【期中真题】上海市某校2022-2023学年高一上学期期中考试物理试题.zip

上海交通大学附属中学2022-2023学年度第一学期

高一物理期中试卷

命题：陈暄  胡名翔  审核：王晓敏

（满分100分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。）

一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个正确选项。）

1. 用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点

B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点

C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点

D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可将猫看做质点，选项A正确；

B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能看做质点，选项B错误；

C．研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小不能忽略，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；

D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小不能忽略不计，不能把马看做质点，选项D错误。

故选A。

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上

B. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法

C. 伽利略用实验的方法，证实由静止开始的运动其距离与时间平方成正比，从而直接证实了自由落体速度与时间成正比

D. 亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略只用实验证明了该观点是错误的

【答案】B

【解析】

【详解】A．物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，可重心不一定在物体上，如质量分布均匀的圆环重心在圆心上，A错误；

B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，B正确；

C．伽利略所处的年代没有直接测量速度的工具，因此没有直接证实自由落体速度与时间成正比，而是间接证实自由落体速度与时间成正比，C错误；

D．亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略用实验加科学推理证明了该观点是错误的，D错误。

故选B

3. 如图所示，木块沿竖直墙下落，木块的受力情况是（　　）

A. 只受重力

B. 受到重力和弹力

C. 受到重力、弹力和摩擦力

D. 受不受摩擦力取决于接触面是否光滑

【答案】A

【解析】

【详解】重力方向竖直向下，墙面也是竖直的，所以木块与墙之间并没有相互挤压，当木块沿墙竖直下落时，只受重力，没有弹力和摩擦力，故A正确，BCD错误。

故选A。

4. 如图所示，有a、b两条图线，则下列说法正确的是（　　）

A. 若横坐标为时间t，纵坐标为位移x，则a做直线运动，b做曲线运动

B. 若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，则a、b两物体运动方向相同

C. 若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，则两图线的交点表示两物体相遇

D. 若物体在平面上运动，横坐标为水平位置x，纵坐标为竖直位置y，则a、b两物体均做直线运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．若横坐标为时间t，纵坐标为位移x，则有x−t图像的斜率表示速度，可知a的斜率不变，速度不变，则a做直线运动，b的斜率在随时间逐渐变大，且斜率都是正值，可知b的速度随时间增大，方向不变，b做加速直线运动，A错误；

B．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，由v−t图像可知，a、b两物体的速度都是正值，则有a、b两物体运动方向相同，B正确；

C．若横坐标为时间t，纵坐标为速度v，由v−t图像可知，则两图线的交点表示两物体速度相同，不是相遇，C错误；

D．若物体在平面上运动，横坐标为水平位置x，纵坐标为竖直位置y，可知y−x图像为物体运动的轨迹，则a物体做直线运动；b物体做曲线运动，D错误。

故选B。

5. 一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，刹车后的第1s内和第2s内的位移大小依次为7m和5m，则刹车后5s内的位移是（　　）

A. 15m B. 16m C. 25m D. 20m

【答案】B

【解析】

【详解】设刹车时的初速度为v0,，加速度大小为a，根据位移与时间的关系可知

代入数据可得

，

汽车停止的时间

因此5s内的位移就是停止前运动的位移

故选B。

6. 钥匙从距离水面20m高的桥面自由落体竹筏前端在钥匙下落瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若钥匙可以落入竹筏中，不考虑竹筏的宽度，则竹筏至少长（　　）

A. 2m B. 4m C. 6m D. 8m

【答案】B

【解析】

【详解】钥匙下落的时间，根据

可得

这段时间内竹筏前进的距离

若钥匙可以落入竹筏中，则竹筏至少长4m，B正确，ACD错误。

故选B。

7. 一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后内下落的高度约为。已知每层楼高约为，若苹果做自由落体运动，g取，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层（　　）

A. 6楼 B. 7楼 C. 8楼 D. 9楼

【答案】C

【解析】

【详解】设苹果运动的时间为t，由自由落体运动位移时间公式，可得苹果在落地前最后内下落的高度

代入数据解得

t=2.1s

苹果下落的总高度

每层楼高约为，可知该苹果最可能来自

ABD错误，C正确。

故选C。

8. 一质点做直线运动的图，下列说法不正确的是（　　）

A. 整个过程中，18~20秒段和20~22秒段的加速度相同

B. 整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远

C. 整个过程中，14~18秒段的加速度最大

D. 14~18秒段所表示的运动通过的路程是

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图像的斜率表示加速度可知，18~20秒段和20~22秒段图像的斜率不变，则加速度相同，A正确；

B．由图像与时间轴所围的面积表示位移可知，面积在时间轴以上表示位移为正值，在时间轴以下表示位移是负值，因此整个过程中，D点所表示的状态是位移最大，则离出发点最远，B正确；

C．由图像的斜率表示加速度可知，18~22秒段图像的斜率绝对值最大，可知18~22秒段的加速度最大，C错误；

D．由图像与时间轴所围的面积表示位移可知，14~18秒质点运动的位移是

由图像可知，质点在14~18秒，速度方向不变，因此路程等于位移的大小，则有14~18秒段所表示的运动通过的路程是，D正确。

本题选择错误的，故选C。

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有2到3个正确选项，选全得4分，部分选对得2分，有错的得0分。）

9. 一汽车在公路上以的速度行驶，突然发现前方处有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车，刹车的加速度大小为，则驾驶员允许的反应时间可以为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BCD

【解析】

【详解】由速度位移关系公式，可得汽车刹车运动中的位移为

可知驾驶员反应时间内汽车的位移为

驾驶员在反应时间内汽车做匀速直线运动，则有

则驾驶员允许的反应时间最大可以为0.667s，因此A错误，BCD正确。

故选BCD。

10. 如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m，BC=3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体的加速度为20m/s2

B. CD=4m

C. 物体在B点时的速度为11.25m/s

D. OA之间的距离为1.125m

【答案】BD

【解析】

详解】A．根据可得

故A错误；

B．根据可知，匀变速运动在连续相同时间的位移差相等，则

可知

CD=4m

故B正确；

C．B点为AC的中间时刻，因此B点的速度等于AC段的平均速度

故C错误；

D．根据可得

故D正确。

故选BD。

11. 如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB。则（　　）

A. fA=10 N B. fA的方向水平向左

C. fB=6 N D. fB的方向水平向左

【答案】CD

【解析】

【详解】两个木块的最大静摩擦力为

弹簧的弹力为

现用的水平拉力作用在木块B上，拉力与弹簧的弹力之和小于B的最大静摩擦力，木块B仍然处于静止状态，木块B所受的静摩擦力为

，方向水平向左

弹簧弹力不变,木块A仍然处于静止状态

，方向水平向右

故选CD。

12. 关于图中所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（    ）

A B轮带动A轮时沿顺时针方向转动 B. D轮带动C轮时沿顺时针方向转动

C. 轮子上M点所受的静摩擦力方向向上 D. 皮带上N点所受的静摩擦力方向向下

【答案】BD

【解析】

【详解】A．在题图甲中，当右侧轮B为主动轮时，逆时针转动时，下面皮带会绷紧，故A错误；

B．在题图乙中，当右侧轮D为主动轮时，顺时针转动时，上面皮带会绷紧，故B正确；

C．对于题图甲中轮子上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论，若A带动B，则A带动皮带一起沿顺时针方向转动，M点相对皮带有向上的运动趋势，所以轮子上M点受到向下的静摩擦力，若B带动A，B轮逆时针转动，则轮上M点相对于皮带有向上的运动趋势，则M点受到向下的静摩擦力，故C错误；

D．对于题图乙中的N点，若C轮带动D轮时沿逆时针方向转动，皮带上N点相对轮子有向上的运动趋势，可知N点所受静摩擦力方向向下，同理可得，若D轮带动C轮时沿顺时针方向转动，可知N点所受静摩擦力方向也向下，故D正确。

故选BD。

三、填空题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。答案写在答题纸中横线上的空白处，不要求写出演算过程。）

13. 位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等物理量都可以用数字化信息技术进行测量。数字化信息系统主要包括__________、处理和___________三个部分，用该系统所做的实验称为数字化信息系统（Digital Information System，DIS）实验。

【答案】    ①. 传感器    ②. 计算机

【解析】

【详解】[1]位移、力、速度、温度、压强、电压、电流等物理量都可以用数字化信息技术进行测量。数字化信息系统主要包括传感器、处理和计算机三个部分。

[2]数字化信息系统主要包括传感器、处理和计算机三个部分。

14. 如图所示，消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为N1，受到的摩擦力大小为f1；沿竖直杆匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为N2，受到的摩擦力大小为f2。则N1____N2，f1____f2。（均选填“>”“=”或“<”）

【答案】    ①. >    ②. =

【解析】

【详解】[1]消防员沿竖直杆匀速上爬时摩擦力是静摩擦力，那么最大静摩擦力大小要大于此时的静摩擦力大小，即满足最大静摩擦力fmax= μN1>f1=mg，而匀速下滑时是滑动摩擦力，即f2=μN2=mg，可知N1>N2。

[2]无论匀速向上爬还是匀速向下滑，摩擦力与重力都是平衡的，即摩擦力大小f1=f2=mg。

15. 甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶，从时刻开始，甲、乙两车运动的x-t图像如图所示，其中甲车运动的图线为抛物线，图线与x轴的交点为其顶点，乙车运动的x-t图线为过原点的直线，两条图线相切于P点，其坐标为，已知。则在t1时刻，甲车的瞬时速度大小是______；t1到t2时间内甲车的平均速度大小为________。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1]图像斜率表示速度，则在t1时刻，甲车的瞬时速度大小是

[2]甲车运动的图线为抛物线，图像与x轴的交点为顶点，则甲车做初速度为0的匀加速直线运动，设在t2时刻的速度为v2，则

由于

则

则平均速度

16. A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若以的速度行驶时，刹车后至少要前进才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。则B车刹车的最大加速度大小为____________；为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到___________m。

【答案】    ①. 2.5    ②. 80m

【解析】

【详解】[1]对B车，由速度位移关系公式可得

负号表示加速度方向与汽车运动方向相反，因此B车刹车的最大加速度大小为2.5m/s2。

[2]当B车的速度减小到=10m/s时，两车的距离最近，B车所用时间

则有B车运动的位移

则有A车运动的位移

则能见度至少要达到

17. “福建舰”上的舰载飞机采用最先进的电磁弹射系统，帮助飞机在更短的加速距离内起飞。若航母跑道长，飞机在航母上滑行的最大加速度为，起飞需要的最低速度为。那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为_____________；若没有弹射系统，在不改变舰载机及航母硬件设备的情况下，要使舰载机达到起飞时的最小速度，你认为可采用的办法是：________________。

【答案】    ①. 30m/s    ②. 先让“福建舰”沿飞机起飞的方向以某一速度匀速航行，在让飞机起飞，航母的最小速度

【解析】

【详解】[1]由匀变速直线运动的速度位移关系公式，可得弹射系统获得的最小初速度为

[2]可以先让“福建舰”沿飞机起飞的方向以某一速度匀速航行，在让飞机起飞，设飞机起飞所用时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为x1，航空母舰的最小速度为v1，对航空母舰，则有

对飞机则有

代入数据联立解得

四、综合题（共40分，18题14分、19题12分、20题14分）。

要求：计算题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案而未写出主要演算过程的，不能得分，有数字计算的，答案中必须明确写出数值和单位。

18. （1）为测量小车的加速度，需将宽度为b的挡光片固定在小车上，并在导轨上安装相距为d的两个光电门传感器。小车沿导轨做匀加速直线运动，先后经过两个光电门传感器，测得的挡光时间分别为和，则小车的加速度____________。为减小实验误差，可____________两个光电门传感器间的距离或者____________挡光片的宽度b。（后两空选填“增大”或“减小”）

（2）如图甲所示，用铁架台、弹簧、刻度尺和多个已知质量且质量相等钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧长度x，数据记录如下表所示。

①根据表中数据在下图中作出图线；（       ）

②由所得图线可得，该弹簧劲度系数________；

③图线与x轴的交点坐标大于的原因是_________________________。

【答案】    ①.     ②. 增大    ③. 减小    ④.     ⑤. 50（49—51）    ⑥. 弹簧自身有重力

【解析】

【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动规律可知，小车经过光电门的速度分别为

从经过第一光电门到经过第二个光电门的过程中，根据匀变速直线运动的推论可得

联立解得

[2][3]增大两个光电门之间的距离d，可以使初速度和末速度的差值变大，两者的平方差就越大，相对误差就越小。根据当距离越短或者时间越小，平均速度就会越接近瞬时速度，所以减小挡光片的宽度b，瞬时速度和平均速度的值就越接近，相对误差就越小。

（2）①[4]图像如下所示

②[5]图像的斜率表示劲度系数，故

③[6]图像与x轴的交点坐标大于L0的原因是弹簧自身的重力，导致弹簧竖直放置时长度变成。

【点睛】理解并掌握实验原理，明确实验中数据处理方法，根据实验原理推导出相应的解答式。竖直放置弹簧时，需考虑自重的影响。

19. 北京时间2022年6月5日搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，火箭由静止发射竖直升空时最初以的加速度做匀加速运动，第末从火箭表面掉下一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，取，求：

（1）碎片最高可上升到的高度；

（2）碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间及落地时的速度大小。

【答案】（1）60m；（2），

【解析】

【详解】（1）火箭做匀加速运动的加速度大小为

第4s末火箭上升的高度为

碎片的速度大小为

碎片继续上升的高度为

碎片最高可上升到的高度为

（2）碎片从掉出到上升到最高点所用时间为

从最高点落回地面所用时间为

所以碎片从运载火箭上掉出之后到落回地面的时间为

落地时的速度大小为

20. 小名同学借助Phyphox软件中的声学秒表研究弹性小球跌落反弹的运动特点。在安静的环境中，将弹性小球从距离桌面某一高度静止释放，碰到桌面后反弹，又落下，不断往复。声学秒表可以记录两次撞击桌面声之间的时间间隔。小名同学将手机放在桌面上，收声孔对准反弹位置，记录下头几次碰撞声对应的时间间隔。“时间1”指的是第一次碰撞桌面到第二次碰撞桌面之间的时间间隔，“时间2”指的是第二次碰撞桌面到第三次碰撞桌面之间的时间间隔，以此类推。已知小球每次与桌面碰撞后与碰撞前的速度大小之比保持不变，并设比值为k。整个过程中空气阻力可以忽略不计，碰撞时间不计，重力加速度。请根据实验数据，求：

（1）建立适当的模型，算出小球第一次反弹后的最大高度；

（2）分析从哪组（或哪些）数据可以计算出小球第二次与桌面发生碰撞后速度与撞前速度大小之比，并写出的表达式；

（3）综合分析数据求出比值k的大小（保留三位有效数字）；

（4）小球一开始释放的高度；

（5）小球至少反弹n次时上升的最大高度小于。试求出n的大小，及从第一次反弹后到第n次反弹前所经历的总时间T。

【答案】（1），0.616m；（2）0.865，；（3） 0.875；（4）0.808m；（5）44，2.84s

【解析】

【详解】（1）建立如图所示的模型，由竖直上抛运动的对称性，可得小球第一次反弹后的最大高度，则有

（2）分析小球做竖直上抛运动的时间。计算出竖直上抛的初速度即可求出k2的值，则有小球在第二次落到桌面时的速度为

小球第二次反弹后的速度大小为

小球第二次与桌面发生碰撞后速度与撞前速度大小之比

的表达式

（3）综合分析数据求出比值k的大小

（4）小球一开始释放到落到桌面时的速度为

则有

（5）小球至少反弹n次时上升的最大高度小于，则有

解得

n=44