华伊高中联盟2023-2024学年高一上学期期中考试
物理试卷
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分、共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章到第三章第3节。
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.2023年8月8日，成都大运会完美收官，中国队以178枚奖牌领先。在研究下列各种运动情况时，可以将研究对象视为质点的是（ ）
A.研究发球时乒乓球的旋转对轨迹的影响
B.研究体操运动员的动作
C.研究跳水运动员的入水姿势对溅出水花的影响
D.研究马拉松运动员完成比赛的平均速度
2.北京时间2023年10月26日11时14分，搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号”F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。下列关于该发射过程的说法正确的是（ ）
A.“11时14分”和“10分钟”都是指时间间隔
B.飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的
C.火箭加速升空时，火箭的速度越大，其加速度一定越大
D.飞船升空过程中，在某段时间间隔内的位移大小可能大于路程
3.下列关于矢量和标量的说法正确的是（ ）
A.速率、加速度、力都是矢量
B.路程、时间、平均速度都是标量
C.比较矢量的大小时要用矢量的绝对值来比较
D.“物体的速度为”与“当前气温为”中的负号均代表方向
4.图为某同学将足球踢飞出去的情景，下列说法正确的是（ ）
A.足球在空中飞行时对地球有作用力
B.足球在空中飞行时仍受到脚对足球的作用力
C.足球在空中飞行时与地面没有接触，因此不受任何作用力
D.足球静止在地面上时受到地而的支持力可能大于对地面的压力
5.图为小车做直线运动的位移—时间（x-t）图像，下列说法正确的是（ ）
A.0～3s内小车的速度方向未发生改变 B.0～2s内小车的平均速度大小为5m/s
C.2s～3s内小车的加速度大小为 D.0～2s内小车的速度方向与加速度方向相反
6.某物体做匀变速直线运动的速度与时间的关系式为，其中速度v的单位为m/s、时间t的单位为s，则下列说法正确的是（ ）
A.该物体的加速度大小为 B.该物体第2s初的速度大小为4m/s
C.0~2s内该物体的位移大小为4m D.0~4s内该物体的位移大小为9m
7.某架飞机在平直跑道降落时，以30m/s的初速度做匀减速直线运动，在第2s内的位移大小为21m，则下列说法正确的是（ ）
A.飞机的加速度大小为
B.第6s末飞机的速度大小为6m/s
C.0～6s内飞机的位移大小为72m
D.飞机在第2s内的平均速度大小为10.5m/s
8.小球（视为质点）从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图中0、1、2、3、4所示的小球在运动过程中每次曝光时的位置。已知频闪照相机连续两次曝光的时间间隔为0.1s，当地的重力加速度大小，不计空气阻力，则（ ）
A.位置“0”是小球由静止释放的位置
B.每块砖的厚度为9.8cm
C.小球经过位置“2”时的速度大小为1.96m/s
D.该过程中小球下落相同的距离时所用的时间相同
9.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，以下关于物理学研究方法的说法正确的是（ ）
A.将物体视为质点，用到了理想模型法
B.伽利略对自由落体运动的研究中用到了控制变量法
C.v-t图像中图线与坐标轴围成的面积等于位移这一推理过程用到了微元法
D.借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，用到了理想模型法
10.现代技术中智能机械臂已被广泛应用于各种领域。如图所示，智能机械臂铁夹竖直夹起一个正方体金属块，金属块保持静止且上表面与水平地面平行，铁夹与金属块的接触而竖直，则下列说法正确的是（ ）
A.金属块受到弹力是因为金属块发生了弹性形变
B.金属块受到的摩擦力方向与弹力方向一定相互垂直
C.增大铁夹对金属块的压力，金属块对铁夹的摩擦力大小保持不变
D.金属块能静止是因为金属块受到的摩擦力大于金属块受到的重力
11.如图所示，放置在水平地面上的物块受到水平向右的力和水平向左的力，物块保持静止。已知，，物块的质量为4kg，物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A.物块受到的摩擦力大小为8N
B.物块与地面间的动摩擦因数可能是0.15
C.若仅撤去，则物块一定会相对地面向左滑动
D.若仅撤去，则物块可能会相对地面向右滑动
12.新能源电动汽车与传统内燃机汽车相比，有无污染、噪声低、能效高、维修方便、可操控性强等优点。某电动汽车由静止开始运动的过程（0～60s内）中的加速度—时间（a—t）图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A.该过程中电动汽车的最大速度为20m/s
B.电动汽车加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度
C.电动汽车从开始运动到静止的位移为900m
D.电动汽车做匀加速直线运动与做匀减速直线运动通过的位移大小之比为
二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（6分）某同学为了探究弹簧弹力F和形变量x的关系，他进行了如下实验：
甲 乙 丙
（1）如图甲所示，将一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上，指针固定在弹簧下端，刻度尺竖直固定在弹簧一侧，刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。测量弹簧原长时，指针指示刻度如图乙所示，则弹簧原长________cm。
（2）改变弹簧下端悬挂的钩码个数n，重复上述操作，记录相应的弹簧形变量x，在坐标纸中描点作出n-x图像，如图丙所示。已知每个钩码的质量为50g，取重力加速度大小，由图丙可以求得弹簧的劲度系数为________N/m（结果保留两位有效数字）。
（3）取下所有钩码、在弹簧下端挂一物块，稳定时测得弹簧的长度，则该物块的质量________kg（结果保留两位有效数字）。
14.（9分）“求知”兴趣小组用如图甲所示的实验装置来研究自由落体运动的规律。
甲 乙
（1）下列关于打点计时器的说法正确的是________。
A.打点计时器连接的是直流电源
B.只使用打点计时器就可以测出重物的速度大小
C.实验时应用手捏住纸带上端，先启动打点计时器再释放重物
（2）某同学按照正确的操作完成实验后，得到的纸带如图乙所示，其中纸带上的A、B、C、D、E为连续的5个计时点，A点到O点之间有部分点未画出。已知打点计时器连接的电源频率为50Hz，则纸带上打出C点时重物的速度大小________m/s，重物下落过程中的加速度大小________。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）查阅资料可知，实验测得的加速度小于当地的重力加速度，原因可能是________________。
15.（10分）荡秋千是儿童喜爱的一项娱乐活动，其过程可简化为如图所示的模型。图中O点为秋千的固定悬点，现将秋千（视为质点）拉至A点由静止释放，秋千在竖直面内沿圆弧ABC运动，B点为运动的最低点。已知OA的长度，，，秋千从A点运动到B点、从B点运动到C点的时间分别为、，求：
（1）秋千从A点运动到B点的平均速度大小；
（2）秋千从A点运动到C点的路程和平均速度大小。（结果可保留）
16.（12分）如图所示、放置在水平桌面上的长方体物块A左端连接着水平轻弹簧，轻弹簧左端通过跨过光滑定滑轮的轻绳连接着物块B。物块B静止时轻弹簧的伸长量，物块A恰好相对于桌面静止。已知物块A、B的质量分别为、，物块A与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力、取重力加速度大小，求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）物块A与桌面间的动摩擦因数。
17.（15分）某闯关游戏如图所示，可视为质点的小球从离水平地面B点高处由静止释放、游戏者将最右端在水平地面A点的小盒以方向朝着B点的初速度推出（不计加速过程的时间和位移），小盒被推出后在水平地面上做加速度大小的匀减速直线运动、小球落入小盒中视为游戏者获胜。已知水平地面上的A、B两点间的距离，小盒的底面为直径的圆形、高度及盒壁厚度可忽略不计、不计小球受到的空气阻力、取重力加速度大小。
（1）求小球由释放至落到B点所用的时间；
（2）若小盒在小球释放后时以的初速度被推出，请计算说明游戏者是否获胜；
（3）若在小球被释放的同时推出小盒，要使游戏者获胜、求小盒被推出的初速度大小的取值范围。
华伊高中联盟2023-2024学年高一上学期期中考试
物理试卷参考答案
1.D【解析】在研究发球时乒乓球的旋转对轨迹的影响、体操运动员的动作、跳水运动员的入水姿势对溅出水花的影响时，均需要考虑到研究对象的细节，不可被视为质点，选项A、B、C均错误；在研究马拉松运动员完成比赛的平均速度时，可将运动员视为质点，选项D正确。
2.B【解析】“11时14分”是指时刻，“10分钟”是指时间间隔，选项A错误；
飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的，选项B正确；
火箭的速度越大，不一定意味着火箭的速度变化得快，其加速度也不一定大，选项C错误；
路程是物体运动轨迹的长度，位移表示物体位置的变化，同一段时间内物体的位移大小不可能大于对应路程，选项D错误。
3.C【解析】加速度、平均速度、力都是矢量，路程、时间、速率都是标量，选项A、B均错误；
矢量的正负号代表其方向，比较矢量的大小时要用矢量的绝对值来比较，选项C正确；
“物体的速度为”中的负号代表速度方向与正方向相反，“当前气温为”中的负号代表气温比0℃低，选项D错误。
4.A【解析】足球在空中飞行时受到地球的重力，根据牛顿第三定律可知，足球也会对地球有作用力，选项A正确；脚对足球的作用力必须要相互接触才会产生，因此足球离开脚面后在空中飞行时脚对足球没有作用力，选项B错误；足球在空中飞行时仍受重力，选项C错误；根据牛顿第三定律可知，足球受到的支持力等于对地面的压力，选项D错误。
5.D【解析】0～2s内小车朝着正方向运动，2s～3s内小车朝着负方向运动，因此小车的速度方向发生了改变，选项A错误；0～2s内小车的平均速度大小，选项B错误；
根据题中图像分析可知，2s～3s内小车做匀速直线运动，加速度大小为0，选项C错误；
x—t图像中图线的斜率大小对应速度大小，由此可知0～2s内小车做减速直线运动，因此小车的速度方向与加速度方向相反，选项D正确。
6.B【解析】根据匀变速直线运动公式，可知该物体的初速度大小为6m/s，加速度大小为，选项A错误；根据公式推算可知该物体第2s初即第1s末的速度大小为4m/s，选项B正确；
根据匀变速直线运动公式可知，0～2s与0～4s内该物体的位移大小均为8m，选项C、D均错误。
7.A【解析】由匀变速直线运动公式结合题意分析，
可知飞机在第2s内的位移大小为，解得，
即飞机的加速度大小为，选项A正确；
根据可知，飞机在第5s末时速度减到0，之后保持静止，选项B错误；
0～6s内飞机的位移大小，选项C错误；
飞机在第2s内的平均速度大小，选项D错误。
8.B【解析】小球由静止释放做自由落体运动，因此小球从释放点开始在连续相同时间内的位移之比为，对比题图可知，位置“0”不是小球由静止释放的位置，选项A错误；
根据匀变速直线运动的规律可知，小球在相同相邻时间间隔内的位移之差，结合题图分析可知，解得每块砖的厚度，选项B正确；
小球经过位置“2”时的速度大小，选项C错误；
小球做自由落体运动，速度越来越大，因此下落相同的距离时所用的时间不相同，选项D错误。
9.AC【解析】将物体视为质点，用到了理想模型法，选项A正确；
伽利略对自由落体运动的研究中用到了实验和逻辑推理相互结合的方法，选项B错误；
v-t图像中图线与坐标轴围成的面积等于位移这一推理过程用到了微元法，选项C正确；
借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，用到了微小量放大法，选项D错误。
10.BC【解析】金属块受到弹力是因为铁夹发生了弹性形变，选项A错误；
金属块受到的摩擦力方向竖直向上，弹力沿水平方向，因此两者的方向一定相互垂直，选项B正确；
金属块静止时，金属块受到的摩擦力与受到的重力是一对平衡力，不受压力大小的影响，选项C正确、D错误。
11.AD【解析】对物块受力分析可知，水平方向上有，解得，选项A正确；
物块保持静止，说明此时物块受到的摩擦力为静摩擦力，有，得，选项B错误；
若仅撤去，则物块受到的力一定小于物块与地面间的最大静摩擦力，物块一定保持静止，选项C错误；
若仅撤去，则物块受到的力可能会大于物块与地面间的最大静摩擦力，物块可能会相对地面向右滑动，选项D正确。
12.AC【解析】由题中图像分析可知，电动汽车在0～10s内做匀加速直线运动，10s～40s内做匀速直线运动40s～60s内做匀减速直线运动，因此电动汽车的最大速度，选项A正确；
根据匀变速直线运动规律可知，电动汽车在匀加速直线运动、匀减速直线运动阶段的平均速度均为，选项B错误；
电动汽车做匀加速直线运动通过的位移大小，做匀速直线运动通过的位移大小，做匀减速直线运动通过的位移大小，
因此总位移，选项C正确；
根据前面分析可知电动汽车在加速阶段通过的位移大小与在减速阶段通过的位移大小之比，选项D错误。
13.（1）14.60（14.58～14.62均可）（2分）（2）50（2分）（3）0.22（2分）
【解析】（1）刻度尺的最小分度值为1mm，由题图乙可知弹簧原长。
（2）根据题意，由胡克定律可得，整理得，
结合题图丙可知，解得。
（3）当弹簧的长度时，弹簧的弹力大小，
对物块受力分析有，解得。
14.（1）C（2分）（2）1.56（2分）9.69（3分）
（3）空气阻力的影响，纸带与打点计时器间的阻力影响（合理即可）（2分）
【解析】（1）根据打点计时器原理可知，打点计时器连接的是交流电源，选项A错误；
使用打点计时器可以记录重物相应时间间隔内的位移，需借助刻度尺才能测出位移大小，这样才能测出重物的速度大小，选项B错误；
实验时应用手捏住纸带上端，先启动打点计时器再释放重物，选项C正确。
（2）根据打点计时器测速原理可知，，
根据匀变速直线运动规律可知
（3）实验时，空气阻力的影响、纸带与打点计时器间的阻力影响会导致测出的加速度偏小。
15.解：（1）根据题图中的几何关系可知，秋千从A点运动到B点的位移大小（1分）
根据平均速度的定义有（2分）解得。（1分）
（2）秋千从A点运动到C点的轨迹为圆弧，因此路程（1分）
解得（3.14m也给分）（1分）
根据题图中几何关系可知为等腰直角三角形，
因此秋千从A点运动到C点的位移大小（1分）
该过程的平均速度大小（2分）解得。（1分）
16.解：（1）对物块B受力分析有（2分）
对轻弹簧有（3分）解得。（1分）
（2）对物块A受力分析，竖直方向上有（2分）
水平方向上有（2分）
根据动摩擦因数的定义有（1分）解得。（1分）
17.解：（1）小球做自由落体运动，有（2分）
解得（2分）
（2）根据题意，小球落到水平地面时，小盒做匀减速直线运动的时间（1分）
小盒运动的位移（2分）解得（1分）
由于，即小球能落在小盒中，游戏者获胜。（1分）
（3）设小盒被推出时的初速度大小为，小球落到水平地面时小盒的位移（2分）
要使游戏者获胜，应有（2分）
解得。（2分）
