四川省成都市双流棠湖中学2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题（Word版附解析）

棠湖中学高2023级高一上学期期中考试物理试题第一部分选择题（共48分）一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）1.下述说法正确的是（）A.位移为零，速度一定也为零B.当加速度与速度方向相同且减小时，物体做减速运动C.速度改变越快，加速度越大D.质点的速度增大，加速度一定为正【答案】C【解析】【详解】A．位移是物体初末位置的有向线段，物体的位移为零时物体的速度不一定为零，故A错误；B．当加速度与速度方向相同且减小时，物体做加速运动，故B错误；C．加速度是描述速度变化快慢的物理量，所以速度改变越快，加速度越大，故C正确；D．当质点速度和加速度都为负值时，速度也在增大，故D错误．故选C．2.“十一”假期，乡村旅游热度攀升。连年来，位于甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县的大墩峡景区游客量络绎不绝，美丽乡村成为游客争相“打卡”的目的地。如图某游客游完兰州后驾车去大墩峡，他打开手机导航，搜索了驾车线路，线路显示走230省道路线需144km，用时2小时55分钟，走高速路线需180km，用时2小时14分钟，则下列判断正确的是（）A.走230省道路线的144km指的是位移 B.无论选择哪种路线，位移均相同C.选择走高速路线一定比选择走230省道路线的瞬时速率大D.选择走高速路线和选择走230省道路线的平均速度相同【答案】B【解析】【详解】A．走230省道路线144km指的是路程，故A错误；B．无论选择哪种路线，位移均相同，故B正确；C．选择走高速路线不一定比选择走230省道路线的瞬时速率大，故C错误；D．由于走高速路线和选择走230省道路线的位移相同而时间不同，根据可知，两种路线平均速度不同，故D错误。故选B。3.汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系，则它在前5s内的位移（）A.12mB.36mC.20mD.30m【答案】B【解析】【分析】【详解】根据知，汽车的初速度加速度则汽车速度减为零的时间5s内的位移等于3s内的位移故选B 4.用一个水平推力（为恒量，t为时间）把一重为G的物体压在竖直的足够高的平整墙上，如图所示，从时刻开始物体所受的摩擦力f随时间t变化的关系是选项图中的哪一个（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】由于物体受的水平推力为，由二力平衡得，墙与物体间的压力，当F比较小时，物体受到的摩擦力小于物体的重力G，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，由得，滑动摩擦力，当摩擦力大小等于重力G时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，即跟重力等大反向。故B正确，ACD错误。故选B。5.如图所示为某汽车某次启动过程的v-t图象，已知末速度大小为30m/s，从启动计时到30m/s共用时15s，则在该次启动中汽车通过的位移的判断正确的是（　　）A.大于225mB.等于225mC.小于225mD.不能确定【答案】A【解析】【详解】用直线连接初末速度，则直线所表示的物体的运动为匀变速直线运动，在v-t图中，图线与坐标轴围成的图形的面积表示位移，而曲线对应的面积大于直线所围成的面积，说明运动员在这段时间内的位 移大于匀变速直线运动的位移，结合几何知识可知，匀速直线运动的位移为汽车的位移应该大于225m。故选A。6.在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x＝20t﹣2t2（x的单位是m，t单位是s）。则该汽车在路面刹车时加速度的大小为（　　）A.2m/s2B.4m/s2C.20m/s2D.10m/s2【答案】B【解析】【分析】【详解】根据匀变速运动规律对比，刹车过程中的位移随时间变化的规律可得，所以B正确；ACD错误；故选B。7.测速仪安装有超声波发射和接收装置，固定在水平地面上，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距670m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B间相距710m，已知超声波的声速大小为340m/s，则汽车的加速度大小为（　　）A.B.C.D.无法确定【答案】B【解析】【详解】超声波射到汽车上所用的时间与超声波被反射回出发点所用的时间是相等的，这就是说，汽车在两个相等的时间段内共前进了40m，因两段位移用时相等，则根据初速度为零的匀变速直线运动，相邻的时间内位移之比为 可知，汽车在这两个相等的时间段内分别前进了10m和30m，超声波到达A车的距离为反射距离也为680m，则超声波传播的总时间即超声波自发射到射到汽车上所用的时间与超声波自被反射到返回出发点所用的时间都是2s，对前2s分析，根据位移公式可得，根据解得故选B。8.甲、乙、丙三人到某超级商场去购物，他们分别在三个都正常运行的电梯上向上一层楼或向下一层楼运动，如图所示．关于他们运动的说法中正确的是（）A.乙相对丙静止，相对甲运动B.乙相对甲静止，相对丙运动C.甲与丙在竖直方向上是相对静止的D.甲与丙在水平方向上是相对静止的【答案】BD【解析】【详解】由题图可知，甲正由二楼下到一楼，乙正由三楼下到二楼，丙则正由一楼上到二楼．由于电梯的正常运行的速率相等，电梯的倾角又相同，所以，乙相对甲静止，相对丙运动；甲与丙在水平方向上是相对静止的．故A，C错误，B，D正确；故选BD．【点睛】描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单．在不说明参考系的情况下，通常取地面为参考系的．9.在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动，刚运动了8m位移，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经过4m位移停在巨石前。则关于汽车的运动情 况，下列说法正确的是（）A.加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2等于1∶2B.加速、减速中的平均速度大小之比∶等于1∶1C.加速、减速中的平均速度大小之比∶等于1∶2D.加速、减速所用时间之比t1∶t2等于2∶1【答案】ABD【解析】【详解】BC．加速过程中的初速度为零，末速度为v，减速过程中的初速度为v，末速度为0，根据匀变速直线运动平均速度规律可得，故加速、减速中的平均速度大小之比∶等于1∶1，B正确、C错误；D．根据，故解得加速、减速所用时间之比t1∶t2等于2∶1，D正确；A．因为，故加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2等于1∶2，A正确。故选ABD。10.A和B两质点在同一直线上运动的v－t图象如图所示，已知在第3s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是()A.出发时B在A前3m处B.两物体从同一地点出发C.5s末两个物体再次相遇D.t＝0时两物体的距离比t＝5s时的大 【答案】AD【解析】【详解】A．A、B两物体在3s内的位移分别为xA=×5×3m=7.5mxB=×3×3m=4.5m则出发时B在A前3m处．故A正确．B．由速度图象的“面积”表示位移，可知两物体在3s内的位移不等，而它们在第3s末相遇，则知两物体出发点不同．故B错误．C．3s末两个物体相遇，由于3-5s内，A的位移比B的位移大，所以5s末两个物体没有相遇，故C错误．D．3s末两个物体相遇，由于3-5s内，A的位移比B的位移大△x=×2×2m=2m，即t=5s时两物体的距离是2m，而t=0时两物体的距离是3m，所以t=0时两物体的距离比t=5s时的大，故D正确．11.如图所示，一名消防员在演训中，沿着长为的竖立在地面上的钢管向下滑。他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。将消防员视作质点，已知他下滑的总时间为，下滑过程中加速过程的加速度大小是减速过程加速度大小的2倍，下列说法正确的是（　　）A.消防员加速过程与减速过程中速度变化量相同B.消防员下滑过程中的最大速度为C.消防员加速过程的加速度大小为D.消防员加速过程与减速过程的平均速度相同【答案】BD【解析】【详解】A．消防员加速过程与减速过程中速度变化量大小相等、方向相反，故A错误；BD．设消防员下滑过程中的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知，消防员加速过程与减速过程 的平均速度相同，均为；全过程的平均速度为根据位移—时间关系可得解得消防员下滑过程中最大速度故BD正确；C．下滑过程中加速过程的加速度大小是减速过程加速度大小的2倍，则由可得又，所以所以消防员加速过程的加速度大小为故C错误。故选BD。第二部分非选择题（共52分）注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。二、实验题（共14分）12.测定木块与长木板之间的动摩擦因数，通常需要测力计。如果没有测力计，能否测出它们之间的动摩擦因数呢？某实验小组根据转换测量的方法，测出了木块与长木板之间的动摩擦因数。测量的步骤和方法如图所示：①如图a，测出轻弹簧的自然长度； ②如图b，将木块悬挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度；③如图c，将长木板固定在水平面上，用弹簧拉动木块在长木板上匀速运动，测出弹簧长度。(1)根据测出物理量，请你写出动摩擦因数的表达式=__________。（用“、、”表示）(2)在实验中同学们发现：如果按图d的方法，将弹簧一端连接木块，一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板水平运动，测出弹簧长度，同样可以求得动摩擦因数。比较图c和图d的两种方法，你认为图________方法更好，原因是__________。【答案】①.②.d③.用图c的方法很难保持木块在长木板上匀速运动，不好确定弹簧的长度。按图d的方法拉动长木板时，弹簧长度相对稳定，容易测量。按图d比按图c的方法实验误差较小【解析】【详解】(1)[1]设物体的质量为m，据图中的平衡条件可知，mg=k（l1-l0）由于弹簧的弹力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以有：F=f=k（l2-l0）又f=μmg联立以上解得：(2)[2][3]比较两种实验方案的操作过程可以看出，图c中的物体在弹簧测力计作用下很难控制它一直做匀速直线运动，弹簧秤的示数不稳定，而图d中拉动的是木板，木板运动的速度不影响摩擦力的大小，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，此时读数更准确．按图d比按图c的方法实验误差较小，所以，更合理的方案是图d．13.某同学在“用打点计时器测速度” 的实验中，得到如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。(1)实验中，实验室提供了以下器材：电火花打点计时器。一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是_____。(2)电磁打点计时器使用_____V的_____电源（填“交流”或“直流”）；由图可以知道纸带做的是_____（填加速、减速或匀速）直线运动。(3)小车经过AE段的平均速度是_____m/s，小车经过B点时的速度是_____m/s，(4)在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的（）A．选取记数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量计算D．选用各处平整程度光滑程度不相同长木板做实验【答案】①.秒表、弹簧测力计②.4～6③.交流④.加速⑤.0.3⑥.0.26⑦.AC【解析】【详解】（1）[1]在本实验中不需要测量力的大小，因此不需要弹簧测力计。打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表。故不需要的器材为：秒表、弹簧测力计。（2）[2][3][4]电磁打点计时器使用4～6V的交流电源，由于计数点间的时间间隔相同，纸带越向右计数点间的位移越大，说明物体的速度越来越大，即物体做加速直线运动。（3）[5][6]段的平均速度为点的瞬时速度为（4）[7]A．实验中应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，这样计数点间的距离大些，测量时相对误差较小；故A正确； B．小车的加速度应适当大一些，在纸带上计数点间的距离大，测量的相对误差较小，故B错误；C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间隔适当的那一部分进行测量，这样测量的相对误差减小，故C正确；D．选用各处平整程度，光滑程度相同的长木板做实验，这样可以保证物体做的是匀变速直线运动，故D错误。故选AC。三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）14.如图所示，质量的物块放在竖直弹簧上端并紧挨着竖直墙壁，水平向左、大小的力作用在物块上，物块恰好不下滑，此时弹簧的长度。已知弹簧的劲度系数、原长，物块与竖直墙壁之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，求：（1）弹簧对物块的弹力大小；（2）竖直墙壁对物块的摩擦力大小和方向；（3）物块与竖直墙壁之间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2），方向竖直向上；（3）【解析】【详解】（1）根据胡克定律有解得（2）对物块受力分析，竖直方向上有 解得方向竖直向上。（3）物块在水平方向上有物块与竖直墙壁之间的动摩擦因数解得15.某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，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，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，接着做竖直上抛运动。若不计空气阻力，取，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；（3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间（计算结果用根号表示）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设燃料用完时火箭的速度为，所用时间为。火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程做匀加速上升运动，第二个过程做竖直上抛运动至最高点。对第一个过程，自制火箭做匀加速运动有解得由速度公式得方向向上（2）对第二个过程，由位移与速度关系公式得 代入数据解得所以火箭上升离地面的最大高度（3）从燃料用完到运动至最高点的过程中，由得从最高点落回地面的过程中而，代入得故总时间16.在一种新的“子母球“表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距离地面高度分别为ph（p>1）和h的地方同时由静止释放，设球与地面碰撞后速度大小不变，方向相反，重力加速度大小为g，忽略球的直径，空气阻力及碰撞时间。(1)求球B第一次落地时球A的速度大小；(2)若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，求p的取值范围。【答案】(1)；(2)1<p<5【解析】【详解】(1)设球B第一次落地时，A球的速度为v0，由于两球同时释放，球A的速度大小与球B的速度大小相同，由v02=2gh解得 (2)球B与地面碰撞后，以大小为v0的初速度做竖直上抛运动，而球A此时以大小为v0，加速度为g做匀加速下落，设球B在第一次上升过程中与球A相碰所需时间为t，则有由几何关系得解得由于是在球B第一次上升过程中相碰，有则有即球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，p的取值范围为