【期中真题】北京市清华大学附属中学2022-2023学年高一上学期期中物理试题.zip

高一第一学期期中试卷

物理

（清华附中高22级）2022.11

一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共30分）

1. 下列物理量中，属于标量的是（　　）

A. 路程 B. 速度 C. 加速度 D. 力

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．路程只有大小，没有方向，是标量，故A正确；

B．速度既有大小也有方向，是矢量，故B错误；

C．加速度既有大小也有方向，是矢量，故C错误；

D．力既有大小也有方向，是矢量，故D错误。

故选A。

2. —个轻质弹簧秤，平放在光滑的水平桌面上，它的两端各受到一个方向相反、大小都是10N的拉力作用，则这弹簧秤的示数为（  ）

A. 10N B. 0 C. 20N D. 无法确定

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】弹簧秤的读数等于弹簧一端受到的拉力，故这弹簧秤的示数为10N。

故选A。

3. 在如图所示的四个图象中，表示汽车做匀加速直线运动的是(　　)

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．x-t图象的斜率等于速度，倾斜的直线斜率不变，表明物体的速度不变，做匀速直线运动，可知，AB两图均表示汽车做匀速直线运动，故AB错误；

C．该图中速度均匀增大，加速度不变，说明汽车做匀加速直线运动，符合题意．故C正确．

D．该图中速度不随时间而变化，说明汽车做匀速直线运动．故D错误。

故选C。

点睛：本题是图象问题，由图线形状直接读出物体速度的变化，关键要抓住速度图线的“斜率”等于加速度，位移图象的斜率等于速度．

4. 人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是（  ）

A. 人受的摩擦力的方向是向下的

B. 人受的摩擦力大于重力

C. 人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大

D. 人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．人匀速上爬，则受力平衡，对人受力分析：受竖直向下的重力，则一定受竖直向上的摩擦力，且摩擦力与重力大小相等，故AB错误；

CD．由于是静摩擦，摩擦力大小与人握旗杆所用压力无关，与重力大小相等，故C错误，D正确。

故选D。

5. 短跑运动员在100m竞赛中，测得7s末的速度是9m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在全程内的平均速度为（    ）

A. 9m/s B. 10m/s C. 9.6m/s D. 10.2m/s

【答案】B

【解析】

【详解】由题意可知，短跑运动员在100m竞赛中，位移是100m，10s末到达终点，根据平均速度的定义式可知，运动员在全程内的平均速度为

故选B。

6. 关于物体的加速度，下列说法中正确的是（    ）

A. 物体的速度变化越快，它的加速度也一定越大

B. 物体的速度越大，它的加速度一定越大

C. 运动的物体一定有加速度

D. 物体的速度为零，它的加速度也一定为零

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据加速度的物理意义，加速度大的，速度变化快，加速度小的，速度变化慢，故A正确；

BD．根据加速度的定义，速度的大小，与加速度的大小没有必然联系，速度大，加速度可能为零，速度为零，加速度可能很大，故BD错误；

C．根据加速度的定义，说明，有速度的变化就必然有加速度，运动的物体并不能说明有速度变化，比如匀速直线运动的物体，就没有加速度，故C错误。

故选A。

7. 如图所示，A、B两个木块叠放在水平桌面上，B对桌面施加一个竖直向下的压力．该压力是由于（ ）

A. A发生弹性形变产生的

B. B发生弹性形变产生的

C. 桌面发生弹性形变产生的

D. 桌面和A发生弹性形变产生的

【答案】B

【解析】

【详解】B对桌面施加一个竖直向下的压力．该压力是B发生了向上的形变，要恢复原状，产生了向下的弹力，即对桌面的压力．故B正确，A、C、D错误．

故选B．

【点睛】解决本题的关键知道弹力产生的原因，知道是施力物体发生形变要恢复原状而产生的．

8. 为研究自由落体运动，实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为1.2×10-2s，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为（    ）

A. 3.5m B. 5.0m C. 6.5m D. 8.0m

【答案】B

【解析】

【详解】照相机的曝光时间即为石子从A下落到B的时间，由图可知，曝光时间内石子下落了约两块砖的距离，即

因此AB段石子的平均速度为

由于照相机曝光时间很短，且匀变速直线运动某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此这个速度很接近石子下落到A位置的瞬时速度，故石子下落到A位置时的速度约为，根据

可得

因此拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为

故选B。

9. 一段高速公路上限速，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是（    ）

A. 计算汽车速度的表达式 B. 计算汽车速度的表达式

C. 若，，照相机将会拍照 D. 若，，照相机不会拍照

【答案】A

【解析】

【详解】AB．计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为

故A正确，B错误；

C．若，，则汽车的速度为

未超速，故照相机不会拍照，故C错误；

D．若，，则汽车的速度为

已超速，故照相机会拍照，故D错误。

故选A。

10. 频闪摄影是研究运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图，以下落过程中的某一点为原点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量出各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4。为了利用频闪照片验证小球自由下落运动是匀加速直线运动，在误差允许范围内，以下几种数据处理方案合理的是（　　）

A. 利用数据作图，看图线是否为一条直线

B. 利用数据作图，看图线是否为一条直线

C. 看各位置坐标值x1、x2、x3、x4是否成等差数列

D. 看各相邻位置坐标差值（）、（）、（）、（）是否成等差数列

【答案】D

【解析】

【详解】AB．以下落过程中的某一点为原点，小球自由下落到原点的速度不为零，设为v0，匀变速运动的x-t关系式是

可以看出x-t与x-t2图线都不一条直线，故无法用x-t与x-t2图线是否是一条直线来判断是否是匀加速直线运动，AB错误；

CD．为了证明自由落体运动是否匀加速直线运动，可根据连续相等时间内的位移差是否是恒量来证明；由图可知，连续相等时间内的位移分别是：（）、（）、（）、（），如果它们是等差数列，则后一项与前一项的差是定值，满足连续相等时间内的位移差是恒量，故可证明其为匀加速运动；如果不是等差数列，则证明不是匀加速运动，C错误D正确。

故选D。

二、多项选择题（本题共4小题，在每小题的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题3分，共12分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）

11. 作用在同一物体上的两个力。则它们的合力大小可能值是（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】ACD

【解析】

【详解】二力合成的合力范围为

所以、的合力范围为

故B错误，ACD正确。

故选ACD。

12. 从地面以的初速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，当物体运动到距地面高处时，它运动的时间和速度的大小分别是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】竖直上抛时，根据

代入数据

得

，

由

可得

，（负号表示方向竖直向下）

故选BC。

13. 如图所示，放在水平面上的物体M上叠放着物体m，m和M之间有一段处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则M和m受力情况（　　）

A. m受到向右的摩擦力

B. M给地面的摩擦力向右

C. 地面对M的摩擦力向右

D. 地面对M无摩擦力作用

【答案】AD

【解析】

【详解】A．以m为研究对象，压缩状态的弹簧对m有向左的弹力，由平衡条件得，m受到向右的摩擦力，故A正确；

BCD．以整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对M没有摩擦力，故BC错误，D正确；

故选AD。

14. 如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M始终保持静止，则在此过程中（    ）

A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小可能一直增加 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．根据M均保持静止，N动态平衡进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如图所示

可见，在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，A错误；

B．由A项分析可知M所受细绳的拉力大小一直增加，B正确；

C D．对于M的受力，设物块M的质量为m，开始时可能是

当T不断增大时，f减小。当时

随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大。也可能是

当T不断增大的时候，摩擦力f增大，CD正确。

故选BCD。

三、作图与填空题（本题共4小题，共18分）

15. 如图，一物体静止放在斜面上，并给物体施加一竖直向下的压力F，斜面静止在水平地面上，请在答题卡上分别画出物体、斜面的受力示意图。

【答案】；

【解析】

【详解】对物体受力分析，由于物体静止在斜面上，故其受力示意图如下

对斜面受力分析，结合牛顿第三定律，其受力示意图如下

【点睛】分析受力时，需根据物体的状态，确定物体是否受到摩擦力作用。对于斜面需要判断是否受到地面所给的摩擦力。画出受力图后，需要验证受力情况是否满足物体及斜面所处的状态。

16. 如图，两个分力，一个沿方向，另一个沿方向，两分力的大小分别为、，请结合力的图示及平行四边形定则，利用画图法测量出合力的大小____________，测得合力的大小为____________N。

【答案】    ①.     ②. 9.2

【解析】

【详解】[1]结合力的图示及平行四边形定则，画出两个力的合力F如图

 [2]根据对角线的长度和选定的标度，可测得合力大小约为9.2N。

17. 某同学用图所示装置测定做自由落体运动物体的重力加速度大小（已知打点计时器电源的频率为50Hz）。

（1）打出的纸带如图所示，可以判断实验时重物连接在纸带的___________端（选填“左”或“右”）

（2）打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为___________m/s，所测得的重力加速度大小为___________m/s2。（均保留两位小数）

【答案】    ①. 左    ②. 1.17    ③. 9.75

【解析】

【详解】（1）[1]重物加速下落，由纸带看出，由左向右相邻相等时间段内位移增大，故实验时重物连接在纸带的左端。

（2）[2] 打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为

[3]根据逐差法可得

18. 在“探究两个互成角度力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拄上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。

（1）判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是 ___________

A．F的大小等于F1与F2的大小之和

B．使橡皮条伸长相同的长度

C．使橡皮条上的结点到达同一位置

（2）实验中需要标记或者记录的信息有 ___________

A．橡皮条的原长

B．橡皮条原长时结点的位置

C．力F的大小和方向

D．力F1、F2的大小和方向

（3）下列措施可以减小实验误差的是 ___________

A．橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上

B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°

C．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

【答案】    ①. C    ②. CD    ③. CD

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]判断力F单独作用与力F1、F2共同作用效果相同的依据是使橡皮条上的结点到达同一位置，表示力的大小与方向都是相同的，选项C正确；

（2）[2]实验中需要标记或者记录的信息有力F的大小和方向及力F1、F2的大小和方向，以便于画出它们的力的图示并加以比较，选项CD正确；

（3）[3]C．可以减小实验误差的是用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行，选项C正确；

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，以便于标出拉力的方向来，选项D正确；

A．而橡皮条不一定要与两绳套夹角平分线在同一直线上，选项A错误；

B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角不必要等于90°，选项B错误。

故选CD。

19. 在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，为了探求弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为____________。其中乙弹簧的劲度系数为____________。若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧____________（填“甲”或“乙”）。

【答案】    ①. 弹簧已经超过了弹簧的弹性限度    ②. 200    ③. 甲

【解析】

【详解】[1]由胡克定律可知：在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比，F−x图象是直线，由图示图象可知，当拉力较大时，图象向上发生弯曲，这是由于弹簧已经超过了弹簧的弹性限度造成的。

[2]由图示图象可知，乙弹簧的劲度系数

[3]由图示图象可知，甲弹簧的劲度系数

要制作一个精确度较高的弹簧秤，要求在同样力的作用下，形变量要更大，所以应选劲度系数较小的弹簧甲。

四、论述计算题（本题共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

20. 在滑雪场坡道上，小明由静止开始下滑，经他的滑行速度达到，若小明在坡道上的运动可看作匀加速直线运动，求：

（1）下滑过程中的加速度大小；

（2）在内下滑的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）由

得

（2）由

得

21. 如图所示，在水平地面上用绳子拉一个质量为的箱子，绳子与地面的夹角为，拉力时箱子恰好匀速移动。取，，。试求：

（1）地面所受的压力大小；

（2）箱子所受的摩擦力大小和方向；

（3）地面和箱子之间的动摩擦系数。

【答案】（1）400N；（2）80N，方向向左；（3）0.2

【解析】

【详解】（1）以箱子为研究对象，分析受力情况如图

竖直方向受力平衡

代入数据解得地面对箱子的支持力

根据牛顿第三定律，地面所受的压力大小

（2）水平方向受力平衡

代入数据解得

方向向左

（3）由

可得

22. 小明利用木块做了几个跟摩擦力相关的实验，木块的质量为0.5kg，取。

（1）如图所示，小明同学用垂直于墙的力F将木块压在竖直墙上，墙和木块之间的动摩擦因数为，已知力F=15N，求：

①若木块下滑，木块受到的墙面的摩擦力的大小．

②若将压木块的力增大到2F，木块静止，求木块受到的摩擦力的大小．

（2）如图所示，小明同学将木块夹在两长木板之间，左右两边对木板的水平压力大小相等，木块可在两长之间以的速度竖直向下匀速下滑．如果保持两水平压力的大小方向不变，要使木块以的速度匀速向上滑动，那么对木块竖直向上的推力应多大？

【答案】（1）3N；5N（2）10N

【解析】

【分析】

【详解】（1）①木块一侧受到的摩擦力

②静止受力平衡，竖直方向

（2）匀速滑动受力平衡，下滑时

则上滑时

23. 借助于合适的思想方法，可以尝试分析一些陌生的问题，可以把复杂问题简单化。

（1）每个物体都可视为由若干个质点构成。一个物体的重心是物体内各质点所受重力的合力的作用点。对于质量均匀的线状物体，沿线状方向建立一维坐标系，若重心坐标为，则满足：其中，、代表第n个质点的质量和位置坐标。

如图，放在水平桌面边缘的物体，可允许其部分伸出桌外而能保持平衡，前提条件是：物体的重心必须在桌子的正上方。A、B、C是三个形状一样、质量分布均匀的薄木条，长都为l，它们的质量分别为m、、，水平叠放在一起，放在水平桌面上，端面与桌边平行。A木条放在B上，右端相对B右端有伸出；B木条放在C上，右端相对C右端有伸出。建立以桌边O为原点，水平向右的坐标系，为保证三木条不翻倒，木条C伸出桌边的长度不能超过多少？

（2）如图所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为和。空气中声音传播的速率为，设，空气相对于地面没有流动。若声源相继发出两个声信号，时间间隔为，请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔。

 ‍

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题可知，C伸出的长度为，A的重心坐标为

B的重心坐标为

C的重心坐标为

则为保证三木条不翻倒

解得

故不能超过。

（2）设为声源S发出两个信号的时刻，为观察者接收到两个信号的时刻。则第一个信号经过时间被观察者A接收到，第二个信号经过时间被观察者A接收到。且

设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们运动的距离关系如图所示，可得

由以上各式，得

24. 请设计一个测量纸跟桌面之间动摩擦因数的方法，画出示意图，说明测量方法，写出测量的计算式。

【答案】答案见详解

【解析】

【详解】将一物块用纸包好，用弹簧秤测出其重力G，将物块放在水平桌面上，用弹簧秤拉着物块做匀速直线运动，读出弹簧秤的读数F，如图所示

由二力平衡可知，此时物块受到的支持力N等于G，滑动摩擦力等于F，可得动摩擦因数为

【点睛】因为滑动摩擦因数与接触面有关，故需要保证纸张和桌面始终接触。但由于单张纸张质量较轻，故可借助其他物体增加对桌面的压力，但需保证所增加的物体与纸张保持相对静止。在结合滑动摩擦力的计算方法进行解答。