2023-2024学年山东省青岛市四区高一（上）期中联考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年山东省青岛市四区高一（上）期中联考物理试卷（含解析），共13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。

1.2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器与火星交会，成功进入环绕火星轨道。自发射以来，“天问一号”累计飞行7个多月，飞行里程超过4亿千米。下列说法正确的是( )
A. 地面卫星控制中心对探测器的飞行姿态进行调整时，可以将其看成质点
B. “19时52分”和“7个多月”都表示时间间隔
C. 飞行里程超过4亿千米表示路程
D. “天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0，因为它在每一时刻的瞬时速度都不为0
2.2023年斯诺克英格兰公开赛，丁俊晖以4:3再度战胜布雷切尔，继续保持对这位新科世界冠军的全胜战绩！在此次比赛中，母球以4m/s的速度水平向右垂直撞击边框后，以3m/s的速度反向弹回，球与边框接触的时间为0.1s，该撞击过程中球的加速度为( )
A. 70m/s2，方向水平向左B. 70m/s2，方向水平向右
C. 10m/s2，方向水平向左D. 10m/s2，方向水平向右
3.在高速路上正常行驶的汽车，突然遇到紧急情况刹车，刹车后的运动近似看作匀减速直线运动，若在最初3s内的位移是51m，最后3s内的位移是9m，则汽车的刹车时间是( )
A. 5sB. 6sC. 8sD. 10s
4.2023年4月，海安杂技团以“逐梦航天”为主题，表演“爬竿探苍穹”，致敬中国载人航天精神。某杂技演员双手握住竖直竹竿匀速上攀和匀速下滑时，所受的摩擦力分别是f1和f2，下列说法正确的是( )
A. f1向上，f2向上，f1=f2B. f1向下，f2向上，f1>f2
C. f1向上，f2向下，f1=f2D. f1向上，f2向下，f1>f2
5.关于重力和重心，下列说法正确的是( )
A. 重力的方向指向地心
B. 静止放置在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
C. 形状规则物体的重心位置总是在物体的几何中心上
D. 物体发生形变时，其重心位置可能变化
6.如图，在光滑半球状容器内，放置一细杆，细杆与容器的接触点分别为A、B。下列关于细杆在A、B两点所受支持力的说法正确的是( )
A. A点处支持力指向球心，是由于细杆的形变产生的
B. A点处支持力垂直细杆向上，是由于容器的形变产生的
C. B点处支持力垂直细杆斜向左上方，是由于容器的形变产生的
D. B点处支持力竖直向上，是由于细杆的形变产生的
7.某质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+t2+4(单位均采用国际单位制)，则该质点( )
A. 第1s内位移是3mB. 任意1s内速度增量都是2m/s
C. 任意相邻1s内的位移差都是1mD. 前2s内的平均速度是6m/s
8.设火车进站做匀减速直线运动，火车依次经过A、B、C三点，已知BC的距离是AB距离的两倍，AB段的平均速度是12m/s,BC段的平均速度是6m/s，则火车经过A点的瞬时速度为( )
A. 15.0m/sB. 13.2m/sC. 10.8m/sD. 14.4m/s
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
9.如图，甲乙丙三个装置中小球的重力大小均为5N，弹簧和细线的质量不计，静止时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，此时丙图中的弹簧伸长了2cm(在弹性限度内)，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )
A. F1=F2C. 丙图中弹簧的劲度系数k=250N/mD. 丙图中弹簧的劲度系数k=500N/m
10.甲、乙两物体同时从同一地点沿同一直线出发，它们的速度一时间图像如图所示，关于两物体的运动，下列说法正确的是( )
A. 两物体在a∼b时间内运动方向相反B. 乙物体在a时刻以后运动方向发生变化
C. 两物体在c时刻相距最远D. 甲物体在c时刻被乙物体追上
11.某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，瓶中装有一定量的水，其发射原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t0时刻为“水火箭”起飞时刻，DE段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是( )
A. t1、t2、t3、t4四个时刻中，t1时刻加速度最大
B. “水火箭”在t2时刻到达最高点，开始下降
C. “水火箭”在t3时刻失去推力
D. t3∼t4时间内，“水火箭”继续上升
12.一熟透的苹果从O点自由下落，通过频闪照相得到一张苹果自由下落过程中的局部照片，如图所示(照片中没拍到O点)。已知频闪仪每隔时间T闪光一次，a、b间的实际距离为l，重力加速度为g，忽略空气阻力，将苹果视为质点。下列说法正确的是( )
A. O点到b点的高度为l22gT2+l2
B. 苹果从O点运动到b点所用的时间为lgT+T2

C. 苹果运动到a点时的速度大小为lT−gT2

D. 苹果在Ob间的平均速度大小为l2T+gT2

三、实验题（本大题共2小题，共14分）
13.(1)关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是6V以下直流电源
B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源
C.电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密，说明物体运动越慢
(2)电磁打点计时器是测量时间的仪器，电源频率是50Hz，它每隔____________s打一次点，在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，O到各点距离由图可知。则在打D点时纸带的速度为____________m/s，纸带的加速度为____________m/s2(保留两位有效数字)，F到G的距离为____________cm。
14.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持_________状态。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图像。由此图像可得该弹簧的原长x0=__________cm，劲度系数k=__________N/m。
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x=__________cm。
四、计算题（本大题共4小题，共46分）
15.C919飞机是我国首款按照国际通行标准，自行研制且具有自主知识产权的中程干线客机。一架C919飞机在某机场着陆，其着陆速度为70m/s，着陆后的运动可看做匀减速直线运动，加速度大小为7m/s2，求：
(1)飞机着陆后11s内滑行的位移；
(2)整个匀减速过程的平均速度；
(3)静止前5s内飞机滑行的位移。
16.世界卫生组织的事故调查显示，大约半数的严重交通事故与酒驾有关，酒后驾车严重威胁生命安全。若将驾驶员从看到障碍物到踩刹车的时间称为反应时间，将反应时间和刹车时间内汽车行驶的总距离称为安全距离。科学研究发现，酒后驾驶员的反应时间变长。甲乙两图是某驾驶员在正常和酒后驾驶同一辆汽车运动的v−t图像，正常驾驶时反应时间为0.5秒，酒后驾驶反应时间变为正常驾驶的3倍。求：
(1)汽车制动过程中的加速度；
(2)正常驾驶时的安全距离；
(3)酒后驾驶时比正常驾驶时安全距离增加的值。
17.如图，假设雨滴从楼房的屋檐处自由下落，下落过程中通过一个窗口，窗口的高度h=2m，雨滴经过窗口的时间Δt=0.2s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，求：
(1)雨滴经过窗口的平均速度；
(2)屋檐离窗口上边框的距离；
(3)若楼房屋檐距离地面高度H=20m，雨滴落地前最后1s内的位移大小。
18.高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，相距s0=100m，t=0时，甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示，以运动方向为正方向，则：
(1)两车在0～9s内何时相距最近？最近距离是多少？
(2)若要保证t=12s时乙车在甲车后109m，则图乙中a0应是多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.地面卫星控制中心对探测器的飞行姿态进行调整时，“天问一号”各部分的运动差异不能忽略，此时不可以将“天问一号”看成质点，故A错误；
B.“19时52分”表示时刻，“7个多月”表示时间间隔，故B错误；
C.飞行里程超过4亿千米表示路程，故C正确；
D.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度为0，是因为位移为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0。故D错误。
故选C。
2.【答案】A
【解析】以向右为正方向，根据加速度的定义式a=ΔvΔt=−3−40.1m/s2=−70m/s2
负号表示方向水平向左，故选A。
3.【答案】D
【解析】因为最初3s内的位移是51m，所以由运动学公式x=v0t1−12at12
其中x=51m，t1=3s
最后3s内的位移是9m，逆向运动可看成初速度为零的匀加速直线运动，则x′=12at22
其中x′=9m，t2=3s
联立可得v0=20m/s，a=2m/s2
所以汽车的刹车时间为t刹=v0a=10s
故选D。
4.【答案】A
【解析】杂技演员双手握住竖直竹竿匀速上攀和匀速下滑时，所受的摩擦力类型都是静摩擦力，静摩擦力的方向跟相对运动趋势方向相反，重力G使杂技员有向下运动的趋势，因此杂技运动员双手受到向上的摩擦力，f1和f2的方向均向上，根据二力平衡f1=G，f2=G
可知f1=f2
故选A。
5.【答案】D
【解析】A.重力的方向在两极和赤道是指向地心的，在其他位置不是指向地心的，但重力的方向总是竖直向下的，故A错误；
B.放置在水平面上的物体对水平面的压力是弹力，是由于物体形变引起的，其大小等于物体的重力，并不是就是重力，故B错误；
C.重心位置取决与形状和质量分布情况；形状规则，质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上，故C错误；
D.重心位置取决于物体形状和质量分布情况，所以当物体形状的变化时，重心位置也可能发生变化，故D正确。
故选D。
6.【答案】C
【解析】AB．A点处支持力方向与球面上该点切面垂直，即指向球心，是由于容器的形变产生的，AB错误；
CD．B点处支持力方向垂直细杆斜向左上方，是由于容器的形变产生的，C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】由匀变速直线运动位移与时间关系式可得x=v0t+12at2+x0
对比关系式x=3t+t2+4
可得v0=3m/s，a=2m/s2
A.第1s内位移为x1=v0t1+12at12=4m
故A错误；
B.任意1s内的速度增量为Δv=aΔt=2×1m/s=2m/s
故B正确；
C.任意相邻1s内的位移差是Δx=a(Δt)2=2m
故C错误；
D.前2s内的位移为x2=v0t2+12at22=10m
前2s内的平均速度为v=x2t2=102m/s=5m/s
故D错误。
故选B。
8.【答案】B
【解析】由题知，火车进站做匀减速直线运动，且设AB间的距离为x，则根据题意有
vAB=xt1=vA+vB2
vBC=2xt2=vB+vC2
联立解得t2=4t1，vC=vA−12m/s
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vC=vA−a×5t1
则at1=2.4m/s
其中还有vAB=vt12=vA−a⋅t12
解得vA=13.2m/s
故选B。
9.【答案】BC
【解析】AB.甲图装置中下面小球受到重力mg和弹簧弹力的作用，根据平衡条件可知F1=mg
其他两个装置中弹簧的弹力大小等于细线的拉力，对小球受力分析，根据平衡条件可知，细线的拉力大小等于小球重力，则有
F2=F3=mg
因此F1=F2=F3
故A错误，B正确；
CD.根据胡克定律F=kx
解得k=250N/m
故C正确，D错误。
故选BC。
10.【答案】AC
【解析】A.在a∼b时间内，甲向正方向，乙向负方向，两物体运动方向相反，故A正确；
B.乙物体在b时刻以后运动方向发生变化，故B错误；
CD.两物体在c时刻速度相等，此时相距最远，故C正确，D错误。
故选AC。
11.【答案】ACD
【解析】A.v−t图像的斜率表示加速度，由图可知，在t1时刻斜率最大，则加速度最大，故 A正确；
B.“水火箭”运动过程速度一直是正的，运动方向始终没有改变，t2时刻没有到达最高点，之后仍在上升，故 B错误；
C.DE段是斜率绝对值为g的直线，说明t3时刻以后“水火箭”的加速度大小为g，由牛顿第二定律可知，“水火箭”所受合力等于重力，“水火箭”在t3时刻失去推力，故 C正确；
D.t3∼t4时间内“水火箭”的速度方向是正的，加速度方向是负的，且加速度大小等于g，则“水火箭”做竖直上抛运动，继续上升，故D正确。
故选ACD。
12.【答案】BC
【解析】A.ab两点中间时刻的速度v=lT
苹果下落到该时刻对应的位置时下落的距离为h=v22g=l22gT2
因该时刻对应的位置到b点的距离大于l2，则O点到b点的高度大于l22gT2+l2， A错误；
B.苹果从O点运动到ab中间时刻所对应的位置所用的时间为t=vg=lgT
则下落到b点所用的时间为tb=lgT+T2
B正确；
C.苹果运动到a点时的速度大小为va=v−gT2=lT−gT2
C正确；
D.苹果运动到b点时的速度大小为vb=v+gT2=lT+gT2
苹果在Ob间的平均速度大小为vOb=0+vb2=l2T+gT4
D错误。
故选BC。
13.【答案】(1)CD； (2) 0.02； 0.40； 0.75； 5.9
【解析】(1)A.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，故A错误；
B.在测量物体速度时，先接通电源，后让物体运动，只有这样才能保证纸带上打的点多一些，故B错误
C.打点的时间间隔等于频率的倒数，所以使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；
D.纸带上打的点越密，说明物体在相等的时间间隔内位移越小，即运动的越慢，故D正确。
故选CD。
(2)电磁打点计时器是测量时间的仪器，电源频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点；
由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s；
D点时纸带的速度为vD=xCE2T=14.50−6.452×0.1×10−2m/s≈0.40m/s
纸带的加速度为a=xCF−xOC3T2=0.75m/s2
根据逐差法可得xFG−xEF=aT2
解得xFG=aT2+xEF=5.9cm。
14.【答案】(1)竖直
(2)4；50
(3)10

【解析】(1)弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
(2)弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；由图乙可知，弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=kx，有：k=Fx=20.04N/m=50N/m；
(3)由图c得到弹簧的弹力为3.0N，由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为x′=350m=0.06m=6cm，则此时弹簧的长度为l=4cm+6cm=10cm
故填：(1)竖直 (2)4；50 (3)10
15.【答案】(1)飞机减速运动时间t=Δva=10s，飞机10s已经停止，
故飞机着陆后11s内滑行的位移为，x=v022a=350m，方向与运动方向相同。
(2)整个匀减速过程的平均速度v=xt=35m/s，方向与运动方向相同。
(3)运用逆向思维，静止前5s内飞机滑行的位移x1=12at12=12×7×52m=87.5m，方向与运动方向相同。

【解析】本题主要考查运动学公式的应用，比较简单。
16.【答案】(1)由图可知，汽车制动过程中的加速度为a=ΔvΔt=0−304.5−0.5m/s2=−7.5m/s2，负号表示方向与正方向相反。
(2)正常驾驶时，反应时间内的距离为x1=v0t0=30×0.5m=15m
制动距离为x2=v0+02t1=302×4m=60m
所以正常驾驶时的安全距离为x=x1+x2=75m
(3)酒后驾驶时，反应时间内的距离为x1′=v0×3t0=30×1.5m=45m
制动距离为x2′=v0+02t1=302×4m=60m
酒后驾驶时的安全距离为x′=x1′+x2′=105m
故酒后驾驶时比正常驾驶时安全距离增加的值为Δx=x′−x=30m。

【解析】解决本题的关键知道在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，结合运动学公式灵活求解．
17.【答案】(1)雨滴经过窗口的平均速度v=hΔt=10m/s，方向竖直向下。
(2)设屋檐离窗的上边框为x0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t0，则
x0=12gt02
x0+h=12gt0+Δt2
联立解得x0=4.05m
(3)根据自由落体H=12gt2
雨滴落地的总时间t=2s
雨滴在第1s内的位移h1=12gt12=5m
雨滴落地前最后1s内的位移h2=H−h1=15m。

【解析】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移—时间公式h=12gt2，同时注意明确平均速度公式的应用。
18.【答案】解：(1)由图象知，甲车前3s做匀减速运动，乙车做匀速直线运动，3s末甲车速度为0，此过程乙的速度大于甲的速度，故两者距离减小，接着甲开始做匀加速运动而乙做匀减速运动，两车距离进一步减小，当甲乙两车速度相等时两车相距最近，所以有前3s甲车的位移为：x甲1=v02t=302×3m=45m，
乙车的位移为：x乙1=v0t=30×3m=90m
3s后甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动，当两车速度相等时两车相距最近。
两车速度相等时的时间为：a甲2t2=v0+a乙t2
代入甲乙的加速度和乙车的初速度v0可解得当两车速度相等时所经历的时间为：t2=v0a甲2−a乙=305−(−5)s=3s
所以此过程中甲的位移为：x甲2=a甲2t22t2=5×32×3m=22.5m，
乙的位移：x乙2=v0t2+12a乙t22=30×3+12×(−5)×32m=67.5m
所以车在0～9s内的6s末相距最近，此时甲乙相距的最近距离为：△x=x甲1+x甲2+s0−(x乙1+x乙2)=45m+22.5m+100m−(90+67.5)m=10m；
(2)在3−9s时间，乙做匀减速直线运动且9s末速度减为0，甲做初速度为0的匀加速直线运动，因为甲乙加速度大小相等，运动时间相同，可知，在3−9s时间内甲乙位移相等，故9s末时甲乙间距离与3s末甲乙间距离相等，即为△x2=x甲1+s0−x乙1=45m+100m−90m=55m
所以在9−12s的时间内t3=3s，甲做匀速直线运动，速度为v0=30m/s，乙做初速度为0的匀加速直线运动，加速度为a乙2，根据题意有t=12s时，x甲3=v0t3=30×3m=90m，x乙3=12a乙2t32
甲乙相距109m，所以有：x甲3+△x2−x乙3=109m
可得：x乙3=x甲3+△x2−109m=90+55−109m=36m
所以a乙2=2x乙3t32=2×3632m/s2=8m/s2，
即图乙中的a0=a乙2=8m/s2。
答：(1)两车在0～9s内6s末相距最近，最近距离是10m；
(2)若要保证t=12s时乙车在甲车后109m，则图乙中a0应是8m/s2。
【解析】(1)根据图象判定甲和乙的运动性质根据甲乙运动性质和甲乙开始时的距离，由运动学分析甲乙两车在0−9s内何时相距最近以及最近的距离；
(2)根据甲乙的运动性质求出9s末甲乙相距的距离，再根据甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动求t=12s时两车的距离从而求出乙匀加速运动的加速度所满足的条件。