北京市第四中學2021-2022學年高一（上）期中物理 Word版含解析.docx

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北京市第四中學2021-2022學年高一年級上學期期中考試物理試卷（試卷滿分100分，考試時間為90分鐘）一、單項選擇題（本大題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一個正確選項。）1.下列物理量中，屬于標量的是（　　）A.平均速度B.加速度C.力D.速率【答案】D【解析】【詳解】平均速度、加速度、力既有大小又有方向是矢量；速率只有大小沒有方向是標量。故選D。2.如圖所示，汽車向右沿直線運動，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時間之后，速度變?yōu)関2，Δv表示速度的變化量。由圖中所示信息可知（　　）A.汽車在做加速直線運動B.汽車的加速度方向與v1的方向相同C.汽車的加速度方向與v1的方向相反D.汽車的加速度方向與Δv的方向相反【答案】C【解析】【詳解】A．取向右為正方向，則由圖可知，，由可知即汽車在做減速直線運動，故A錯誤；第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 BCD．根據(jù)加速度的定義分析可知即加速度方向與v1的方向相反，與Δv的方向相同，故C正確，BD錯誤。故選C。3.某物體做勻加速直線運動的位移隨時間的變化規(guī)律是，則這個物體（　?。〢.初速度1m/sB.加速度為1m/s2C.第3s末的速度為6m/sD.前3s內(nèi)的位移為15m【答案】D【解析】【詳解】AB．將對比位移時間公式可得，故AB錯誤；C．第3s末的速度為故C錯誤；D．前3s內(nèi)位移為故D正確。故選D。4.一根很輕的彈簧，在彈性限度內(nèi)，當它的伸長量為時，彈簧的彈力大小為；當它的壓縮量為時，該彈簧的彈力大小為（）第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】根據(jù)胡克定律彈簧伸長量時，彈簧彈力，所以彈簧勁度系數(shù)當彈簧壓縮量為時，彈簧彈力故A正確，BCD錯誤。故選A。5.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊靜止在傾角為θ的斜面上，斜面靜止在地面上．重力加速度為g．關于物塊的受力情況分析，下列說法不正確的是A.物塊受到重力、支持力和摩擦力作用B.物塊所受支持力大小為mgtanθC.物塊所受摩擦力大小為mgsinθD.斜面對物塊的摩擦力與支持力的合力方向豎直向上【答案】B【解析】【詳解】物塊受到重力、支持力和摩擦力作用，選項A正確；物塊所受支持力大小為mgcosθ，選項B錯誤；物塊所受摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分量，大小為mgsinθ，選項C正確；斜面對物塊的摩擦力與支持力的合力與重力等大反向，故方向豎直向上，選項D正確；此題選擇錯誤的選項，故選B.6.兩個共點力作用于一個物體上，力的方向可以任意調(diào)節(jié)，其中一個力為30N，另一個力是F，它們的合力是10N。則F的大小不可能是（　?。〢.20NB.30NC.40ND.50N【答案】D第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【解析】【詳解】A．根據(jù)當F=20N時，其合力為所以A正確，不符合題意；B．當F=30N時，其合力為所以B正確，不符合題意；C．當F=40N時，其合力為所以C正確，不符合題意；D．當F=50N時，其合力為所以B錯誤，符合題意；故選D。7.甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛。在t=0到t=t1的時間內(nèi)，它們的v-t圖像如圖所示。在這段時間內(nèi)（　?。〢.兩汽車的位移相同B.兩汽車的加速度大小都逐漸減小C.汽車甲的平均速度等于D.汽車甲的平均速度比乙的小【答案】B第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【解析】【詳解】AD．v-t圖象中圖線與橫軸圍成的面積代表位移，可知甲的位移大于乙的位移，而時間相同，故甲的平均速度比乙的大，故AD錯誤；B．圖象的斜率的絕對值代表加速度的大小，則甲、乙的加速度均逐漸減小，故B正確；C．勻變速直線運動的平均速度可以用表示，甲的運動不是勻加速直線運動，其位移比勻加速直線運動的位移大，所以汽車甲的平均速度大于，故C錯誤。故選B。8.頻閃攝影是研究運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖所示是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，以下落過程中的某一點為原點，豎直向下為正方向建立坐標軸，并測量出各時刻的位置坐標為x1、x2、x3、x4。為了利用頻閃照片驗證小球自由下落運動是勻加速直線運動，在誤差允許范圍內(nèi)，以下幾種數(shù)據(jù)處理方案合理的是（　?。〢.利用數(shù)據(jù)作圖，看圖線是否為一條直線B.利用數(shù)據(jù)作圖，看圖線是否為一條直線C.看各位置坐標值x1、x2、x3、x4是否成等差數(shù)列D.看各相鄰位置坐標差值（）、（）、（）、（）是否成等差數(shù)列【答案】D【解析】【詳解】AB．以下落過程中的某一點為原點，小球自由下落到原點的速度不為零，設為v0，勻變速運動的x-t關系式是可以看出x-t與x-t2圖線都不是一條直線，故無法用x-t與x-t2圖線是否是一條直線來判斷是否是勻加速直線運動，AB錯誤；第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 CD．為了證明自由落體運動是否勻加速直線運動，可根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差是否是恒量來證明；由圖可知，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移分別是：（）、（）、（）、（），如果它們是等差數(shù)列，則后一項與前一項的差是定值，滿足連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差是恒量，故可證明其為勻加速運動；如果不是等差數(shù)列，則證明不是勻加速運動，C錯誤D正確。故選D。二、多項選擇題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確，漏選得2分，錯選不得分。）9.如圖所示，一人用與水平面成α角斜向下的推力F推放在粗糙水平面上的質(zhì)量為M的箱子，箱子沿水平地面勻速運動。若箱子與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則箱子受到的摩擦力大小為（　　）A.B.C.D.【答案】CD【解析】【詳解】對物體進行受力分析，然后正交分解，如圖豎直方向受力平衡有根據(jù)水平方向根據(jù)平衡條件得故選CD。第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 10.如圖所示，物體A和B的重力分別為10N和15N，彈簧測力計保持靜止。不計彈簧測力計和細線的重力及一切摩擦，關于彈簧測力計受到的合力和彈簧測力計的示數(shù)正確的是（　?。〢.彈簧測力計受到的合力為0NB.彈簧測力計受到的合力為5NC.彈簧測力計的示數(shù)為10ND.彈簧測力計的示數(shù)為25N【答案】AC【解析】【詳解】AB．平衡條．件可知，彈簧測力計受到的合力為0N，所以A正確；B錯誤；CD．對A分析，由平衡條件可知，彈簧測力計的拉力為10N，所以彈簧測力計的示數(shù)為10N，則C正確；D錯誤；故選AC。11.a、b兩物體t＝0時刻從同一地點出發(fā)向同一方向做直線運動時的速度-時間圖像如圖所示。在前15s內(nèi)，下列說法中正確的是（　?。〢.a的初速度小于b的初速度B.a的加速度小于b的加速度C.t＝10s時，a的速度等于b的速度D.t＝10s時，a、b兩物體之間相距最遠【答案】ACD【解析】第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【詳解】A．由圖像可知，a的初速度小于b的初速度，所以A正確；B．根據(jù)圖像的斜率表示加速度，則a的加速度大于b的加速度，所以B錯誤；C．t＝10s時，a的速度等于b的速度，所以C正確；D．在前10s內(nèi)，a的速度總是小于b的速度，所以它們間距離是越來越遠，當兩者速度相等時，a、b兩物體之間相距最遠，所以D正確；故選ACD。12.物體下落的運動是司空見慣的，亞里士多德通過觀察總結(jié)得到“重的物體下落得快”。伽利略發(fā)現(xiàn)根據(jù)亞里士多德的論斷，會推出相互矛盾的結(jié)論；通過仔細的分析，他認為重的物體與輕的物體應該下落的同樣快。但他在研究自由落體運動時，遇到了兩個問題：①無精確的計時儀器：②無測瞬時速度的工具。他采用了一個很巧妙的方法，用來“沖淡”重力。如圖所示，讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，經(jīng)過實驗證明小球沿斜面的運動是勻加速直線運動，且只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是相同的。由此他推斷：自由落體運動也是勻變速直線運動。伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，對這一過程的分析，下列敘述正確的是（　?。〢.丁圖實驗可“沖淡”重力的作用，更容易測時間，解決了問題①B.伽利略利用替代解決了問題②C.伽利略通過甲圖的實驗，得出小球的位移與時間的平方成正比的結(jié)論D.丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論【答案】BCD【解析】【詳解】A．丁圖實驗可“沖淡”重力的作用，但是運動速度太快不容易測時間，所以不能解決問題①，則A錯誤；B．伽利略利用替代解決了問題②，所以B正確；C．伽利略通過甲圖的實驗，得出小球的位移與時間的平方成正比的結(jié)論，所以C正確；第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 D．丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論，所以D正確；故選BCD。13.如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪．一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N．另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°．已知M始終保持靜止，則在此過程中（　?。〢.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細繩的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【答案】BD【解析】【詳解】如圖所示，以物塊N為研究對象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動直至細繩與豎直方向夾角為45°的過程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；對M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加．故本題選BD．14.一物體由靜止開始做加速度大小為a1的勻加速直線運動，經(jīng)過一段時間t后速度大小為v1，此后立即做加速度大小為a2的勻減速直線運動，再經(jīng)過相同的一段時間t后，物體恰好回到原出發(fā)點，物體速度的大小為v2，關于物體兩段末速度大小之比和加速度大小之比的判斷正確的是（　　）A.B.C.D.第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】AD【解析】【詳解】對于勻加速直線運動，則有，對于勻減速直線運動，則有，聯(lián)立解得，故選AD。三、填空題（本大題共3小題，共20分。）15.按要求作圖（1）畫出沿著滑梯下滑的重力G=200N的小孩所受重力的圖示。（2）畫出下圖中A物體的受力示意圖?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥俊驹斀狻浚?）畫出沿著滑梯下滑的重力G=200N的小孩所受重力的圖示，如圖所示（2）畫出A物體的受力示意圖，如圖所示第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 16.某同學探究彈力和彈簧伸長的關系，并測量彈簧的勁度系數(shù)。做法是先將彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作L0；彈簧下端掛一個50g砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個50g砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；……；掛六個50g砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L6。（1）下表記錄的是該同學已測出的5個值，其中有1個數(shù)值在記錄時不符合讀數(shù)規(guī)則，它的代號是____________。測量記錄表：代表符號刻度數(shù)值/cm1703.405.106.858.610.30（2）實驗中，L6值還沒有記錄，請你根據(jù)上圖1將這個測量值填入表中______。（3）某同學已經(jīng)根據(jù)上表實驗記錄，畫出了所掛砝碼重力與彈簧指針刻度值的圖象，如圖2。請你幫助他求出該彈簧的勁度系數(shù)k＝__________N/m。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】①.L4②.12.05③.29【解析】【詳解】（1）[1]尺的最小分度值為1mm，所以長度L4應為8.60cm，即L4不符合讀數(shù)規(guī)則（2）[2]尺的最小分度值為1mm，則L6值12.05cm（3）[3]根據(jù)圖像的斜率17.下圖是用打點計時器研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律的實驗裝置圖；（1）實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、復寫紙。本實驗中還需要用到的實驗器材是_____________________。A交流電源B.直流電源C.刻度尺D.彈簧測力計E.秒表（2）下圖給出了小車拖動紙帶上的某一段，已知打點間隔為T＝0.02s，相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出。經(jīng)測量，各計數(shù)點之間的距離為：x1＝20.50cm，x2＝28.49cm，x3＝36.67cm，x4＝44.49cm，x5＝52.51.cm，x6＝60.50cm；某同學想通過v-t圖像求加速度，下表算出了一些點的速度，請你利用紙帶數(shù)據(jù)幫忙計算打點計時器打下4點的瞬時速度，并記錄在表中（保留三位有效數(shù)字）計數(shù)點123450.100.200.300.400.502.453.264.06______5.64（3）請你在v-t圖像中用“＋”描出4點的位置，并且畫出小車運動的v-t關系圖線______。第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 （4）根據(jù)圖像可知，小車在計數(shù)0點位置的速度大小v0＝________m/s，小車的加速度大小a＝________m/s2（均保留三位有效數(shù)字）【答案】①.AC②.4.85③.見解析④.1.70⑤.7.90【解析】【詳解】(1)[1]打點計時器的工作電源是交流電源，并且實驗中需要測量計數(shù)點間的距離，所以還需要刻度尺，故AC正確，BDE錯誤。故選AC；(2)[2]相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，所以計數(shù)周期是打點計時器打下4點的瞬時速度等于打下3、5點之間的平均速度，則有(3)[3]4點在圖像中的位置如圖所示第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 (4)[4]圖像的縱截距就是小車在計數(shù)0點位置的速度大小[5]小車的加速度大小四、解答題（本大題共4小題，共32分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）18.2021年9月17日，神舟十二號飛船歷時三個月飛行之后順利返回地面，這意味著我國載人航天技術(shù)的又一大突破。為了保證返回艙以比較柔和的方式返回，防止航天員受到過大的沖擊，神舟十二號飛船設計了多級減速裝置：在距地面10km左右的高度，返回艙的速度約為200m/s，此時返回艙打開傘艙蓋，依次帶出引導傘、減速傘和牽頂傘，可以將返回艙的速度逐步降至大約8m/s，然后以此速度勻速下降。在距地面1m左右時返回艙底部的反推發(fā)動機反向點火，保證返回艙在最后落地時減速至2m/s，從而實現(xiàn)返回艙安全著陸。設最后減速過程中返回艙做勻減速直線運動，求最后一個減速階段的加速度大小?！敬鸢浮?0m/s2【解析】【詳解】根據(jù)則最后一個減速階段的加速度第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 即最后一個減速階段的加速度大小為19.城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。如圖是這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型，硬桿左端可繞通過B點且垂直于紙面的軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，右端O點通過鋼索掛于A點，鋼索和硬桿所受的重力均可忽略。有一重力G＝100N的重物懸掛于O點，硬桿處于水平狀態(tài)，鋼索與硬桿之間的夾角為θ＝30°。求：（1）鋼索受到的拉力T的大小；（2）硬桿受到的壓力F的大小。【答案】（1）200N；（2）【解析】【詳解】（1）（2）對結(jié)點O受力分析可知解得T=2G=200N根據(jù)牛頓第三定律可知，硬桿受到的壓力20.質(zhì)量m＝11kg的物體與豎直墻面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5。如圖所示，若用豎直方向成θ＝37°角的力F＝120N壓住物體，物體處于靜止狀態(tài)。求：（g＝10N/kg，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6）（1）此時物體受到的摩擦力是多大？（2）若要使物體沿墻面勻速滑動，且力方向不變，則力大小應變?yōu)槎嗌?？?9頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】（1）14N；（2）若向上，220N，若向下，100N【解析】【詳解】（1）當物體處于靜止時，力F沿豎直方向的分力為所以物體有向下的運動趨勢，靜摩擦力向上，根據(jù)平衡解得（2）物體沿墻面勻速向上滑動時，滑動摩擦力向下，則水平方向豎直方向又因由以上三式可解得第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 物體沿墻面勻速向下滑動時，滑動摩擦力向上，則水平方向豎直方向又因為由以上三式可解得21.春節(jié)放假期間，全國高速公路免費通行，小轎車可以不停車通過收費站，但要求小轎車通過收費站窗口前x0=9m區(qū)間的速度不超過v0=6m/s．現(xiàn)有甲、乙兩小轎車在收費站前平直公路上分別以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度勻速行駛，甲車在前，乙車在后．甲車司機發(fā)現(xiàn)正前方收費站，開始以大小為a甲=2m/s2的加速度勻減速剎車．(1)甲車司機需在離收費站窗口至少多遠處開始剎車才不違章；(2)若甲車司機經(jīng)剎車到達離收費站窗口前9m處的速度恰好為6m/s并以這一速度開始勻速通過收費站窗口，乙車司機在發(fā)現(xiàn)甲車剎車時經(jīng)t0=0.5s的反應時間后開始以大小為a乙=4m/s2的加速度勻減速剎車．為避免兩車相撞，且乙車在收費站窗口前9m區(qū)不超速，則在甲車司機開始剎車時，甲、乙兩車至少相距多遠？【答案】(1)100m(2)66m【解析】【詳解】(1)對甲車速度由20m/s減速至6m/s的位移為：x2=x0+x1=100m即甲車司機需在離收費站窗口至少100m處開始剎車(2)設甲、乙兩車速度相同時的時間為t，由運動學公式得：v乙-a乙（t-t0）=v甲-a甲t代入數(shù)據(jù)解得：t=8s相同速度v=v甲-a甲t=4m/s＜6m/s第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 二者不相撞的臨界條件是二者速度為4m/s時，二者速度減為4m/s時如果不相撞，那么它們減到6m/s時一定不會相撞．因為題目要求二者的速度不能超過6m/s，所以為避免二者不相撞，二者開始的最小距離都按減到6m/s時計算乙車從開始以34m/s減速至6m/s的位移為：代入數(shù)據(jù)解得：x3=157m乙車所用的時間：甲車速度達到6m/s所需的時間：此時甲車的位移：x1+v0△t=91m，所以要滿足條件甲、乙的距離為：x=x3-x1′=157-91m=66m第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司 第19頁/共19頁學科網(wǎng)（北京）股份有限公司