黑龙江省实验中学2022-2023学年高一物理上学期期中考试试卷（Word版附答案）

黑龙江省实验中学2022-2023学年度高一学年上学期期中考试物理试题

一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）

1. 物理学发展历程中，科学家们总结了许多物理学研究的思想和方法。下列说法正确的是（　　）

A. 把物体看成质点运用了等效替代思想

B. 用位移与时间的比值定义速度应用了控制变量法

C. 加速度的定义方法与密度的定义方法相同

D. 瞬时速度的概念体现了理想化物理模型的思想

【答案】C

【解析】

【详解】A．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法，故A项错误；

B．用位移与时间的比值定义速度，运用的是比值定义法，故B项错误；

C．加速度和密度都是运用了比值定义法，其定义方法相同，故C项正确；

D．为研究某一时刻或某一位置时的速度，采用了取时间非常小，即让时间趋向于无穷小时的平均速度作为瞬时速度，所以采用的是极限思想，故D项错误。

故选C。

2. 关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法正确的是（　　）

A. 伽利略用小球在斜面上运动“冲淡重力”，验证了运动速度与位移成正比

B. 伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动，验证了位移与时间的平方成正比

C. 伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同

D. 伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

【答案】B

【解析】

【详解】AB．伽利略用小球在斜面上运动“冲淡重力”，通过数学推演验证了位移与时间的平方成正比，而不是运动速度与位移成正比。故A错误，B正确；

C．亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢相同，故C错误；

D．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，但并未直接用实验进行验证，而是在理想斜面实验基础上进行逻辑推理从而得到结论，故D错误。

故选B。

3. 以下说法正确的是（　　）

A. 重力的方向总是垂直于支持面向下

B. 同一物体重力的大小与纬度有关

C. 重心的位置一定在物体上

D. 形状规则的物体，重心的位置在物体的几何中心

【答案】B

【解析】

【详解】A．重力的方向总是竖直向下，即总是垂直于水平面向下，A错误；

B．同一物体重力的大小与纬度有关，纬度越高，物体的重力越大，B正确；

C．重心的位置与物体的形状和质量分布有关，重心的位置不一定在物体上，C错误；

D．质量分布均匀、形状规则的物体，重心的位置才在物体的几何中心，D错误。

故选B。

4. “电动平衡车”深受小朋友的喜欢。如图所示，小朋友站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A. 人对平衡车压力和人受到的重力是同一个力

B. 人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对平衡力

C. 人对平衡车的压力是因为人形变产生的

D. 人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力作用效果相互抵消

【答案】C

【解析】

【详解】A．人对平衡车的压力施力物体是人，受力物体是平衡车，而人受到的重力施力物体是地球，受力物体是人，这两个力的施力物体和受力物体完全不同，因此不是同一个力，A错误；

BD．人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力作用在两个不同物体上，是一对作用力和反作用力，作用效果不能抵消，BD错误；

C．人对平衡车的压力是因为人与平衡车发生挤压，产生形变，人想恢复原来的状态，因此对平衡车产生压力，C正确。

故选C。

5. 关于合力与分力的关系，下列说法正确的是（　　）

A. 若两个分力的大小一定，则其合力F的大小和方向一定

B. 若合力F确定，一个分力方向确定，则变大，一定变小

C. 若两个分力与的夹角不变且不变，适当增大，则其合力F一定增大

D. 若合力F确定，分力大小已知，分力方向已知，则这两个分力可能有两组解

【答案】D

【解析】

【详解】A．若两个分力、的大小一定，但方向不确定，则其合力F的大小和方向也无法确定，A错误；

B．若合力F确定，一个分力F1方向确定，则F1变大，此时可能变大，也可能先减小后增大，B错误；

C．若两个分力与的夹角不变且大小不变，只增大，则其合力F不一定增大，如当夹角为180°时，较小的分力增加，合力减小，C错误；

D．若合力确定，一个分力大小已知，另一个分力方向已知，根据平行四边形定则，如图可能有两组解，D正确。

故选D。

6. 几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第四个水球，则可以判定（　　）

A. 子弹穿过每个水球的时间比为

B. 子弹在每个水球中运动的时间相同

C. 子弹在每个水球中的速度变化量相同

D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据题意可知，子弹由左向右做匀减速运动，恰好能穿出第四个水球，可看成从右向左的初速度为零的匀加速直线运动，设每个水球的直径为，则从右向左通过1个水球、2个水球、3个水球和4个水球的位移分别为、、和，由运动学公式可得，从右向左通过1个水球、2个水球、3个水球和4个水球所用时间之比为

则子弹从左向右穿过每个水球的时间之比为

故AB错误。

C．子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，通过每个水球时受力是相同的，所以加速度相同，由可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同，故C错误；

D．由AB分析可知，子弹穿过前3个水球所用时间与穿过最后一个水球所用时间相同，则由匀变速直线运动的特点可知，子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故D正确。

故选D。

7. 如图，重50N的物体在水平面上向右运动，同时受到一个水平向左的F=8N的恒力作用，物体和水平面间的动摩擦因数为0.2，取水平向左为正方向，则该物体所受的摩擦力随时间变化的关系图像为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】物体在运动的过程中受到的滑动摩擦力的大小为

所以在物体向右运动的过程中，受到的滑动摩擦力的大小为10N，方向向左

当物体减速到零时，由于物体受到的拉力大小为8N，小于物体的最大静摩擦力的大小10N，所以物体不会再运动，此时物体受到的摩擦力为静摩擦力，大小为8N，方向向右。

故选D。

8. 如图所示，半球形物体A和小球B紧靠着放在一固定斜面上，并处于静止状态，忽略小球B表面的摩擦，用水平力F沿物体A表面将小球B缓慢拉至物体A的最高点C，物体A始终保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　）

A. 外力F始终增加

B. 物体A受到斜面的摩擦力大小始终增加

C. 小球B对物体A的压力大小一直增加

D. 斜面对A的支持力一直增加

【答案】D

【解析】

【详解】AC．对小球B分析，受水平拉力、重力和支持力，三力平衡，三个力构成首尾相连的矢量三角形，如图所示

将小球B缓慢拉至物体A的最高点过程中，变小，故支持力N变小，拉力F也变小，根据牛顿第三定律，小球B对物体A的压力也减小，故AC错误；

BD．设斜面倾角为，对A、B整体分析，受拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有

，

由于F减小，故静摩擦力减小，斜面对A的支持力一直增加。故B错误；D正确。

故选D。

二、多选题（本题共6小题，每小题6分，共36分）

9. 明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗（mín，绳子）不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力，方向如图所示，木楔  两侧产生推力，则（　　）

A. 若一定，大时大 B. 若一定，小时大

C. 若一定，小时大 D. 若一定，大时大

【答案】BD

【解析】

【详解】力F的分解如图

其中木楔两侧产生的推力等于F的两个分力，而

由公式可知，当F一定，θ小时大；当θ一定，F大时大。

故选BD。

10. 某物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，，则内（　　）

A. 物体的路程为 B. 物体的位移大小为

C. 物体速度改变量的大小为 D. 物体的平均速度大小为，方向竖直向上

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．选取向上为正方向，物体在5s内的位移

方向与初速度方向相同，向上，物体上升的最大高度

物体上升的时间

所以物体的路程

故A正确，B错误；

C．5s内速度的变化量

符号表示方向向下，故C错误；

D．5s内的平均速度

故D正确。

故选AD。

11. 如图所示，一名消防员在演训中，沿着长为的竖立在地面上的钢管向下滑。他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。将消防员视作质点，已知他下滑的总时间为，下滑过程中加速过程的加速度大小是减速过程加速度大小的2倍，下列说法正确的是（　　）

A. 消防员加速过程与减速过程中速度变化量相同

B. 消防员下滑过程中的最大速度为

C. 消防员加速过程的加速度大小为

D. 消防员加速过程与减速过程的平均速度相同

【答案】BD

【解析】

【详解】A．消防员加速过程与减速过程中速度变化量大小相等、方向相反，故A错误；

BD．设消防员下滑过程中的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知，消防员加速过程与减速过程的平均速度相同，均为；全过程的平均速度为

根据位移—时间关系可得

解得消防员下滑过程中的最大速度

故BD正确；

C．下滑过程中加速过程的加速度大小是减速过程加速度大小的2倍，则

由

可得

又，所以

所以消防员加速过程的加速度大小为

故C错误。

故选BD。

12. 汽车在平直公路上做匀变速直线运动，途中用了经过A、B、C三根电线杆，通过AB耗时4s，A、B间的距离为16m，通过BC耗时2s，B、C间的距离为14m则（　　）

A. 车做匀减速直线运动 B. 车的加速度大小为

C. 车经过B点的速度为 D. 全程的平均速度小于B点的瞬时速度

【答案】BD

【解析】

【详解】A．经过AB段的平均速度为

经过BC段的平均速度为

由于平均速度逐渐增加，因此汽车做匀加速直线运动，A错误；

B．在匀变速的直线运动中，平均速度等于中间时刻的速度，因此

B正确；

C．从AB的中间时刻到B点用时

因此B点的速度

C错误；

D．全程的平均速度

D正确。

故选BD。

13. 如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图像中物体在到这段时间内的平均速度小于

B. 乙图像中，阴影面积表示到时间内物体的速度变化量

C. 丙图像中，物体的加速度大小为

D. 丁图像中，时物体速度为

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．若物体做初速度为0、末速度为v0的匀加速直线运动，其平均速度为，根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，该物体的位移小于匀加速直线运动的位移，所以物体在t=0到t0这段时间内的平均速度小于匀加速直线运动的平均速度，故A正确；

B．根据

乙图像中 ，阴影面积表示到时间内物体速度变化量，故B正确；

C．根据

可知，丙图像中物体的加速度大小为

解得

故C错误；

D．根据

即

由图像可知

则t=2s时物体的速度为

故D正确。

故选ABD。

14. 如图所示，甲、乙两球（均视为质点）用轻质细直杆连接，再用轻细线悬挂在O点处于静止状态，其中甲的质量为m，杆对小球的弹力沿着杆，两球分别位于a、b两点，过O点的竖直线与a、b的连线的交点为c，已知、，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 乙的质量为

B. 杆的弹力为

C. 若增大a的质量，b的质量不变，稳定时与竖直方向夹角变小

D. 若，对甲、乙的细线的拉力之比为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据题意，对两小球进行受力分析，如图所示

由相似三角形有

，

又有

解得

，

故A错误，B正确；

C．根据题意，若增大a质量，b的质量不变，则a、b和杆整体的重心将向左移，稳定时，整体的重心一定在悬点O的正下方，a、b和杆整体向右移，则与竖直方向夹角变小，故C正确；

D．根据分析中的受力分析图，由相似三角形有

，

又有

则有

故D错误。

故选BC。

三、实验题（每空2分，共12分）

15. 黑龙江省实验中学高一学年某同学设计了如图1所示的实验装置做“探究弹簀弹力与形变量的关系”实验。将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针靠近刻度尺。通过改变悬挂钩码的数量，获得6次实验数据如表格所示。

（1）关于本实验，下列说法正确是________。

A．测弹簧未挂钩码长度时，应该使弹簧处于自由下垂状态

B.悬挂钩码后，应该在弹簧伸长稳定后再读数

C.实验过程中可以随意增减钩码，并记录相应数据

D.根据表格中的数据，应把坐标纸中的点用平滑的曲线连接起来

（2）根据实验数据在坐标纸上作出拉力F跟弹簧伸长量x关系的图像______。

（3）根据图像，弹簧的劲度系数________（保留3位有效数字）。

【答案】    ①. AB##BA    ②.     ③. 24.0

【解析】

【详解】（1）[1]A．测弹簧未挂钩码长度时，应该使弹簧处于自由下垂状态，故A正确；

B．悬挂钩码后，应该在弹簧伸长稳定后再读数，故B正确；

C．实验过程中不可以随意增减钩码，以免超出弹簧的弹性限度，故C错误；

D．根据表格中的数据，应把坐标纸中的点用直线连接，直线要经过更多的点，不在直线上的点分布于直线的两侧，故D错误。

故选AB

（2）[2]根据实验数据作出拉力F跟弹簧伸长量x关系的F-x图像如图所示

（3）[3]根据F-x图像，图像的斜率等于弹簧的劲度系数

16. “研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

（1）图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是力为________。

（2）本实验采用的主要科学方法是________。

A．理想实验法    B.等效替代法     C.控制变量法    D.建立物理模型法

（3）下列实验操作中叙述正确的是______。

A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

B.把橡皮筋的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间的夹角应取90°，以便计算出合力大小

C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

D.若只增大某一个弹簧测力计拉力的大小而且要保证橡皮筋结点位置不变，只需要调整另一个弹簧测力计的拉力的大小即可

【答案】    ①.     ②. B    ③. AC##CA

【解析】

【详解】（1）[1]图乙中的F是F1、F2的合力，是通过作图得到的，与的效果相同，方向一定沿AO方向的是。

（2）[2]本实验采用的主要科学方法是等效替代。

故选B。

（3）[3]A．两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力等大方向，合力可以同时大于两分力，故A正确；

B．把橡皮筋的另一端拉到O点时，为使作图方便，两弹簧秤之间的夹角大小合适，不一定取90°，不需要计算出合力大小，故B错误；

C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同，故C正确；

D．若只增大某一个弹簧测力计的拉力的大小而且要保证橡皮筋结点位置不变，即合力不变，只调整另一个弹簧测力计的拉力的大小，即只改变两个分力的大小而不改变两分力的方向，则合力一定改变，故D错误。

故选AC。

四、解答题（17题10分，18题10分）

17. 如图所示，质量为的物体被水平力F推着静止于粗糙的固定斜面上。斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（，g取）（结果可用分数表示）

（1）力F为多大时，物体不受摩擦力；

（2）物体静止在斜面上时，力F的取值范围。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）物体不受摩擦力时受力如图

由平衡条件，可得

解得

（2）当推力较小时，摩擦力方向将沿斜面向上，物体受力如图

由平衡条件，可得

当摩擦力达到最大静摩擦力时，即

联立，可得

当推力较大时，摩擦力方向将沿斜面向下，物体受力如图

由平衡条件，可得

当摩擦力达到最大静摩擦力时，即

联立，可得

物体静止在斜面上时，力F的取值范围为

18. 5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相较传统“单车式”无人驾驶，具有革命性演进。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示。当A、B两车相距时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为，从此时开始计时，求：

（1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离？

（2）A车追上B车所用的时间？

【答案】（1）112m ；（2）21.25s

【解析】

【详解】（1）由题意可得，当两车速度相等时，两车之间距离最远，以向右方向为正方向，有

此时两车之间的距离为

（2）设B车完全停下所用时间为t1，由题意可得

在10s内，A、B车运动的距离为

所以B停止时，A车还没有追上B车，设A车追上B车所用的时间为t2，则有