重庆市南开中学2021-2022学年高一上学期期中考试物理试题(0001)

重庆南开中学高2024 级高一（上）期中考试 物理试题 本试卷分为第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题两部分）。满分120 分，考 试时间120 分钟。第I 卷和第II 卷都答在答题卷上。 第I 卷（选择题 共55 分） 一、单项选择题。本题共10 个小题，每题3 分，共30 分。下列各题四个 选项中只有一个选项符合题意，请选出。不选、多选或错选均不得分。 1、下面有关速度的说法正确的是 A．瞬时速度的方向总与物体位移的方向一致 B．某汽车速度计上显示车速为60 km/h，表示1 h 内汽车走过的路程是60 km C．在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度 D．平均速度的大小就是平均速率 2、下列重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是 A．只有相互接触的物体间才能产生弹力 B．任何情况下，物体间的最大静摩擦力与滑动摩擦力一样大 C．几何形状规则物体的重心一定在物体上 D．同一物体在地球上各处所受重力相同 3、某质点做匀加速度直线运动，加速度为3 m/s2，关于此质点的速度和位移的 说法中，正确的是 A．3 s 末的速度为9 m/s B．在任意1 s 内，末速度等于初速度的3 倍 C．任意1 s 内的位移是前1 s 内位移的3 倍 D．任意1 s 内的位移比前1 s 内的位移增加3 m 4、如图所示，一个物体沿固定斜面匀速下滑，关于 物体所受的力，下列说法中正确的是 A．物体所受的重力和支持力大小相等 B．物体所受的摩擦力与匀速下滑的速度大小无关 C．物体所受合力的方向沿斜面向下 D．物体所受重力的方向垂直于斜面向下 5、如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿同一方向开始做直线运动的 图 像。图中t1是t2的一，甲的运动图像为两个四分之一圆，则在 的运动过程 中，下列说法正确的是 A．在0 到t1时间内，甲的位移是乙的两倍 B．在0 到t1时间内，甲的加速度逐渐增大 C．在 时刻，甲与乙相遇 D．在到达 时刻之前，乙一直在甲的前面 6、汽车在水平地面上因故刹车，可以看做是匀减速直线运动，其位移与时间的 关系是：x ，则它在停止运动前最后 内的平均速度为 A． B． C． D． 7、如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多 次曝光，得到了图中、、、、 所示小球运动过程中每次曝光的位置． 连续两次曝光的时间间隔均为，每块砖的厚度为。根据图中的信息，下列判 断正确的是 A．位置“ ”是小球释放的初始位置 B．小球做匀速直线运动 C．小球下落的加速度为 D．小球在位置“ ”的速度为 8、如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到两个推力 、 并保持静止 状态。其中 ， ，若撤去力 ，则木块在水平方向受到的合力 为 A． ，方向向左 B． ，方向向右 C． ，方向向右 D．零 9、小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上 述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列描述该 过程的速度和位置的关系图象中，可能正确的是 A． B． C． D． 10、如图所示，一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距的两点 上，弹性绳的原长也为，将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时两段弹性绳的 夹角为 ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则此时弹性绳的总 长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内） A． B． C． D． 二、多项选择题。本题共5 个小题，每题5 分，共25 分。下列各题四个 选项中有多个选项符合题意，请选出。全选对的得5 分，选对但不全的得3 分， 不选、多选、错选的不得分。 11、在物理学研究中，物理学家们总结出了许多物理学研究方法，如理想实验 法、控制变量法、极限思想法、假设法、等效替代法。以下关于物理学研究方 法，叙述正确的有 A．在推导匀变速直线的运动位移公式时，把整个运动过程分为很多小段，每 一小段近似看作匀速直线运动，再把每个小段位移相加，运用了微元法 B．根据速度的定义，当 非常小时，就可以用 时间内的平均速度表示物体 在t 时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法 C．在研究物体受力情况时，用一个合力来代替几个分力的效果的方法称为等 效替代法 D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫做控 制变量法 12、如图所示，物体以5 m/s 的初速度沿斜面向上运动，经过2 s 速度大小变为 3 m/s。已知物体做匀变速运动，则下列说法中可能正确的有 A．物体的速度变化量大小为8 m/s，方向沿斜面向上 B．物体的速度变化量大小为2 m/s，方向沿斜面向下 C．物体的加速度大小为1 m/s2，方向沿斜面向上 D．物体的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下 13、下列关于分力与合力的说法中，正确的有 A．分力与合力是等效替代的关系，它们不能同时作用在物体上 B．将两个力合成为一个合力，若两个分力的夹角不变，其中一个分力增大， 合力一定增大 C．合力只能大于分力，不能小于分力 D．若分力大小不变，则夹角越大，合力越小 14、用手托着物体向上抛出直至物体到达最高点的过程可以看成两段匀变速直 线运动，即手托着物体竖直向上由静止开始做匀加速直线运动，以及物体离手 后在重力作用下做竖直上抛运动。已知起点到天花板的高度差为1.5 m，手托着 物体向上运动的加速度大小为50 m/s2，重力加速度大小为10 m/s2，不计空气阻 力。若要物体恰好能抛至天花板，则 A．手托着物体向上运动的高度为0.4 m B．手托着物体向上运动的时间为0.2 s C．物体上升过程中的最大速度为5 m/s D．物体上升过程中的平均速度为2.5 m/s 15、在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A 与竖直 墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B，整个装置处于静止状态，截面如图 所示。设墙对的作用力为 ，B 对A 的作用力为 ，地面对 A 的作用力为 。在B 上加一物体C，整个装置仍保持静止。 设除A 与地面外，其余的接触面均光滑，则 A． 保持不变 B． 增大 C． 增大 D． 增大 第II 卷（非选择题 共65 分） 三、实验题。本题有16、17 两个小题，其中16 题6 分，17 题8 分，共 14 分。 16、（6 分）某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小 和弹簧长度的关系如图所示，则由图线可知： （1）弹簧的劲度系数为_______ N/m。 （2）为了用弹簧测力计测定两木块A、B 间的动摩擦因数，两同学分别设计 了如图所示的甲、乙两种方案。 ① 两位同学讨论之后，认为甲方案更加合理，原因是 。 ② 甲方案中，若A 和B 的重力分别为10.0 N 和20.0 N。当被拉动时，弹簧测 力计a 的示数为6.0 N，b 的示数为11.0 N，则A、B 间的动摩擦因数为______ _。 17、（8 分）某同学设计一用自由落体运动测自由落体加速度的实验，实验装 置如图所示。通过电磁铁（未画出）控制一小铁球从A 点开始自由下落，铁球 下落过程中经过光电门1 和光电门2，电脑显示其通过光电门1 和光电门2 的时 间分别为 和 。若测得小球直径为d，两光电门之间的距离为h，不计空气 阻力。 （1）小球经过光电门2 时的速度为 （用题中给出的字母表示）； （2）当地的重力加速度为 （用题中给出的字母表示）； （3）本实验中实际上是用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门 的瞬时速度，从严格意义上讲是不准确的。实际上，小球通过光电门的平均速 度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小球球心通过光电门的瞬时 速度，这将导致测得的重力加速度与实际的重力加速度相比 （选填“偏 大”、“偏小”、“相等”）。 四、作图与计算题。本大题共5 个小题，其中18 题8 分，19 题8 分，20 题10 分，21 题10 分，22 题15 分，共51 分。作图题应用直尺作图，不用直尺作图的不给分；计算题应写出相应的 计算步骤或文字说明，只写最后答案的不给分。 18、（8 分）画出图1、2、3 中静止A 物体受到的重力和弹力的示意图并用符 号标示出，画出图4 中轻绳结点O 受到的弹力的示意图并用符号标示出。（图 1、3 中各接触面均光滑） 19、（8 分）在一棵小树下方，以10 m/s 的初速度从地面竖直上抛一小石子， 该石子两次经过小树顶端的时间间隔为1.2 s，取自由落体加速度为g = 10 m/s2，则小树高度为多少？ 20、（10 分）如图，质量为 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O，轻绳OB 水平且B 端与站在水平面上的质量为 的人相连，轻绳A 与竖直 方向的夹角 ，物体甲及人均处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动 摩擦力， ， ，重力加速度为g。 （1）轻绳OA、OB 上的拉力是多大？ （2）人受到的摩擦力多大？方向如何？ （3）若人的质量 ，人与水平面间的动摩擦因数为 ，则欲使 人在水平面上不滑动，物体甲的质量 最大不能超过多少？ 21、（10 分）A、B 两列火车，在同一轨道上同向行驶，A 车在前，速度 ，B 车在后，速度 。已知B 车在进行火车刹车测试时 发现，若车以 的速度行驶时刹车后至少要前进 才能停下，问： （1）B 车刹车的最大加速度为多大？ （2）因大雾能见度低，B 车在距A 车 处才发现前方A 车，这时B 车立即刹车。若B 刹车时A 车仍按原速前进，两车是否会相撞？若会相撞，将 在B 车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车相距最近是多少？ 22、（15 分）一两侧开口长为 的圆筒A 沿着地面滑行，由于摩擦阻 力的作用，加速度大小为 ，方向总与运动方向相反，直到筒停在地 面上。筒滑行方向前方有一堵墙，筒撞到墙后会反弹，撞墙后速率变为撞墙前 的一半。某时刻该筒速度为 ，右端距离墙壁 ，向着墙壁滑动。一无 人机B 此时恰在筒右侧筒口中心以速度 与筒同向做匀速直线运动。 假设无人机可以在筒内外自由穿梭不受筒影响。则 （1）若筒与墙壁恰好不能发生碰撞，求速度 的大小； （2）若 ，求 ①无人机第一次穿过筒用多长时间（无人机相对于圆筒从一侧筒口运动到 另一侧筒口视为穿过一次圆筒）； ②无人机第二次穿过筒用多长时间。 重庆南开中学高2024 级高一（上）期中考试 物理试题参考解答及评分标准 一、单项选择题 1~5 CADBC 6~10 CDDAB 二、多项选择题 11、ABC 12、BD 13、AD 14、CD 15、BCD 三、实验题 16、（1）300（2 分） （2）甲方案中木块B 所受滑动摩擦力与弹簧弹力平衡，弹簧测力计a 的示 数能稳定反应木块B 所受滑动摩擦力。（2 分） （3）0.3（2 分） 17、（1） （2 分）（2） （2 分）（3）小于（2 分） 偏大（2 分） 四、作图与计算题 18、（8 分）每个图2 分 19、（8 分） 解：石子从最高点落到小树顶端，用时 因此，最高点与小树顶端相距 又由于最高点和地面的距离为 因此，小树高度为 20、（10 分） （1）（5 分）以结点为研究对象，受三段轻绳的拉力作用，且由于甲物 体受力平衡，竖直绳上的拉力大小等于 。如图所示， 根据共点力平衡条件有： 联立以上两式解得： （2）（2 分）人在水平方向仅受绳 的拉力 和地面的摩擦力 作用， 根据平衡条件有 （3）（3 分）人在竖直方向上受重力 和地面的支持力作用，因此有 要使人不滑动，需满足： 联立以上各式解得： 21、（10 分） （1）（3 分）选取B 车前进方向为正方向，设其加速度为，由 ，知 所以车刹车的最大加速度为 ； （2）（7 分）当B 车速度减小到 时，二者相距最近。设此时B 车的位移为 ，A 车的位移为 ，则有 代入数据，得 则 因为 ，所以两车不会相撞， 最近距离 。 22、（15 分） 解：（1）（3 分）若恰好不相碰，有 （2）①（5 分）当无人机B 第一次穿过圆筒A 时，如下图 有 由于 解得 其中 对应于无人机穿过筒后相对于筒返回，第二次到达筒的左端 所对应的时间。 又设筒开始运动后经过 的时间到达墙，由 解得 由于 ，知无人机第一通过筒时，筒尚未撞墙。因此，第一次通过筒 用时 ②（7 分）如前所述，无人机在 时再次到达筒的左端。此时，筒的 速度为 而再经过 的时间，筒将与墙相撞，撞墙时的速度为 这段时间内，筒的位移大小为 无人机的位移大小为 因此，在筒撞墙时，无人机进入筒的距离为 在撞墙后瞬间，筒的速度大小变为 如图所示 在图示状态时，筒停下还需用时 在这段时间内，筒和无人机的位移大小分别为 由于 ，可知筒停下时，无人机尚在筒内，且与筒右侧相 距 因此，无人机从筒停下到飞出筒还需用时 由上面讨论可知，无人机第二次穿筒用时