吉林省长春市二实高2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题（含答案）

长春市二实高2023-2024学年高一上学期期中考试
物理试卷
考生注意：
1.满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围：人教版必修一第一章~第三章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项正确，每题4分；第8~10题有多项符合要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.中国传统古诗词文化具有强大的文化生命力和影响力，部分古诗词描述的自然图景隐含着一些物理原理.下列古诗词中对物体运动的描述，可以以地面为参考系的是（ ）
A.一江春水向东流 B.卧看满天云不动，不知云与我俱东
C.两岸青山相对出 D.巍巍青山两岸走
2.下列关于加速度的描述正确的是（ ）
A.由加速度的定义式可知，加速度与速度变化量成正比
B.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
C.加速度的方向与的方向可以相同也可以相反
D.加速度为一个恒定的负值时，物体可能做匀加速直线运动
3.某地在规划建设新的通用航空机场，已知飞机在跑道起飞时可以看做初速度为零的匀变速直线运动，飞机在跑道上的加速时间约为，最小起飞速度为，若从经济适用角度来考虑，下列跑道长度比较合适当地实际情况的是（ ）
A. B. C. D.
4.“掰手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏.如图所示，甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏，关于他们的手之间的力，下列说法正确的是（ ）
A.甲而赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.只有当甲、乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C.甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D.无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小总是等于乙手对甲手的作用力大小
5.如图所示，位于固定的倾角的光滑斜面上的一质量为的物块，受到一沿斜面向上的拉力的作用，沿斜面匀速上滑.则拉力的大小为（ ）
A. B. C. D.
6.如图所示，有5个力作用于同一点，表示这5个力的有向线段恰好构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知，则这5个力的合力大小为（ ）
A. B. C. D.
7.如图所示，质量为的体操运动员在自由操比赛时，有两手臂对称支撑、竖直倒立静止的比赛动作，此时设两臂夹角为，重力加速度大小为，则（ ）
A.若不同时，体操运动员受到的合力不同
B.若不同时，体操运动员双手受地面支持力可大于
C.若时，体操运动员单手所受地面的支持力大小为
D.若时，体操运动员单手所受地面的支持力大小为
8.将一个的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力方向与成角，另一个分力为，则下列说法正确的是（ ）
A.的方向不可能与平行 B.的大小不可能小于
C.的大小不可能小于 D.的方向与垂直时，最小
9.如图所示，、两物体的重力分别是，.用细线悬挂在顶板上，放在水平面上，、间轻弹簧中的弹力，则细线中的张力及对地面的压力的可能值分别是（ ）
A.和 B.和0 C.和 D.和
10.假设短跑运动员在某次百米训练时从静止开始做匀加速直线运动，第内的位移为，第内的位移为，加速后达到最大速度，然后一直做匀速运动到达终点.下列对短跑运动员上述的运动分析，说法正确的是（ ）
A.运动员做匀加速运动的加速度大小为
B.运动员加速第的位移大小为
C.运动员奔跑的最大速度为
D.运动员这次训练的成绩为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（7分）某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：应用所学的“探究弹力和弹簧伸长的关系”的方法测定砝码盘的质量和弹簧的劲度系数.
（1）将弹簧自然悬挂在铁架台上，刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______（填“水平”或“竖直”）方向；
（2）弹簧自然悬挂，待其静止时，长度记为；弹簧下端挂上砝码盘，在砝码盘中每次增加质量为的砝码，弹簧长度依次记为、、……
（3）该同学以砝码的总质量为纵轴，以弹簧长度为横轴，作出图像如图所示；图中的是已知量，重力加速度已知，则由图可知弹簧的劲度系数______；砝码盘的质量______
12.（8分）某物理兴趣小组同学利用如图甲所示的“气垫导轨”和“光电计时器”来研究滑块的匀变速直线运动.实验步骤如下：
①用刻度尺测量滑块上遮光条的宽度和两光电门间的距离；
②释放左侧的槽码，滑块向左做加速运动，通过光电门1时的时间为，通过光电门2时的时间为；
③保持光电门1的位置不变，左右移动光电门2的位置，并测量多组值，以为纵坐标，为横坐标，绘制出图像.
甲 乙 丙
回答下列问题：
（1）用刻度尺测量的遮光条的宽度如图乙所示，则______；
（2）若绘制的图像如图丙所示，则______，物块运动的加速度大小为______（结果均保留两位有效数字）；
（3）下列方法可以减小实验误差的是______（填标号）.
A.适当地增大遮光条的宽度
B.换用更光滑的气垫导轨
C.多次测量遮光条的长度，取平均值
13.（10分）“喷气式汽车”是指用喷气发动机，依靠向后喷出的高速气体的反冲，获得向前的动力的汽车.假设某次道路上测试，“喷气式汽车”从静止开始，向后喷出气体后，汽车获得大小为的加速度向前做匀加速直线运动，后关闭发动机，汽车向前减速滑行后停下，减速过程可看作是匀减速直线运动，求：
（1）“喷气式汽车”整个运动过程所经过的时间；
（2）请在答题卡相应位置绘制出“喷气式汽车”在整个运动过程中的图像；
（3）“喷气式汽车”在第末到第2个末间的平均速度大小.
14.（11分）猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物，捕猎时能达到最大时速.在一次捕猎过程中，猎豹发现它的正前方的地方有一只羚羊，开始以加速度加速至最大时速追击羚羊，羚羊在后察觉有天敌追击自己，就以加速度加速至最大时速向正前方逃跑.现为了简便处理，不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作，两者均可看作质点且只做直线运动.
（1）求猎豹在其加速过程中所用的时间和位移；
（2）求猎豹开始追击羚羊捕猎后第末，猎豹与羚羊之间的距离；
（3）若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为，后精疲力尽以做匀减速运动，羚羊一直按照最高时速逃跑，根据所学知识计算分析本次猎豹是否能捕猎成功.
15.（18分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态.（已知，，取.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）求轻绳、受到的拉力；
（2）分析物体乙受到的摩擦力；
（3）若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为，三段轻绳能承受的最大拉力均为，则欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断，求物体甲的质量的最大值.
长春市二实高2023-2024学年高一上学期期中考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1.A “一江春水向东流”可以说是水相对地面向东运动，A正确；“卧看满天云不动，不知云与我俱东”“两岸青山相对出”“巍魏青山两岸走”均是以作者所乘坐的交通工具（船）为参考系的，BCD错误.
2.D 为物理量之比定义式，不能说与成正比，A错误；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，B错误；由加速度的定义式可知，加速度的方向与的方向一定相同，C错误；加速度为一个恒定的负值时，若初速度也为负值，则物体可能做匀加速直线运动，D正确.
3.C 由题意可知，飞机的最小起飞速度为，已知加速时间为，则加速过程中的加速度为，根据，解得，结合考虑到经济适用的实际情况，故C选项比较合适.
4.D 甲、乙之间的相互作用力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上，D正确.
5.B 物块受到一沿斜面向上的拉力，，B正确.
6.B
7.D 体操运动员静止，所受重力、支持力的合力为0，即：，则，ABC错误，D正确.
8.ABD 9.AC
9.AB 由位移差公式，，，，代入数据解得，A正确；第位移，B正确；他奔跑的最大速度，C错误；匀加速位移，匀速的位移，则匀速的时间，总成绩，D错误.
10.（1）竖直（2分） （3）（2分） （3分）
解析：（1）弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直方向；
（3）因为，整理得，所以有，
解得，.
12.（1）1.00（2分） （2）0.050 0.20（各2分） （3）C（2分）
解析：（1）毫米刻度尺要估读最小刻度的下一位，因此遮光条的读数为；
（2）滑块通过光电门1时的速度为，通过光电门2时的速度为，由速度位移关系，即，联立上述各式整理可得，通过图像分析可得，，解得，；
（3）适当地减小遮光条的宽度可以更精确地用平均速度代替瞬时速度，A错误；该实验与气垫导轨的粗 程度无关，B错误；多次测量可以有效地减小偶然误差，C正确.
13.解：（1）汽车匀加速达到的最大速度（1分）
设匀减速运动的时间为，位移（1分）
（1分）
代入数据解得（1分）
汽车运动的总时间（1分）
（2）“喷气式汽车”在整个运动过程中图像如图所示（1分）
（3）汽车第末到第末的位移为，可利用逆向思维计算
（1分）
汽车在第2个内做匀加速直线运动，设该段位移为
汽车匀减速的加速度大小（1分）
（1分）
则在第末到第2个末间的平均速度大小（或，或根据（2）中的图像用面积法求解亦可，1分）
14.解：（1）猎豹达到的最大时速
则达到最大时速所需要的时间为（1分）
根据匀变速直线运动位移与时间关系的表达式（1分）
（2）猎豹在第时的位移为
则猎豹在前的总位移为（1分）
羚羊达到的最大时速为
达到最大时速需要的时间为
羚羊在前中有的反应时间，故羚羊在内先静止，后做匀加速运动至最大时速
则羚羊的位移为（1分）
故第后，猎豹与羚羊之间的位移为（1分）
（3）按题意分析，猎豹只有在最高时速达到极限时间前或者在做减速运动时与羚羊的最大时速相同前追上羚羊才能捕猎成功，其他情况均不能成功
故先分析在猎豹极限时间前是否可以捕猎成功
猎豹在前的位移为（1分）
羚羊在前的位移为（1分）
则在猎豹达到极限时间时猎豹与羚羊之间的距离为（1分）
故猎豹在极限时间内未能追上羚羊
再计算分析猎豹做减速运动时的情况
猎豹减速时与羚羊同速度时需要的时间为
根据
解得猎豹的位移为（1分）
羚羊的位移为（1分）
则此时猎豹与羚羊之间的距离为（1分）
故猎豹能追上羚羊，此次捕猎可以成功（或用面积法进行求解也可）
15.解：（1）对结点，作出力图如图，由平衡条件有：
（2分）
由牛顿第三定律轻绳受到的拉力为（1分）
（2分）
由牛顿第三定律轻绳受到的拉力为（1分）
（2）对于乙物体，根据共点力的平衡条件可知摩擦力为：
（2分），方向水平向左（2分）
（3）当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值为：
（2分）
此时绳的拉力大小为：，所以此时绳子已经拉断（2分）
因此欲使物体乙在水平面上不滑动同时绳子不断，则不断即可，由此得到物体甲的最大重力为：（2分）
所以物体甲的质量最大不能超过（2分）