浙江省杭州市源清中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题 Word版含解析.docx

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浙江省杭州市源清中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列各组物理量中，全部是矢量的是（　　）A.位移、时间、速度B.加速度、位移、平均速度C.重量、时间、加速度D.速度、质量、速度变化量【答案】B【解析】【详解】既有大小又有方向的量称为矢量，位移、速度、加速度、平均速度、速度变化量均是有大小有方向的向量；时间、质量只有大小，没有方向，不是矢量。故ACD错误，B正确。故选B。2.2023年9月11日16时46分。已完成全部既定任务的“天舟五号”货运飞船，顺利撤离空间站组合体，转入独立飞行，并于9月12日9时13分货运飞船受控再入大气层，飞船绝大部分器部件在再入大气层过程中烧蚀销毁，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。下列说法正确的是（）A.“9月12日9时13分”是指时刻B.研究货运飞船撤离空间站组合体的细节时，可将货运飞船视为质点C.货运飞船撤离空间站组合体前，相对于任何参考系都是运动的D.货运飞船受控再入大气层的过程中，其运动的路程可能小于位移【答案】A【解析】【详解】A．“9月12日9时13分”是指时刻，选故A正确；B．研究货运飞船撤离空间站组合体的细节时，不可忽略货运飞船本身的构造，不可将其视为质点，故B错误；C．货运飞船撤离空间站组合体前，相对于空间站组合体是静止的，故C错误；D．路程是物体运动轨迹的长度，位移描述的是物体位置的变化，物体运动过程中的路程不可能小于位移，故D错误。故选A。3.关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是（　　）A.在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力三个基本量B.后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位 C.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位D.【答案】D【解析】【详解】AB．在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，对应的米、千克、秒为基本单位，力的单位不是力学中的基本单位，AB错误；C．“摄氏度”不属于国际单位制的单位，C错误；D．根据牛顿第二定律公式所以D正确。故选D。4.下列关于物理的科学思想方法说法正确的是（　　）A.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B.根据速度的定义，当∆t非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法C.加速度的定义应用了控制变量的思想D.亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验相结合证明了该观点是正确的【答案】B【解析】【详解】A．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，故A错误；B．根据速度的定义，当∆t非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确；C．加速度的定义应用了比值定义法，故C错误；D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验相结合证明了该观点是错误的，故D错误。故选B。 5.《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，则下列说法正确的是（）A.铁夹对小球的两个弹力为一对作用力与反作用力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。6.“天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）A.击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的B.击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力C.梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证D.梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大【答案】D 【解析】【详解】A．击球的过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；B．击球的过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力，二者大小相等、方向相反，作用在两个物体是，故二者为作用力与反作用力，故 B错误；C．牛顿第一定律是理想的情况，并不能通过实验直接验证，故C错误；D．梦天实验舱内，水球的质量越大，其惯性就越大，故D正确。故选D。7.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为（其中时间单位为：秒；位移单位为：米），则该质点（　　）A.第1s内的位移是10mB.前2s内的平均速度是6m/sC.第2s末的速度为14m/sD.任意1s内的速度增量都是2m/s【答案】D【解析】【详解】D．由位移x与时间t的关系为，结合可得所以任意1s内的速度增量故D正确；A．物体的初位置为处，当t=1s时，物体位于处，则第1s内的位移是故A错误；BC．物体做匀加速直线运动的速度与时间的关系为当t=2s时，解得第2s末的速度为由匀加速直线运动规律可得前2s内的平均速度 故B、C错误。故选D。8.篮球从某一高度静止下落，并与地面碰撞后反弹，最后运动到最高点．下列位移时间图象或速度时间图像最有可能符合实际的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】根据牛顿第二定律分析篮球的运动情况，根据x-t图象的斜率表示速度、v-t图象的斜率等于加速度，来分析图象的形状．【详解】篮球从静止开始下落的过程中，做匀加速直线运动，由x=at2知x-t图象应是抛物线，反弹后上升的过程，做匀减速运动，x-t图象也是抛物线，故A错误．篮球先向下做匀加速直线运动，速度为正，后向上做匀减速运动，速度为负，故BC错误，D正确．故选D．【点睛】解决本题的关键是要明确篮球的运动情况，抓住与地面碰撞后速度突然反向来分析速度方向的变化．9.在地铁进站前的某段减速过程中，细绳偏离了竖直方向，用手机拍摄下当时情景的照片如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，已知当地的重力加速度为g，若测得细绳与竖直方向的夹角为q，则（　　） A.当时地铁列车加速度的大小为gsinqB.当时地铁列车加速度的大小为gcosqC.当时地铁列车正向图中的左方向行驶D.当时地铁列车正向图中的右方向行驶【答案】D【解析】【详解】AB．被拉物体受到重力和细线的拉力，如下图所示根据牛顿第二定律可得mgtanθ=ma解得a=gtanθ故AB错误；CD．列车减速，加速度水平向左，则速度水平向右，C错误，D正确。故选D。10.浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布。第一漈207米高，第二漈68米高，第三漈12米高，三漈相加共287米高，折合古时鲁班尺是一百丈多17米，故名百丈漈。假设忽略上游水的初速度和空气的阻力，那么，水仅仅下落第一漈后的速度大约是（　　）A.B.C.D.【答案】A 【解析】【详解】忽略上游水的初速度和空气的阻力，做自由落体运动，由运动规律解得故选A。11.如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了1cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）。现用F=2N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB。则（　　）A.fA=10NB.fA的方向水平向左C.fB=2ND.fB的方向水平向左【答案】D【解析】【详解】由题意可知B与水平地面之间的最大静摩擦力大小为开始时弹簧对A、B的弹力大小为当F作用在B上后，由于所以B仍静止，此时A、B所受摩擦力大小分别为，且fA的方向水平向右，fB的方向水平向左。综上所述可知ABC错误，D正确。故选D。12.如图所示，放置在水平地面上的斜面体倾角为θ，其上表面光滑、下表面粗糙。一细绳上端固定在O点，下端连着一小球，起初细绳竖直、小球静止于斜面体上。现用水平力F向左缓慢推动斜面体，直到轻绳与斜面体上表面平行，这一过程中，下列说法正确的是（　　） A.小球受到斜面体的支持力一直减小B.水平外力F大小应保持不变C.斜面体对地面的摩擦力一直增大D.斜面体受地面的支持力先增大后减小【答案】C【解析】【详解】A．先对小球进行受力分析，重力、斜面对小球的支持力FN、绳子拉力T，如图所示由图可知，斜面对小球的弹力FN一直增大、轻绳对小球的拉力T一直减小，故A错误；BCD．设斜面的倾角为θ，对斜面受力分析如图乙所示受到小球对斜面的压力、地面对斜面的支持力N，摩擦力f，重力Mg和水平力F作用处于平衡状态，水平方向有 摩擦力的公式由于不断增大，则F、f也不断增大，BD错误，C正确。故选C。13.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，两绳拉力的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。二、不定项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A.“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力等于人的重力B.“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小C.“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关D.“电动平衡车”匀速行驶时，平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力【答案】BC【解析】【详解】AC．“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力有水平方向的分力，则车对人的作用力斜向上，对人受力分析，如图所示竖直方向上，由平衡条件有水平方向上，由牛顿第二定律有解得，可知，“电动平衡车”加速行驶时，车对人的作用力大于人的重力，车对人的作用力方向斜向上与加速度的大小有关，故A错误，C正确；B．“电动平衡车”匀速行驶时，车对人的作用力竖直向上与人对车的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故B正确；D ．“电动平衡车”匀速行驶时，对平衡车受力分析，竖直方向上，由平衡条件可知，地面对平衡车的支持力大小等于平衡车受到的重力大小和人对平衡车压力大小之和，故D错误。故选BC。15.自驾游是目前比较流行的旅游方式，在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路的情形。如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶，突然公路上冲出三只小动物，司机马上刹车，假设刹车过程是匀减速运动，加速度大小为，小动物与汽车距离约为55m，以下说法正确的是（　　）A.汽车匀减速6s末的速度大小为4m/sB.匀减速运动的汽车一定撞上小动物C.汽车第2s末的速度为12m/sD.汽车匀减速第4s末到第6s末位移为2m【答案】CD【解析】【详解】A．汽车速度减为零时，所需的时间为汽车在5s末已经停止运动，所以汽车6s末速度大小为零，故A错误；B．汽车速度减为零时，运动的距离为=50m因50m＜55m，所以汽车一定不会撞上小动物，故B错误；C．根据速度—时间公式可得汽车第2s末的速度为12m/s故C正确；D．根据逆向思维可知汽车最后一秒的位移为=2m故D正确；故选CD三、实验题（每空2分，共14分） 16.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电源的频率为50Hz。实验主要器材有：打点计时器、学生电源、细绳、纸带、钩码、小车、一端有滑轮的长木板、刻度尺。（1）图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的实验仪器，请回答下面的问题：图乙所示的打点计时器，电源采用的是___________（填“交流电8V”、“交流220V”或“六节干电池”）（2）某同学选取了图甲所示的打点计时器，并按照图丙所示组装实验器材，具体步骤如下：A．断开电源，取下纸带，观察点迹是否清晰B．把一条细绳拴在小车前端，细绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器的限位孔C．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上学生电源D．换上新纸带，再重复操作两次，选择一条较为理想纸带，整理实验器材E．把小车停在靠近打点计时器的地方，先启动打点计时器，再放开小车F．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再启动打点计时器请按照实验过程，选择合适实验步骤并对实验步骤排序正确的是___________。A．BCEADB．CBEADC．BCFADD．CBFAD（3）该同学选出了一条清晰的纸带，并根据纸带上的点，标出了如图丁所示的计数点，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，测得距离如下：，，，，据实验数据，求出打下C点时小车的速度大小为___________m/s；求出小车的加速度大小为___________。（保留二位有效数字） 【答案】①.交流220V②.B③.0.80④.0.64【解析】【详解】（1）[1]图乙打点计时器有墨粉纸盒为电火花打点计时器，所以要采用交流220V的电源。（2）[2]实验步骤为：将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上学生电源，把一条细绳拴在小车前端，细绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器的限位孔，把小车停在靠近打点计时器的地方，先启动打点计时器，再放开小车，断开电源，取下纸带，观察点迹是否清晰，换上新纸带，再重复操作两次，选择一条较为理想纸带，整理实验器材，所以顺序为CBEAD，B正确。故选B。（3）[3][4]两相邻计数点间还有4个点未画出，则由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度得用逐差法求小车的加速度大小为17.某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。（1）本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为________N；（2）下列不必要的实验要求是________（填选项前的字母）；A．细线方向应与木板平面平行 B．弹簧测力计应在使用前校零C．应测量重物M所受的重力D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）从OB水平开始，保持弹簧测力计A和B的夹角及O点位置不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直，则在整个过程中关于弹簧测力计A和B的读数变化情况是________（填选项前的字母）。A．A减小，B减小B．A增大，B减小C．A增大，B先增大后减小D．A增大，B先增大后减小【答案】①.2.6②.D③.A【解析】【详解】（1）[1]弹簧测力计的分度值为0.2N，需要精确到0.1N，所以示数为2.6N。（2）[2]A．细线方向应与木板平面平行，使实际力的平行四边形与白纸上所作的力的平行四边形平行，以减小误差，A必要；B．弹簧测力计应在使用前校零，以减小测量误差，B必要；C．OA和OB两段细线对O点拉力的合力与M的重力平衡，实验中需要对比合力的理论值（通过平行四边形定则所作的合力的图示）与实验值（与M重力平衡的力的图示），因此应测量重物M所受的重力，C必要。D．改变拉力，进行多次实验，无论O点位置如何，MO段细线对O点拉力的作用效果始终不变，所以不需要每次都要使O点静止在同一位置，D不必要。本题选不必要的，故选D。（3）[3]由题意，根据平衡条件可知，O点所受三个拉力组成首尾相接的矢量三角形，如图所示根据正弦定理有 在使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直的整个过程中，由于保持弹簧测力计A和B的夹角及O点位置不变，所以β不变，α减小，γ从90°开始增大，根据三角函数知识可知FA和FB都减小。故选A。四、计算题（共4题，其中18题9分，19题12分，20题10分，21题10分）18.某一物体做直线运动，其速度时间图像如图所示，求：（1）物体距出发点最远距离是多少？（2）4s内物体运动的路程？（3）4s内物体运动的平均速度大小？【答案】（1）x=9m；（2）s=10.5m；（3）v=1.875m/s【解析】【详解】(1)由图可知，当t=3s时图像所围正面积最大，此时位移(2)由图可知，物体前3s向前运动，最后1s向后运动，4s内通过的总路程为两者面积之和s=(3)4s内物体运动的平均速度大小19.班级大扫除过程中，擦窗户是必做的一项工作。某同学如图所示，在竖直方向上匀速擦玻璃。湿抹布的质量为m＝0.5kg，该同学用与竖直方向倾角θ＝37°的恒力F＝10N的作用，抹布在竖直玻璃面做匀速运动求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）（1）抹布受到玻璃的弹力；（2）抹布受到的摩擦力；（3）湿抹布与玻璃的动摩擦因数μ；（4）判断抹布的运动方向。 【答案】（1）6N，方向垂直玻璃指向抹布；（2）3N，方向竖直向下；（3）0.5；（4）向上匀速运动【解析】【详解】设物体向上做匀速直线运动，受力分析如图甲所示（1）受力分析有Fsinθ＝FN故FN=6N方向垂直玻璃指向抹布。（2）受力分析有Fcosθ＝mg＋Ff故Ff=3N方向竖直向下。（3）受力分析有Ff＝μFN故μ=0.5（4）抹布向上匀速运动20.如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角 ，物体甲及人均处于静止状态，（已知，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）轻绳的拉力、人受到的摩擦力分别是多大？（2）若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？【答案】（1）；；（2）最大不能超过24kg【解析】【详解】（1）以结点O为研究对象，如图，由平衡条件有联立解得 人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得方向水平向左（2）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，当人刚要滑动时，静摩擦力达到最大值由平衡条件得又联立得即物体甲的质量最大不能超过24kg21.如图，将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上，杆的倾角为37°，环的直径略大于杆的截面直径。对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37°的拉力F=10N，使圆环由静止开始沿杆加速向上运动，已知环与杆间动摩擦因数μ=0.5。（g取10m/s2）求：（1）F作用2s时圆环的速度是多大？（2）2s后撤去力F，求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少？ 【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）以圆环为研究对象进行受力分析可得且根据匀变速运动规律有代入数据解得2s时圆环的速度（2）撤去外力后，对圆环为研究对象进行受力分析可得且根据匀变速运动规律圆环上滑的最大距离时有则圆环继续沿杆上滑的最大距离是