湖北省武汉市2023-2024学年高一上学期期中调研考试物理试卷（Word版附解析）

2023-2024学年度第一学期武汉市部分学校高一年级期中调研考试物理试卷注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答顾卡上的指定位置。2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.2023年10月3日，瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖授予PierreAgostini、FerencKrausz和AnneL’Huillier，以表彰他们创造了产生阿秒光脉冲的实验方法用来研究物质中的电子动力学。据公开信息，在我国粤港澳大湾区的松山湖材料实验室，正在建造一台先进的阿秒（as）激光装置，建成后可提供最短脉宽小于60as、最高光子能量可到的超快相干辐射。已知1阿秒等于一百亿亿分之一秒，则60as等于（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】故选B。2.2023年10月17日，中国和印尼合作的“雅万高铁”正式开通运营，这是中国高速动车组列车首次在国外投入商业运营，标志着印尼迈入高铁时代，中国和印尼共建“一带一路”取得重大标志性成果。如图所示，复兴号列车正在减速进入雅加达站，下列说法正确的是（　　） A.以列车为参考系，车站是运动的B.以车站为参考系，车厢内行李架上的箱包是静止的C.研究列车车轮转动的快慢情况，可以将列车视为质点D.在车厢内窗台上放一杯水测试列车平稳性能时，可以将列车视为质点【答案】A【解析】【详解】A．以列车为参考系，车站与列车的位置有变化，所以以列车为参考系车站是运动的，故A正确；B．以车站为参考系，车厢内行李架上的箱包与车站的位置有变化，车厢内行李架上的箱包是运动的，故B错误；C．研究列车车轮转动的快慢情况，车轮的形状不能忽略，不能将列车视为质点，故C错误；D．在车厢内窗台上放一杯水测试列车平稳性能时，列车的形状不能忽略，不可以将列车视为质点，故D错误；故选A。3.武汉东湖是我国十大城中湖之一，东湖绿道全貌如图所示，全长约102km。某同学沿着东湖绿道骑行30km，用时2h。下列说法正确的是（　　）A.“30km”是指该同学的位移大小B.该同学的平均速度等于60km/hC.该同学骑行时可能有瞬时速度大于15km/h的时刻D.自行车前、后车轮受到地面的摩擦力方向均与骑行方向相同【答案】C 【解析】【详解】A．“30km”是指该同学的路程，故A错误；B．该同学的平均速率等于该同学做曲线运动，位移的大小小于路程，平均速度小于15km/h，故B错误；C．该同学骑行时平均速率等于15km/h，做曲线运动，可能有瞬时速度大于15km/h的时刻，故C正确；D．自行车前车轮是从动轮，受到地面的摩擦力方向与骑行方向相反；后车轮是主动轮，受到地面的摩擦力方向与骑行方向相同，故D错误。故选C。4.由于超载给交通安全带来严重的威胁，因此对机动车进行载重监测十分重要。如图所示为电子自动称重系统，当一辆货车静止在电子自动称重系统上时，下列说法正确的是（　　）A.称重系统受到货车压力的施力物体是地球B.货车所受支持力是因为轮胎发生形变而产生的C.称重系统所受压力是因为称重系统发生形变而产生的D.货车对称重系统的压力和称重系统对货车的支持力是一对作用力与反作用力【答案】D【解析】【详解】A．称重系统受到货车压力的施力物体是货车，选项A错误；B．货车所受支持力是因为称重平台发生形变而产生的，选项B错误；C．称重系统所受压力是因为货车发生形变而产生的，选项C错误；D．货车对称重系统的压力和称重系统对货车的支持力是一对作用力与反作用力，选项D正确。故选D。5.无风条件下，雨滴在云中形成后竖直下落的速度v随时间t的变化关系如图所示，雨滴在0~t0时间内（　　） A.加速度越来越大B.速度增加得越来越慢C.速度增加量越来越小D.在相同时间间隔内的位移越来越小【答案】B【解析】【详解】AB．图像的斜率代表加速度，由图可知加速度越来越小，即速度增加得越来越慢，故A错误，B正确；C．根据速度的变化量还与时间有关，故C错误；D．物体的速度越来越大，则在相同时间间隔内的位移越来越大，故D错误；故选B。6.如图所示，在光滑水平面上，两根劲度系数分别为k1、k2的轻质弹簧的一端均与固定挡板连接，另一端均与小球连接。小球在O点时，两弹簧均处于原长。若小球在水平向右的外力F作用下静止于A点，O、A间的距离为x，则下列关系式正确的是（　　）A.F=k1xB.F=k2xC.F=(k1+k2)xD.【答案】C【解析】【详解】左边弹簧被拉长，右边弹簧被压缩，则小球受到左边弹簧向左的拉力k1x、右边弹簧向左的弹力k2x，则力F方向向右，由平衡条件可得F=(k1+k2)x故选C。7.如图所示，抛物线a和直线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图像，t2时刻对应抛物线的顶点。下列说法正确的是（　　） A.在t3时刻，两车速率相等B.时刻，两车速度相同C.在t1~t3时间内，两车平均速率相等D.在0~t3时间内，t2时刻两车相距最远【答案】B【解析】【详解】A．在t3时刻，两车图像斜率不相等，则两车速率不相等，A错误；B．如图，在t1~t3时间内，两车位移相同，则平均速度相同，a图像为匀变速直线运动，在时刻，即中间时刻的速度等于平均速度。由于b图像为匀速直线运动，说明时刻，两车速度相同，B正确；C．在t1~t3时间内，两车路程不相等，则平均速率不相等，C错误；D．在0~t2时间内的某一时刻，两图像斜率相等，速度相同，此时两车相距最远，D错误。故选B。8.关于力，下列说法正确的是（　　）A.重力的方向总是垂直于水平面向下B.因物体本身就有重力，故重力没有施力物体C.如果两物体之间有相互作用的摩檫力，就一定存在弹力D.如果两物体之间有相互作用的弹力，就一定存在摩擦力【答案】AC【解析】【详解】A．重力方向总是竖直向下，所以总是垂直于水平面向下，故A正确；B．物体本身的重力是由于地球的吸引而产生的，所以重力有施力物体，故B错误；C．两物体间如果有相互作用摩擦力，就一定存在压力，压力属于弹力，故C正确；D．如果两物体之间存在弹力，则不一定存在摩擦力，而有摩擦力则一定存在弹力，故D错误。故选AC。 9.如图所示，空中有A、B两个小球用长度为L的细绳连接，B球的高度为h。现将两球由静止同时释放，两球在同一直线上运动，落地后均不反弹，两球落地的时间间隔为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）A.h一定，L越大，则越大B.h一定，L越大，则越小C.L一定，h越大，则越大D.L一定，h越大，则越小【答案】AD【解析】详解】AB．根据可知，h一定，则B球落地时AB的速度v1一定，根据则L越大，则越大，选项A正确，B错误；CD．根据可知h越大，B球落地时AB的速度v1越大，L一定，根据则越小，选项C错误，D正确。故选AD。10.如图所示，一辆汽车（视为质点）在平直公路上做匀减速直线运动，依次经过甲、乙、丙三棵树，乙、丙两树之间的距离是甲、乙两树之间的距离的2倍，汽车通过甲、乙两树间的平均速度是12m/s，通过乙、丙两树间的平均速度是6m/s。下列说法正确的是（　　） A.汽车的加速度大小为2.4m/s2B.汽车经过乙树的速度大小为10.8m/sC.汽车经过丙树的速度大小为1.8m/sD.汽车通过甲、乙两树间的时间与通过乙、丙两树间的时间之比为1:4【答案】BD【解析】【详解】ABC．设甲乙和乙丙间距分别为x和2x，设经过甲乙丙时的速度分别为v1、v2、v3则联立解得v1=13.2m/sv2=10.8m/sv3=1.2m/s根据该题条件不能求解加速度a，选项AC错误，B正确；D．汽车通过甲、乙两树间的时间与通过乙、丙两树间的时间之比为选项D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某同学用如图（a）所示的装置研究小车做匀变速直线运动的规律。 某次实验中得到一段点迹清晰的纸带，从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图（b）所示。已知打点计时器电源频率为50Hz，回答下列问题：（1）部分实验步骤如下：A．关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车C．把打点计时器固定在倾斜平板上，让纸带穿过限位孔D．将小车尾部与纸带相连，小车停靠在打点计时器附近上述实验步骤的正确顺序是__________________（用字母填写）；（2）在打点计时器打出EF段时，小车的平均速度大小为________m/s；在打出D点时，小车的速度大小为__________m/s；在打出AG段时，小车的加速度大小为_________m/s2。（结果均保留3位有效数字）【答案】①.CDBA②.1.06③.0.760④.2.00【解析】【详解】（1）[1]首先固定打点计时器，让纸带穿过限位孔，再将小车尾部与纸带相连，小车停靠在打点计时器附近，接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，最后关闭电源，取出纸带，则上述实验步骤的正确顺序是CDBA；（2）[2]在打点计时器打出EF段时，小车的平均速度大小为[3]在打出D点时，小车的速度大小为[4]在打出AG段时，小车的加速度大小为12.某同学用如图（a）所示装置做探究弹簧弹力与伸长量的关系实验，他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，由此计算出弹簧的弹力F和伸长量x，所得数据列表如下：（重力加速度大小g＝10m/s2） 钩码质量m/g0306090120150标尺刻度L/cm6.007.208.389.6110.7912.01弹簧伸长量x/cm1202.383.614.796.01弹簧弹力大小F/N0.30.60.91.21.5（1）根据表中的实验数据在图（b）中补齐数据点，并作出F﹣x图像_______。由此可以得出：在______范围内弹簧弹力大小与伸长量的关系满足胡克定律，弹簧劲度系数k1=_____N/m（结果保留2位有效数字）；（2）如图（c）所示，改用弹簧的下半部分按照上述方法重做实验，得到F﹣x图像的斜率记为k2，则k2_______k1（选填“大于”“等于”“小于”）。【答案】①.②.弹性限度③.25④.大于【解析】【详解】（1）[1]用直线连接各点，使各点落在直线上或均匀分布在直线两侧，离的较远的点舍去，画出图像如图所示 由图可知数据点分别为0.00，0。[2][3]根据图像可知，在弹性限度范围内，弹簧弹力大小与伸长量的关系满足胡克定律，弹簧劲度系数（2）[4]改用弹簧的下半部分按照上述方法重做实验，弹簧的长度变短，劲度系数将会增大，所以k2大于k1。13.2023年5月28日，国产大飞机C919从上海虹桥机场飞抵北京首都机场，圆满完成商业首航。已知C919客机在某次起飞时，由静止开始匀加速直线滑行，经过35s，达到起飞离地速度，求（1）C919客机在滑行过程中的加速度；（2）C919客机滑行过程的位移大小。【答案】（1）2m/s2；（2）1225m【解析】【详解】（1）C919客机在滑行过程中的加速度（2）C919客机滑行过程的位移大小14.如图（a）所示，在2023年杭州亚运会中，陈艺文夺得女子单人3米板比赛冠军。将3米板跳水运动简化为如下情境：运动员（视为质点）在空中做竖直上抛运动，在水中做匀减速直线运动，以竖直向上为正方向，其速度-时间（v-t）图像如图（b）所示（t0未知）。已知跳板到水面的高度为h=3m，重力加速度大小g=10m/s2，忽略跳板的振动，不计空气阻力，求：（1）运动员离开跳板后，向上运动的最大位移；（2）运动员刚入水时的速度大小；（3）运动员入水的最大深度。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由图可知，运动员在时刻入水，根据速度-时间图像与时间轴所围的面积表示位移，可知运动员入水前向上运动的位移大小是向下运动的位移大小的，设运动员上升的位移大小为x，则有解得（2）运动员向下运动的位移为设运动员入水速度大小为v，根据自由落体运动规律有解得（3）运动员入水前做竖直上抛运动，加速度等于重力加速度g，设入水后加速度大小为a，则有则有根据速度和位移关系有 解得运动员入水深度。15.在t=0时刻，机动车借道超车情形如图所示，轿车A在卡车B后方s=3m处，A、B车身长分别为L1=4.5m、L2=7.5m，B车以速度vB＝10m/s匀速行驶，A车以初速度vA＝12m/s、加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，借道超越B车，不考虑A车变更车道所需的时间。（1）求A车从t=0时刻开始至完全超越B车所需的时间；（2）t=0时刻，A车发现道路正前方的轿车C迎面驶来，此时两车头相距d=63m，C车速度为vC＝7.5m/s：ⅰ．若A车继续超车，C车见状立即刹车，求C车至少以多大的加速度做匀减速运动，才能避免与A车相撞；ⅱ．若A车放弃超车，回到B车所在车道，求A车至少以多大的加速度做匀减速运动，才能避免与B车相撞。【答案】（1）3s；（2）ⅰ.1m/s2；ⅱ.【解析】【详解】（1）A车从t=0时刻开始至完全超越B车由位移关系解得t=3s（负值舍掉）（2）ⅰ．当A车超过B车时，A车前进的位移为为避免与C相撞，则在t=3s内C的位移最大为sC=d-sA=18m则 解得aC=-1m/s2ⅱ．当AB共速时两车恰好不相碰，则解得t1=3s