浙江省杭州第二中学钱江学校2023-2024学年高二上学期期中物理试题（Word版附解析）

杭州二中钱江学校2023学年第一学期高一年级期中考物理试卷本试卷分为第I部分选择题和第II部分非选择题，共100分，考试时间90分钟。第I卷（选择题）一、单选题（每题3分，共36分，错选或不选不得分）1.第十九届亚运会于2023年9月23日~10月8日在杭州举行，本次以“中国新时代·杭州新亚运”为定位，秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念，向世界奉献了一场精彩的比赛盛会。在考察下列运动员的成绩时可近似视为质点的是（　　）A.20公里竞走B.跳水C.蹦床D.武术【答案】A【解析】【详解】A．研究运动员竞走时，运动员形状、大小可以忽略，可以近似视为质点，故A正确；B．研究运动员跳水时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故B错误；C．研究运动员蹦床时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故C错误；D．研究运动员武术时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故D错误。故选A。2.杭州第19届亚运会开幕式于北京时间2023年9月23日20：00正式开始，开幕式场面宏大，彰显大国风范。同学们在老师的带领下，走不同的路径，从杭二中钱江学校出发去奥体主场馆观看比赛，最先到达的同学下列那个物理量大（　　）A.平均速度B.速度C.平均速率D.位移【答案】A 【解析】【详解】根据由于位移相同，最先到达的同学所用时间最少，则平均速度最大。故选A。3.以下关于物理学研究方法以及科学思想方法叙述不正确的是（　　）A.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模型法B.根据速度的定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限的思想C.伽利略对自由落体运动的研究用到了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法D.物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上【答案】D【解析】【详解】A．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模型法，故A正确，不满足题意要求；B．根据速度的定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限的思想，故B正确，不满足题意要求；C．伽利略对自由落体运动的研究用到了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，故C正确，不满足题意要求；D．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，但重心不一定在物体上，比如质量分布均匀的圆环，重心在圆心处，不在圆环上，故D错误，满足题意要求。故选D。4.在如图所示的位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　） A.甲车做曲线运动，乙车做直线运动B.0~t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C.0~t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等D.0~t2时间内，丙、丁两车的平均速率相等【答案】C【解析】【详解】A．在位移—时间图象中，斜率表示速度，由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故A错误；B．在位移—时间图象中纵坐标的变化量表示位移，可知0~t1时间内，甲、乙两车通过的位移相等，两车都做单向直线运动，所以路程相等，故B错误；C．0~t1时间内，甲、乙两车的位移相同，所用时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以甲、乙两车的平均速度相等，故C正确；D．由速度图象与时间轴围成的面积表示位移，可知0~t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，两辆车都做单方向直线运动，所以丙车的路程小于丁车的路程，所用时间相等，平均速率等于路程除以时间，所以丙车的平均速率小于丁车的平均速率，故D错误。故选C。5.今年9月份亚运会在杭州举行，乒乓球比赛是大家特别关注的项目，目前男女团体都已进入决赛，在一次比赛中国乒选手樊振东将乒乓球斜打到台面上时，乒乓球受到的弹力方向（　　）A.斜左上B.斜右上C.竖直向上D.竖直向下【答案】C【解析】【详解】乒乓球斜打到台面上时，乒乓球受到的弹力方向垂直于接触面，即竖直向上。故选C。6.如图所示，截面为三角形的两物块A、B叠放后放置于竖直的弹簧及竖直墙面之间，系统处于平衡状态，以下受力分析正确的是（）A.弹簧的弹力大于A、B两物块的总重力 B.A物块受墙面竖直向上的摩擦力C.A物块共受5个力作用D.B物块受到A物块的摩擦力一定沿两物块的接触面向下【答案】D【解析】【详解】AB．以A、B两物块组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，整体只受重力和弹簧弹力作用，故墙对A没有弹力，因而也没有摩擦力，弹簧的弹力大小等于A、B两物块的总重力，故AB错误；C．A受到重力、B的支持力和B对A的摩擦力三个力作用，故C错误；D．B受到重力、弹簧弹力、A的压力和A对B的摩擦力共四个力作用，由于A物块受的摩擦力沿两物块的接触面向上，则B物块受的摩擦力沿两物块的接触面向下，故D正确。故选D。7.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　）A.铁夹对小球的两个弹力为一对相互作用力B.若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力变大C.小球受到5个力的作用D.若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向斜向上【答案】C【解析】【详解】A．铁夹对小球的两个弹力作用在同一个物体上，不是一对作用力与反作用力，故A错误；B．若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力不会变大，只要小球处于静止它所受的静摩擦力就等于重力，故B错误；C．小球受到5个力的作用，分别为：重力、左右两侧分别受到铁夹的两个弹力、左右两侧分别受到铁夹的两个摩擦力，故C正确；D．若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向应该竖直向上，与重力等大反向，故D错误。 故选C。8.如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境，其横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形，当施加竖直向下的力F时，则（　　）A.向下施加的力F增大，斧子侧面对木桩的弹力大小不变B.施加相同的恒力F，θ越小的斧子，越容易撑开木桩C.施加相同的恒力F，θ越大的斧子，越容易撑开木桩D.劈开木桩的难易程度只与F有关，与θ无关【答案】B【解析】【详解】根据题意，将施加的力按作用效果分解，如图所示由几何关系可得可知，向下施加的力F增大，斧子侧面对木桩的弹力大小变大，越容易撑开木桩，施加相同的恒力F，θ越小的斧子，斧子侧面对木桩的弹力大小越大，越容易撑开木桩。故选B。9.某中学开学军训，学员在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，若在起动后的一小段时间内，学员用两根轻绳拉着轮胎做匀速直线运动。如图所示，运动过程中保持两绳的端点A、B等高，两绳间的夹角为α、所在平面与水平面夹角恒为β。已知轮胎重为G，每根绳的拉力大小为F，则轮胎运动过程受到地面摩擦力大小为（） A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】根据题意，由几何关系可知，两绳拉力合力大小为方向与地面成β角，对轮胎受力分析，由平衡条件有故选C。10.如图甲所示为速度传感器的工作示意图，P为发射超声波的固定小盒子，工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P发射超声波开始计时，经过时间再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移—时间图像，则下列说法正确的是（　　）A.物体到小盒子P的距离越来越近B.在两次发射超声波脉冲的时间间隔内，物体通过的位移为C.超声波的速度为D.物体在时间内的平均速度为【答案】D【解析】 【详解】A．由题图乙可知，第二次超声波传播的最远距离比第一次的大，可知物体到小盒子P的距离越来越远，故A错误；BD．由题图乙可知，物体在时间内的位移为，则物体在时间内的平均速度为是物体在时间内的位移，不是两次发射超声波脉冲的时间间隔内的位移，故B错误，D正确；C．由题图乙可知，超声波的速度为故C错误。故选D。11.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。由此可知小球（　　）A.下落过程中的加速度大小约为B.经过位置3时的瞬时速度大小约为C.经过位置4时的瞬时速度大小约为D.从位置1到4过程中的平均速度大小约为【答案】C【解析】【详解】A．由图知任相邻相等时间间隔内位移的差值都为d，根据匀变速直线运动的推论 可得，下落过程中的加速度为故A错误；BC．根据匀变速直线运动的推论，经过位置3的瞬时速度等于从位置2到4过程的平均速度，则有根据速度公式得，通过位置4的瞬时速度故B错误，C正确；D．从位置1到4过程中的平均速度大小故D错误。故选C。12.科学的佩戴口罩，对于新冠肺炎、流感等呼吸道传染病具有预防作用，既保护自己，又有利于公众健康。如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳，在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x，此时段与水平方向的夹角为37°，段与水平方向的夹角为53°，弹性绳涉及到的受力均在同一平面内，不计摩擦，已知，，则下列说法正确的是（）A.耳朵受到的口罩带的作用力为B.耳朵受到的口罩带的作用力小于2kxC.耳朵对口罩带的作用力方向与水平方向夹角为37°D.耳朵对口罩带的作用力方向与水平方向夹角为53°【答案】B【解析】【详解】AB．弹性轻绳被拉长了x，同一根轻绳弹力大小相等，即 将、分别正交分解，如下图在x方向在y方向则耳朵受到口罩的作用力为故A错误B正确；C．作用力方向与水平方向的夹角为，则所以作用力方向与水平方向夹角为，故C错误；D．由C知，D错误；故选B。二、多选题（每题5分，共10分，全部选对得5分，选不全得3分，错选不选不得分）13.为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像，下列说法正确的是（　　） A.动力车的初速度为20m/sB.刹车过程中加速度大小为5m/s2C.刹车过程持续的时间为12sD.从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为90m【答案】BD【解析】【详解】AB．根据可得由图像可知v0=30m/s可得a=-5m/s2选项A错误，B正确；C．刹车过程持续的时间为选项C错误；D．从开始刹车时计时，经过8s汽车已经停止运动，则该车的位移大小为选项D正确。 故选BD。14.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（　　）A.c对b的支持力减小B.c对b的摩擦力大小可能先变小再变大C.地面对c的摩擦力方向水平向左D.地面对c的支持力增大【答案】BCD【解析】【详解】A．对a与沙子受力分析，受重力、绳的拉力两个力的作用，两个的合力一直为零，沙子缓慢流出的过程中，a与沙子的总重力减小，可知绳的拉力减小；对b进行受力分析，c对b的支持力为可知c对b的支持力保持不变，A错误；B．若绳子拉力大于物块b重力沿斜面向下的分力，则c对b的摩擦力方向平行斜面向下，即c对b的摩擦力大小为可得，随着a中的沙子缓慢流出，绳子拉力减小，c对b的摩擦力大小先变小再反向变大；若绳子拉力小于物块b重力沿斜面向下的分力，则c对b的摩擦力方向平行斜面向上，即c对b的摩擦力大小为可得，随着a中的沙子缓慢流出，绳子拉力减小，c对b的摩擦力大小逐渐变大，B正确；CD．以b、c为整体作为研究对象，受力分析如图所示 根据平衡条件可得在a中的沙子缓慢流出的过程中，绳子拉力减小，所以地面对c的摩擦力减小，摩擦力方向水平向左，地面对c的支持力增大，CD正确。故选BCD。第II卷（非选择题）三、实验题（共两大题，共14分）15.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：（1）本实验采用电火花计时器，所接电源电压应为________V的频率为50Hz的交流电，打点的时间间隔是________s。（2）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。（填选项代号）A．刻度尺B．秒表C．天平（3）实验过程中，下列做法正确的是________。A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（4）如图所示为一次实验得到一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离，如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小________m/s，小车的加速度大小________。（答案均保留两位有效数字）【答案】①.220②.0.02③.A④.AD##DA⑤.0.41⑥.0.76 【解析】【详解】（1）[1][2]本实验采用电火花计时器，所接电源电压应为220V的频率为50Hz的交流电，打点的时间间隔是（2）[3]本实验需要用刻度尺测量纸带上计数间之间的距离；由于打点计时器可以得到打点时间，所以不需要秒表；本实验不需要用天平测质量。故选A。（3）[4]为了充分利用纸带，实验时，将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再使纸带运动。故选AD（4）[5]每相邻的两计数点间都有4个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则计数点4所代表时刻的瞬时速度大小为[6]根据逐差法可得，小车的加速度大小为16.（1）用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。①未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长__________。 ②由图乙还可知劲度系数较大的是__________弹簧；还可算出B弹簧的劲度系数为__________N/m。③若某同学做实验时，误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则该同学所做图像得到的k值是__________（填偏大，偏小或者不变）（2）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图丙所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图丁是在白纸上根据实验结果画的图。关于本实验，下列说法中正确的是__________。A．在测量同一组数据、和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B．本实验采用的科学方法是控制变量法C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度D．为减小测量误差，、方向间夹角应为90°E．如果没有操作失误，图丁中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是F【答案】①.7.00cm②.A③.10④.不变⑤.AC##CA【解析】【详解】（1）①[1]由题图甲可知，刻度尺的精确度是1mm，可读得弹簧原长L0=7.00cm②[2]由图像的斜率表示弹簧的劲度系数，可知劲度系数较大的是A弹簧。[3]B弹簧的劲度系数为③[4]误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，这样图像会在横坐标轴上有截距，则有，可知弹力的变化量与长度的变化量的比值大小不变，则图像得到的k值是不变。（2）[5]A．在测量同一组数据、和合力F的过程中，因、共同作用效果与合力F的作用效果相同，因此橡皮条结点O的位置不能变化，A正确； B．本实验采用的科学方法是等效替代法。B错误；C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度，以减小实验误差，C正确；D．为减小测量误差，、方向间的夹角不宜太大，也不宜太小，适当就行，可不一定是90°，D错误；E．如果没有操作失误，图丁中的F与两力中，F是由平行四边形得出的，而是由实验方法得出的，因此方向一定沿AO方向的是，E错误。故选AC。四、计算题（17题8分，18题9分，19题11分，20题12分）17.一个质点沿某一直线做匀加速直线运动，第2s内运动了5m，第4s内运动了9m，求该质点：（1）初速度和加速度大小；（2）在第6s末的速度以及运动6s的位移大小。【答案】（1），；（2），【解析】【详解】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则时的速度为时的速度为则加速度大小为初速度为（2）在第6s末的速度为运动6s的位移大小为18.跳伞表演运动员进行跳伞表演，在一次表演中，认为运动员离开飞机后做的是自由落体运动，到离地面143m时他才打开降落伞，从而产生很大阻力，使他以大小为的加速度做匀减速直线运动，安 全着陆时的速度仅为5m/s，g取。求：（1）该运动员开伞时的速度大小；（2）该运动员离开飞机时的高度；（3）离开飞机后，经多长时间到达地面？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）打开降落伞后运动开始做匀减速直线运动，故求得该运动员开伞时的速度为（2）由上可知，运动员自由落体运动的下落高度为运动员离开飞机时的高度为（3）运动员自由落体的时间为运动员做减速运动的时间为离开飞机后，运动到达地面所用的时间为19.如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为3cm，已知A、B两物体的质量分别为，，，求：（1）弹簧弹力的大小；（2）B对A的摩擦力； （3）B与地面间的摩擦因数。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由胡克定律可得（2）B对A的摩擦力（3）B左匀速运动,则有求得20.如图所示，质量为m＝0.6kg物块通过一段细绳悬挂在轻绳PA和PB的结点P上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角为α＝53°，PB沿水平方向。质量为M＝25kg的木块与PB相连，恰好静止在倾角为θ＝37°的斜面上，已知重力加速度取g＝10m/s2，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）轻绳PA和轻绳PB各自产生张力的大小；（2）木块M跟斜面之间的动摩擦因数。（该结果保留两位有效数字）【答案】（1）10N，8N；（2）0.80【解析】【详解】（1）如图1所示，分析结点P的受力 根据平衡条件得解得轻绳PA、PB的张力分别为FA=10N，FB=8N（2）对斜面上的物体受力分析，如图2所示根据平衡条件得其中联立代入数据解得