四川省成都市成华区某校2023-2024学年高一上学期期中物理试题（Word版附解析）

2023-2024学年度（上）阶段性考试（二）暨半期考试高2023级物理注意事项：1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题（每小题3分，共30分）1.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，初步形成了惯性的概念，为牛顿力学的建立奠定了基础，下列有关惯性的说法正确的是（　　）A.没有力的作用，物体只能处于静止状态B.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性C.汽车超速会增大汽车的惯性D.物体匀速运动或者静止时，惯性就会消失【答案】B【解析】【详解】A．没有力的作用，物体也可以做匀速直线运动，故A错误；B．惯性是物体保持原有运动状态的性质，即抵抗运动状态变化的性质，故B正确；CD．惯性只跟质量有关，与物体的运动状态无关，故CD错误。故选B。2.下列说法正确的是（）A.物体的加速度增加，则在相同时间内速度变化量一定增大B.加速度和速度方向相反时，物体可能做加速运动C.加速度方向为正，说明物体做加速运动D.在任意相同时间内速率变化相同的直线运动是匀变速直线运动【答案】A【解析】【详解】A．由得 物体的加速度增加，则在相同时间内速度变化量一定增大。故A正确；B．加速度和速度方向相反时，物体做减速运动，故B错误；C．加速度方向为正，说明加速度的方向与选取的正方向相同，若速度方向为负，物体则做减速运动。故C错误；D．在任意相同时间内速度变化相同的直线运动是匀变速直线运动。速度是矢量，速率是标量，速度的变化量和速率的变化量不一定相同。故D错误。故选A。3.如图所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，给物体施加大小为40N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），物体运动的加速度为（　　）A.3m/s2B.6m/s2C.8m/s2D.10m/s2【答案】B【解析】【详解】物体受力如图所示由牛顿第二定律得代入数据解得故选B。4.如图所示为甲（直线）、乙（折线）两质点做直线运动的x-t图像，由图像可知（　　） A.甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等B.甲、乙两质点在1s内沿相同方向运动C.甲、乙两质点在1s末相遇D.甲、乙两质点在4s内运动的路程相等【答案】C【解析】【详解】A．图像斜率的物理意义为速度，在1s末，乙图像斜率为0，速度为0，甲图像斜率不为零，速度不为0，所以两质点速度大小不相等，A错误；B．在1s内，两质点图像斜率的方向不同，所以速度方向不同，甲、乙两质点运动方向不同，B错误；C．根据图像可知，甲、乙两质点在1s末处于同一位置，所以甲、乙两质点在1s末相遇，C正确；D．根据图像可知，甲在4s内运动的路程为8m，乙在4s内运动的路程为，两质点运动路程不同，D错误。故选C。5.如图所示，处于伸长状态的轻质弹簧一端固定于粗糙斜面的底端，另一连接着物块，整个系统处于静止状态，物块所受力的个数为（　　）A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】B【解析】【详解】物体处于静止状态，对物体进行受力分析，物体受重力、斜面对物体的支持力，弹簧对物体的弹力、斜面对物体的静摩擦力。所以物体受力的个数为4个。故选B。6.一辆汽车以25m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小是5m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后6s内汽车通过的位移为（　　） A.60mB.62.5mC.90mD.75m【答案】B【解析】【详解】汽车速度变为零需要的时间汽车在前6s内的位移故B正确。故选B。7.如图所示为某一轻质弹簧的弹力F大小与长度l的关系图像，由图可得该弹簧（　　）A.原长为5cmB.劲度系数为2N/mC.伸长量为15cm时，弹力大小为10ND.长度12cm时，弹力大小为4N【答案】D【解析】【详解】A．弹力为零时，弹簧没有形变，所以弹簧原长为10cm，A错误；B．图像斜率表示劲度系数，即B错误；C．由图可知，弹簧长为15cm时，弹力大小为10N，C错误；D．长度为12cm时，弹力为 D正确。故选D。8.2012年9月，中国具有了自己的第一艘航母“辽宁号”．航空母舰是大规模战争中的重要武器，灵活起降的飞机是它主要的攻击力之一．民航客机起飞时需在150s内使飞机从静止加速到40m/s，而航载飞机借助助推设备，在3s内就可使飞机加速到80m/s，设起飞时飞机在跑道上做匀加速运动，供客机起飞的跑道的长度为航空母舰的甲板跑道长度的（）A.25倍B.50倍C.250倍D.500倍【答案】A【解析】【分析】【详解】民航客机加速度为航载飞机加速度航载飞机加速度根据公式可以求得民航客机的轨道长3000m，航母甲板长度120m，两者相差25倍。9.如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳的中间，静止时轻绳两端夹角为1200．若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内．若重力加速度为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是（） A.橡皮筋的弹力小于mgB.橡皮筋的弹力大小可能为mgC.轻绳的弹力大小为2mgD.轻绳的弹力大小为【答案】A【解析】【详解】设两杆间的距离为s，细绳的总长度为L，静止时轻绳两端夹角为1200，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三力之间的夹角都是1200，可知三力的大小是相等的，故轻绳的弹力大小为mg，C、D错；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于1200，两个分力之间的夹角减小，而合理不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的拉力小于mg，故A对，B错．10.如图所示，半球形物体A和光滑小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态。现用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　）A.物体A受到个力的作用B.物体A受到斜面的摩擦力大小一直减小C.物体A对小球B的支持力大小一直增大D.小球B对物体A的压力大小始终不变【答案】B【解析】【详解】A．对球A分析可知，A受重力、B对A的压力和斜面的支持力和摩擦力作用，共4个力，故A错误；CD．对球B分析，受水平拉力、重力和物体A对小球B的支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示 将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，变小，故支持力N变小，拉力F也变小；根据牛顿第三定律，小球B对物体A的压力也减小，故CD错误；B．对AB整体分析，受拉力、重力、斜面的支持力和静摩擦力，设斜面的坡角为，根据平衡条件有由于F减小，M、m、不变，故物体A受到斜面的摩擦力大小一直减小，故B正确。故选B。二、多选题（每题4分，共计20分，少选得2分，错选不得分）11.在平直公路上甲、乙两车在相邻车道上行驶。甲、乙两车并排行驶瞬间，前方有事故发生，两车同时开始刹车，刹车过程中两车速度的二次方随刹车位移x的变化规律如图所示，则（　　）A.乙车先停止运动B.甲、乙两车刹车过程中加速度大小之比为4∶1C.从开始刹车起经，两车恰好相遇D.甲车停下时两车相距12.75m【答案】BC【解析】【详解】AB．由得结合图像有 解得，，则甲、乙两车运动过程中加速度大小之比为，由图像知甲车的初速度，乙车的初速度，则刹车过程，甲车运动时间，乙车运动时间，A错误，B正确；C．相遇时结合位移关系得解得或，C正确；D．甲车停下时，甲车的位移大小，乙车的位移大小两车相距D错误。故选BC。12.如图所示，轻杆BC一端用铰链固定于墙上，另一端有一小滑轮C，系重物的轻绳绕过滑轮C将上端A固定于墙上的某点，系统处于静止状态，现将A点沿墙稍上移一些，系统又处于静止状态．不计所有摩擦，则由于A点的上移（）A.轻杆与竖直墙壁间的夹角减小B.轻杆受的压力变小C.AC与竖直墙壁间的夹角减小D.滑轮对绳的作用力可能不变【答案】BC 【解析】【分析】由题中“轻杆BC一端用铰链固定于墙上”可知，本题考查受力分析和力的平衡，根据受力变化结合受力分析和平衡条件可解答本题．【详解】A、由于绳子的拉力与重力大小相等，由平衡条件得知，轻杆的支持力N与T、G的合力大小相等、方向相反，则轻杆必在T、G的角平分线上，当将A点沿墙稍上移一些，系统又处于静止状态时，根据几何关系，轻杆与竖直墙壁间的夹角增大，故A错误．BD、以滑轮C为研究对象，分析受力情况，系统处于静止状态时，滑轮的合力为零，则绳子的拉力T和轻杆的支持力N的合力与重力G大小相等、方向相反，作出力的合成图如图．而轻杆的支持力N大小等于T、G的合力大小，T与G的夹角增大，则知N减小，故B正确，D错误．C、由几何关系可知，C正确．13.如图所示，三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上，一颗水平飞行的子弹以速度v0击中木块A，并且恰好能穿过全部木块，假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变，下列说法中正确的是（　　）A.若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比为1：：B.若三块木块的长度相等，则穿出第二块时的速度为C.若穿过三块木块所用时间相等，则三块木块的长度之比为5：3：1D.若穿过三块木块所用时间相等，则穿出第二块时的速度为【答案】BC【解析】分析】【详解】A．利用逆向思维，子弹的运动可看成初速度为0的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用时间之比为1：（-1）：（-），所以若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比应为（-）：（-1）：1，A错误；B．若三块木块的长度相等，设一块的长度为L，穿出第二块木块的速度为v，则 v2=2aL可得所以B正确；C．同理运用逆向思维，连续相等时间内运动位移之比为1：3：5，反过来则是5：3：1，所以C正确；D．设穿过一块所用时间为t，则v0=3at穿出第二块时速度为v=at可得所以D错误；故选BC。14.质点在某段时间内运动的图像是一段抛物线，如图所示，关于，和，两段时间内的运动，下列说法正确的是（　　）A.两段时间内的位移大小相等B.两段时间内的加速度方向相同C.两段时间内的平均速度大小相等D.两段时间内的速度方向不同【答案】BD【解析】【详解】A．图像中图像与横轴围成的面积表示位移，由题图可知，两段时间内面积大小不相等，故位移不相等，A错误；B．图像切线斜率表示加速度，由题图可知，两段时间图像上各点的切线斜率均为负，故加速度方向一致沿负向，加速度方向相同，B正确；C．若质点做匀变速直线运动则时间内的平均速度为 由题图可知，时间内质点实际位移比做匀变速直线运动位移大，故平均速度同理，在时间内，若质点做匀变速直线运动，则平均速度大小为由题图可知，在时间内质点实际位移比做匀变速直线运动位移小，故平均速度所以两段时间内的平均速度大小不相等，C错误；D．图像中v的正负表示运动方向，由题图可知，时间内，质点沿正向运动，时间内，质点沿负向运动，故两段时间内的速度方向不同，D正确。故选BD。15.如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为100N，每本书均呈竖直静止状态，重力加速度，则下列说法正确的是（　　）A.每本书受到的摩擦力的合力大小相等B.书与书之间的摩擦力大小均相等C.他最多能夹住22本书D.他最多能夹住30本书【答案】AC【解析】【详解】A．每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，每本书的质量相同，则它受到的摩擦力的合力大小相等，故A正确；B．越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之间的摩擦力大小不相等，故B错误； CD．先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、两个静摩擦力，根据平衡关系，有2μ1F≥nmg则有再考虑除最外侧两本书（n-2本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重力、两个静摩擦力，根据平衡关系，有2μ2F≥（n-2）mg则有故最多可以有22本书，故C正确，D错误。故选AC。第II卷（非选择题）三、实验题（共16分，每空2分，注意答案填选项，并填图到答题卡上）16.某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）以下说法正确的是_______。A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置（2）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为与 的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是_______。（3）本实验乙图中哪一个字符表示合力实验值_______。【答案】①.DE##ED②.③.【解析】【详解】（1）[1]A．实验时，为了便于确定两分力的方向，两根细绳应适当长一些，但不需要一定等长，故A错误；B．橡皮条不需要与两绳夹角的平分线在同一直线上，只需保证把橡皮条拉长到同一位置，故B错误；C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意拉力不能太大，不能超过橡皮条的弹性限度，不需要使两个弹簧秤的读数一定相等，故C错误；D．为了确保作图时，弹簧弹力大小的准确性，减小误差，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故D正确；E．为了确保分力与合力的效果相同，在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，故E正确。故选DE。（2）[2]设两个分力的大小为、，且，当两个分力的夹角为时，有当两个分力的夹角为时，有可得，合力大小的变化范围为解得 （3）[3]是实验测得的两分力、根据平行四边形定则画出的，是合力的实验值。17.疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。（1）家中有等体积乒乓球、实心木球和实心钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是___________。（2）下列主要操作步骤的正确顺序是___________。（填写各步骤前的序号）①捏住小球，从刻度尺旁静止释放②手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置③把刻度尺竖直固定在墙上④打开手机摄像功能，开始摄像（3）将小球顶部与刻度尺0刻度对齐，由静止释放，用手机连拍其下落过程：手机每隔0.1s拍摄一张照片，选取连续拍摄的3张照片如图乙所示，读出第一张和第二张照片中小球顶部对应的刻度分别为78.00cm、122.00cm，第三张照片中小球顶部对应的刻度为175.70cm。拍第二张照片时小球的速度为___________m/s，计算得到当地的重力加速度g=___________（最后两空保留3位有效数字）。（4）为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同，质量相同的小球下落的图像，由图像可知___________；A.图像的斜率表示小球下落的加速度B.小球P的体积大于小球Q的体积 C.小球P的体积小于小球Q的体积D.由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度【答案】①.实心钢球②.③②④①③.4.87##4.88##4.89④.9.68##9.69##9.70##9.71##9.72⑤.CD##DC【解析】【详解】（1）[1]实验中应使用质量最大的实心钢球，可以把空气阻力产生的相对误差降到最小。（2）[2]实验时应先把刻度尺竖直固定在墙上，再把手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置，使镜头能垂直拍到刻度尺上尽可能大的范围，然后打开手机摄像功能并开始摄像，最后捏住小球，从刻度尺旁由静止释放。所以正确顺序是③②④①。（3）[3]拍第二张照片时小球的瞬时速度等于小球从第一张照片位置运动到第三张照片位置之间的平均速度，即[4]根据公式可得（4）[5]A．由速度位移公式可得，所以图像的斜率表示小球下落的加速度的2倍，故A错误；BC．由于空气阻力的存在，实验中测得的加速度总是小于当地的重力加速度，即根据图像的斜率计算出来的重力加速度，总是小于实际的重力加速度；所以斜率越大的图像越接近真实值，对应的实验过程中的相对误差就越小。由图可知采用了小球P的实验结果更理想，说明在质量相同的情况下，小球P的体积更小，故B错误，C正确；D．斜率越大的图像越接近真实值，由图可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度，故D正确。故选CD。四、解答题（共计34分）18.2023年杭州亚运会上，全红婵又一鸣惊人，完美一跳7个10分！夺得跳水女子10米台金牌．假设全红婵从离水面10m高的平台上向上跃起，举起双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计，加速度为重力加速度且g取10m/s2，），求：（1）起跳时速度v0的大小； （2）从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t；（3）手入水时速度v的大小。【答案】（1）3m/s；（2）1.75s；（3）14.5m/s【解析】【详解】（1）上升过程做匀减速直线运动，末速度为0，根据解得（2）设上升时间为t1，根据得下落高度为h2=10.45m，设下落时间为t2，根据解得从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t=t1+t2=175s（3）下落过程做自由落体运动，手入水时速度v=gt2=14.5m/s19.如图所示，水平地面上放一倾角的斜面，在斜面上放一木板A，重为 ，板上放一重为的木箱B，斜面上有一固定的挡板，先用平行于斜面的绳子把木箱与挡板拉紧，然后在木板上施加一平行斜面方向的拉力F，使木板从木箱下匀速抽出。此时，绳子的拉力，斜面未动。设木板与斜面间的动摩擦因数，求：（1）A、B间的摩擦力和摩擦因数；（2）拉力F的大小；（3）地面对斜面的摩擦力的大小和方向。【答案】（1）；；（2）325N；（3），水平向右【解析】【详解】（1）对B受力分析如图由平衡条件，沿斜面方向有为代入数据，解得A、B间摩擦力为方向沿斜面向下，垂直斜面方向A、B动摩擦因数为（2）以AB整体为研究对象，受力分析如图 由平衡条件得联立解得（3）对3个物体整体研究，受重力、支持力、F和地面对其的摩擦力，处于平衡状态，故水平向右。20.猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的的大型猫科肉食性动物，捕猎时能达到最大时速108km。在一次捕猎过程中，猎豹发现它的正前方200m的地方有一只羚羊，开始以加速度a1=7.5m/s2加速至最大时速追击羚羊，羚羊在3s后察觉有天敌追击自己，就以加速度a2=5m/s2加速至最大时速90km向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作，两者均可看作质点且只做直线运动。（1）求猎豹在其加速过程中所用时间和位移；（2）求猎豹开始追击羚羊捕猎后第8s末，猎豹与羚羊之间的距离；（3）若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为20s，后精疲力尽以5m/s2做减速运动，羚羊一直按照最高时速逃跑，根据所学知识计算分析本次猎豹是否能捕猎成功。【答案】（1）4s，60m；（2）82.5m；（3）此次捕猎可以成功【解析】【详解】（1）猎豹达到的最大时速 则达到最大时速所需要的时间为根据匀变速直线运动位移与时间关系的表达式（2）猎豹在第时的位移为则猎豹在前的总位移为羚羊达到的最大时速为达到最大时速需要的时间为羚羊在前中有的反应时间，故羚羊在内先静止，后做匀加速运动至最大时速则羚羊的位移为故第后，猎豹与羚羊之间的位移为（3）按题意分析，猎豹只有在最高时速达到极限时间前或者在做减速运动时与羚羊的最大时速相同前追上羚羊才能捕猎成功，其他情况均不能成功。故先分析在猎豹极限时间前是否可以捕猎成功，猎豹在前的位移为羚羊在前的位移为则在猎豹达到极限时间时猎豹与羚羊之间的距离为故猎豹在极限时间内未能追上羚羊，再计算分析猎豹做减速运动时的情况 猎豹减速时与羚羊同速度时需要的时间为根据解得猎豹的位移为羚羊的位移为则此时猎豹与羚羊之间的距离为