精品解析：上海市向明中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理试卷

2022学年第一学期向明中学期中考 高一年级物理试卷 （本卷g取10m/s2） 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综台题。 3．作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。 一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。） 1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 功率 B. 功 C. 平均速度 D. 平均速率 2. 弹簧振子在做机械振动时，不按周期性规律变化的物理量是（　　） A. 回复力 B. 速度 C. 位移 D. 振幅 3. 自然界中任何两个物体间都存在万有引力，引力的大小与两物体间（　　） A. 距离成反比 B. 质量的乘积成正比 C. 距离的平方成正比 D. 质量的乘积成反比 4. 做匀变速直线运动的物体，在3s内，速度从7m/s减小到1m/s，方向不变。在这个过程中，物体的加速度为（　　） A. -2m/s2 B. 2m/s2 C. -3m/s2 D. 3m/s2 5. 如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳，在角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力将是（　　） A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变大，再变小 6. 如图，物体在倾角为的光滑固定斜面上向上滑动，重力加速度大小为g，则此时物体沿着斜面向上滑的加速度大小为（　　） A. 0 B. gcos C. gsin D. 2gsin 7. 如图，一物体在水平面上受到水平向右、大小为4N的恒力F作用，在2s时间内，向右运动1m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（　　） A. 4J，2W B. 4J，8W C. 8J，2W D. 2J，4W 8. 如图，时钟正常工作时，比较时针、分针和秒针转动的角速度和周期，则时针的（　　） A. 角速度最大，周期最大 B. 角速度最大，周期最小 C. 角速度最小，周期最大 D. 角速度最小，周期最小 9. 如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点。P点位于O点正下方。将小球拉至P点并由静止释放，小球在竖直方向上做以O点为对称中心的机械振动，小球从P点竖直向上振动到O点的时间为0.5s，则小球的振动周期T为（　　） A. T＝0.5s B. T＝1s C. T＝1.5s D. T＝2s 10. 在托乒乓球跑步比赛中，某同学将质量为m的球置于球拍光面中心，在运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，运动中球拍拍面与水平方向夹角为θ，不计球与球拍间的摩擦，若要球始终保持在位于球拍中心不动，则做匀速直线运动时的速度为（　　） A. sinθ B. cosθ C. tanθ D. cotθ 11. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中．下列说法正确的是 A. 箱内物体对箱子底部始终没有压力 B. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D. 若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 12. 如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力Fl作用下，以速度vl沿水平面做匀速直线运动；若改为斜向上的恒力F2作用，让物体以速度v2沿水平面做匀速直线运动。已知F1与F2的功率相同。则可能有（　　） A. F1=F2，v1>v2 B. F1<F2，v1>v2 C. F1<F2，v1=v2 D. F1<F2，v1<v2 二、填空题（共20分） 13. 质量为6kg的物体在几个共点力的作用下处于平衡状态。若撤去一个大小为3N、方向水平向右的力，则该物体的加速度大小为_____m/s2，方向____。 14. 一个小球在固定的轨道上往复运动，其位移—时间（s—t）图像如图所示。则小球在t = 0到t = 2s内的位移为______m，小球在t = 0到t = 3s内的平均速度大小为________m/s。 15. 图为一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图，波的波长为_____m，x=0处为振源，此时，可以判断出在x=2.5m处质点P的运动方向向下，判断的依据是________。 16. 如图，与水平面夹角θ=37°的斜面和半径R=1m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零。已知cos37°=0.8， 则：滑块在C点的速度大小vC=________m/s，滑块在B点的速度大小vB=________m/s。 17. 一玩具火车A的制动性能经过测定：当它以速度0.2米/秒在水平平直轨道上行驶时，在制动后需要40秒才能停下，现这列玩具火车正以0.2米/秒的速度在水平轨道上行驶，在其侧前方75厘米处有另一玩具火车B正以0.06米/秒的速度在一旁的平行轨道上同向行驶。现对玩具火车A采取制动措施，两车是否会车、会车几次？会车可能发生的时刻是多少？小王同学的分析思路如下：两玩具火车相遇时，有SASB，所以，解出第一次会车时刻t是6秒正确，还有50秒舍去应该还有另一次会车的时刻。试写出以下序号的简单理由：②________；③________。 三、综合题（共40分） 注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 18. 光电门传感器是一种用来研究物体运动规律的计时仪器。其结构如图甲所示，光电门中的a、b分别是光电门传感器的光信号发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时，光电门传感器即可即时测得并记录该物体的挡光时间。由于物体经过光电门时间很短，因此可近似看做匀速运动，由此求出物体经过光电门时的速度。现利用图乙所示的实验装置来研究滑块A质量一定时所受的合力与加速度的关系。图中d为安装在滑块A上挡光片的宽度，L是光滑长木板在水平桌面上的投影，h是光滑长木板左端的高度，s是1和2两个光电门之间的距离（与之连接的两个光电计时器没有画出）。实验时，使滑块A从光滑长木板的顶端滑下。 （1）试写出除上述量（d、L、h和s）外还需记录的物理量是_____，并根据以上这些已知物理量的符号写出滑块A沿光滑斜面下滑时的加速度的表达式a＝__________，由此再进一步研究当得到滑块A下滑时的加速度a近似等于______（用已知物理量的符号表示）时说明滑块A质量一定时所受的合力与加速度成正比； （2）简单叙述两个本实验产生误差的可能原因：________； 19. 如图所示，一个人用与水平方向成角斜向下的推力F推一个重的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数。求： （1）推力F的大小； （2）若不改变推力F大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，且当作用的时间后撤去推力，则求撤去推力后箱子还能再运动的时间。 20. 小刘家一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刘发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落（如图）。他为了测算水滴下落的平均速度和下落高度h的关系，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。 （1）小刘测得h=1米，当数到n=20时秒表的示数t=8.7秒，则水滴下落的平均速度v平是多少； （2）小刘为了进一步找出水滴下落的平均速度v平和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据（连同上面的一组共有7组数据）。请你帮助小刘继续完成以下的工作： ①把这些数据分别标示在（甲）（乙）两个坐标系中，并作出相应的图象。其中（甲）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度v平，（乙）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，即v平2，它们的横坐标都是高度h。 ②根据图象写出v平与h函数关系。 （3）考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小，请简述你的理由。 次数 1 2 3 4 5 6 高度h（米） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 平均速度 （米/秒） 0.97 1.19 138 1.54 1.68 1.95 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022学年第一学期向明中学期中考 高一年级物理试卷 （本卷g取10m/s2） 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综台题。 3．作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。 一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。） 1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　） A. 功率 B. 功 C. 平均速度 D. 平均速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率只有大小，无方向，是标量，故A错误； B．功只有大小，无方向，是标量，故B错误； C．平均速度既有大小，又有方向，是矢量，故C正确； D．平均速率只有大小，无方向，是标量，故D错误。 故选C。 2. 弹簧振子在做机械振动时，不按周期性规律变化的物理量是（　　） A. 回复力 B. 速度 C. 位移 D. 振幅 【答案】D 【解析】 【详解】弹簧振子在做机械振动时，回复力、速度、位移都按周期性规律变化，而振幅是固定的，故不按周期性规律变化的物理量是振幅。 故选D。 3. 自然界中任何两个物体间都存在万有引力，引力的大小与两物体间（　　） A. 距离成反比 B. 质量的乘积成正比 C. 距离的平方成正比 D. 质量的乘积成反比 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力定律的内容知，自然界中任意两个物体间的引力大小与两物体质量的乘积成正比，与两物体距离的平方成反比。 故选B。 4. 做匀变速直线运动的物体，在3s内，速度从7m/s减小到1m/s，方向不变。在这个过程中，物体的加速度为（　　） A. -2m/s2 B. 2m/s2 C. -3m/s2 D. 3m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】根据加速度的定义 故选A。 5. 如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳，在角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力将是（　　） A. 变小 B. 变大 C 不变 D. 先变大，再变小 【答案】C 【解析】 【详解】根据力的合成可知，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力与重力等大反向，故合力不变。 故选C。 6. 如图，物体在倾角为的光滑固定斜面上向上滑动，重力加速度大小为g，则此时物体沿着斜面向上滑的加速度大小为（　　） A. 0 B. gcos C. gsin D. 2gsin 【答案】C 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律可得 解得 故选C。 7. 如图，一物体在水平面上受到水平向右、大小为4N的恒力F作用，在2s时间内，向右运动1m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（　　） A. 4J，2W B. 4J，8W C. 8J，2W D. 2J，4W 【答案】A 【解析】 【详解】力F所做的功为 平均功率为 故选A。 8. 如图，时钟正常工作时，比较时针、分针和秒针转动的角速度和周期，则时针的（　　） A. 角速度最大，周期最大 B. 角速度最大，周期最小 C. 角速度最小，周期最大 D. 角速度最小，周期最小 【答案】C 【解析】 【详解】时针的周期是12h，分针的周期是1h，秒针的周期是1min，所以时针的周期最大，由公式 可知时针的角速度最小。 故选C。 9. 如图，小球通过弹簧悬挂于天花板上，平衡时，小球停在O点。P点位于O点正下方。将小球拉至P点并由静止释放，小球在竖直方向上做以O点为对称中心的机械振动，小球从P点竖直向上振动到O点的时间为0.5s，则小球的振动周期T为（　　） A. T＝0.5s B. T＝1s C. T＝1.5s D. T＝2s 【答案】D 【解析】 【详解】将小球拉至P点并由静止释放，则小球离开平衡位置O的最大距离，从最大位置处到平衡位置的时间为 0.5s 所以周期为 T=2s 故选D。 10. 在托乒乓球跑步比赛中，某同学将质量为m的球置于球拍光面中心，在运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，运动中球拍拍面与水平方向夹角为θ，不计球与球拍间的摩擦，若要球始终保持在位于球拍中心不动，则做匀速直线运动时的速度为（　　） A. sinθ B. cosθ C. tanθ D. cotθ 【答案】C 【解析】 【详解】在运动过程中乒乓球受重力mg、球拍的支持力N和空气阻力f作用，其受力示意图如下图所示 由于整个过程中球一直保持在球拍中心不动，当以速度v做匀速直线运动时，根据共点力平衡条件可知：重力mg与空气阻力f的合力F必与球拍的支持力N等值反向，根据图中几何关系有 f＝mgtanθ 又由题意有 f＝kv 联立以上两式解得 故选C。 11. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中．下列说法正确的是 A. 箱内物体对箱子底部始终没有压力 B. 箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D. 若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 【答案】C 【解析】 【详解】箱子在下落过程中，受到的重力不变，由于空气阻力与速率平方成正比，所以在下落过程中，速率越来越大，阻力也越来越大，这样合力就越来越小，加速度越来越小，最后箱子会匀速运动．因为救灾物资和箱子一起运动，具有相同的速度和加速度，所以开始时物资和箱子间没有弹力，随着速度的增大，弹力增大，最后弹力等于重力大小．所以答案ABD错误．C正确． 12. 如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力Fl作用下，以速度vl沿水平面做匀速直线运动；若改为斜向上的恒力F2作用，让物体以速度v2沿水平面做匀速直线运动。已知F1与F2的功率相同。则可能有（　　） A. F1=F2，v1>v2 B. F1<F2，v1>v2 C. F1<F2，v1=v2 D. F1<F2，v1<v2 【答案】D 【解析】 【详解】Fl与F2的功率分别为 由于物体匀速运动，所以 ， 、为物体前后所受到的摩擦力，又根据 可知 则 可得 则的大小关系可能是F1<F2。 故选D。 二、填空题（共20分） 13. 质量为6kg的物体在几个共点力的作用下处于平衡状态。若撤去一个大小为3N、方向水平向右的力，则该物体的加速度大小为_____m/s2，方向____。 【答案】 ①. 0.5 ②. 水平向左 【解析】 【详解】[1][2]由共点力平衡的条件知，撤去大小为3N的力后，其它力的合力的大小就是3N，方向与3N的力的方向相反，即水平向左，由牛顿第二定律得 解得 14. 一个小球在固定的轨道上往复运动，其位移—时间（s—t）图像如图所示。则小球在t = 0到t = 2s内的位移为______m，小球在t = 0到t = 3s内的平均速度大小为________m/s。 【答案】 ①. 0 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知小球在t = 0到t = 2s内的位移为0m； [2]小球在t = 0到t = 3s内的位移为2m，则平均速度大小为 15. 图为一列沿x轴正方向传播的横波在某时刻的波形图，波的波长为_____m，x=0处为振源，此时，可以判断出在x=2.5m处质点P的运动方向向下，判断的依据是________。 【答案】 ①. 4 ②. x=0处为振源，P点左侧的质点比P点先振动，P点要追其左侧的质点的振动形式，随其振动，因为P点左侧的质点在P点的下方，所以P点的运动方向向下。 【解析】 【详解】[1]波长为 [2] x=0处为振源，P点左侧的质点比P点先振动，P点要追其左侧的质点的振动形式，随其振动，因为P点左侧的质点在P点的下方，所以P点的运动方向向下。 16. 如图，与水平面夹角θ=37°的斜面和半径R=1m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内。滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零。已知cos37°=0.8， 则：滑块在C点的速度大小vC=________m/s，滑块在B点的速度大小vB=________m/s。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]在C点根据牛顿第二定律得 解得 [2]根据机械能守恒定律得 解得 17. 一玩具火车A的制动性能经过测定：当它以速度0.2米/秒在水平平直轨道上行驶时，在制动后需要40秒才能停下，现这列玩具火车正以0.2米/秒的速度在水平轨道上行驶，在其侧前方75厘米处有另一玩具火车B正以0.06米/秒的速度在一旁的平行轨道上同向行驶。现对玩具火车A采取制动措施，两车是否会车、会车几次？会车可能发生的时刻是多少？小王同学的分析思路如下：两玩具火车相遇时，有SASB，所以，解出第一次会车时刻t是6秒正确，还有50秒舍去应该还有另一次会车的时刻。试写出以下序号的简单理由：②________；③________。 【答案】 ①. A车在40秒时已经停下，所以通过两车位移相等求解的时间超过40秒的都不对 ②. A车在40秒停下时已经超过B车，B车再追上A车又有一次会车的时刻 【解析】 【详解】[1]A车在40秒时已经停下，所以通过两车位移相等求解的时间超过40秒的都不对，故50秒不合理，舍去。 [2]A车在40秒停下时已经超过B车，故B车再追上A车又有一次会车时刻。 三、综合题（共40分） 注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 18. 光电门传感器是一种用来研究物体运动规律的计时仪器。其结构如图甲所示，光电门中的a、b分别是光电门传感器的光信号发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时，光电门传感器即可即时测得并记录该物体的挡光时间。由于物体经过光电门时间很短，因此可近似看做匀速运动，由此求出物体经过光电门时的速度。现利用图乙所示的实验装置来研究滑块A质量一定时所受的合力与加速度的关系。图中d为安装在滑块A上挡光片的宽度，L是光滑长木板在水平桌面上的投影，h是光滑长木板左端的高度，s是1和2两个光电门之间的距离（与之连接的两个光电计时器没有画出）。实验时，使滑块A从光滑长木板的顶端滑下。 （1）试写出除上述量（d、L、h和s）外还需记录的物理量是_____，并根据以上这些已知物理量的符号写出滑块A沿光滑斜面下滑时的加速度的表达式a＝__________，由此再进一步研究当得到滑块A下滑时的加速度a近似等于______（用已知物理量的符号表示）时说明滑块A质量一定时所受的合力与加速度成正比； （2）简单叙述两个本实验产生误差的可能原因：________； 【答案】（1） ①. 需记录光电门的挡光时间t1、t2 ②. ③. （2）测量d、L时，因读数产生误差；光电门测时间t产生的误差；以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度而产生误差。 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据极限的思想，在时间很短时，我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度，所以物块通过光电门a、b的速度分别是 ， 根据 解得 需测量需记录光电门的挡光时间t1、t2； [3]长木板光滑，根据牛顿第二定律可知 其中 解得 小问2详解】 测量d、L时，因读数产生误差；光电门测时间t产生的误差；以挡光片经过光电门时的平均速度替代了瞬时速度而产生误差。 19. 如图所示，一个人用与水平方向成角的斜向下的推力F推一个重的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数。求： （1）推力F的大小； （2）若不改变推力F的大小，只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子，且当作用的时间后撤去推力，则求撤去推力后箱子还能再运动的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）选箱子为研究对象，其受力如图所示 由平衡条件知 解得 （2）箱子先匀加速运动，后做匀减速运动，前2s内，有 则2s末有 撤去F后，有 设箱子还能滑行，则有 解得 20. 小刘家一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刘发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落（如图）。他为了测算水滴下落的平均速度和下落高度h的关系，找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。 （1）小刘测得h=1米，当数到n=20时秒表的示数t=8.7秒，则水滴下落的平均速度v平是多少； （2）小刘为了进一步找出水滴下落的平均速度v平和下落高度h的关系，又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。他从实验中又获得了如下表所示的6组数据（连同上面的一组共有7组数据）。请你帮助小刘继续完成以下的工作： ①把这些数据分别标示在（甲）（乙）两个坐标系中，并作出相应的图象。其中（甲）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度v平，（乙）的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，即v平2，它们的横坐标都是高度h。 ②根据图象写出v平与h的函数关系。 （3）考虑到声音传播的速度远小于光的传播速度这一因素，上面测出的水滴的平均速度会有一定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小，请简述你的理由。 次数 1 2 3 4 5 6 高度h（米） 0.2 0.3 04 0.5 0.6 0.8 平均速度 （米/秒） 0.97 1.19 1.38 1.54 1.68 1.95 【答案】（1）2.18；（2）①；② （3）偏小，因为在看到“下一滴水刚好开始下落”的同时，前一滴水实际下落的高度比h要大些，即用听声的办法测得的高度偏小，故v平偏小。 【解析】 【详解】（1）每滴水下落的时间 水滴下落的平均速度 （2）①根据表中数据可得图像 ②由图乙可知，与成正比，即 其中 v平与h的函数关系为 （3）偏小，因为在看到“下一滴水刚好开始下落”的同时，前一滴水实际下落的高度比h要大些，即用听声的办法测得的高度偏小，故v平偏小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$