2023-2024学年北京一零一中高一(上)期中物理试卷和答案

2023北京一零一中高一（上）期中物理一、单项选择题：本题共10小题，每题3分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有．．一项是符合题意的，选对的得3分，有选错或不答的得0分.．．1.因疫情推迟的杭州2022第届亚运会已于2023年9月23日拉开帷幕，本届亚运会的口号是“心心相融，@未来”。图中的“莲花碗”是田径的主赛场，下列关于亚运会田径项目的叙述中正确的是（）A.百米飞人比赛中确定运动员谁先撞终点线时可以将运动员看成质点B.跳高比赛中，分析运动员成败原因时可以将运动员看成质点C.记录运动员跑步比赛的轨迹时可将运动员看成质点D.链球比赛中，因为投出去的链球在旋转，所以任何情况下都不能把它看成质点2.下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（）A.物体运动的速度改变越大，它的加速度一定越大。B.物体加速度为零，它的速度也为零。C.物体运动的速度改变越小，它的加速度一定越小。D.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。3.根据你对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是（）A.静止的物体可能受滑动摩擦力作用，运动的物体可以受静摩擦力作用B.枪膛中的子弹的加速度约为105m/s2，射出的速度可达1000m/s左右，所以加速度大，速度变化就越大C.微小的力不能使坚硬的物体发生形变，就没有弹力产生D.竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度也为零4.把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。设打点计时器在纸带上打A点时重物的瞬时速度为vvv2。通过测量和计算，得出了AB两点间的平均速度为，AC两点间的平均速度为。下列说法正确的A1是（）vvvvvvvvvB.更接近，且大于AA.更接近，且小于1A1A1A1vvvvvvvC.更接近，且小于D.更接近，且大于2A2A2A2A第1页/共17页5.“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某汽车由静止启动，前3s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（）A.0~内汽车做匀加速运动B.加速度变化率的单位为m2/s3C.第3s末，汽车速度达到10m/sD.乘客感觉0~内比~内更舒适6.如图所示，在竖直光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，网兜的质量不计。下列说法中正确的是（）tanA.悬绳对足球的拉力大小为tanB.墙壁对足球的弹力大小为mgcosC.足球所受合力的大小为D.悬绳和墙壁对足球的合力大小为7.校园大扫除中，某同学用方向沿杆向下、大小为50N的力推拖把，拖把恰好沿水平地面匀速运动，拖把mgcos杆与水平面的夹角始终为60°，拖把（含杆）总重约10N。则地面（）A.对拖把的支持力大小为303NB.对拖把的支持力大小为253NC.与拖把之间的摩擦力大小25ND.与拖把之间的摩擦力大小35N8.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的第2页/共17页是（）A.实验中木板可以向左变速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为1：1D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数9.如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为θ，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确的是（）A.手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下B.手机受到的摩擦力大小为μmgcos，方向沿斜面向上C.若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之减小D.若θ增大，则支架对手机的作用力保持不变10.如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上．先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态。缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是（）A.保持不变B.一直增大C.先增大后减小D.先减小后增大二、多项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少第3页/共17页有两个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。一辆小轿车作匀变速直线运动，其速度表达式为v=（20-5t）m/s，则此质点运动的（）A.加速度为5m/s2B.加速度为－5m/s2C.前5s内的位移为40mD.前5s内的位移为37.5m12.甲、乙两辆汽车在平直路面上同向运动，经过同一路标时开始计时，两车在0~2时间内的速度v随时间t的变化图像如图所示。下列说法正确的是（）A.在t~t的某个时刻，甲车刚好追上乙车12B.在2时刻，甲车刚好追上乙车C.0~t2时间内，甲车的加速度越来越大D.0~2时间内，乙车的加速度越来越小13.制作一把“人的反应时间测量尺”。如图所示，A同学用手捏住直尺的顶端，B同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在A同学放手让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺，读出B同学捏住直尺的刻度，就可以粗略确定B同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度，使它变为“人的反应时间测量尺”，下列说法正确的是（）A.反应时间测量尺上，各相邻时间刻度值间的长度不等B.捏住30cm处的反应时间比捏住25cm处的反应时间短C.20cm刻度所对应的时间刻度约为0.4sD.反应时间的平方与捏住直尺所在处的刻度值成正比14.在力的合成中，下列关于两个分力与它们的合力关系的说法中，正确的是（A.合力可能小于某一个分力）B.合力大小一定等于两个分力大小之和C.两个分力大小不变，夹角在0变化时，夹角越大合力越小D.合力的方向一定在两分力夹角的角平分线上15.如图所示，甲、乙两位同学用同样大小的力F、F提着一个水桶，水桶在空中处于静止状态。下列说12第4页/共17页法正确的是（）A.F、F大小都等于水桶重力的一半12B.F、F与竖直方向的夹角相等12C.减小F与F的夹角，F、F大小变小1212D.减小F与F的夹角，F、F的合力不变121216.某校举行托乒乓球跑步比赛，某同学将球置于球拍中心，整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0，如图所示，空气阻力方向与运动方向相反，球的质量为m，重力加速度为g。若考虑球与球拍之间的静摩擦力，为方便运算，将最大静摩擦力大小认为等于滑动摩擦力大小，设球与球拍之间的动摩擦因数为μ，则乒乓球恰好不滑动时空气阻力大小为（）sin0−cos0cos0+sin0sin0+cos0cos0−sin0A.C.B.D.sin0+cos0cos0sin0−cos0cos0−sin0三、填空题：本题共3小题，共分。17.用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。（1）除图中标明的实验器材外，在下列仪器或器材中，还需要的两项是___________。A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．螺旋测微器第5页/共17页E．天平（含砝码）F．停表（2）甲同学安装并调整好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次，打出若干条纸带。从中选出了如图所示的一条纸带并确定出O、A、B、C计数点（相邻计数点间还有4个计时他根据纸带上的数据，尽可能精确地算出打下B、C、D、E计数点时小车的瞬时速度，记录在表中，请你在表中补上A点的数据（结果保留3位有效数字）____。计数点ABCDE瞬时速度v/(m·s-1)0.8100.9961.1761.390（3）乙同学也正确地完成了上述实验，得到了小车速度v随时间t变化的图线，如图所示，他判断该小车做匀变速直线运动，依据是____________。A．该图线表示小车通过的位移随时间均匀变化B．该图线表示小车的瞬时速度随时间均匀变化C．该图线表示小车的加速度随时间均匀变化（4）落体运动是特殊的匀加速直线运动。在研究落体运动时，伽利略认为最简单的猜想就是速度v正比于通过的位移x或者所用的时间t。他运用逻辑推理的方法，论证了速度v正比于位移x的运动过程是不可能x的，论证过程如下：若速度正比于位移，设物体通过位移x时的速度为v，所用时间1=；通过倍位2v2x2vxvt=2=移2x时的速度应为2v，所用时间，这样一来，通过第的时间与通过全程2x的时1xt1间t2相同，进而得出通过第2x不需要时间的荒谬结论。因此，落体运动中速度v不能正比于位移x。你是否同意上述伽利略的论证过程，请说明理由______。18.在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中，某同学选取了甲、乙两根不同的弹簧分别进行研究。在实验中弹簧始终在弹性限度内，弹簧的质量可忽略不计。根据实验数据，他在同一个坐标系内作出了弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，如图所示。甲、乙两根弹簧的原长分别用l和l表示，则l______l甲乙甲乙______（选填第6页/共17页“甲”或“乙”）弹簧制作的弹簧测力计形变量更大。19.一个物体从A点由静止开始以加速度a1做匀加速直线运动，经过t时间后到达B点，此时将物体的加速度反向，加速度的大小从a换为a，再经过t时间后物体又回到了A点，则a与a的大小之比为:a：12121a2=________四、计算题：本题共5小题，共分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，直接写出最后答案的不得分。20.滑雪是人们喜爱的一项冬季户外运动。如图所示，一位滑雪者，沿着倾角θ的平直山坡直线滑下，当速度达到2m/s时他收起雪杖自由下滑，在此后5s的时间内滑下的路程为60m。将这5s内滑雪者的运动看作匀加速直线运动，g取10m/s2。求这5s内（1）滑雪者的加速度大小a；（2）滑雪者在这5s内最终速度的大小v21.伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化．现在我们已经知道.自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动．有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变．为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知石子在A点正上方1.8m的高度自由下落每块砖的平均厚度为6.0cm.(不计空气阻力，g取10m/s2)a.计算石子到达A点的速度大小vA；b.估算这架照相机的曝光时间(第7页/共17页22.如图所示，物体从光滑斜面的顶端A点由静止开始下滑做匀加速直线运动，经过B点后进入粗糙的水平面（设经过B点前后速度大小不变）做匀减速直线运动，最后停在C点，每隔0.2s通过速度传感器测量物体的速度，下表给出了部分测量数据t（s）000.21.00.42.0……1.21.11.40.7……v（m/s）1）在水平面上匀减速运动的加速度大小2（2）从开始运动到停止所用的总时间t23.如图所示，小孩与冰车静止在冰面上，大人用F=20N的恒定拉力，使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角θ=37°，小孩与冰车的总质量m=20kg，冰车与冰面间的动摩擦因数μ=0.05，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小孩与冰车所受的支持力；（2）小孩与冰车在水平方向所受的合外力。24.如图甲所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重为G的钢球，球处于静止状态。现对球施加一个水平向右的外力F，保持轻绳绷直状态，使球缓慢偏移，在移动过程中的每一时刻，都可以认为球处于平衡状态。轻绳与竖直方向的夹角为θ，外力F方向始终水平，最大值为2G。（1）求出轻绳张力T的大小与cosθ的关系式，并在图乙中作出张力T与cosθ的关系图像，坐标轴上标明起点和终点坐标值。（2）若当外力F达到2G后，保持夹角θ不变，让外力F的方向在竖直面内逆时针缓慢转动，并始终保持钢球静止。求这个过程中满足什么条件时，外力F最小，并求其最小值。第8页/共17页参考答案一、单项选择题：本题共10小题，每题3分，共30分。在每小题给出的4个选项中，只有．．一项是符合题意的，选对的得3分，有选错或不答的得0分.．．1.【答案】C【详解】A．百米飞人比赛中确定运动员谁先撞终点线时，运动员不能看成质点，故A错误；B．跳高比赛中，分析运动员成败原因时，运动员的形状不能忽略，不能将运动员看成质点，故B错误；C．记录运动员跑步比赛的轨迹时，运动员的形状和大小可以忽略，可将运动员看成质点，故C正确；D．链球比赛中，因为投出去的链球在旋转，研究链球的运动轨迹时可以把它看成质点，故D错误；故选C。2.【答案】D【详解】AC．物体运动的速度改变越大或者越小，它的加速度不一定越大或者越小，还与时间有关，故AC错误；B．物体加速度为零，它的速度不一定也为零，可能做匀速直线运动，故B错误；D．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故D正确。故选D。3.【答案】A【分析】【详解】A．静止的物体可以受滑动摩擦力，如相对地面静止而相对接触面运动的物体；运动的物体可能受静摩擦力，如静止在加速运动的汽车内的物体受到静摩擦力；故A正确；B．由v=at，速度变化与两个因素有关，故错误；BC．微小的力也能使坚硬的物体发生微小的形变，也有弹力产生，故C错误；D．竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，加速度为，故D错误。故选A。4.【答案】BvvA【详解】因B点更接近于A点，则AB之间的平均速度更接近于A点的瞬时速度，因重物做加速运1v1动，则从A到C相邻点间距逐渐增加，B点的瞬时速度大于A点的瞬时速度，则AB之间的平均速度大v于A点的瞬时速度。A故选B。5.【答案】C【详解】A．由图可知，0~内汽车的加速度增大，不是匀加速运动，故A错误；B．加速度变化率为加速度变化量与时间的比值，则单位为ms2=ms3s故B错误；第9页/共17页a−t0C．图像中面积表示速度的变化量，则内汽车速度的变化量为1=(+)=v13510ms2则第3s末，汽车速度达到10m/s，故C正确；D．由题意可知，加速度的变化率越小，乘客舒适感越好，由图可知，0~内比~内的加速度的变化率大，则~内更舒适，故D错误。故选C。6.【答案】B【详解】对足球受力分析如图所示A．由平衡可知，悬绳对足球的拉力大小为cosT=故A错误；B．墙壁对足球的弹力大小为N=mgtan故B正确；C．由于足球处于平衡状态，则足球所受的合外力为0，故C错误；D．由平衡可知，悬绳和墙壁对足球的合力与足球的重力等大反向，即为mg，故D错误。故选B。7.【答案】C【详解】AB．拖把匀速运动，受力平衡，则地面对拖把的支持力大小为N=mg+Fsin60=+253)N选项AB错误；CD．地面与拖把之间的摩擦力大小f=F60=25N选项C正确，D错误。故选C。第10页/17页8.【答案】A【详解】AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，可以向左变速运动，故A正确，B错误；C．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7，故CD．根据f=μFN=μmg可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。故选A。9.【答案】D【详解】A．受力分析可得手机对支架的压力大小为mgcos，方向垂直于斜面向下，A错误；BC．手机受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于mgsinθ，方向沿斜面向上，且若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之增大，BCC．手机平衡状态所受合力为0，故支架对手机的作用力与θ无关，始终与手机的重力等大反向，即θ增大，支架对手机的作用力保持不变，D正确。故选D。10.【答案】D【详解】设物块的重力为G，木板与水平面的夹角为θ，弹簧的弹力大小为F，静摩擦力大小为f．由题，缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动的过程中，弹簧的拉力不变，物块P的重力沿木板向下的分力先小于弹簧的弹力，后大于弹簧的弹力，物块P所受的静摩擦力方向先木板向下，后沿木板向上。当物块P的重力沿木板向下的分力小于弹簧的弹力时，则有Gsinθ+fFθ增大时，F不变，f减小；当物块P的重力沿木板向下的分力大于等于弹簧的弹力时，则有Gsinθ=fFθ增大时，F不变，f增大；所以物块P所受静摩擦力的大小先减小后增大。故选D。【点评】本题要抓住弹簧的拉力没有变化，重力的分力是变力，先小于弹簧的弹力，后大于弹簧的弹力，根据平衡条件进行动态变化分析．二、多项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。【答案】BC【详解】AB．匀变速直线运动的速度与时间关系为v=0+at对照题给表达式可知质点的加速度为初速度为a=20=故A错误，B正确；CD．根据AB项分析可知小轿车做匀减速运动，其减速时间为0−0t==a所以前5s内的位移为0−02a2x==40m故C正确，D错误。故选BC。12.【答案】AD【详解】AB．因v-t图像的面积等于位移，可知在t~t的某个时刻，甲乙两车的位移相等，甲车刚好追上12乙车，选项A正确，B错误；CD．图像的斜率等于加速度，可知0~t2时间内，甲车的加速度不变，乙车的加速度越来越小，选项C错误，D正确。故选AD。13.【答案】AD【详解】A．由题可知，A同学放手让直尺下落，故刻度尺自由下落，做自由落体运动，根据运动学推论，初速度为零的匀加速直线运动，在相同时间内的相邻位移比值为x：x：x⋯：3：⋯而刻度尺的长123度刻度实际上是刻度尺自由下落的位移大小，由上可知各相邻时间刻度值间的长度分布不均匀，上疏下密，故A正确；B．根据2ht=g可知，捏住30cm处的反应时间比捏住25cm处的反应时间长，选项B错误；C．20cm刻度所对应的时间刻度约为2h20.2t==s=g10选项C错误；D．根据第12页/17页2t2=hg可知，反应时间的平方与捏住直尺所在处的刻度值成正比，选项D正确。故选AD。14.【答案】AC【详解】AB．当两个分力方向相同时，合力等于两分力之和，合力大于每一个分力；当两个分力方向相反时，合力等于两个分力之差，则合力可能小于分力，故A正确，B错误；C．两个分力大小不变，夹角在0变化时，由公式F=F21+2+2FFcos122可知夹角越大合力越小，故C正确；D．当两分力方向相反时，合力等于两个分力之差，与大的分力方向相同，合力的方向不在两分力夹角的角平分线上，故D错误。故选AC。15.【答案】BCD【详解】AB．F、F两个力大小相等，可知两个力与竖直方向的夹角相等，设两个拉力的方向与竖直方向12的夹角为θ，则21cos=则只有当θ=0°时F、F大小才等于水桶重力的一半，选项A错误，B正确；12C．根据21cos=减小F与F的夹角θ，则F、F大小变小，选项C正确；1212D．减小F与F的夹角，F、F的合力不变，总等于水桶的重力大小，选项D正确。1212故选BCD。16.【答案】AB【详解】乒乓球恰好不下滑动时摩擦力方向沿斜面向上，则Fcos+(Fsin+cos)=sin0000解得sin0−cos0F=cos0+sin0乒乓球恰好不上滑动时摩擦力方向沿斜面向下，则Fcos=sin+(Fsin+cos)0000解得sin0+cos0F=cos0−sin0第13页/17页故选AB。三、填空题：本题共3小题，共分。17.【答案】①.AC②.0.605③.B④.见解析）[1]AB．打点计时器的工作电源是交流电，故A正确，B错误；CD．实验中测量纸带上计数点间的距离，可利用刻度尺，不需要用螺旋测微器，故C正确，D错误；E．实验中小车做变速运动即可，因此不需要天平测量重物的质量，故E错误；F．打点计时器是计时的仪器，故不需要停表，故F错误。故选AC。（2）[2]电源的频率为50Hz，所以两相邻计数点的时间间隔为1T=5=f匀变速直线运动中，一段过程中间时刻的速度等于该过程的平均速度，可知打A点时小车的瞬时速度为TvA==0.605m/sv−t（3）[3]图像表示速度随时间变化的关系，图像的斜率表示加速度，由图像可知斜率不变，加速度不变，即速度随时间均匀变化，所以小车做匀变速直线运动。故选B。（4）[4]若速度正比于位移，设物体通过位移x时的速度为，由于v是这一过程的末速度，而不是平均速xv2xvxvt12vt2=度，所以所用时间；同理，通过倍位移2x时的速度若为，所用时间，因而无法得出如下结论：通过第1段位移x的时间t与通过全程2xt相同，进而得出通过第2x不需要1时间。所以不同意上述伽利略的论证过程。18.【答案】①.＞.乙【分析】2ll【详解】[1]图像不过原点，图像的横截距就表示弹簧的原长，由图可知。乙甲kk[2]根据图像斜率表示弹簧的劲度系数，则有，则用甲、乙两根弹簧制成弹簧测力计测量同一个力乙甲时，劲度系数越小的，形变量越大，则乙弹簧的形变量更大。19.【答案】4：51x=at211v，到达B点速度B=at，后2t时间根据位移时间关系11【详解】[1]匀加速过程21−x=v(2t)−a(2t)2B221a245=联立解得：．四、计算题：本题共5小题，共分。解答要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，直接写出最后答案的不得分。第14页/17页20.1）4m/s2