广东省深圳市南方科技大学附属中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷

南科大附中2023年秋季学期高一年级期中考试 物理 命题人：寇威审题人：韩其初 (本试卷共4页.满分100分.考试用时75分钟.) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、和座号填写在答题卡上。将条形码粘贴 在答题卡左上角“条形码粘贴处”。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，请将试卷妥善保管，答题卡统一交回。 一、单项选择题（本大题包括7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出 的四个选项中，只有一个选项是正确的。) 1.分析下列情境中的研究对象，其中能看成质点的是( A.对苏炳添跑步的姿势进行生理学分析 B.研究乒乓球运动员王楚钦发球的旋转情况 C.由于电子非常小，任何情况下都可以看成质点 D.研究地球绕太阳公转的运动轨迹时 2.某物体在做直线运动，下列说法正确的是( A.物体同一时刻的速度方向和加速度方向一定相同 B.物体同一段时间内的平均速度方向和位移方向一定相同 C.物体的速度越大，其加速度一定越大 D.物体的速度为0时，其加速度也一定为0 3.2022年10月2日上午10时许，由自然资源部组织的中国第39次南极考察队 从上海出发远赴南极，由“雪龙号”、“雪龙2号”共同执行科考任务。图甲为静止 在海面上的“雪龙2号”，不考虑其旅行中质量的变化。关于“雪龙2号”，下列说 法正确的是() 船木 冰层 烨冰块 甲 乙 A.重力只作用在雪龙2号的重心处，其余部分不受重力作用 B.重力与浮力是一对作用力与反作用力 C.在南极受到的重力比在上海受到的重力大 D.图乙中碎冰块对船体的弹力方向垂直于冰块表面向上 4.某舰载机以60/s的水平速度降落在静止的航母水平甲板上，机尾挂钩精准钩 住阻拦索，舰载机在阻拦索的拉力帮助下，做加速度大小为20/s2的匀减速直线 运动，取舰载机开始减速的时刻为0时刻，则下列说法正确的是() A.舰载机在4s内的位移大小为120mB.第4末舰载机的速度大小为？0m/s C.舰载机在4s内的位移大小为90mD.舰载机在4s内的平均速度大小为30m/s 高一期中考试物理第1页共4页 5如图所示，小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方 向成α角的细绳拴接一小球.当小车与小球相对静止、一起在水 平面上匀速运动时，下列说法正确的是() A.小球受到三个力的作用 B.轻弹簧一定被压缩 C.细绳一定对小球有拉力 ooao D细绳不一定对小球有拉力，轻弹簧对小球也不一定有弹力 6.在我校举行的秋季运动会中，小王和小李参加了100米项目，虽然小王起跑加速偏慢（即 起跑时加速度偏小)，但比小李先到达终点并获得冠军，成绩为和，下列-t图像中能大 致体现两位同学运动情况的是() 小 小主 小王 hs A. B. C p. 7.一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定0O点，下端挂一个质量为m的小球 时，弹簧的总长度变为2L,现将两个这样的弹簧按如图所示的方式连接，A、 B两小球的质量均为m,则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为()（不 考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度内) A.3L B.4L C.5L D.6L BO 二、 多项选择题（本大题包括3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出 的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分) 8.一做匀加速直线运动的物体，在运动的9s时间内，前6s的位移比后6s的位移少18m, 第5s末的速度大小为6/s,下列说法正确的是() A.物体的加速度为2m/s2 B.‘物体的初速度1m/s ▣.可以求出物体前6s内的平均速度 D.可以求出运动时间内任意时刻的瞬时速度 9.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验用一根弹簧将木 块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动（弹簧随木块 一起向下运动)，如图所示.现分别测出了弹簧的弹力F、拉力 F2和木块的重力G,则以下结论正确的是() A.木块受到竖直向下的滑动摩擦力 P000000000元 B.木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑 C.木块与墙壁之间的动摩擦因数为 F2 D!木块与墙壁之间的动摩擦因数为+G ↑x/n F 10 10.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移一时间图像分别为 图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且等于一2ms2, t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，则() A.a车做匀速运动且其速度为va=2m/s B.t=3s时a车和b车相遇但此时速度不等 C.t=1s时b车的速度为10m/s D.t=0时a车和b车的距离xo=9m 高一期中考试物理第2页共4页 三、实验题（共2题，共14分） 11.(6分)某实验小组研究自由落体运动规律。 (1)该小组同学释放重物时实验器材接线和操作如下图所示，其中正确的是 b6℃。。 ·℃b 交流 马直流交流 日直流交流 B 0 OA B E单位：cm, ● .芥17.26.9 36.81 (2)实验中获得的纸带如上图所示，打点计时器的工作频率为50Hz,每相邻两点之间 还有四个点未画出。计时器打C点时，重锤的瞬时速度大小vC= m/s(结果保 留3位有效数字)。根据纸带数据，计算出当地的重力加速度大小g=」 m/s2 (结果保留3位有效数字)。 12.(8分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量关系”的实验中，某小组同学设计了如图所示 的实验装置。将弹簧一端悬挂在铁架台上，另一端悬挂钩码。先测出不挂钩码时弹簧的 长度，逐渐改变钩码重力，将钩码重力大小作为弹簧弹力大小F,用毫米刻度尺测出挂 不同钩码时相应的弹簧总长度L,再算出弹簧伸长的长度x,并将数据填在表格中。 测量次序 1 2 3 4 5 6 7 8 弹簧弹力FN 0 2 4 6 10 12 14 0 弹簧的总长度Lcm 10.0014.0218.0021.9926.01L6 37.2546.50 弹簧伸长的长度xcm 0 4.028.0011.9916.01x627.2536.50 2 (1)进行第6次测量时指针在毫米刻度尺上指示的刻度如右图所示， 此时弹簧伸长的长度x6=_cm。 40 (2)由表格中的数据，求得在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 N/m(结果保留2位有效数字)。 60 cm (3)关于本实验操作，下列说法正确的是 701 A.悬挂钩码时，应在钩码静止后再读数 B.在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 C.在测量弹簧原长时，应将弹簧平放在水平桌面上，使其自然伸长，并测出其长度 高一期中考试物理第3页共4页 (4)另外一小组的甲、乙两位同学分别用不同弹簧来做实验，其中甲同学是测出竖直状 态时不挂钩码的弹簧长度作为原长，乙同学是测出弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为 原长。他们以钩码重力大小作为弹簧弹力大小F,x表示弹簧伸长量，两位同学完成实验 后，得到如下F-x图像：其中实线是甲同学的，虚线是乙同学的，则下列图像可能正确 的是 小F B 四、计算题（共3题，共40分） 13.（12分)在一次低空跳伞演练中，当直升机悬停在离地面某一高度时，伞兵 离开飞机做自由落体运动。运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2 的加速度匀减速下降。为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5/s, 所以至少在离地99米处展开降落伞。（g取10m/s2) (1)若伞兵落地时的速度是5m/s,求展伞时速度v的大小？ (2)若伞兵落地时的速度是5m/s,求直升机悬停时距离地面的高度h? (3)求伞兵在空中的最短时间tmin? 14.（13分)如图所示，粗水平地面上放置一个截面为半圆 的柱状物体A,A与墙之间再放一光滑圆球B,整个装置处 于平衡状态。已知A、B两物体的质量分别为3m和m,半圆 球B同半圆的柱状物体半径均为r,己知A的圆心到墙角距离S 为2r,重力加速度为g (1)求A物体对地面的弹力N? 7777779777777777 2, (2)求A物体受到地面的摩擦力？ 15.(15分)中国高铁凭借具有独立自主知识产权的高铁建设和装备制造技术体系， 为世界高铁贡献中国方案。高铁运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁 列车上安装有多套制动装置一风翼制动系统、电磁制动系统、空气制动系统、 摩擦制动系统等。某高铁列车正以vo=288k/h的速度匀速行驶在直线轨道上，前 方并列轨道上有另一辆高铁列车相向而来，列车需要减速以便会车。列车先将风 翼制动系统打开做匀减速直线运动，经11=60s列车的速度减小到v1=180km/h,此时 列车再将电磁制动系统打开，以大小为a2=1m/s2的加速度继续做匀减速直线运动。 速度达到v2=108km/h时两车相遇，列车开始做匀速直线运动，经过t3=4s的会车时 间后，列车做匀加速直线运动，速度达到v3=288k/h后重新做匀速直线运动。已 知列车做匀加速直线运动的时间恰好是做减速直线运动的总时间的一半，取列车开 始做减速直线运动的时刻为O时刻，求： (1)列车只打开风翼制动系统时加速度a的大小； (2)列车做匀加速直线运动阶段的加速度α3的大小； (3)列车从开始减速到匀加速直线运动结束的过程中位移x的大小。 高一期中考试物理第4页共4页 南科大附中2023年秋季学期高一年级期中考试 物理答案 一、单项选择题：1-7 DBCCB DC 二、多项选择题：8-10 BCD BD AD 三、实验题： 11.【解答】答案：（1)B;（2)2.20;9.85 解：（1)打点计时器应接交流电源，实验时纸带应用手拉直减少摩擦阻力，故B正确，ACD错误： (2)电火花计时器的工作频率为50Hz,每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出， 共5个0.02s,故T=5×0.02s=0.1s; 根据匀变速直线运动规律可知，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度： vc-0=179x001ms=220m6 2×0.1 根据逐差法可知重力加速度g=0c=269+8601-72×001mg=9,85mS2 4×0.12 12.【解答】答案：(1)20.00；(2)50；(3)AB；(4)B。 解：(1)毫米刻度尺要估读，精确到0.1mm,读数结米为20.00cm。 2)测量次序7,8时，弹簧明显超出弹性限度，取6次及之前结果进行计算k=贺=Z080Nm=50NVm。 10 取06次任意两点数据计算，四舍五入后结果均为50N/m。 (3)A为了减少误差，悬吊钩码时，应在钩码静止后再读数，故A正确： B弹簧竖直悬挂，故在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故B正确： C在测量弹簧原长时，应该竖直悬挂测量，故C错误。 (4)弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所 测原长要长，实线图像过原点，虚线图像与纵轴正半轴相交，B正确。 三、计算题： 13.【答案】(1)50m/s(2)H=224m(3)8.6s 【详解】（1)设落地速度为=5m/s,则有 2-2=-2ah(2分) v=50m/s(1分) (2)设直升机悬停时距离地面的高度为H, 2=2g(H-h)(2分) H=224m(1分) (3)落地时速度刚好为5m/s时在空中的时间最短。 设加速时间为4，减速时间为2， v=g1（2分) v1v-at2（2分) 总时间为： tmim=ti+h（1分) tmin=8.6s（1分) 14.【答案)(1)4mg,竖直向下：(2)气g,方向水平向左： 【详解】(1)对A、B整体，受力分析如图所示 -Ns 由平衡条件得 N-(3m+m)g（2分) 由牛顿第三定律得A对地面的弹力N与N,等大反向，故所求N=N(1分) (M+m)8 N=4mg(1分)方向为竖直向下(1分) （2)对B受力分析如图 由几何关系得 sin0-1/2 30(1分) 出正交分解得 B NABcos0=mg NABSin0-NB 或欠量二角形得 tan0=Ng/mg 7777T7m (正交分解或矢量三角形写出一种即给2分) 2: 联立解得 Na= 3ig 由(1)中对A、B整体可得 =NB(2分) 物体受到地面的摩擦力 f=号g2分)方向水平向左(1分) 15.【答案】（1)0.5m/s2;(2)1.25m/s2;（3)7020m 【详解】(1)已知初、末速度 vo-288km/h=80m/s（1分)，v1=180km/h=50m/s（1分) 列车只打开风翼制动系统时速度时间关系 1=v0一a11(1分) 得a1=0.5m/s2（1分） 即列车只打开风翼制动系统时的加速度大小为0.5m/s2。 (2)又因为 v2=108km/h=30m/s(1分) 列车打开电磁制动系统做匀减速直线运动时： v2=vo-a2t1（1分) 根据题意，列车做匀加速直线运动时： 2t4=t1+t2（1分) 列车做匀加速直线运动阶段时： 0=v2+a3t4(1分) 解得 a3=1.25ml/s2（1分) 即列车做匀加速直线运动阶段的加速度大小为1.25m/s2。 (3)列车只打开风翼制动系统做匀减速直线运动求位移x1: 12-vo2=-2a1x1（1分) 列车打开电磁制动系统做匀减速直线运动求位移x2: 22-y12=-2a2x2（1分) 会车期间列车做匀速直线运动的位移3： x3=v2（1分) 列车做匀加速直线运动时求位移x4: v02-22=-2a3x4（1分) 列车从开始减速到匀加速直线运动结束的过程屮的位移大小 xa=x1+x2+x3+x4（1分) 解得 x=7020m（1分)