摩擦力，避免滑到，故A错误；B．从静止加速到10m/s需要6s，可算出运动员在这6s内的平均加速度，不能算出起跑瞬间的加速度大小，故B错误；C．实心球在空中下降时受到了空气阻力的作用，所以不是自由落体运动，故C错误；D．运动员跳高采取背越式比跨越式更容易取得好成绩，是因为背越式过杆时运动员的重心更低，在相同的起跳速度下，重力做的负功更少，从而获得更高的起跳高度，故D正确。故选D。2.如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到外力的个数可能为（） A.2个或3个B.2个或4个C.2个或5个D.3个或4个【答案】B【解析】【详解】对斜面体P受力分析如图：如果：（1）FN＝G的话，P体受力可以平衡，故P可能受2个力的作用；（2）FN＜G的话，P不可能平衡（3）如果：FN＞G，P会受到挡板MN的弹力F和摩擦力Ff，受力分析如图：故P可能受4个力的作用．综上所述：P可能的受力个数是2个或4个故选B。3.成都七中小胡同学的国庆假期物理选修作业——实验设计荣获一等奖，他用Phyphox软件记录了电梯从静止开始运动的加速度a与时间t的图像，如图1所示，可以将该图像理想化如图2所示，以竖直向上为正方向，下列说法中错误的是（　　） A.t＝8s，电梯的速度大小为0B.根据图2可以求出电梯运动的最大速度C.根据图2可以求出电梯在该过程中的位移大小D.电梯是从高楼层下行至低楼层【答案】A【解析】【详解】A．由于电梯是从静止开始运动的，且以竖直向上为正方向，由图2可知电梯是向下运动的，在经过的加速后，在t＝8s时，电梯的速度是其最大速度，而不是零，故A错误；B．在图像中，图像与坐标轴围成面积等于速度的增加量，所以根据图2可以求出电梯运行的最大速度，故B正确；C．根据图2的图像可以做出对应的图像，根据图像可以求出电梯在该过程中的位移大小，故C正确；D．电梯是从静止开始运动的，且以竖直向上为正方向，由图2可知电梯是向下运动的，即电梯是从高楼层下行至低楼层，故D正确。本题要求选择错误的，故选A。4.质量分布均匀的杆，其重力为G，一端放在粗糙的水平面上，另一端系在一条水平轻绳上，杆与水平面成α角，如图所示，已知水平轻绳上的弹力为F，则地面对杆下端的作用力大小为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】地面对杆的作用力是地面对杆的弹力和摩擦力的两个力的合力，设为，这样杆共受三个彼此不平行的作用力，根据三力汇交原理知三力必为共点力，如下图所示 设与杆的夹角为，则与水平面的夹角为，根据平衡条件有解得故选C。5.如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，图中1、2、3、4所示为小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d，不计空气阻力，根据图中的信息，下列判断正确的是（）A.小球下落的加速度大小为B.小球在位置“3”的速度为C.从静止下落到“4”位置时间为5TD.初始位置距“2”位置的距离为【答案】D【解析】 【详解】A．根据题意，由逐差法有解得故A错误；B．小球在位置3的速度等于位置2至位置4之间的平均速度，则有故B错误；C．小球从静止下落到“3”位置有v3=at3解得t3=4.5T则小球从静止下落到“4”位置时间为t4=t3＋T=5.5T故C错误；D．小球在位置2的速度等于位置1至位置3之间的平均速度，则有则初始位置距“2”位置的距离为故选D。6.如图所示，某同学将白纸固定在木板上，橡皮筋一端固定在O点，另一端A系一小段轻绳（带绳结），将木板竖直固定在铁架台上，把一个质量为m的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A0；用水平力拉A点，使A点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的位置A₁；逐渐增大水平力，重复实验。取下木板，量出A₁、A₂…各点到O的距离、…量出各次橡皮筋与之间的夹角（、，在坐标纸上作出的图像，已知图像斜率为k＇，在y轴上的截距为b，则橡皮筋的劲度系数k和橡皮筋的原长l0可以表示为（已知重力加速度为g）（　　） A、B.、C.、D.、【答案】C【解析】【详解】根据题意，对结点受力分析，由平衡条件及胡克定律有整理可得结合图像有，解得，故选C。7.成都七中林荫校区和高新校区有史以来第一次合办运动会，竞争激烈。在校运会200m赛跑中，有8名运动员进入高一年级男子200米决赛且均顺利完成比赛，高新校区高一（3）班小鑫同学以25.90s的成绩争夺桂冠。8名参赛选手在完成200m比赛的过程中（　　） A.他们的位移相等B.他们的路程相等C.八位同学的平均速度方向相同D.得冠军的小鑫同学在比赛中的平均速率最大【答案】BD【解析】【详解】AC．赛跑过程中8名运动员的起跑点不同，终点相同，所以位移不相同，平均速度的方向也不同，故AC错误；BD．赛跑过程中8名运动员的路程相同，都是200m，赢得冠军的同学用时最少，所以其平均速率最大，故BD正确。故选BD。8.一物体以vA从A点出发做匀加速直线运动，经过时间t以速度vB到达相距s的B点，则该物体经过时间的速度和距A点处的速度大小分别是（　　）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】AB．根据速度公式有所以故A错误、B正确；CD．根据速度位移公式有 所以故C正确、D错误。故选BC。9.如图所示，用轻弹簧A、B、C将两个小球连接并悬挂，小球均处于静止状态，其中，弹簧A与竖直方向的夹角为37°，弹簧C处于水平状态，则（　　）A.轻弹簧A与轻弹簧C的弹力之比为5∶3B.轻弹簧A与轻弹簧B的弹力之比为5∶4C.弹簧B与水平方向夹角为45°D.弹簧B与水平方向夹角为53°【答案】AC【解析】【详解】A．设球1的质量为m，则球2的质量为3m，对两球整体法分析得，故轻弹簧A的弹力为5mg，轻弹簧C的弹力为3mg，轻弹簧A与轻弹簧C的弹力之比为5∶3，A正确；B．对球2受力分析，由于球2的重力为3mg，弹簧C的弹力也为3mg，根据共点力平衡条件可知，弹簧B 的弹力为故轻弹簧A与轻弹簧B的弹力之比为，B错误；CD．设弹簧B与水平方向夹角为，则有故弹簧B与水平方向夹角为45°，C正确，D错误。故选AC。10.一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方60m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度a随位移x变化如图所示，司机的反应时间t₁＝0.4s，在这段时间内汽车仍保持匀速行驶，x₁～x₂段位移为刹车系统的启动阶段，从x₂位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止。已知从x₂位置开始计时，汽车第1s内的位移为10.5m，第4s内的位移为1.5m，已知x₁～x₂段位移大小为27m，下列说法正确的是（　　）A.x₂位置后的加速度大小为3m/s²B.x₂位置汽车的速度大小为10.5m/sC.司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为51mD.司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为57m【答案】AD【解析】【详解】A．根据逐差公式可得解得故A正确； B．根据位移公式可得解得故B错误；CD．根据速度位移公式有解得从x₂位置开始到汽车完全停止的位移为在图像中，x₁～x₂段与坐标轴围成的面积的2倍等于速度平方之差，设汽车减速之前的速度为，则有解得所以司机发现警示牌到汽车停止过程汽车行驶的距离为故C错误，D正确。故选AD。二、实验题（共15分）11.利用图1所示的装置可以测定重力加速度。已知电源频率为50Hz，纸带上相邻两个点间还有4个点未画出，依打点先后记为0，1，2，3，4，…，由于不小心，纸带断了。 （1）下面三段纸带中属于从图2的纸带上撕下的那段应该是____________。A．B．C．（2）图2的纸带上，打点1时重物的速度大小是____________m/s（结果保留三位有效数字）。（3）重物下落的加速度大小是____________m/s²（结果保留三位有效数字）。【答案】①.B②.3.51③.9.80【解析】【详解】（1）[1]由公式可知，匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间段内的位移的差是一个定值，由图可知，所以解得故选B。（2）[2]打点1时重物的速度大小是（3）[3]重物下落的加速度大小是 12.小刘同学准备用实验探究胡克定律，他把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，弹簧的右侧固定一刻度尺，如图1所示。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录弹簧在不同拉力作用下的长度x。以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系。（1）测得弹力F与弹簧长度x的关系如图2所示，图中表示____________（选择字母代号）A．弹簧处于水平状态下的自然长度B．弹簧处于竖直状态下的自然长度C．弹簧的形变量D．弹簧形变量的变化量（2）实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到的弹力F与弹簧长度x的图像如图3所示，由此可知a弹簧的劲度系数____________（填“大于”，“等于”或“小于”）b弹簧的劲度系数。（3 ）实验过程中发现某类弹簧自身受到的重力相对其弹力较大，不可视为轻质弹簧，若把该类弹簧在铁架台上竖直悬挂时，弹簧呈现的形态是下列哪一幅图（）（选择字母代号）（4）小刘同学认为不利用钩码，仅利用弹簧自重即可测量出弹簧的劲度系数。于是他买来两根完全相同的弹簧，质量均为m，先将它们连接在一起竖直悬挂，测得此时两根弹簧的总长度为，然后只竖直悬挂一根弹簧，测得此时一根弹簧的总长度为x₁，已知重力加速度为g，则该类弹簧的劲度系数k＝____________。【答案】①.B②.大于③.C④.【解析】【详解】（1）[1]由于弹簧是竖直悬挂的，所以是弹簧处于竖直状态下的自然长度。故选B。（2）[2]在图像中，斜率等于弹簧的劲度系数，由图可知a弹簧的劲度系数大于b弹簧的劲度系数。（3）[3]当弹簧自身受到的重力相对其弹力较大时，如果把弹簧竖直悬挂，则越靠近悬挂点处的弹簧部位受到下面部分的拉力越大，拉伸越明显；越靠近下端的弹簧部位受到下面部分的拉力越小，拉伸也就越小。故选C。（4）[4]由题可知，当悬挂一根弹簧时，其总长度为x₁；当该弹簧下面再悬挂一根相同的弹簧时，二者的总长度为，则此时上面弹簧的弹力变化量为其长度变化量为所以该弹簧的劲度系数为三、解答题（共45分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 13.如图所示，质量M＝3.1kg的木块A套在水平杆上，现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为12N、方向水平向右的外力F，它将拉着小球一起向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角θ＝37°，A、B的相对位置保持不变，取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）小球B的质量m；（2）A与杆间的动摩擦因数μ。【答案】（1）0.9kg；（2）0.3【解析】【详解】（1）对小球B和小球A受力分析如下图所示小球B受力平衡，由平衡条件得可解得m=0.9kg（2）对AB整体分析受力，由平衡条件得而可解得14.如图所示为一种运动传感器工作原理的示意图．固定在地面上的测速仪可以向被测物体发出短暂的超声 波脉冲，脉冲被运动物体反射后被测速仪接收，计算机根据发射与接收脉冲的时间差可得到运动物体的加速度。某次测试中，测速仪在发射第一个脉冲，到达做匀加速直线运动的实验汽车上，经过接收到反射波；发射第二个脉冲，经过接收到反射波；发射第三个脉冲，经过接收到反射波，已知超声波在空气中传播的速度v＝350m/s。（1）求实验汽车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的平均速度大小；（2）求实验汽车的加速度大小。【答案】（1）25m/s；（2）【解析】【详解】（1）由题意得，实验小车在时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪，有实验小车在时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪，有设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为，则有设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为，有设这段时间内的平均速度为，则有（2）实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为 实验小车在接收到第二个和第三个脉冲波之间的时间内运动的距离为这段时间内的平均速度所以为时刻的瞬时速度，为时刻的瞬时速度，由可得15.如图所示，物块A靠在粗糙墙壁上，可转动的硬质轻杆M端与物块A通过光滑铰链连接。轻绳拴住轻杆N端并固定于墙壁上的P点，轻杆N端系住一重物B。物块A质量为0.2kg，物块B质量为2.8kg，物块A、B均保持静止状态。物块A可视为质点，PA＝14cm，PN＝13cm，MN＝15cm，轻杆与竖直墙壁的夹角为53°。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s²，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）轻杆弹力的大小；（2）墙壁与物块A之间动摩擦因数的最小值；（3）若保持轻绳PN长度不变，将绳子与墙壁的系点从P点缓慢下移少许后固定，轻杆MN弹力大小如何变化请写出推导过程。（4）甲同学说：“物块B质量越大，系统越稳定。”乙同学说：“物块B质量越小，系统越稳定。”你认为哪位同学的说法正确请写出推导过程。 【答案】（1）30N；（2）；（3）杆MN弹力变大；（3）甲同学正确【解析】【详解】（1）如下图所示对节点N作受力分析可知，结点N受两段绳对其的拉力、，以及杆的支持力。由平衡条件可知，三力所组成的力三角形与相似，则有代入数据可知，轻杆弹力大小（2）以小物块A为研究对象进行受力分析，由平衡条件可知物块A受重力、墙面对A支持力、杆对物块A的弹力，以及墙面对A沿墙面向上的静摩擦力。如下图所示 沿平行于墙面和垂直与墙面建立直角坐标系，将杆的弹力沿两坐标轴分解，可得动摩擦系数最小值应满足代入数据可得，动摩擦因数的最小值为（3）当P点下移后，整个系统仍然处于稳定状态，绳子PN提供的拉力沿绳、轻杆NM的弹力沿杆，对节点N作受力分析可知，结点N受两段绳对其的拉力、，以及杆的支持力。由平衡条件可知，三力所组成的力三角形与相似，故当PM减小时，由于为恒量，，所以杆的弹力会增大。（4）当换用更重的物体悬挂在下方时，假设此时A仍然保持静止，对物块A有由（1）中的相似三角形可得解得摩擦因数的表达式为