2023-2024学年广东省东莞市四校联考高一（上）期中物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省东莞市四校联考高一（上）期中物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示，中国自主研发的平流层飞艇“圆梦号”采用三个六维电机的螺旋桨进行调控，升空后依靠太阳能提供持续动力，假设某次实验中，“圆梦号”在赤道上空指定高度处绕地球飞行一圈，下列说法正确的是( )
A. 研究六维电机的螺旋桨转动时，可把螺旋桨看成质点
B. 研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时，可将“圆梦号”看成质点
C. “圆梦号”的体积很大，任何时候都不能看成质点
D. 以地球为参考系，“圆梦号”处于静止状态
2.学校田径场某跑道周长为400m，小明同学沿着该跑道跑了两圈。在这个过程中( )
A. 小明运动的位移大小为800mB. 小明运动的位移大小为400m
C. 小明运动的路程为800mD. 小明运动的路程为400m
3.超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具．上海—杭州线路将成为中国第一条超级高铁列车线路，该线路长150 km，从上海到杭州约需15分钟，超级高铁最高速度可达1000 km/h，则下列说法正确的是
A. “最高速度可达1 000 km/h”指的是平均速度大小
B. “最高速度可达1000 km/h”指的是平均速率
C. 超级高铁从上海到杭州的平均速度大小约为600 km/h
D. 超级高铁从上海到杭州的平均速率约为600 km/h
4.关于质点做直线运动的速度和加速度，下列说法正确的是( )
A. 物体的速度为零时，加速度一定为零
B. 加速度不断增大，运动物体的速度可能不断减小
C. 物体运动的速度变化量很小，加速度一定很小
D. 加速度为零时，物体的速度可能发生变化
5.一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，如果运动的第1秒内的位移是2m，则物体运动的第2秒内的位移是( )
A. 3mB. 6mC. 8mD. 10m
6.一物体在做自由落体运动的过程中( )
A. 位移与时间成正比B. 加速度与时间成正比
C. 速度与时间成正比D. 速度与位移成正比
7.A，B两物体运动的位移时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. A、B两物体开始时相距100m，运动方向相同
B. A物体沿折线运动，B物体沿直线运动
C. A物体在运动中停止了5s
D. A、B两物体运动8s时，在距A出发点60m处相遇
8.如图所示，玩具汽车停在模型桥面上，下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的重力和支持力是一对作用力与反作用力
B. 汽车受到的支持力和桥面受到的压力是一对平衡力
C. 汽车的轮胎要恢复形变，对桥面产生了向下的压力
D. 桥面受到向下的压力，是由于桥面发生了形变
9.一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是( )
A. f甲=f乙10.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是( )
A. 可以减小重物的质量B. 可以将病人的脚向右移动
C. 可以将两定滑轮的间距变大D. 可以将两定滑轮的间距变小
二、多选题（本大题共5小题，共20分）
11.一辆汽车以12m/s的速度行驶，遇到情况紧急刹车，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车的加速度大小为6m/s2，则( )
A. 经3 s，汽车的速度为0B. 经3 s，汽车的速度为6 m/s
C. 经3 s，汽车的位移为9 mD. 经3 s，汽车的位移为12 m
12.一个做自由落体运动的物体，其落地速度为20m/s，重力加速度g取10m/s2，则下列描述正确的是( )
A. 下落的时间为2sB. 下落时距地面的高度为25m
C. 下落过程中的平均速度为5m/sD. 最后1s的位移为15m
13.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。在正确操作的情况下，作出弹力随弹簧的长度变化的关系图像如图所示，不考虑弹簧自重的影响。( )
A. 弹簧的劲度系数为5N/mB. 弹簧的劲度系数为50N/m
C. 弹簧的原长为10cmD. 弹簧伸长5cm时，弹力的大小为2.5N
14.如图甲所示，一静止在水平面上的物体，质量为2kg，在水平弹簧作用下，2s末开始缓慢滑动，此时弹簧伸长了6cm，弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.以下说法正确的是
( )
A. t=1s时，物体受到的静摩擦力大小为3N
B. 物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.3
C. 弹簧的劲度系数为200N/m
D. 整个过程中，物体受到的摩擦力与拉力都不相等
15.某校高一物理兴趣小组，进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的v−t图像。以向上为正方向，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是( )

A. 无人机在1s末时和5s末时的加速度相同
B. 无人机在第2s末与第4s末时所处的高度不同
C. 无人机在第3s末时的加速度为零
D. 无人机在第6s末时回到起始位置
三、实验题（本大题共2小题，共27分）
16.某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳套。
(1)在做本实验时，下列操作中错误的是________。(填正确选项前的字母)
A.同一次实验过程中O点位置不允许变动
B.实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C.实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小
(2)某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为________N。
(3)实验结束后，该同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧形变量x的关系”，绘出如图丁所示图像，弹簧测力计的劲度系数为________N/m(保留三位有效数字)。
17.(1)电火花打点计时器使用_________电源(填“直流”或“交流”)，工作电压_________V。当电源频率是50Hz时，每隔_____秒打一次点。
(2)研究小车匀变速直线运动的部分实验步骤如下：
A.测量完毕，关闭电源，取出纸带
B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：______________(用字母填写)
(3)在某次用打点计时器(工作频率为50Hz)测定已知做匀变速直线运动物体的加速度实验中，所获得的纸带。选好0点后，每5个间隔点取一个计数点(中间的4个点图中未画出)，依次取得1、2、3、4、各点，测得的数据如图所示。
则纸带的加速度大小为__________m/s2，“1”这一点的速度大小为____m/s。(结果均保留二位有效数字)
四、计算题（本大题共2小题，共23分）
18.如图所示，在倾角为37°的固定斜面上静止放着一个质量为5kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.(sin37°=0.6,cs37°=0.8，取g=10N/kg)求：
(1)物体所受的摩擦力的大小和方向；
(2)若用原长为10cm，劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？
19.一辆汽车以v0=20m/s的速度在高速公路上匀速行驶，若汽车先以a1=1m/s2的加速度匀加速t1=10s后，突然发现前方50m处有一辆大货车，反应0.1s后，(反应时间内认为汽车将匀速行驶)立即以a2=−5m/s2的加速度匀减速刹车，已知大货车正以20m/s的速度在高速公路上匀速行驶。求：
(1)汽车匀加速10s时的速度大小v1；
(2)汽车从发现前方大货车到刹车停下来通过的位移大小x。
(3)汽车是否会与大货车相撞。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.研究六维电机的螺旋桨转动时，螺旋桨的大小和形状不能忽略，不能看成质点，A错误；
BC.研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时，“圆梦号”的大小和形状能忽略，可将“圆梦号”看成质点， C错误B正确；
D.“圆梦号”绕地球飞行时，以地球为参考系，“圆梦号”是运动的，D错误。
故选B。
2.【答案】C
【解析】小明沿着周长为400m的跑道跑了两圈后，回到起始位置，则位移为0，路程为800m。
故选C。
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查平均速率、瞬时速度和平均速度等，对于物理学中相近知识点要注意准确理解，掌握它们的区别和联系。理解平均速度和瞬时速度的定义，知道最高速度的是瞬时速度。
【解答】
AB、“最高速度可达1000km/h”指的是瞬时速率，选项A、B错误;
CD、线路的长度指的是路程，故超级高铁从上海到杭州的平均速率约为v=st=600km/h，
上海到杭州的位移未知，不能求出平均速度大小，选项C错误，D正确．
4.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查速度与加速度，明确速度是反映物体运动快慢的物理量，而加速度是反映速度改变快慢的物理量，加速度的定义式为a=ΔvΔt 。
【解答】
A.物体的速度为零时，加速度可能不为零，如刚刚加速起跑的运动员，故A错误；
B.加速度不断增大，运动物体的速度可能不断减小，如物体做加速度逐渐增大的减速运动，故B正确；
C.根据加速度定义 a=ΔvΔt 可知，速度的变化量很小，但时间的变化量未知，因此加速度大小未知，故C错误；
D.加速度是反映速度改变快慢的物理量，加速度为零，物体的速度不可能会发生变化，故D错误。
5.【答案】B
【解析】根据题意，设加速度为 a ，第2秒内的位移为 Δx2 ，由位移与时间的公式有
x1=12at12
Δx2=12at22−12at12
其中
x1=2m ， t1=1s ， t2=2s
解得
Δx2=6m
6.【答案】C
【解析】解：A、由位移公式h=12gt2得，位移与时间的平方成正比，故A错误；
B、自由落体运动仅受重力作用，加速度恒定，故B错误；
C、由v=gt，速度与时间成正比，故C正确；
D、由公式v2=2gh知，位移与速度的平方成正比，故D错误；
故选：C。
本题要求能熟练记忆自由落体运动的定义和速度、位移公式，可以迅速解答．
自由落体运动是初速度为零的加速度为g的匀加速直线运动，要牢记位移公式和速度公式并能熟练应用．
7.【答案】D
【解析】AB.根据位移时间的斜率表示速度，由图像可直接判断知，A、B两物体开始时相距100m，A沿正方向运动，B沿负方向运动，二者的运动方向相反，且A、B物体均一直沿直线运动，故AB错误；
C.A物体在2∼6s内处于静止状态，停止了4s，故C错误；
D.由图像知A、B两物体运动8s时，在距A出发点60m处相遇，故D正确。
故选D。
8.【答案】C
【解析】A.汽车受到的重力和支持力同时都作用在汽车上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，A错误；
B.汽车受到的支持力和桥面受到汽车的压力，是一对作用力与反作用力，B错误；
C.汽车的轮胎产生了形变，要恢复形变，对桥面产生了向下的弹力，即对桥面产生向下的压力，C正确；
D.桥面受到向下的压力，是由于汽车的轮胎要恢复形变而产生的，D错误。
故选C。
9.【答案】C
【解析】由题意可知，三种情况下，木块与水平面间都发生了相对滑动，根据滑动摩擦力的公式
f=μFN
可知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小和运动状态无关，只与木块与接触面的正压力大小，以及木块和接触面的粗糙程度有关，由于三种情况下，木块与接触面的正压力大小均等于木块重力的大小，则有
f甲=f乙=f丙
故选C。
10.【答案】D
【解析】【分析】
对与滑轮接触的一小段绳子受力分析，根据共点力平衡条件求出脚对绳子的拉力，根据表达式讨论即可。
本题关键应正确作出受力分析，由几何知识求出拉力的表达式，然后根据表达式求解。
【解答】
A.脚所受的拉力等于动滑轮两侧绳子的合力，绳子上的拉力等于重物的重量，所以增大重物的质量，可以使脚所受的拉力增大，故A错误；
BC.将病人的脚向右移动，或者将两定滑轮的间距变大，则动滑轮两侧绳子的夹角 2θ 增大，由平行四边形定则可知合力将减小，故BC错误；
D.将两定滑轮的间距变小，则动滑轮两侧绳子的夹角 2θ 减小，由平行四边形定则可知合力将增大，故D正确。
故选D。
11.【答案】AD
【解析】解：汽车速度减为零的时间为：t0=0−v0a=−12−6s=2s<3s，
A、可知经过3s，汽车的速度为零，故A正确，B错误。
C、汽车3s内的位移等于2s内的位移，则有：x=v02t0=122×2m=12m，故C错误，D正确。
故选：AD。
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合速度公式和位移公式进行求解．
本题考查了运动学中的追及问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动．
12.【答案】AD
【解析】A.根据自由落体运动的速度与时间的关系
v=gt
得
t=vg=2s
B.根据自由落体运动得高度与时间的关系可知下落的高度为
h=v22g=20m
故B错误；
C.下落过程的平均速度为
v=v2=10m/s
故C错误；
D.最后1s的位移为
h1=h−12gt12=15m
故D正确。
故选AD。
13.【答案】BCD
【解析】【分析】
根据胡克定律表达式F=kx结合该题图像即可分析该题。
本题考查胡克定律的应用，需要注意表达式中的x指的是弹簧的形变量，而不是弹簧的长度。
【解答】
ABC.弹簧不受拉力时的长度为自然长度，由题图可知弹簧的原长为10 cm，
由胡克定律知k=Fx=10.0−00.3−0.1N/m=50N/m，故BC正确，A错误；
D.由题图可知，弹簧伸长5cm时，弹力的大小为2.5N，故D正确。
14.【答案】AB
【解析】A.由图像可知， t=1s 时物体处于静止状态，此时物体所受的静摩擦力与弹簧弹力相等，即
f=F=3N
A正确；
B.当弹簧弹力 F=6N 时物体开始做匀速直线运动，故物体所受的滑动摩擦力为
Ff=μFN=6N
其中
FN=mg
解得
μ=0.3
B正确；
C.当弹簧弹力 F=6N 时弹簧伸长了 6cm ，根据胡克定律可知
k=Fx=100N/m
C错误；
D.由题可知，物体在 1−2s 时处于静止状态，在 2s 后处于匀速直线运动状态，故根据物体的受力可知，物体受到的摩擦力与拉力始终相等，D错误。
故选AB。
15.【答案】AD
【解析】A. v−t 图像斜率表示加速度，由图乙可知在1s末时和5s末时斜率相同，所以加速度相同，故A正确；
B. v−t 图像面积表示位移，由图乙可知2s至3s竖直方向位移
x23=1×42m=2m
和3s−4s竖直方向位移
x34=1×(−4)2m=(−2m)
相当于刚好两段位移相消去，所以高度不变，故B错误；
C. v−t 图像斜率表示加速度，由图乙可知第3s末时斜率不为零，所以加速度不为零，故C错误；
D. v−t 图像面积表示位移，由图乙可知0s至3s的位移为
x1=3×42m=6m
3s至6s的位移为
x2=3×(−4)2=−6m
可得合位移为
x=x1+x2=0
可知无人机在第6s末时回到起始位置，故D正确。
故选AD。
16.【答案】 CD##DC 3.8 160
【解析】(1)[1]A.求合力的过程为等效替代，因此同一次实验过程中O点位置不允许变动，故A正确；
B.为减小实验误差，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，故B正确；
C.为便于操作，两弹簧测力计应同时拉动，大小和夹角合适，把橡皮条另一端拉到 O 点，故C错误；
D.合力用力的图示作出，两弹簧测力计之间夹角不需要一定为 90∘ ，故D错误。
本题选错误的，故选CD。
(2)[2]由图可知，弹簧测力计最小刻度为 0.2N ，则橡皮条的弹力大小为 3.8N 。
(3)[3]由胡克定律有
F=kx
结合图像可得，弹簧测力计的劲度系数为
k=ΔFΔx=8−07.0−2.0N/cm=1.6N/cm=160N/m
17.【答案】(1)交流；220；0.02；(2)DCBA；(3)0.80；0.46。
【解析】【分析】
对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，为将来具体实验打好基础，对于实验装置和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．
(1)了解打点计时器的构造和工作原理即可正确解答；
(2)先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带；
(3)根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小。
【解答】
(1)电火花打点计时器使用交流电源，工作电压220V，当电源频率是50Hz时，每隔0.02s秒打一次点；
(2)先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；
故实验步骤的正确顺序为DCBA；
(3)每5个间隔点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，由纸带的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等，即△x=0.80cm，根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小，得：a=Δxt2=，
根据匀变速直线运动时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上1点时小车的瞬时速度大小，v1=x022t=4.20+5.01×10−20.2m/s=0.46m/s。
故答案为：(1)交流；220；0.02；(2)DCBA；(3)0.80；0.46。
18.【答案】解：(1)物体静止在斜面上，受力如图，
由平衡条件：沿斜面方向上：Ff=mgsin37°=30N，方向为沿斜面向上。
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，受力如图所示，设弹簧伸长量为x，则
沿斜面方向上：kx=mgsin37°+F滑
垂直斜面方向上：FN=mgcs37°又F滑=μFN
弹簧最终长度l=l0+x，
由以上方程解得l=12cm。
答：(1)物体所受的摩擦力的大小是30N，方向沿斜面向上；
(2)弹簧的最终长度是12cm。
【解析】(1)物体静止在斜面上，受到斜面的静摩擦力，根据平衡条件求解摩擦力。
(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，物体受到重力、拉力、斜面的支持力和滑动摩擦力，由平衡条件求出弹簧的拉力，由胡克定律求出弹簧伸长的长度，再求出弹簧的长度。
本题涉及摩擦力的分析和计算问题，首先要分析物体的状态区分是静摩擦还是滑动摩擦，再选择规律求解。
19.【答案】(1) 30m/s ；(2) 93m ；(3)不会相撞
【解析】(1)根据题意，由匀变速直线运动规律得
v1=v0+a1t1
汽车匀加速 10s 时的速度大小为
v1=30m/s
(2)根据题意可知，汽车反应的位移为
x1=v1t反=3m
由速度与位移的关系式有
0−v12=2a2x刹
解得汽车的刹车位移为
x刹=90m
汽车从反应到刹车停下的位移为
x=x刹+x1=93m
(3)当汽车与货车距离相等时，两车距离最近，设两车经过 t2 速度相等，则
v货=v1+a2t2
解得
t2=2s
由位移与时间关系式有
x2=v1t2+12a2t22
解得
x2=50m
则汽车运动的位移为
x汽车=x1+x2=53m
货车运动的位移为
x货车=v货t反+t2=42m
因为
x汽车−x货车=11m<50m
所以两车不会相撞。