浙江省金华市第一中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题（Word版附解析）

金华一中2023学年第一学期期中考试高一物理试题卷一、单项选择题（以下各题仅有一个正确选项，选对的得分，错选或多选不得分；每题3分，共36分）1.2022年1月8日，我国首条民营控股高铁——杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里，设计时速350公里，动车组列车从杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。则（　　）A.“266公里”指的是路程B.“1小时3分钟”指的是时刻C.动车组列车从杭州至台州的平均速度为350km/hD.研究动车组列车从杭州开往台州，列车不能看作质点【答案】A【解析】【详解】A．“266公里”指的是路程，故A正确；B．“1小时3分钟”指的是时间间隔，故B错误；C．动车组列车从杭州至台州的最大瞬时速度为350km/h，故C错误；D．研究动车组列车从杭州开往台州，可以忽略列车的形状和大小，能看作质点，故D错误。故选A。2.在物理学的探索和发展过程中，关于物理概念的建立和物理规律的形成，科学家们运用了许多研究方法．以下叙述中正确的是（　　）A.在建立“质点”的概念时，运用的是理想模型的方法B.在建立“合力与分力”的概念时，运用的是极限法C.根据速度定义，当时就可以表示物体在时刻瞬时速度，该定义用的是控制变量法D.伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是运用了类比的思想方法【答案】A【解析】 【详解】A．在建立“质点”概念时，运用的是理想模型的方法,故A正确；B．在建立“合力与分力”的概念时，运用的是等效替代法，故B错误；C．根据速度定义，当Δt→0时就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义用的是极限法，故C错误；D．伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是运用了理想实验方法，故D错误。故选A。3.对如图所示的生活中各物理现象的分析，正确的是（　　）A.图甲：幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力，从而滑得更快B.图乙：放在水平桌面上的书本对桌面压力，是因为桌面发生形变而产生的C.图丙：橡胶轮胎有很深的纹路是为了减小和路面的接触面积，以减小摩擦D.图丁：高大的桥要造很长的引桥，是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力，行驶更方便更安全【答案】D【解析】【详解】A．图甲：幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩的重力沿滑梯向下的分量，从而滑得更快，故A错误；B．图乙：放在水平桌面上的书本对桌面压力，是因为书本发生形变而产生的，故B错误；C．图丙：轮胎表面都有花纹状的沟槽，是为了雨天能把轮胎与地面间的水排出，保持两者的良好接触，以产生足够的摩擦力，故C错误；D．图丁：高大的桥要造很长的引桥，是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力，行驶更方便更安全，故D正确。故选D。4.某一平衡艺术家将石块A、B、C从下到上依次叠放在一块大石头上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态，则（　　） A.石块C对B的压力就是C的重力B.石块B一定只受3个力的作用C.石块A受到的合力向上D.石块B对石块A的作用力一定竖直向下【答案】D【解析】【详解】A．压力与重力是两种不同性质的力，不能说石块C对B的压力就是C的重力，故A错误；BD．石块B受力的个数最多可能5个，即重力、C对B的压力和摩擦力、A对B的支持力和摩擦力，由于B、C可以正立在石块A上，以B、C石块为整体，根据平衡条件可知A对B、C整体的作用力竖直向上，与B、C的总重力平衡。所以石块B对石块A的作用力一定竖直向下，故B错误，D正确；C．石块A处于静止状态，合力为0，故C错误。故选D。5.研究物体做直线运动图像可以灵活选取纵横轴所表示的物理量，下列说法正确的是（　　）A.甲图中，物体在这段时间内的位移等于B.乙图中，物体的加速度为C.丙图中，阴影面积表示时间内物体的位移大小D.丁图中，时物体的速度为【答案】D【解析】【详解】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其位移为 根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知该物体的位移大于匀加速直线运动的位移，故A错误；B．由图可得表达式为v2=x根据公式v2-v02=2ax，可得1m/s2=2a则得加速度大小为a=0.5m/s2故B错误；C．根据可知，乙图像中，阴影面积表示t1到t2时间内物体的速度变化量，故C错误；D．由图可得根据位移时间公式变形得对比可得v0=-5m/sa=10m/s2则t=2s时物体的速度为v=v0+at=（-5+10×2）m/s=15m/s故D正确。故选D。6.我国的新能源汽车发展迅速，多项指标处于世界领先地位，“急动度”就是其中之一。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即，如图为某新能源汽车启动过程中的急动度j随时间t的变化规律，下列关于汽车运动，说法正确是（　　） A.0~5秒内做加速度减小的加速运动B.0~5秒内加速度变化量等于C.在0~10秒内，5秒时速度最大D.在0~10秒内，10秒时速度最大【答案】D【解析】【详解】A．根据急动度的物理意义可知，图像的面积表示加速度的变化量，由图像可知，在内，图像的面积逐渐增大，则可知汽车的加速度逐渐增大，故A错误B．根据图线与时间轴围成的面积可知，汽车在0~5秒内加速度变化量故B错误；CD．在0~10秒内，图像与时间轴围成的面积始终在增加，则说明加速度在不断变大，而该过程为汽车的启动过程，在而可知汽车的速度不断增加，10s末时速度最大，故C错误，D正确。故选D。7.如图所示，两个相同的木模质量均为m，靠三根竖直细线连接，在水平面上按一个“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整体”（Tensegrity）结构原理。图中短线a上的张力和水平面所受压力满足（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】 【分析】【详解】对两个木模的整体受力分析，整体受2mg的重力和水平面的支持力，有由牛顿第三定律可知，水平面所受压力，对上方木模分析可知，短线a上的张力向上，两长线的拉力向下，有故有故选B。8.如图所示，汽车刹车做匀减速运动，从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。下列说法正确的是（）A.汽车第3s内的平均速度是5m/sB.汽车前3s内的平均速度是5m/sC.汽车第3s末的速度是5m/sD.汽车的加速度大小是1m/s2【答案】A【解析】【详解】A．由题意，根据可得汽车第3s内的平均速度是故A正确；B．汽车前3s内的平均速度是故B错误；CD．根据匀变速直线运动规律：，可得汽车的加速度大小是 由逆向思维，可得汽车第3s末的速度是故CD错误。故选A。9.图像法、微元累积法是常用的物理研究方法。如图所示某质点沿直线运动，运动速率的倒数与位移的关系（与距离相等），关于质点的运动，下列说法正确的是（　　）A.质点做匀变速直线运动B.图线斜率等于质点运动的加速度C.图线与轴围成的面积没有实际的物理意义D.质点从运动到所用的运动时间是从运动到所用时间的3倍【答案】D【解析】【详解】B．图像的斜率的斜率根据单位运算可知，斜率的单位为，而加速度的单位为，可知，图线斜率不等于质点运动的加速度，B错误；A．图像是一条过原点的倾斜直线，可知，与x成正比，根据上述有假设质点做匀变速运动，则有解得 可知，如果质点做匀变速运动，加速度一定，则为一个定值，即速度v一定，而实际上，根据图像可知，随质点位移的增大，质点的速度减小，质点做减速直线运动，可知假设不成立，质点做的是加速度变化的变速直线运动，A错误；C．根据微元法可知，图像与横轴所围图形的面积表示时间，C错误；D．由于三角形OBC的面积根据上述，该面积体现了从O到C所用的时间，同理，从O到所用的时间根据题意有，，解得D正确.故选D。10.如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角，则力F的最小值为（　　）A.0B.50NC.D.【答案】B【解析】【详解】对物块受力分析，作出如图所示的矢量三角形，可知在F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，力F先减小后增大，F的最小值 故选B。11.三个质量均为1kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（）A.4cmB.6cmC.8cmD.10cm【答案】C【解析】【分析】由题可知本题考查受力平衡与胡克定律，利用和受力平衡条件求解。【详解】开始时弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，此时弹簧压缩了2cm。木块刚好离开水平地面时，轻弹簧中的拉力为10N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长2cm；轻弹簧中的拉力为20N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长4cm；该过程弹簧的左端向左移动的距离是，选项C正确,ABD错误。故选C。12.如图所示，一轻杆两端固定两个小球A、B，A球的质量是B球质量的3倍，轻绳跨过滑轮连接A和B，一切摩擦不计，平衡时OA和OB的长度之比为（　　） A.1:2B.2:1C.1:3D.1:4【答案】C【解析】【详解】ABCD．设绳上拉力为T，OA长L1，OB长L2，过O点做竖直向下的辅助线交与AB为C点，利用力的三角形和长度三角形相似有得又因为，有数学关系得故ABD错误，C正确。故选C。二、多项选择题（以下各题有多个正确选项，选对的得3分，漏选得2分，错选或不选得0分，共9分）13.轿车常用的千斤顶如图所示，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起，当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力大小为2×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，下列说法正确的是（　　）A.此时千斤顶对汽车的支持力大小为B.此时千斤顶每臂受到的压力大小均为C.若继续摇动把手，将汽车顶得更高，则千斤顶每臂受到的压力将减小D.汽车能被顶起是因为千斤顶对汽车力大于汽车对千斤顶的力【答案】BC【解析】 【详解】A．汽车对千斤顶的压力和千斤顶对汽车的支持力是一对相互作用力，则可知，千斤顶对汽车的支持力大小为2×105N，故A错误；B．由于千斤顶两臂间的夹角为120°，则根据平衡条件可得解得此时千斤顶每臂受到的压力大小均为故B正确；C．设两臂间的夹角为，则根据可知，当减小，千斤顶每臂受到的压力将减小，故C正确；D．千斤顶对汽车的力与汽车对千斤顶的力是一对作用力与反作用力，这两个力始终等大、反向、作用于两个物体上，故D错误。故选BC。14.现代的激光打印机都是自动进纸的，有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响，下列说法正确的是（　　）A.滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左B.若则打印机不能实现自动进纸C.除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大D.进纸过程中除最上面第一张白纸外其它纸之间摩擦力大小相等【答案】BD【解析】【详解】A．第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向向左，则滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向右，故A 错误；B．若要自动进纸，则滚轮与白纸之间的最大静摩擦力必须大于第一张纸与第二张纸间的滑动摩擦力，则有，否则，打印机不能实现自动进纸，故B正确；CD．除最上面第一、二张白纸外，向下白纸处于静止状态，分别以向下第3张白纸、第3张和第4张白纸整体、第3张到第5张白纸整体为研究对象，根据平衡条件可知向下白纸之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小，故C错误D正确；故选BD。15.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力和环对小球的弹力的大小变化情况是（）A.手对线的拉力越来越小B.手对线的拉力越来越大C.环对小球的弹力越来越大D.环对小球弹力不变【答案】AD【解析】【详解】细线拉着小球缓慢上移，所以小球受力平衡，对小球受力分析如图 根据几何三角形相似关系在缓慢上移的过程中则保持不变，在上移过程中AB长度逐渐减小，则F减小，故BC错误AD正确。故选AD。三、实验题（本题共9空，每空2分，共18分）16.学校物理兴趣小组利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。（1）实验时，下列操作正确的是________________；A．释放纸带的同时接通电源 B．接通电源前，重物应远离打点计时器C．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上D．用电磁打点计时器比电火花打点计时器阻力小（2）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度v3=________________m/s（结果保留3位有效数字）。（3）求出各点速度，将其标在v-t图像中，利用图像求加速度是为了减小________________（偶然误差或者系统误差）。【答案】①.C②.1.15③.偶然误差【解析】【详解】（1）[1]A．实验过程中应先接通电源，待打点计时器稳定后再释放纸带，故A错误；B．接通电源前，为了让重物有足够的运动距离，从而在纸带上打出更多点迹，采集足够的数据点，因此重物应靠近打点计时器，故B错误；C．为了避免重物下落过程中纸带与限位孔之间产生较大的摩擦阻力，打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，且在重物下落过程中手应始终扶着纸带上端，确保纸带始终与限位孔在同一直竖直线上，故C正确；D．电磁打点计时器通过振针与纸带接触打点，而电火花打点计时器通过火花放电的方式在纸带上留下点迹，显然，电磁打点计时器在打点过程中产生的阻力更大，故D错误。故选C。（2）[2]打点计时器的打点周期为，重锤在下落过程中做匀变速直线运动，而匀变速直线运动某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度，由此可得纸带打点3时，重锤下落的速度为（3）[3]纸带间点迹之间距离的测量存在偶然误差，因此加速度的计算存在偶然误差，求出各点速度，将其标在v-t图像中，利用图像求加速度是为了减小偶然误差。17.某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置，然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度．通过分析数据得出实验结论。 （1）实验中未考虑弹簧在自身重力下的形变量，这会导致弹簧劲度系数的测量结果________________；（填“偏大”、“偏小”或“不变”）（2）以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F-L图像，如图乙所示，由图像可知，弹簧的劲度系数k=________________N/m。【答案】①.不变②.25【解析】【详解】（1）[1]根据图像可得其中，为力的差值，而为弹簧在力的差值作用下的形变量，可知，即使为考虑弹簧的自重，也不影响弹簧劲度系数的测量结果，即测量结果不变。（2）[2]根据图像可得弹簧的劲度系数为18.在“探究求合力的方法”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上。（1）其主要实验步骤如下，存在问题的步骤是__________A．将图钉、白纸固定在木板上，把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上B．用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋，记录此时两个测力计的读数、 C．用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋，并记录此测力计的读数及其方向D．在白纸上作出三个力的图示，并探究它们的关系（2）该同学在做“探究求合力的方法”的实验采取了下面哪种常用的研究方法__________A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法（3）图甲中弹簧测力计的读数是__________N。（4）关于本实验，下列说法正确的是___________A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行C．两次拉伸橡皮筋，只要使橡皮筋伸长到相同长度即可D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些【答案】①.BC##CB②.B③.3.70④.BD##DB【解析】【详解】（1）[1]A．将图钉、白纸固定在木板上，把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上，故A正确；B．用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋，记录此时两个测力计的读数、及两条细绳的方向，故B错误；C．用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋，把橡皮筋的结点拉到同一位置，并记录此测力计的读数及其方向，故C错误；D．在白纸上作出三个力的图示，并探究它们的关系，故D正确。本题选错误的，故选BC。（2）[2]“探究求合力的方法”的实验采取了等效替代法。故选B。（3）[3]由图甲可知，最小分度为，则读数为。（4）[4]A．细绳的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；B．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，故B正确；C．在该实验中要求每次拉橡皮筋时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即结点要到同一位置，这样两次的效果才相同，故C错误；D．为了减小误差，拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些，故D正确。故选BD。四、解答题（19题8分，20题9分，22、23题各10分，共37分）19.甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方处，乙车速度，甲 车速度，此时乙车离终点线尚有，如图所示。若甲车做匀加速运动，加速度，乙车速度不变，不计车长。（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？（2）到达终点时甲车能否超过乙车？【答案】（1）5s，36m；（2）不能【解析】【分析】（1）抓住两车相距最大时的临界条件：两车速度相等展开计算即可；（2）分析乙车到达终点经过的时间，再求出甲车在此过程中经过的位移，比较即可求解。【详解】（1）根据题意可知，甲车速度小于乙车时距离一直在被拉远，因此当甲、乙两车的速度相等时两车距离最大，则有代入数据得到所以经过5s两车间距最大，此过程中甲车位移乙车位移为两车最大距离为（2）因为乙车做匀速运动，所以乙车到达终点所需时间为假设再经过t2时间后，甲车恰好超过乙车，则有解得 所以到达终点线时甲车不能超过乙车。20.挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点，在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，，。（1）画出灯笼的受力示意图；（2）求水平风力F和悬绳拉力T的大小；（3）分析说明随着风力的增大，绳子拉力T大小如何变化。【答案】（1）；（2），；（3）风力增大，拉力也增大【解析】【详解】（1）灯笼受到重力、风力、绳拉力，受力如图所示（2）灯笼沿x轴方向有灯笼沿y轴方向有 解得（3）设轻绳与竖直方向的夹角为θ，根据（2）中分析可知解得根据题意可知θ不会超过90°，则风力增大，θ增大，cosθ减小，那么拉力增大。21.如图所示，倾角为60°、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力，系统始终处于静止状态，已知重力加速度为g。（1）求球B受到斜面体的弹力大小N1和墙面的弹力大小F1；（2）若斜面体受到水平向右的外力大小为1.5mg，求此时斜面体受到水平面的摩擦力。【答案】（1），；（2），方向水平向右【解析】【详解】（1）对B受力分析如图所示根据平衡条件可得解得， （2）对斜面体受力分析如图所示根据牛顿第三定律可得水平方向根据平衡条件有，解得方向水平向右。22.如图，固定在水平地面上的斜面倾角为37°，现在斜面上放一个质量为2kg的滑块。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）当对滑块施加一个平行于斜面向上的的推力时（如图1），滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动，求滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）保持斜面与滑块的接触面不变，对滑块施加一个水平向右的推力（如图2），为保证滑块在斜面上静止，求的大小范围。【答案】（1）0.5；（2）【解析】【详解】（1）对物体进行受力分析如图所示 根据平衡条件，在轴上有在轴上有滑动摩擦力为联立解得（2）当最大时，物块受力如图所示根据平衡条件，在轴上有在轴上有又有联立解得当最小时，物块受力如图所示 根据平衡条件，在轴上有在轴上有又有联立解得所以的大小范围为