高中物理期中联考试题与解析

高中物理期中联考试题与解析引言高中物理的学习，既要仰望星空般的广阔视野，理解宇宙运行的基本法则，也要脚踏实地般的细致入微，掌握每一个概念的内涵与外延，每一条规律的适用条件与推演过程。期中考试作为学期中的一次重要检验，不仅是对前半程学习成果的总结，更是发现问题、调整方向、明确后续努力重点的关键节点。本次期中联考试题，旨在全面考察同学们对力学核心知识的掌握程度，以及运用物理思维分析和解决实际问题的能力。以下将呈现本次联考试题及详细解析，希望能为同学们的复习提供有益的参考与启示。【考试范围】本次期中考试主要涵盖以下内容：*直线运动的描述与规律*相互作用（重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解）*牛顿运动定律及其应用*曲线运动（平抛运动与匀速圆周运动初步）【试题部分】一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.关于质点，下列说法正确的是（）A.体积很小的物体都可以看作质点B.研究地球绕太阳公转时，不能将地球看作质点C.研究列车从北京到上海的运行时间时，可将列车看作质点D.研究体操运动员在空中的动作时，可将运动员看作质点2.某物体做匀变速直线运动，其v-t图像如图所示（图略，此处描述为：一条从原点出发，经过点（t1,v1）后斜向下方，与时间轴交于t2时刻）。则下列说法正确的是（）A.物体在0~t1时间内的加速度大于t1~t2时间内的加速度B.物体在0~t2时间内的位移为零C.t1时刻物体的速度方向发生改变D.物体在0~t1时间内和t1~t2时间内的平均速度大小相等3.如图所示（图略，此处描述为：一个物块静止在粗糙水平面上，受到一个斜向右上方的拉力F作用），一物体静止在粗糙水平地面上，现用一斜向右上方的拉力F拉物体，物体仍静止。则物体所受摩擦力的方向为（）A.水平向左B.水平向右C.斜向左下方D.斜向右上方4.关于惯性，下列说法正确的是（）A.物体速度越大，惯性越大B.物体质量越大，惯性越大C.只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性D.物体所受合外力越大，惯性越小5.做平抛运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（）A.速度B.加速度C.动能D.机械能6.（多选题）关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A.物体受到的合外力不为零时，其加速度一定不为零B.物体受到的合外力不为零时，其速度一定不为零C.物体的速度方向一定与所受合外力方向相同D.物体的加速度方向一定与所受合外力方向相同7.（多选题）如图所示（图略，此处描述为：一个轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端放置一个物块，系统处于静止状态），一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端放置一质量为m的物块，系统处于静止状态。现用一竖直向下的力F缓慢压物块，使弹簧再缩短一段距离后保持静止。在此过程中，下列说法正确的是（）A.物块对弹簧的压力逐渐增大B.弹簧的弹性势能逐渐增大C.力F做的功等于弹簧弹性势能的增加量D.地面对弹簧的支持力保持不变8.（多选题）一辆汽车在平直公路上由静止开始运动，其v-t图像如图所示（图略，此处描述为：图像为一条过原点的倾斜直线，到达某一速度v后变为水平直线）。则在0~t1时间内和t1~t2时间内（t1为图像转折时刻，t2为某一后续时刻）（）A.汽车的加速度大小之比为3:1（假设具体图像斜率能得出此比例，此处仅为示例，实际解析时需根据图像描述推导）B.汽车的位移大小之比为1:2（同上，假设）C.汽车牵引力的功率之比为3:1（同上，假设）D.汽车所受合外力做功之比为1:1（同上，假设）二、实验题（本题共2小题，共18分）9.（8分）某同学利用如图所示的装置（图略，描述为：打点计时器固定在长木板一端，纸带穿过打点计时器连接小车，小车另一端通过细线跨过定滑轮挂有钩码）探究小车速度随时间变化的规律。（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有定滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列器材中，必须使用的有________（填选项前的字母）。A.电压合适的交流电源B.电压合适的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平（2）若实验中所用交流电的频率为f，打出的一条纸带如图所示（图略，描述为：纸带中从左到右有连续的几个计数点A、B、C、D、E，每两个相邻计数点间还有4个点未画出，各计数点到A点的距离分别为x1,x2,x3,x4）。则打下计数点C时小车的速度大小为vC=________（用已知量和所给字母表示）。（3）由纸带求出小车的加速度后，该同学认为依据牛顿第二定律，小车所受合外力等于钩码的重力。你认为该观点是否正确？________（填“正确”或“不正确”），理由是：________________________________________________。10.（10分）某实验小组用如图所示的装置（图略，描述为：一个弹簧测力计左端固定，右端通过细线连接一个物块，物块放置在水平桌面上，另有一个弹簧测力计一端连接物块，另一端被手拉动，使物块处于静止状态，两细线与水平方向夹角分别为θ1和θ2）验证力的平行四边形定则。主要步骤如下：（1）用弹簧测力计测出物块所受重力G。（2）将方木板水平放置，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸固定在方木板上；用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。（3）用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条的结点到达某一位置O，记录下O点的位置、两个弹簧测力计的示数F1和F2以及________________。（4）只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到________，记录下弹簧测力计的示数F'和细绳的方向。（5）按选好的标度，在白纸上画出F1、F2和F'的图示。（6）为了验证力的平行四边形定则，本实验中作出F1、F2的合力F，然后比较F和________。（7）如果某次实验中，弹簧测力计的示数如图所示（图略，描述为：一个弹簧测力计，指针指向某一刻度，分度值为0.1N，读数为3.6N），则该弹簧测力计的示数为________N。三、计算题（本题共4小题，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11.（10分）一辆汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶，前方司机发现在同一车道前方50m处有一辆自行车同向匀速行驶，其速度为4m/s。汽车司机立即以大小为0.5m/s²的加速度刹车。（1）汽车刹车后，经过多长时间速度减为与自行车相同？（2）通过计算判断两车是否会相撞？若不相撞，求出两车之间的最小距离。12.（12分）如图所示（图略，描述为：一个倾角为θ的固定光滑斜面，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。一质量为m的物块从斜面上某一高度处由静止释放，物块与挡板碰撞后原速率弹回，物块上滑到某一位置后再次下滑，如此反复。已知物块第一次碰撞挡板前的速度大小为v0）。（1）求物块释放时距离斜面底端的高度h；（2）若物块与挡板碰撞的时间极短，求碰撞过程中挡板对物块的冲量大小和方向；（3）若斜面不光滑，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块第一次下滑到斜面底端时速度大小变为v（v<v0），求物块沿斜面下滑的过程中克服摩擦力做的功。13.（14分）如图所示（图略，描述为：水平桌面上，一个质量为M的长木板A，其右端有一固定挡板，挡板上连接一轻弹簧。长木板上放置一质量为m的小物块B，物块B与弹簧左端不相连。初始时，长木板A与物块B均静止，弹簧处于原长。现给物块B一个水平向左的初速度v0，使其向左运动压缩弹簧，当弹簧被压缩到最短时，物块B与长木板A相对静止。已知物块B与长木板A之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计长木板与地面间的摩擦。（1）求弹簧被压缩到最短时，长木板A和物块B的共同速度大小v；（2）求此过程中弹簧弹性势能的最大值Ep；（3）若在物块B压缩弹簧到最短后，突然撤去物块B与长木板A之间的摩擦力，求此后弹簧恢复原长时，物块B和长木板A的速度大小。14.（14分）如图所示（图略，描述为：一个竖直平面内的光滑圆形轨道，半径为R，轨道最低点与一水平粗糙轨道相切于B点。一质量为m的小滑块（可视为质点）从水平轨道上的A点以初速度v0向右运动，经过B点后沿圆形轨道运动。已知A、B两点间的距离为L，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ。重力加速度为g。（1）若滑块恰好能通过圆形轨道的最高点C，求滑块在A点的初速度v0的大小；（2）在（1）问的条件下，求滑块经过圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小；（3）若滑块从A点以另一初速度vA出发，运动到圆形轨道最高点C时对轨道的压力大小为mg，求此过程中滑块克服摩擦力做的功Wf。【解析部分】一、选择题1.答案：C解析：质点是一个理想化模型，当物体的形状和大小对所研究的问题影响可以忽略不计时，物体可以看作质点。A选项，体积很小的物体不一定能看作质点，例如研究原子内部结构时，原子虽小但不能看作质点，故A错误。B选项，研究地球绕太阳公转时，地球的大小远小于日地距离，地球的形状和大小可以忽略，能看作质点，故B错误。C选项，研究列车从北京到上海的运行时间时，列车的长度远小于两地距离，可将列车看作质点，故C正确。D选项，研究体操运动员在空中的动作时，运动员的肢体动作是研究的核心，其形状和大小不能忽略，不能看作质点，故D错误。2.答案：D解析：v-t图像的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。根据描述，0~t1时间内图线斜率为正（假设为倾斜向上），t1~t2时间内斜率为负（倾斜向下），但题目未明确两段斜率的绝对值大小关系，故A选项中“加速度大小”无法直接比较，A错误。0~t2时间内，图线与时间轴围成的面积（代数和）是否为零取决于两段面积是否相等且符号相反，题目描述未明确，B错误。t1时刻物体的速度仍为正（假设原速度方向为正），只是开始减速，速度方向未改变，C错误。对于匀变速直线运动，平均速度等于初末速度的算术平均值。0~t1时间内，初速度为v0（假设为0，因为从原点出发），末速度为v1，则平均速度v_avg1=(v0+v1)/2=v1/2。t1~t2时间内，初速度为v1，末速度为v2（假设为0，与时间轴交于t2），则平均速度v_avg2=(v1+v2)/2=v1/2。故两段时间内平均速度大小相等，D正确。3.答案：A解析：对物体进行受力分析。物体受到重力G、拉力F（斜向右上方）、支持力N（竖直向上，或有倾角？不，支持力垂直于接触面，水平地面，所以支持力竖直向上）和静摩擦力f。由于拉力F有水平向右的分力F_x=Fcosθ（θ为F与水平方向夹角）。物体静止，合力为零，在水平方向上，F_x必然有一个向左的力与之平衡，这个力只能是静摩擦力f。因此，静摩擦力方向水平向左，A正确。4.答案：B解析：惯性是物体保持原有运动状态（静止或匀速直线运动）的性质，其唯一量度是物体的质量。质量越大，惯性越大，与物体的速度、受力情况、运动状态无关。故A、C、D错误，B正确。5.答案：BD解析：平抛运动是只受重力作用的曲线运动。速度是矢量，其大小和方向时刻在变化（水平方向匀速，竖直方向匀加速），A错误。加速度为重力加速度g，方向竖直向下，大小和方向均保持不变，B正确。动能与速度大小的平方成正比，速度大小变化，动能变化，C错误。由于只有重力做功，机械能守恒，即机械能保持不变，D正确。6.答案：AD解析：根据牛顿第二定律F合=ma，合外力不为零，则加速度a一定不为零，A正确。物体受到合外力不为零时，速度可能为零，例如将物体竖直向上抛出，到达最高点时速度为零，但合外力（重力）不为零，B错误。加速度方向一定与合外力方向相同，但速度方向不一定，例如减速运动时，速度方向与合外力方向相反，C错误，D正确。7.答案：AB解析：初始状态，物块静止，弹簧弹力等于物块重力mg。用竖直向下的力F缓慢压物块，物块始终处于平衡状态。对物块受力分析：重力mg、向下的力F、向上的弹簧弹力F弹。则F弹=mg+F。F增大，F弹增大，根据牛顿第三定律，物块对弹簧的压力也增大，A正确。弹簧被压缩量增大，弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，B正确。力F做的功与物块重力做的功之和等于弹簧弹性势能的增加量（因为缓慢压，动能变化为零，根据功能关系：W_F+W_G=ΔE_p弹，W_G=-mgh，h为压缩距离），故C错误。对弹簧和物块整体受力分析：总重力（M弹g+mg，M弹为弹簧质量，通常轻弹簧质量不计，则为mg）、向下的力F、地面的支持力