湖北省荆州市荆州中学2023-2024学年高一上学期期中物理Word版含解析.docx

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2023~2024学年湖北省荆州中学高一（上）期中考试物理试卷全卷满分100分考试用时75分钟一、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，有错选的得0分。1.下列说法正确的是（　　）A.质点是理想化模型，力学中为了研究方便，所有体积小的物体都可以看成质点B.高速运动的汽车不能很快地停下来，是因为汽车的速度越大，惯性也越大C.静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故D.根据速度定义式，当时间非常小时，可以表示物体在某时刻的瞬时速度【答案】D【解析】【详解】A．质点是理想化模型，力学中为了研究方便，当物体的大小和形状对研究的问题影响很小，可以忽略时，物体可以看做质点，并不是所有体积小的物体都可以看成质点，故A错误；B．高速运动的汽车不能很快地停下来，是因为汽车的质量大，惯性大，故B错误；C．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为火车质量大，惯性大的缘故，故C错误；D．根据速度定义式，当时间非常小时，可以表示物体在某时刻的瞬时速度，故D正确。故选D。2.智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活，如图所示为某地图app的一张截图，其推荐方案二的路线中有两个数据，15分钟、5.3公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（　　） A.5.3公里表示了此次行程的位移的大小B.15分钟表示到达目的地的时刻C.15分钟表示通过这段路程可能需要的时间D.根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度【答案】C【解析】【详解】A．5.3公里表示了此次行程的路程，A错误；BC．15分钟表示通过这段路程可能需要的时间，B错误，C正确；D．平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值，故根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速率，D错误。故选C。3.如图所示，下列四种情景中，物体（球或杆）均处于静止状态，它与外界的接触面（接触点）均光滑，物体所受弹力示意图正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．如果存在F1，球将无法平衡，A错误；B．物体受到两个力平衡，所以杆给物体的作用力竖直向上才能与重力平衡，B错误；C．杆的左端点与曲面接触，根据弹力方向垂直接触面指向受力物体，所以F2应指向圆心O，C错误；D．物体只受到重力和拉力，才能保持平衡，如果斜面存在支持力，物体将无法保持平衡，D正确。故选D。4.图甲为一女士站立在台阶式（台阶水平）自动扶梯上，图乙为另女士站立在履带式自动扶梯上，假设两位顾客均站立于扶梯，且手不与其他物体接触，两位顾客相对于扶梯静止，随扶梯一起匀速上升，下列关于两人受力情况判断正确的是（　　） A.两位顾客始终受到静摩擦力的作用B.图乙中的女士不一定受到静摩擦力的作用C.两位顾客受到的支持力大小均等于重力大小D.扶梯对两位顾客的作用力均是竖直向上【答案】D【解析】【详解】AB．对于甲图，顾客相对电梯没有运动趋势，不受静摩擦力，对于乙图，顾客相对电梯有沿斜面向下的运动趋势，故受静摩擦力，静摩擦力方向沿斜面向上，AB错误；C．对于甲图，顾客只受支持力和重力，所以支持力大小等于重力大小，对于乙图，顾客受垂直斜面向上的支持力，竖直向下的重力，以及沿斜面向上的静摩擦力，故支持力大小不等于重力大小，C错误；D．对于甲图，扶梯对顾客的作用力即为支持力，和重力等大反向，竖直向上；对于乙图，扶梯对顾客的作用力即为支持力和静摩擦力，二力的合力与重力等大反向，竖直向上，故D正确；故选D。5.一辆汽车做匀加速直线运动，从A到B用时为，位移为；从B到C用时为，运动的位移为，若D点是汽车从B运动到C过程的中间时刻的位置（图中未标出），则汽车从B点运动到D点的位移为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】设AB段中间时刻的速度为，则BC段中间时刻D点的速度 根据加速度的定义式可得联立解得由逆向思维，则D到B的逆过程有联立解得故C正确。故选C。6.物体做直线运动的图像可以灵活选取横纵轴所代表的物理量，下列说法正确的是（　　）A.甲图中，物体在这段时间内的位移等于B.乙图中，物体的加速度为C.丙图中，物体在内速度先增大后减小D.丁图中，时物体的速度为【答案】D【解析】【详解】A．v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，故物体在这段时间内的位移大于，故A错误；B．根据 可知，图像斜率得故B错误；C．加速度方向与速度方向相同时物体做加速运动，相反时做减速运动，由于不知道速度方向，无法判断速度增减性，故C错误；D．由图可知函数关系式为即对比时物体的速度为故D正确。故选D。7.试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为，每张答题卡的质量为，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向右运动，下列是说法正确的是（　　）A.后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左 B.第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力为零D.【答案】B【解析】【详解】A．前一张答题卡相对后一张答题卡向右运动，后一张答题卡相对前一张答题卡向左运动，摩擦力的方向与相对运动方向相反，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右，故A错误；B．当第1张答题卡向右运动时，第1张答题卡对第2张答题卡的压力为，则1、2间滑动摩擦力大小为此时下面的答题卡均处于静止状态，对第2~5张答题卡整体进行受力分析，由平衡条件可得第6张答题卡对第5张答题卡的静摩擦力与第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力平衡，大小为，故B正确；C．搓纸轮沿逆时针方向转动，带动答题卡向右运动的过程中，最后一张答题卡相对摩擦片向右运动的趋势，则其受到摩擦片的摩擦力向左，故C错误；D．对第1张答题卡受力分析，第1张答题卡能向右运动，需满足则。为了保证“每次只进一张答题卡”，当最后还剩余两张答题卡时，倒数第二张答题卡向右运动时最底部的答题卡不能动。对最底部的答题卡受力分析，则有正常情况下，则。当剩最后一张答题卡时，需满足则，故，D错误。故D错误。故选B8.如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面3m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面2m高的B点时，向上的速度为7m/s，从A到B，小球共用时0.5s，则此过程中（　　） A.小球发生的位移的大小为1m，方向竖直向下B.小球速度变化量的大小为17m/s，方向竖直向上C.小球平均速度的大小为8.5m/s，方向竖直向下D.小球平均加速度的大小为6m/s2，方向竖直向上【答案】AB【解析】【详解】A．位移是指起点到终点的有向线段，由图可知，小球发生的位移为1m，方向竖直向下，故A正确；B．设速度向下为正，则速度变化量即小球速度变化量的大小为，方向竖直向上，故B正确；C．小球的平均速度方向竖直向下，故C错误；D．根据加速度的定义可知即小球平均加速度的大小为，方向竖直向上，故D错误。故选AB。9.如图所示，有一倾角的斜面B，质量为M。质量为m的物体A静止在B上。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。重力加速度为，对此过程下列说法正确的是（　　） A.地面对B的支持力等于B.A对B压力的最小值为，最大值为C.A所受摩擦力的最小值为0，最大值为D.A所受摩擦力的最小值为，最大值为【答案】AB【解析】【详解】A．对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力所以地面对B的支持力等于(M+m)g。故A正确；B．对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有N=mgcos30°+Fsin30°当F=0时，N最小，最小为当时，N最大，最大为根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为，最大值为。故B正确；CD．沿着斜面方向，当即时，摩擦力为零，当时，静摩擦力方向沿斜面向上，如图所示 摩擦力为f=mgsin30°-Fcos30°当F=0时，f最大当，静摩擦力方向向下，则摩擦力为f’=Fcos30°-mgsin30°当时，f’为综上可知，所受摩擦力的最小值为0，最大值为。故CD错误。故选AB。10.甲乙两车在平直公路上两相邻车道行驶，乙车在前，甲车在后。两车运动的图像如图所示。下列判断正确的是（　　）A.甲车刹车加速度大小是乙车的2倍B.两车第一次平齐的时刻可能发生在12s末C.若t=15s时两车平齐，则t=0时两车沿运动方向距离为18.75mD.若t=0时刻两车沿运动方向距离为12m，两车平齐的时刻只有一次【答案】ACD【解析】【详解】A．图像的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度大小，根据图像可得甲乙的加速度大小分别为 ，可知，甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍，A正确；B．由于乙车在前，甲车在后，甲车追乙车，则两车第一次相遇时，甲车的速度一定大于或等于乙车的速度，结合图像可知，两车第一次平齐的时刻不可能在10s之后，即两车第一次平齐的时刻不可能发生在12s末，B错误；C．t=15s时两车的位移分别为，则t=0时两车沿运动方向距离为112.5m-93.75=18.75mC正确；D．根据图像可知，甲乙两车速度相等时，甲乙两车通过的位移的差值为若t=0时刻两车沿运动方向距离为12m，令相遇时刻为t0，作图如图所示可知，四边形ABCG的面积为12m，则三角形CDG的面积为25m-12m=13m根据图像可知，三角形DEF的面积为表明两车第一次相遇后甲车减速至0的位移大于乙车减速至0的位移，而第一次相遇时甲车的速度大于乙车的速度，即第一次相遇后甲车在前，乙车在后，由于相遇后甲车减速至0的位移大于乙车减速至0的位移，可知之后乙车不能追上甲车，即若t=0时刻两车沿运动方向距离为12m，两车平齐的时刻只有一次，D正确。故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11.某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时。（1）下列说法正确的是（）A.电火花打点计时器使用交流电源B先接通电源，让打点计时器正常工作时，再松开纸带C.纸带上的打点密集说明纸带运动速度较大D.从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据（2）该同学按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，用刻度尺量得、、、。由此可知，打点时纸带的速度大小为___________，纸带运动的加速度大小为___________。（结果均保留两位有效数字）【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]A．电火花打点计时器使用交流电源，A正确；B．先接通电源，让打点计时器正常工作时，再松开纸带，更利于数据的采集和处理，同时可以使打点更稳定，提高纸带利用率，B正确；C．纸带上的打点密集说明纸带运动速度较小，C错误；D．从纸带上能看清的点开始选择计数点，并测量处理数据可以减小实验的误差，D正确。故选ABD。（2）[2]由于每隔4个点取1个计数点，所以两相邻计数点的时间间隔为利用匀变速直线运动的推论得[3]根据题意可以知道 相邻计数点之间的位移差为根据匀变速直线运动的推论得12.在“探究两个互成度的力的合成规律”的实验中，提供了以下器材：薄木板一块，量程为的弹簧测力计两个，橡皮条（带有两个较长的细绳套），白纸，刻度尺，图钉若干个。（1）关于实验及操作建议，正确的有___________；A.两个测力计示数必须相同B.用两个测力计拉橡皮条时必须互成C.读数时视线应正对测力计刻度D.拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行（2）某次测量时测力计的示数如图所示，则其读数为___________。（3）某同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置、力的标度、分力和合力的大小及表示力的方向的点，如图2所示。其中最能提高实验精度且符合实验事实的是___________。 A.B.C.D.【答案】①.CD②.3.00③.D【解析】【详解】（1）[1]A．实验采用的是作图法求合力，两个分力可以取任意大小，则两个测力计示数不需要相同，故A错误；B．实验采用的是作图法求合力而不是利用勾股定律求出，故两个测力计拉橡皮条时不必互成90°，B错误；C．为了减小读数时的误差，要求读数时视线应正对测力计刻度，C正确；D．为了正确记录力的方向，拉橡皮条时，测力计、橡皮条、细绳必须与木板平面平行，D正确。故选CD。（2）[2]测力计的最小刻度为0.1N，需要估读到最小刻度的下一位，故读数为3.00N。（3）[3]A．记录方向时两点太近，误差较大，故A错误；B．标度不合适，且两绳夹角较小，故B错误；C．测合力的实验值时方向偏离橡皮条所在方向，误差太大，故C错误。D．记录方向时，两间距离合适，标度合适，故D正确；故选D。 13.荆州方特东方神画距离荆州中学仅12分钟车程，其中的游乐项目神州塔惊险刺激，是放松娱乐、释放压力的不二之选，令人流连忘返！巨型娱乐器械的环形座舱套装在竖直柱子上，座舱被升降机送到离地面的高处由静止自由落下。落到离地面高时，制动系统开始启动，使座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。不计空气阻力，重力加速度取。求：（1）此过程中的最大速度大小；（2）座舱减速过程中的加速度的大小；（3）座舱下落过程的总时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设此过程中座舱最大速度是，自由落体运动的末速度即为最大速度，自由落体运动的位移为由得（2）座舱匀减速运动的位移为设座舱匀减速运动时的加速度为，由得负号表示加速度的方向向上。（3）设座舱自由落体运动的时间为，由自由落体运动规律可知解得 设减速阶段时间为t2，则根据匀减速直线运动规律有座舱运动的总时间为14.如图，质量为的物体，在倾角足够长的斜面上受到水平向右的推力的作用，从静止开始从斜面底部沿斜面向上运动，后撤去推力，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，g取，，，求：（1）物体沿斜面向上加速运动阶段的滑动摩擦力的大小；（2）物体沿斜面向上运动阶段的最大速度的大小；（3）物体沿斜面向上运动阶段的总位移；【答案】（1）10N；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据联立得（2）匀加速阶段，根据牛顿第二定律最大速度的大小为联立得（3）匀加速运动的位移为 撤去推力后，物体匀减速运动，根据匀减速运动的位移为物体沿斜面向上运动阶段的总位移为联立得15.如图所示为车辆行驶过程中常见的变道超车情形。图中A车车长LA=4m，B车车长LB=6m，两车车头相距L=26m时，B车正以vB=10m/s的速度匀速行驶，A车正以vA=15m/s的速度借道超车，此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，其速度为，C车和B车车头之间相距d=94m，现在A车司机有两个选择，一是放弃超车，驶回与B相同的车道，而后减速行驶；二是加速超车，在B与C相遇之前超过B车，不考虑变道过程的时间和速度的变化。（1）若A车选择放弃超车，回到B车所在车道，则A车至少应该以多大的加速度匀减速刹车，才能避免与B车相撞；（2）若A车选择加速超车，求A车能够安全超车的加速度至少多大；（3）若A车选择超车，但因某种原因并未加速，C车司机在图示位置做出反应（不计反应时间），则C车减速加速度至少多大才能保证A车安全超车。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）若A车选择放弃超车，回到B车所在车道，根据动力学公式有 解得A车的最小加速度为（2）A车加速超车最长时间为A车安全超车，根据动力学公式有解得A车能够安全超车的加速度至少为（3）C车做减速运动最长时间为A车安全超车，根据动力学公式有解得C车减速的最小加速度为