【期中真题】上海市复旦大学附属中学2022-2023学年高一上学期期中考试物理试题.zip

复旦大学附属中学2022学年第一学期

高一年级物理期中考试试卷

一、单项选择题（每题3分，共24分）

1. 在研究下列问题时，可将研究对象视为质点的是（　　）

A. 沿斜槽下滑的小钢球的转动快慢

B. 人造卫星绕地球运动的周期

C. 木箱在水平力作用下是否会在水平面上翻滚

D. 火车穿过山洞的时间

【答案】B

【解析】

【详解】A．研究沿斜槽下滑的小钢球的转动快慢时，小钢球的形状与大小对所研究问题的影响不能忽略，小钢球不能看为质点，A错误；

B．研究人造卫星绕地球运动的周期时，卫星的形状与大小远小于卫星与地球之间的间距，对所研究问题的影响能够忽略，卫星能看为质点，B正确；

C．研究木箱在水平力作用下是否会在水平面上翻滚时，木箱的形状与大小对所研究问题的影响不能忽略，木箱不能看为质点，C错误；

D．研究火车穿过山洞的时间时，相对于山洞的长度，火车的长度不能忽略，即火车的形状与大小对所研究问题的影响不能忽略，火车不能看为质点，D错误。

故选B。

2. 一块橡皮擦从课桌的桌面边缘掉落到地面所需的时间约为（　　）

A. 0.1s B. 0.4s C. 0.8s D. 1s

【答案】B

【解析】

【详解】由于课桌离教室地面约0.8m，橡皮擦从课桌边缘掉落到地面的过程可看作自由落体运动，由公式

可得

代入数据，解得

ACD错误，B正确。

故选B。

3. 一物体做竖直上抛运动（不计空气阻力），在连续相等的两段时间内，物体运动的速度变化量（　　）

A. 大小相等，方向可能不同

B. 大小不等，方向可能不同

C. 大小相等，方向一定相同

D. 大小不等，方向一定相同

【答案】C

【解析】

【详解】根据

可知，在连续相等的两段时间内，物体运动的速度变化量大小相等，方向一定相同。

故选C。

4. “小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”．现有一只蜻蜓停在一个叶片上，如图所示．下列说法正确的是

A. 叶片对蜻蜓的作用力竖直向上

B. 叶片对蜻蜓的作用力沿叶片向上

C. 蜻蜓对叶片的作用力垂直叶片向下

D. 蜻蜓对叶片的作用力沿叶片向上

【答案】A

【解析】

【分析】作用力和反作用力大小相等，方向相反，且同时产生、同时变化、同时消失，是同种性质力．它们作用在不同的物体上，不能进行合成．

【详解】蜻蜓受到重力与叶片对蜻蜓的作用力，由二力平衡可知，叶片对蜻蜓的作用力竖直向上，同时根据牛顿第三定律可知，蜻蜓对叶片的作用力竖直向下，故BCD错误，A正确．

故选A．

【点睛】解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同的物体上．

5. 甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，抛物线顶点的横坐标为，下列说法正确的是（　　）

A. 时间内甲、乙的位移大小不相等

B. 时间内甲、乙的位移大小之比为

C. 时间内乙的平均速度大于甲的平均速度

D. 时间内甲的加速度一直小于乙的加速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．速度图像中，图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，所以甲、乙的位移大小相等，故A错误；

B．图线b是抛物线，根据抛物线的特点可知

则在时间内甲乙的位移为

根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可得t2时刻甲的速度

则0~t2时间内甲的位移

由抛物线的对称性可知乙的位移为

则

故B正确；

C．0~t1时间内a与坐标轴围成的面积大于b与坐标轴围成的面积，可知此时间段内甲的位移大于乙的位移，则甲的平均速度大于乙的平均速度，故C错误；

D．v-t图像中图线的斜率等于加速度，则根据图像可知0~t2时间段内乙的加速度是不断减小的，到t2时刻乙的加速度变为零，而甲的加速度一直固定不变，所以0~t2时间段内甲的加速度大小一开始小于乙的加速度大小，之后甲的加速度大小大于乙的加速度大小，故D错误。

故选B。

6. 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，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左运动，下列说法正确的是（　　）

A. 第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右

B. 后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右

C. 最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向左

D. 读卡器正常工作时，必然有

【答案】D

【解析】

【详解】A．由于摩擦力的存在，搓纸轮带动答题纸向左运动，故第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向左，故A错误；

B．第一张答题卡向左运动，故第二张答题卡相对第一张答题卡向右运动，第二张答题卡受到第一张答题卡向左的摩擦力，故B错误；

C．第一张上方所有答题卡看做整体，水平方向受到第一张答题卡向左的摩擦力，及摩擦片向右的摩擦力，故C错误；

D．要保证一张一张纸进入，则对第一张纸受力分析

忽略一张答题卡的重力即

即

故D正确。

故选D。

7. 某同学绘制了一趟高铁的某段运动过程，但未告知是出站加速，还是进站刹车，已知该段运动为直线运动，通过图像分析可知（　　）

A. 该同学绘制的是高铁出站加速过程

B. 该列车前6s内位移为96m

C. 该趟列车的加速度为8m/s2

D. 该趟高铁的初速度为40m/s

【答案】D

【解析】

【详解】ACD．根据匀变速直线运动的位移与时间关系

变形可得

结合题中图线可得

解得

由此可知，速度和加速度方向相反，列出做减速运动，即列车应该处于进站刹车，故AC错误，D正确；

B．由于列车做匀减速直线运动，所以列车停止运动的时间为

所以列车前6s内的位移与前5s内的位移相等，即

故B错误。

故选D。

8. 2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型模型分上下两部分，质量均为m，两部分用细线连接。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为l，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g，则（　　）

A. 细线l对a点的作用力向上

B. 细线n的拉力大小大于mg

C. 细线l的拉力等于细线n的拉力

D. 整个模型对地面的压力小于2mg

【答案】B

【解析】

【详解】A．以上面部分为研究对象，受竖直向下的重力mg，细线l向下的拉力Fab，细线n向上的拉力Fcd，故A错误；

BC．对上面部分，根据平衡条件有

所以

故B正确，C错误；

D．以整体为研究对象，根据平衡条件有

故D错误。

故选B。

二、多项选择题（每题4分，共16分）

9. 下列物理量中属于矢量的是（　　）

A. 平均速率 B. 速度变化量 C. 重力 D. 加速度

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．平均速率只有大小，没有方向，属于标量。故A错误；

B．速度变化量既有大小，又有方向，属于矢量。故B正确；

C．重力既有大小，又有方向，属于矢量。故C正确；

D．加速度既有大小，又有方向，属于矢量。故D正确。

故选BCD。

10. 从地面以的初速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，以向上为正方向，取。物体运动到距地面高处的过程中，以下说法正确的是（　　）

A. 末速度可能是

B. 平均速度可能是

C. 平均速率可能是

D. 运动时间可能是

【答案】AD

【解析】

【详解】D．根据题意，设运动时间为，以向上为正方向，由运动学公式有

代入数据解得

，

故D正确；

A．根据题意，取向上为正方向，由运动学公式有

当时，解得

当时，解得

故A正确；

B．根据公式可得，当时，平均速度为

当时，平均速度为

故B错误；

C．根据题意，当时，物体运动的路程等于位移为，则平均速率为

当时，可知，物体先上升到最高点，在降落到离地面高处，由公式可得，物体上升的最大高度为

则物体又下降了，此时，物体的路程为，则平均速率为

故C错误。

故选AD。

11. 两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（　　）

A. F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍

B. F1、F2同时增加10N，F也增加10N

C. F1增加10N，F2减少10N，F一定不变

D. 若F1、F2中的一个增大，F不一定增大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据力的合成与分解，两个共点力的合力

F1、F2同时增大一倍时，F也增大一倍，选项A正确；

B．两力方向相反时，F1、F2同时增加10N时，F不变，选项B错误；

C．两力方向相反时，F1增加10N，F2减少10N时，F一定变化，选项C错误；

D．两力方向相反时，若较小的力增大，F减小，若较大的力增大，F增大，选项D正确。

故选AD。

12. 在药物使用时应用到很多物理知识，下面分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图，针尖的顶角很小，医生沿着注射器施加一个较小的力F，针尖会对瓶塞产生很大的推力（接触面摩擦力不计）。现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力，则（　　）

A. 针尖在两个侧面上对瓶塞两个推力是等大的

B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力小

C. 若F一定，增大，直侧面推力减小

D. 若一定，增大F，直侧面与倾斜侧面推力之比不变

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．力的分解如图所示

则

故

故AB错误；

C．根据

可知，若F一定，增大，直侧面推力减小，故C正确；

D．根据

可知，若一定，增大F，直侧面与倾斜侧面推力之比不变，故D正确。

故选CD。

三、填空题（共20分）

13. 请按照要求画出指定物体的受力情况（A、B物体在处于静止状态，B球光滑）。

（1）请画出A物受力示意图______。

（2）请画出B物体受力示意图______。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】（1）[1]A物受力示意图

（2）[2]B物体受力示意图

14. 质点在0~20s时间内的x-t图像如图所示，则质点在这段时间内的平均速度为______m/s，质点在这段时间内速度大小的变化情况为______（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。在某一时刻t0时，质点的瞬时速度等于从t=0到t0时间间隔内的平均速度，则t0=______s。

【答案】    ①. 1    ②. 先变大后变小    ③. 16

【解析】

【详解】[1] 质点在这段时间内的平均速度为

[2]在这段时间内，图像的斜率先变大后变小，所以速度先变大后变小

[3]如图所示，时瞬时速度等于切线的斜率

0～16s内平均速度等于位移与时间的比值

所以

15. 某同学准备在墙壁上敲一个光滑的钉子，要挂一幅宽0.8m、高0.5m、重的画，画的背后边框的中点B和C处系好了长1.0m、最大张力8N的挂绳，如图1所示。请通过计算，判断挂绳是否会断：______（填写“会”、“不会”）；为了美观，该同学准备钉两个等高的钉子，将挂绳隐藏在背后，如图2所示，为确保绳子不会断，两钉子间的最小距离是______m。

【答案】    ①. 会    ②. 0.6

【解析】

【详解】[1]根据题意，绳子与水平方向成37°角，绳子的拉力为

解得

绳子会断。

[2]设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件得

解得

设两个钉子之间的最小距离为x

解得

16. 物体从某一行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出．从抛出时开始计时，得到如图所示的s-t图像，则该行星表面的重力加速度为__________m/s2；当时间t0时以初速度10m/s又抛出另一物体，经△t时间两物体在空中相遇，为使△t最大，则t0＝__________s．

【答案】    ①. 2    ②. 2

【解析】

【详解】从图上可以读出上升的最大高度和竖直上抛的时间，根据求出星球表面的重力加速度；该物体竖直上抛的初速度为gt=8m/s，由两物体在空中相遇，位移相同，则当△t最大时，t0＝2s

17. 某同学利用图中的装置研究小车沿导轨下滑过程满足的规律。实验时，他将挡光片4固定在小车上，如图，每次将小车从导轨垫高端的同一位置由静止释放，光电门传感器分别固定在轨道上不同位置，测出挡光片宽度d，并测出每次挡光片的挡光时间为，同时用秒表测出从释放到小车前端到达传感器的时间t。在坐标平面上描点且连成平滑的斜线。观察图像，可以判定小车做______运动，其依据是_______。

【答案】    ①. 匀变速直线运动    ②. 在坐标平面上描点且连成平滑的斜线，则图线的斜率恒定，可知速度随着时间是均匀变化的。

【解析】

【详解】[1][2]由运动学公式可知

在坐标平面上描点且连成平滑斜线，则图线的斜率恒定，可知速度随着时间是均匀变化的，说明小车是匀变速直线运动。

四、综合题（共40分）

18. 小明同学在学习完“自由落体运动”的内容后，用手机拍摄物体自由下落的视频，利用逐帧播放功能截取图片，根据图中小球的位置来测量当地重力加速度，实验装置如图1所示。

（1）家中有不同材质的小球，其中最适合用作实验中下落物体的是______。

A.小塑料球    B.乒乓球    C.小钢球

（2）下列主要操作步骤的正确顺序是______。（填写各步骤前的序号）

①打开手机摄像功能，开始摄像

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置

④把刻度尺竖直固定在墙上

（3）停止摄像，利用视频逐帧播放，从中截取三帧连续的图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是1mm。由此测得：第2幅图片中小球的下落速度为______m/s，重力加速度为______（结果均保留两位有效数字）。

（4）在实验中，测出的重力加速度比当地实际重力加速度______。（填“相等”“偏大”或“偏小”），可能的原因是_______。

【答案】    ①. C    ②. ④③①②    ③. 2.2    ④. 9.6    ⑤. 偏小    ⑥. 小球受到空气阻力作用

【解析】

【详解】（1）[1]本实验通过自由落体运动来测量当地重力加速度，需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合。

故选C。

（2）[2]要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后再将小球从刻度尺旁静止释放，故正确的顺序为④③①②；

（3）[3]由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为2.50cm、26.50cm、77.20cm，小球在第2幅图片中下落的速度为

[4]根据逐差法可得

（4）[5][6]在实验中，由于有空气阻力的作用，使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。

19. 小明同学在质量为的杯子里（杯的把手可视为光滑）加的水，放在水平桌面上。将一根劲度系数为的橡皮筋绕过把手，两手同时沿同一水平面拉橡皮筋的两端，直到把杯子拉动并做匀速直线运动，测得此时两橡皮筋成角，伸长量为，且未超过弹性限度。重力加速度取，问：

（1）橡皮筋对杯子的作用力为多大；

（2）杯子与桌面间的动摩擦因数为多少？

【答案】（1）F=2N；（2）0.35

【解析】

【详解】（1）由胡克定律得橡皮筋的拉力

T=kΔx

解得

T=2N

橡皮筋对杯子的作用力

F=2Tcos30°

解得

F=2N

（2）对杯子有

F=f=μ（m0+m）g

解得

μ==0.35

20. 质点A沿直线以vA＝5m/s匀速运动，某时刻（t＝0）在A后面与A相距△x＝7.75m的质点B由静止开始起动，质点B运动方向与A一致，其加速度随时间周期性变化，加速度随时间变化的图象如图所示．求：

（1）质点B在第1s内的位移多大？

（2）质点B追上A之前，哪个时刻二者间的距离最大？这个最大距离为多少？

（3）质点B出发后经多少时间追上A？

【答案】（1）1m；（2）18m；（3）10.5s

【解析】

【详解】(1)质点B在第1s内的位移

(2)质点B的速度为5m/s时，A. B之间的距离最大

设质点B速度达到5m/s若一直做匀加速，总共需要的时间为△t．

由运动学公式：

由质点B加速度与时间关系知,经过时间t1=4.5s时，A. B之间的距离最大．

在时间t1内质点A发生的位移：

质点B在第1s内的位移：

质点B在第2s内的位移，式中△T=1s

代入数据得：

质点B在第3s内的位移：

解得：

x3=3m

质点B在第ns(n为整数)内的位移

质点B在t1时间内的位移 ：

故A. B之间的最大距离：

 (3)设经历时间t(t为正整数)B追上A时间t内A的位移：

时间t内B的位移

B追上A时有：

此式无整数解，但可求得10s⩽t⩽11s，10s内A发生的位移：

B发生的位移：

故在10s后,B需比A多发生的位移：

设10s后需时间追上A,则：

计算得出：

t′=0.5s

故B出发后需经过时间10.5s追上A．