浙江省台州市山海协作体2023-2024学年高一上学期期中联考物理试题（Word版附解析）

2023学年第一学期台州山海协作体期中联考高一年级物理学科试题考生须知：1.本卷共6页满分100分，考试时间90分钟。2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。4.考试结束后，只需上交答题纸。选择题部分一、单选题（本大题共13小题，每题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列各组物理量中都是矢量的是（　　）A.力加速度B.速度路程C.质量时间D.位移速率【答案】A【解析】【详解】A．力、加速度均有大小和方向，均为矢量、故A正确；B．速度有大小和方向，是矢量；路程只有大小，没有方向，为标量，故B错误；C．质量和时间均只有大小，没有方向，都是标量，故C错误；D．位移有大小和方向，是矢量；速率只有大小，没有方向，是标量，故D错误。故选A。2.10月3日杭州亚运会皮划艇静水项目在富阳水上运动中心落下帷幕，中国队参加了10个单项的角逐，收获9项冠军。下列说法正确的是（）A.研究比赛过程中运动员的动作技巧可以将其看成质点B.研究皮划艇的运动轨迹时可以把皮划艇看成质点C.皮划艇齐头并进时，可以认为艇相对于地面是静止的D.冠军皮划艇过终点时的瞬时速度一定最大【答案】B 【解析】【详解】A．研究比赛过程中运动员的动作技巧，运动员的形状、大小不能忽略不计，不可以将其看成质点，故A错误；B．研究皮划艇的运动轨迹时，皮划艇形状、大小对运动轨迹影响不大，可以忽略皮划艇形状、大小，可以把皮划艇看成质点，故B正确；C．龙舟齐头并进时，取地面为参考系时，明显龙舟相对地面有位移的变化，所以龙舟相对于地面是运动的，故C错误；D．比赛过程中冠军龙舟所用时间最少，但撞线时的瞬时速度不一定最大，故D错误。故选B。3.城峰中学第19届校运动会于10月底举行，下列关于校运动会赛事项目叙述正确的是（）A.在铅球比赛中成绩是10m，这里的10m指的是铅球的位移大小B.在跳远比赛中成绩是5.3m，这里的5.3m指的是位移C.百米赛跑比赛从8:10开始，这里的8:10指的是时间间隔D.运动员起跑反应时间0.138s，这里的0.138s指的是时刻【答案】B【解析】【详解】A．在铅球比赛中成绩是10m，由于同学有身高，铅球的位移大于10m，故A错误；B．在跳远比赛中成绩是5.3m，这里的5.3m指的是位移，故B正确；C．百米赛跑比赛从8:10开始，这里的8:10指的是时刻，故C错误；D．运动员起跑反应时间0.138s，这里的0.138s指的是时间间隔，故D错误；故选B。4.一个骑自行车的人由静止开始沿直线骑车，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的距离分别为：1m、2m、3m、4m。关于这个运动下列说法中正确的是（　）A.4s末的瞬时的速度为2.5m/sB.第4s的平均速度为2.5m/sC.后2s内的平均速度为3.5m/sD.自行车作匀加速度直线运动【答案】C【解析】 【详解】AD．根据第1、2、3、4秒内，通过的距离分别为1米、2米、3米、4米，无法判断自行车的运动性质，无法求出4秒末的瞬时速度，因为位移不满足1：3：5，所以一定不是匀加速直线运动，AD错误；B．根据速度定义式知第4s的平均速度为B错误；C．根据速度定义式知后2s内的平均速度为C正确；故选C。5.驾驶机动车时应保持适当的车距，确保在紧急情况下有足够的时间来停车或采取避免碰撞的行动。某汽车在公路上以大小为72km/h的速度做匀速直线运动，突然遇到前方紧急情况而刹车，刹车后获得的加速度大小为，则刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】汽车的初速度为，停下来的速度为，加速度为设汽车停下来的时间为根据速度公式可得根据位移公式可得刹车后2s内通过的位移为6s时，汽车已经停止运动，6s内汽车通过的位移等于4s内通过的位移应为 刹车后2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为故选C。6.如图所示，图甲为甲物体做直线运动的图像，图乙是乙物体做直线运动的图像。关于甲乙两物体在前8s内的运动，下列说法正确的是（）A.4s末甲的运动方向发生改变B.4s末乙的运动方向发生改变C.前6s内甲的位移为6mD.0～8s内乙的位移是0～4s内的2倍【答案】A【解析】【详解】A．在x-t图像中，曲线的斜率表示v，由图甲可知，4s末曲线的斜率发生改变，故甲的运动方向发生改变，故A正确；B．有图乙可知，4s末乙的速度方向仍与初速度方向相同，但是开始做减速运动，速度逐渐减小，故B错误；C．由图甲可知，前6s内甲的位移为零，故C错误；D．在v-t图像中，曲线与x轴围成的面积表示位移大小，0～8s内乙的位移为0～4s内乙的位移为可得0～8s内乙的位移与0～4s内的位移大小相等，故D错误；故选A。 7.如图，为测量水平导轨上小车的加速度，小车上安装了宽度为3.0cm的遮光板。小车先后通过A、B两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A、B的时间分别为0.30s和0.10s，遮光板从开始遮住光电门A到开始遮住光电门B的时间为4.00s。规定小车运动的方向为正方向，则小车的加速度约为（　　）A.-0.05B.0.05C.-1.66D.1.66【答案】B【解析】【详解】小车在A的速度为小车在B的速度为故小车的加速度为故选B。8.杭州亚运会闭幕式时再次下起了“桂花雨”，橙红色的大朵桂花状彩带从体育场上空飘散而来，伴随四处散发着的桂花香氛，全场沉浸式感受杭州的秋日浪漫假设仿真花瓣从20m高空由静止开始下落在观众席上，问花瓣在该过程中所用时间可能为（重力加速度取）（）A.1sB.1.5sC.2sD.5s【答案】D 【解析】【详解】如果做自由落体运动，则解得所以落地时间大于2s。故选D。9.物理学发展推动了社会进步。关于物理学上一些事件和科学方法，下列说法正确的是（）A.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，体现了极限思想B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法C.重心概念的建立体现了理想化模型的思想D.速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式【答案】D【解析】【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里主要采用了微元法，故A错误；B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化物理模型，B错误；C．重心概念的建立体现了等效替代法，C错误；D．速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式，D正确。故选D。10.如图所示，该玩具摆件叫做平衡鹰，用手指顶在鹰嘴的下面，它可以稳稳地停在指尖上而不掉落。下列说法正确的是（） A.平衡鹰的重心一定在鹰的腹部B.鹰所受的重力，就是地球对其的吸引力C.指尖受到了弹力，是由于鹰嘴发生了形变D.鹰嘴向上发生形变，鹰嘴产生的弹力方向向上【答案】C【解析】【详解】A．由平衡鹰的形状分析，重心不一定在鹰的腹部，重心在平衡鹰与手指所在的直线上，故A错误；B．重力是地球吸引力的一个分力，故B错误；C．指尖受到了弹力，是由于鹰嘴发生了形变而产生的，故C正确；D．鹰嘴向上发生形变，要恢复形变，则鹰嘴产生的弹力方向向下，故D错误。故选C。11.国庆假期，小华同学在家练习毛笔字，为防止打滑，他在白纸的上边缘处放置一块镇纸，如图所示。该同学向下行笔过程中，下列说法正确的是（  ）A.镇纸对白纸有摩擦力，方向向上B.毛笔对白纸有摩擦力，方向向上C.桌面对白纸有摩擦力，方向向上D.桌面与白纸之间可能没有摩擦力【答案】C【解析】详解】A．对镇纸分析，白纸对镇纸无摩擦力，否则镇纸不可能平衡，根据牛顿第三定律，镇纸对白纸无摩擦力，故A错误；B．白纸相对毛笔向上滑动，则毛笔对白纸有摩擦力，方向向下，故B错误；CD．毛笔对白纸有摩擦力，方向向下，根据平衡条件，桌面对白纸有摩擦力，方向向上，故C正确，D错误。故选C。12.天门山索道是世界上少有的中国局部坡度最大的索道，如图甲所示，天门山索道总长约7455米，高差1279米。如图乙，车厢水平底板上放一个小行李，若车厢随倾斜直缆绳匀速上行，则小行李（） A.受到3个力的作用B.受到底板作用力的方向竖直向上C.先对底板产生压力，再受到底板对它的支持力D.受到的支持力与小行李对底板的压力是一对平衡力【答案】B【解析】【详解】AB．若缆车随倾斜直缆绳匀速上行，则小行李也做匀速直线运动，所以行李所受合外力为零。行李竖直方向受向下的重力和向上的支持力，两者等大反向；水平方向合力为零，不受底板的摩擦力。所以受到底板作用力的方向竖直向上，故A错误B正确；C．相互作用力同时产生，故C错误；D．受到的支持力与小行李对底板的压力是一对相互作用力，作用在两个物体上，故D错误。故选B。13.在影视剧中我们会看到有角色被追杀跑到河岸边上时，大都会选择跳入水中来躲避被子弹射伤的可能，可见水阻碍子弹射击的效果显著。《街头科学实验室》中验证了四个完全相同的水球即可挡住子弹，假设子弹在水球中沿水平方向做初速度为v的匀减速直线运动，恰好能穿出第四个水球，则（）A.子弹在每个水球中速度变化量相同B.子弹穿出第二个水球时的瞬时速度为C.子弹在每个水球中运动的时间比为D.子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为【答案】D【解析】【详解】C．由题意可知子弹恰好能穿出第4个水球，即末速度v=0，逆向看子弹由右向左做初速度为零的匀加速直线运动，则由匀变速直线运动规律的推论：相同位移下的时间比值可知，自左向右子弹通过四个水球的时间比为 故C错误；A．由于加速度a恒定，由加速度的定义可以，速度变化量由上述的分析可知，子弹在每个水球中的时间不同，所以速度变化量也不同，故A错误；B．由上述的分析可知，子弹穿出前三个水球的时间等于全部穿过水球的时间的一半，因此子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，即为，故B错误。D．逆向分析可看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据v2=2ax可得子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为，故D正确；故选D二、多选题（本大题共3小题，每题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的。全选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）14.认识海洋、保护海洋，深海科考及载人潜水器的技术必不可少。专家预计，至2023年底，“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次。在某次海试中，潜水器加速下潜，同时加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中（）A.潜水器加速度的方向与运动方向相同B.每经历相等的时间，潜水器速度的增加量越来越大C.潜水器速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值D.潜水器位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移达到最大值【答案】AC【解析】【详解】A．潜水器加速运动，加速度的方向与运动方向相同均向下，选项A正确；B．根据可知，加速度越来越小，则每经历相等的时间，潜水器速度的增加量越来越小，选项B错误； C．潜水器的加速度和速度同向，则速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，选项C正确；D．潜水器位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度最大，潜水器将继续匀速下沉，此时位移没有达到最大值，选项D错误。故选AC。15.关于下列教材中的插图，理解正确的是（）A.A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像，其斜率就是小车的速度B.B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力C.C图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变D.D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力【答案】BCD【解析】【详解】A．A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像，其斜率就是小车的加速度，选项A错误；B．B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，便于时间的测量，选项B正确；C．C图桌面上的装置采用放大法，可以用于观察桌面的微小形变，选项C正确；D．D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，选项D正确。故选BCD。16.今年中秋国庆假期期间，台州府城文化旅游区接待游客超120万人次，在全国古城古镇类5A级景区中排名第二。城墙下演艺等一批“在地艺术”点燃了景区活力，吸引了众多游客驻足欣赏。杂技艺人以初速度为竖直向上抛出轻质小球，若某个小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，时刻到达最高点，再以速率为落回艺人手中，下列说法中正确的是（  ） A.小球上升的最大高度为B.小球在下降过程中的平均速度大于C.小球抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值为0D.小球的加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中也逐渐减小【答案】BD【解析】【详解】CD．小球上升过程的加速度大小为随速度减小而减小，到达最高点时加速度为g，下落过程的加速度大小为随着速度增大，加速度减小，最后减小到0，故小球被抛出时的加速度值最大，C错误，D正确；A．小球上升过程并不是匀变速运动，则小球上升的最大高度并不是，A错误；B．下落过程小球做加速度减小的加速运动，则平均速度大于，B正确。故选BD。非选择题部分三、实验题（本大题共2小题，除17（1）（2）小题每空1分，其余每空2分，共16分）17.在探究“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，（1）已有小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺、导线。为了完成实验，还须从下图中选取实验器材：______（此项为多选，请填写相应的字母符号）。A.B.C.D.（2）关于接通电源和放手让小车运动的先后顺序，下列四种操作中正确的是：______ A.先接通电源后放手B.接通电源和放手应同时进行C.先放手后接通电源D.接通电源和放手的先后顺序对实验没影响（3）实验中得到一条清晰的纸带，如图所示是截取了其中某一段纸带用刻度尺（单位：cm）测量时的情景，其中取了A、B、C、D、E、F6个计数点，在相邻两计数点之间还有一个点迹未画出。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。其中计数点E所在位置的刻度尺读数为______cm，小车经过E点的速度为______m/s，小车运动的加速度______。（计算结果均保留2位小数）【答案】①.AC##CA②.A③.8.80④.0.65⑤.2.50【解析】【详解】（1）[1]根据实验原理可知还需要打点计时器及交变电源。故选AC。（2）[2]根据打点计时器的使用方法可知应先接通电源，再释放小车。故选A。（3）[3]刻度尺的分度值为0.1cm，则计数点E所在位置的刻度尺读数为8.80cm；[4]相邻计数点还有一个点未画出，因此，根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知小车经过E点的速度为0.65m/s[5]根据逐差法可知加速度为18.在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中，第一组同学设计了如图甲所示的实验装置。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。测量次序123456弹簧弹力F/N00.51.01.502.02.5弹簧的总长度L/cm13.0015.0517.10190021.0023.00 弹簧伸长的长度x/cm02.054.106.008.0010.00（1）在图乙的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出图线。（）（2）根据图线算得该弹簧劲度系数为______N/m。（3）另外一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹簧弹力与弹簧长度之间关系的图像如图丙所示，下列表述正确的是______。A.a的原长比b的长B.a弹簧比b弹簧更“软”C.a的劲度系数比b的大D.测得的弹力与弹簧的长度成正比（4）第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验，得到图线用虚线表示（实线为第一组同学实验所得）。如图所示的图线最符合实际的是______。A.B.C.D. 【答案】①.②.25③.C④.C【解析】【详解】（1）[1]描点作图如下（2）[2]图像的斜率为弹簧的劲度系数（3）[3]A．在图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；BC．斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，相同弹力形变量更小，a弹簧比b弹簧更“软硬”，故B错误，C正确；D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误。故选C。（4）[4]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下伸长，即竖直悬挂时测得的弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，图线与横轴相交；两种情况下图线斜率一样，弹簧的劲度系数相同，两图线平行。故选C。四、计算题（本题共3小题，第19题8分，第20题12分，第21题13分，共33分）19.某实心小铁球由静止开始下落至地面时速度为40m/s，不计空气阻力，g取。试求：（1）它下落的高度是多少？ （2）它在最后1s内下落的高度是多少？【答案】（1）80m；（2）35m【解析】【详解】（1）设小铁球下落的高度为H，则据匀变速直线运动公式，得（2）设小铁球下落的时间为t，则根据自由落体规律公式，得设它在最后1s内下落的高度为20.如图甲所示，一物块在水平外力的作用下在粗糙水平地面上做匀速直线运动，在时刻撤去外力，物块做匀减速运动后停下，撤去F后物块位移—时间图像如图乙所示。已知物块的质量，重力加速度g取，求：（1）物块与地面间的动摩擦因数；（2）物块在时的速度大小；（3）从撤去外力F开始，当物块位移为4m时，物块的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）物块做匀速直线运动，水平方向竖直方向上有又由摩擦力公式有 解得（2）撤去外力F后，做匀减速运动，由图像可知，时，，物块刚好停止。物块在0~4s内的运动可看做反向匀加速运动，设加速度为a，则有又解得（3）物块的位移为4m时，恰好在匀减速阶段的中点位移，则又解得21.图甲为某建筑的自动感应门，门框上沿中央安装有传感器。当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为水平感应距离）时，中间两扇门分别向左右平移；当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图乙为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围。已知每扇门的宽度为，最大移动速度为；若门开启时先匀加速运动，而后立即做匀减速运动，且匀加速运动加速度大小和匀减速运动加速度大小相同，每扇门完全开启时速度刚好为零；移动的最大距离为1.0m，不计门及门框的厚度。（1）求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；（2）若小孩以的速度沿图中虚线S奔向感应门，要求小孩到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离应为多少？（3）若以（2）问中的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线S垂直地匀速通过该门（如图丙），物体的移动速度不能超过多少？ 【答案】（1）；（2）3m；（3）2m/s【解析】【详解】（1）由题意可知，门先加速后减速，减速的时间与加速的时间是相等的，减速与加速的位移也是相等的，均为，由联立解得（2）要使单扇门打开均为匀加速直线运动过程，需要的时间为，则得人要在时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离联立解得（3）由题意，宽b的物体到达门框的过程中，每扇门至少要移动（大于）的距离，结合运动的特点可知，每扇门的运动都需要经过两个阶段：先匀加速运动位移为 ，而后又做匀减速运动，设减速的时间为，则该过程中门移动物体的宽度为1.75m，要通过感应门，即到达感应门处时，每扇门应打开门在匀减速阶段运动了此时感应门的速度满足计算得感应门在匀减速阶段运动的时间感应门运动的总时间因此，物体的移动速度应不超过