2021-2022学年河南省焦作市高一(上)期中物理试卷(附答案详解)

2021-2022学年河南省焦作市高一（上）期中物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共35.0分）下列说法正确的( )质点沿直线运动，运动的路程等于位移的大小诗句“轻舟已过万重山”情景的参考系是“轻舟”研究杂技演员走钢丝表演的动作时，不能将演员看成质点5𝑠5𝑠内的运动独竹水上漂表演者表演时，手上都要拿着一根长长的竹竿除了划水，还有一个主要目的( )调节表演者和竹竿系统的重心位置调节表演者的重心高度增大表演者对脚下竹竿的压力增大表演者与脚下竹竿间的摩擦力关于弹力与摩擦力，下列说法正确的( )书对桌面的压力，是由于桌面的形变引起的弹簧的弹力与弹簧的长度成正比接触面粗糙程度一定，摩擦力与正压力成正比静止的物体也可能受到滑动摩擦力的作用关于加速度的理解，下列说法错误的( )高速行驶的赛车，加速度可能为零汽车启动的一瞬间，加速度一定不为零汽车启动得越快，加速度越大−5𝑚/𝑠2，表明汽车在做减速运动从某一高度处由静止释放一个铁球，释放的同时，用传ℎ𝑡的关系，得到𝑔取10𝑚/𝑠2，不计空气阻力，则图像𝑡0的值( )2√5第1页，共16页√6√7如图所示，一个质点做匀加速直线运动，先后经过相邻间距相等的𝐴、𝐵、𝐶三点测得质点经𝐵点的速度4𝑚/𝑠，经𝐴𝐵段的平均速度3𝑚/𝑠，则质点经𝐶点时的速度大小( )A.3√2𝑚/𝑠 B.2√7𝑚/𝑠 C.6𝑚/𝑠 D.5𝑚/𝑠0时间𝑡0，动车停下时该人刚好与动车尾部对齐。若动车共𝑛节车厢，每节车厢长度相同，动车进站可看成匀减速运动，则动车从此人身旁通过所用的时间( 0A.(√𝑛2−𝑛)𝑡0C.(𝑛+√𝑛2−𝑛)𝑡0二、多选题（315.0分

B.(√𝑛−1)𝑡0D.(𝑛−√𝑛−1)𝑡0汽车在平直公路上匀速行驶，要通过某特殊地段，为了安全，需要先减速行驶进特殊地段后以低速匀速行驶离开后加速到减速前的速度继续向前行驶其行驶的速—时间图像如图所示。下列说法正确的( )54𝑚180𝑚9𝑠6𝑠𝑠不计空气阻力，重力加速𝑔10𝑚/𝑠2，则小球在空中运动的过程( )A.上升的最大高度为125𝑚C.某1𝑠内的位移可能为0

B.在空中运动的最大速度为25𝑚/𝑠D.某1𝑠内的速度变化量可能为0—𝑡=～𝑠内()第2页，共16页甲做直线运动，乙做曲线运动3𝑚/𝑠25𝑚16𝑡=1𝑠5𝑚/𝑠三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。电火花打点计时器所接的电源应𝑉的 (填“交流”或“直流电源。下列实验操作中正确的。B.C.接通电源的同时，释放小车D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时，应移动刻度尺分别测量每段长度实验打出的纸带如所示图上各点为计数点相邻两计数点间还有四个计点未标出，打点计时器所接电源的频率50𝐻𝑧，根据打出的纸带算出小车运动的加速𝑎= 𝑚/𝑠2(结果保位小)。第3页，共16页𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸各点对应小车的速度，其中打𝐵点时小车的速𝑣𝐵= 将求出的各点的速度𝑣−𝑡坐标系中描点作图，作出的图像如3所示，由3可得小车的加速𝑎′= 𝑚/𝑠2，图像与纵轴交点表(结果保位小)1所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度𝑔取9.8𝑚/𝑠2。测劲度系数的实验步骤：𝑎.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；𝑏.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量𝑚及对应指针所指刻度值𝑥；𝑐.在𝑚−𝑥坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。由图像可知，弹簧的原𝑙0= 𝑐𝑚，弹簧的劲度系𝑘= 𝑁/𝑚。𝐵𝐴放在长木板上，(1)𝐴𝐹𝐵𝑙=𝐴1𝑘𝑔，则物𝐴与长木板间的动摩擦因𝜇= ；实验中由于弹簧悬挂时的原长比放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值(填“大”或“小。四、计算题（本大题共4小题，共45.0分）某质点做直线运动，其速度—求：内运动的位移大小和路程；内的平均速度和加速度大小。第4页，共16页𝑀=2𝑘𝑔𝐴放在水平桌面上。绕𝐴𝐵，𝐵𝑚0=0.5𝑘𝑔𝑚=1𝑘𝑔的物块𝐶放在物块𝐴上，𝐴、𝐵、𝐶均处于静止。物块𝐴与水平桌面间的动摩擦因数为𝜇=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度𝑔取10𝑚/𝑠2，滑轮与𝐴之间的细线水平且足够长。求：𝐴受到桌面的摩擦力；𝐶𝐴受到摩擦力大小；𝐶𝐶𝐴𝐴面的摩擦力大小。3𝑠为25𝑚5𝑠6𝑠40𝑚/𝑠，求：赛车加速运动的加速度大小；10𝑠内的位移大小。第5页，共16页PAGE1816页10𝑚/𝑠32𝑚/𝑠的300𝑚4𝑚/𝑠2的加速度刹车，速度减为零后立即调头并做初速度为零的匀加速运动，加速度大小仍为𝑠2𝑠𝑠5𝑚/𝑠235𝑚/𝑠，不计违章车调头所用的时间，求：警车开始加速时，警车与违章车的距离；警车开始加速后经过多长时间追上违章车。答案和解析𝐶【解析】解：𝐴、质点沿单方向的直线运动时，通过的路程等于位移的大小，故A错误；B、本诗句研究的是轻舟相对于山的运动，故参考系是山，故B错误；C、研究杂技演员在走钢丝的表演时，杂技演员不能当作质点来处理。因为杂技演员的动作、造型等对观赏、评判等影响很大，故C正确；D5𝑠0～5𝑠D错误；故选：𝐶。当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断能否看作质点；明确参考系的选择方法，会分析古诗中的意境，从而分析参考系的选择；明确位移和路程的定义，知道位移和路程的区别，根据时间和时刻的相关知识进行判断。本题考查质点、参考系以及路程和位移，对于相近知识点应注意它们各自的性质和区别。𝐴解：独竹水上漂表演者表演时，手上都要拿着一根长长的竹竿除了划水，还有竹竿系统的重心能够移动到适当位置A正确，BCD错误。故选：𝐴。是：调节表演者和竹竿系统的重心位置。个系统的重心位置。𝐷【解析】解：𝐴、书对桌面的压力是书发生了微小形变引起的，故A错误；B、根据𝐹=𝑘𝑥可知，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故B错误；C、接触面粗糙程度一定，滑动摩擦力与正压力成正比，但静摩擦力的大小由引起运动趋势的力有关，不一定与正压力成正比，故C错误；D、静止的物体可以受到滑动摩擦力的作用，如物体在地面上滑行，地面受到滑动摩擦力的作用，故D正确。故选：𝐷。依据弹力产生原理，即可判定；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比；摩擦力分滑动摩擦力与静摩擦力，大小计算的方法不同，根据摩擦力产生的特点判断。本题关键是明确摩擦力的定义、分类、方向、大小，还要知道产生条件，特别是要明确“相对运动”中“相对”两个字的含义。𝐷【解析】解：𝐴、高速行驶的赛车，速度很大，如果匀速行驶，加速度为零，故A正确；B、汽车启动的一瞬间，汽车的速度为零，加速度一定不为零，故B正确；C、汽车启动得越快，说明速度变化越快，即加速度越大，故C正确；D、汽车的加速度为−5𝑚/𝑠2，当汽车倒车时，速度方向雨加速度方向相同，则汽车做加速运动，故D错误。因选错误的故选：𝐷。加速度表示速度变化快慢的物理量，速度为零时，加速度不一定为零，加速度为零时，速度不一定为零，当加速度方向与速度方向相同时，加速，相反时减速。本题主要考查了加速度的定义，难度不大，属于基础题。𝐵【解析】解：铁球做自由落体运动，其中ℎ=25𝑚，𝑔=10𝑚/𝑠2，根据ℎ=1𝑔𝑡2可得，2𝑡=√5𝑠，故ACD错误，B正确故选：𝐵。小铁球做自由落体运动，根据位移—时间公式求得下落时间。本题主要考查了自由落体运动，熟练运用公式即可。𝐵𝐵𝐵=𝑠𝐵𝐵=3𝑚/𝑠2设𝐴𝐵=𝐵𝐶=𝐿，设质点经过𝐴点时的速度大小为𝑣𝐴，经过𝐶点时的速度大小为𝑣𝐶，设质点的加速度大小为𝑎，质点经过𝐴𝐵段的平均速度：𝑣𝐴𝐵=𝑣𝐴𝑣𝐵2由匀变速直线运动的速—位移公式得：𝑣2 𝑣2=2𝑎𝐿，𝑣2 𝑣2=2𝑎𝐿，𝐵 𝐴 𝐶 𝐵代入数据解得：𝑣𝐶=2√7𝑚/𝑠，故B正确，ACD错误。故选：𝐵。根据题意应用匀变速直线运动的速度—位移公式求出质点经过𝐶点时的速度大小。—公式即可解题。𝐶【解析】解：动车做匀减速直线运动，末速度为零，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，设动车的加速度为𝑎，每节车厢的长度为𝐿，设𝑛节车厢经过此人身旁的时间为𝑡𝑛，𝑛 1𝑡𝑛1—时间公式得：𝑛𝐿=1𝑎𝑡2，2 𝑛(𝑛 1)𝐿=1𝑎𝑡22 𝑛1𝑡0=𝑡𝑛 𝑡𝑛1，解得：𝑡𝑛=(𝑛 √𝑛2 𝑛)𝑡0，故C正确，ABD错误故选：𝐶。动车做匀减速直线运动，末速度为零，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的位移—时间公式可以求出动车从此人身旁通过所用的时间。知道末速度为零的匀减速直线运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的位移—时间公式即可解题。𝐴𝐶【解析解：𝐴𝐵、𝑣 𝑡图像中，图像与横轴围成的面积表示位移，则特殊地段的长为：𝑥=6×(15 6)𝑚=54𝑚，故A正确错误；𝐶𝐷、从减速到恢复到正常速度的时间内通过的位移为：𝑥′=6152

×6𝑚 6×(15−6)𝑚 6152

×6𝑚=180𝑚则正常行驶的时间为𝑡=𝑥′=180𝑠=12𝑠𝑣 15所以为了通过这段特殊地段多花费的时间为𝛥𝑡=21𝑠−12𝑠=9𝑠，故C正确，D错误；故选：𝐴𝐶。在𝑣−𝑡图像中面积表示位移，分别计算两次的通过时间再作差即可。本题主要考查了𝑣−𝑡图像的相关应用，解题的关键点是利用面积计算出位移。𝐴𝐶【解析解𝐴小球上升的最大高度ℎ =𝑣2=(𝑔𝑡)2=1𝑡2=1×0×2𝑚=，A正确；

𝑚 2𝑔

2𝑔 2 2B、在空中运动的最大速度为𝑣𝑚=𝑔𝑡=10×5𝑚/𝑠=50𝑚/𝑠，故B错误；C、小球上升到最高点又返回，所以上升到最高点前的0.5𝑠到从最高点回落0.5𝑠，在这1𝑠内的位移是0，故C正确；D、小球在整个运动中一直受到重力作用，所以小球的加速度一直是重力加速度𝑔，因此在某1𝑠内的速度变化量不可能是0，故D错误。故选：𝐴𝐶。根据ℎ

=𝑣2和

=𝑔𝑡计算小球上升的最大高度和最大速度；根据小球上升和下降过程𝑚 2𝑔 𝑚的对称性判断位移和速度变化量为零的可能性。本题解题关键在于把握小球上升和下降过程的对称性。10.【答案】𝐵𝐶𝐷【解析】解：𝐴.由图象可知，甲乙两质点的位移始终取正值，即一直朝正方向运动，均做直线运动，A错误；当两质点的速度相同时，甲、乙相距最远，乙的速度大小为𝑣 =𝑣 =𝑥=4−1𝑚/𝑠=3𝑚/𝑠，B正确：乙 甲 𝑡 1依题意乙质点做初速度为零的匀加速直线运动，有𝑥=1𝑎𝑡′22代入=1𝑠时𝑥=4𝑚，可得𝑎=8𝑚/𝑠2设乙质点速度达到3𝑚/𝑠的时间为𝑡′，由公式𝑣=𝑎𝑡′解得𝑡′=0.375𝑠则甲、乙相距最远时距离为𝛥𝑥=𝑣𝑡′+1−1𝑎𝑡′2甲 2代入数据解得𝛥𝑥=25𝑚，C正确；16D.𝑡′′=𝑙𝑠时，乙的速度大小为𝑣=𝑎𝑡′′=8×1𝑚/𝑠=8𝑚/𝑠所以两质点速度大小之差为𝛥𝑣=8𝑚/𝑠−3𝑚/𝑠=5𝑚/𝑠，D正确。故选：𝐵𝐶𝐷。位移—时间图线只表示物体做直线运动的情况，根据当两质点的速度相同时，甲、乙相距最远，图象的斜率表示速度；根据图象明确对应的关系式，则可求得相距最远的距离和速度关系。𝑥−𝑡函数关系；本题对学生数学规律的应用能力要求较高。11.【答案】220交流𝐴𝐵1.970.082.03打𝑂点时小车的速度【解析】解：(1)电火花打点计时器所接的电源应为220𝑉的交流电源。(2)𝐴A正确；B、释放小车前，应让小车靠近打点计时器，故B正确；C、应先接通电源，后释放小车，故C错误；D、直接用刻度尺测量两点间的距离，不需要移动刻度尺分别测量每段长度，这样可减小误差，故D错误。故选：𝐴𝐵。(3)相邻两计数点间的时间间隔为𝑇=5×0.02𝑠=0.1𝑠根据匀变速直线运动的推论公式𝛥𝑥=𝑎𝑇2可得𝑥𝐶𝐹−𝑥𝑂𝐶=𝑎(3𝑇)2其中𝑥𝐶𝐹=(10.96+12.98+15.01)𝑐𝑚=38.95𝑐𝑚=0.3895𝑚，𝑥𝑂𝐶=(5.00+7.10+9.10)𝑐𝑚=21.20𝑐𝑚=0.2120𝑚，代入上式解得𝑎≈1.97𝑚/𝑠2。(4)打𝐵

=𝑥𝐴𝐶=(7.10+9.10)×10−2𝑚/𝑠≈0.08𝑚/𝑠𝐵

2×0.1由图3可得小车的加速度为𝑎′=𝛥𝑣=1.5−0.4𝑚/𝑠2≈2.03𝑚/𝑠2。𝛥𝑡 0.54图像与纵轴的交点表示打𝑂点时小车的速度。故答案为：(1)220，交流；(2)𝐴𝐵；(3)1.97；(4)0.08，2.03，打𝑂点时小车的速度。220𝑉的交流电源；让打点计时器正常工作后释放小车；直接用刻度尺测量两点间的距离。(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。(4)用𝐴𝐶间的平均速度来代替𝐵点的瞬时速度。根据𝑣−𝑡图像的斜率求解加速度𝑎′。图像与纵轴的交点表示初速度。解答本题的关键要理解实验原理，掌握瞬时速度与加速度的求法：匀变速直线运动的推论。12.【答案】468.60.42小【解析】解：(1)由图像可知，弹簧的原长即为图线的横轴截距𝑙0=4𝑐𝑚．由公式𝐹=𝑘(1−10)弹簧的劲度系数为图线的斜率，𝑘=700×10−3×9.8𝑁/𝑚=68.6𝑁/𝑚．(14−4)×10−2(2)分析物体𝐴的受力，可知𝑘[(1−𝑙0)×10−2]=𝑚𝑔解得𝜇=0.42实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。故答案为：(1)4，68.6；(2)0.42，小(1)由图读出弹簧的原长；由𝐹=𝑘(1−10)计算劲度系数；(2)根据平衡条件解得动摩擦因数，实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小。本题考查了探究弹簧伸长量与所受拉力的关系实验，关键是弄清实验原理，能够根据图像求解弹簧原长和劲度系数。解：(1)在𝑣−𝑡选初速度方向为正方向1则在0～2𝑠内，𝑥=1×2×10𝑚=10𝑚方向为正方向122在内，𝑥=1×3×10𝑚=15𝑚方向为负方向223在内，𝑥=1×2×10𝑚=10𝑚方向为正方向32则在0～7𝑠内，质点运动的位移为：𝑥=𝑥1+𝑥3−𝑥2=10𝑚+10𝑚−15𝑚=5𝑚方向为正方向质点运动的路程为：𝑠=𝑥1+𝑥2+𝑥3=10𝑚+15𝑚+10𝑚=35𝑚(2)5𝑠时的瞬时速度5−=𝑣=5𝑣−𝑡图像中图像的斜率表示加速度，则𝑎=𝛥𝑣=10−(−10)𝑚/𝑠2=10𝑚/𝑠2𝛥𝑡 2答：(1)质点在0～7𝑠内运动的位移大小为5𝑚，路程为35𝑚；(2)质点在4～6𝑠内的平均速度为0𝑚/𝑠，加速度大小为10𝑚/𝑠2。【解析】(1)位移是矢量，路程是标量，则路程等于图像与横轴围成面积的代数和，位移等于图像与横轴围成面积的矢量和；在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于过程的平均速度，结合加速度的定义式完成解答。本题主要考查了𝑣−𝑡图像的相关应用，在分析过程中要注意路程和位移的区别，同时在𝑣−𝑡图像中斜率表示加速度，面积表示位移。解：(1)𝐴𝐵𝐶𝐴、𝐶𝐴=𝑇对𝐵，有𝑇=𝑚0𝑔解得𝑓1=5𝑁，方向水平向左。(2)撤去物块𝐶后，𝐴与桌面间的最大静摩擦力为𝑓𝑚𝑎𝑥=𝜇𝑀𝑔=0.2×2×10𝑁=4𝑁因𝐵的重力𝐺𝐵=𝑚0𝑔=0.5×10𝑁=5𝑁则𝐺𝐵>𝑓𝑚𝑎𝑥，则撤去物块𝐶后，物块𝐴向右运动，物块𝐴受到摩擦力大小𝑓2=𝜇𝑀𝑔=0.2×2×10𝑁=4𝑁𝐶𝐶𝐴𝐴摩擦力大小为𝑓3=𝜇(𝑀+𝑚)𝑔=0.2×(2+1)×10𝑁=6𝑁答：(1)物块𝐴受到桌面的摩擦力大小为5𝑁，方向水平向左。𝐶𝐴4𝑁；𝐶𝐶𝐴𝐴6𝑁。【解析】(1)𝐴、𝐵、𝐶均处于静止，以𝐴、𝐶整体为研究对象，根据平衡条件求物块𝐴受到桌面的摩擦力；𝐶𝐴𝐴受到摩擦力大小；𝐶𝐶𝐴𝐴受到桌面的摩擦力大小。对于摩擦力，首先要判断物体的运动状态，确定是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力可以根据平衡条件求解。滑动摩擦力由摩擦力公式求解。

答案】解：(1)第5𝑠末和第6𝑠末速度均为40𝑚/𝑠，说明匀加速到达的最大速度为𝑣𝑚=40𝑚/𝑠第3𝑠内的位移，根据位移—时间公式可得：𝑥=1𝑎𝑡2−1𝑎𝑡2，解得𝑎=10𝑚/𝑠22 3 2 2(2)赛车加速所需时间为𝑡′，则𝑡′=𝑣𝑚=40𝑠=4𝑠𝑎 10前4𝑠内通过的位移为𝑥′=1𝑎𝑡′2=1×10×42𝑚=80𝑚2 2匀速通过的位移为𝑥″=𝑣𝑚(𝑡−𝑡′)=40×(10−4)𝑚=240𝑚总总

=𝑥′+𝑥″=80𝑚+240𝑚=320𝑚答：(1)赛车加速运动的加速度大小为10𝑚/𝑠2；(2)赛车在启动后10𝑠内的位移大小为320𝑚。(1)—即可求得加速度；(2)根据速度—时间公式求得加速时间，根据位移—时间公式求得加速和匀速通过的位移，即可求得总位移。本题主要考查了匀变速直线运动，熟知运动过程，熟练运用运动学公式即可求得。16.【答案】解：(1)违章车速度减为零时运动的时间为：𝑡1=𝑣1=32𝑠=8𝑠𝑎1 4违章车减速运动的位移大小为：𝑥1=𝑣1𝑡1=32×8𝑚=128𝑚2 2违章车调头后加速𝑡2=2𝑠时经的位移大小为：𝑥2=1𝑎1𝑡2=1×4×22𝑚=8𝑚2 2