山西省名校2022-2023学年高一上学期物理期中联合考试试卷

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山西省名校2022-2023学年高一上学期物理期中联合考试试卷
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
1．（2分）2021年10月16日0时23分，我国“神舟十三号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射，
之后进入预定轨道，并与“天和”核心舱实施自主快速径向交会对接。

根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A ．“神舟十三号”飞船在与“天和”核心舱对接的过程，可将它们视为质点
B ．对接成功后，以空间站为参考系，“神舟十三号”飞船是运动的
C ．2021年10月16日0时23分指的是时刻
D ．对接成功后，飞船与空间站绕地球一周的位移为轨迹的周长
2．（2分）某人骑自行车在平直的路面上行驶，下列有关此人运动速度的说法正确的是（ ）
A ．若此人在某秒末的速度为5m/s ，则此人在这1s 内的位移一定为5m
B ．若此人通过某段位移的平均速度为5m/s ，则此人在通过前半段位移的平均速度一定为2.5m/s
C ．若此人在某秒内的平均速度为5m/s ，则此人在这1s 内的位移一定为5m
D ．若此人在10s 内的平均速度为5m/s ，则此人在任意1s 内的位移一定为5m
3．（2分）一物体以初速度v 0=30m/s 从斜面底端沿斜面向上做匀减速直线运动，当上滑的距离x 0=
50m 时，速度大小减为v 1=10m/s ，物体恰好滑到斜面顶端停下。

下列有关该运动过程的说法正确的是（ ）
A ．物体的加速度大小为6m/s 2
B ．斜面的长度为56.25m
C ．物体在斜面上运动的时间为5s
D ．最后1s 内物体运动的位移大小为2m
4．（2分）汽车停在水平路面上，下列说法正确的是（ ）
A ．汽车受到路面向上的弹力，是路面发生形变后要恢复原状而对汽车产生的力
B ．汽车受到路面向上的弹力，是汽车发生形变产生的
C ．路面很硬，所以路面没有发生形变
D ．路面受到向下的压力，是因为汽车的重力作用在了路面上
5．（2分）将篮球从高1.8m 处由静止释放，篮球下落到水平地面后反弹，已知篮球每次反弹前、后的
速率之比为5：4，篮球在空中运动时，加速度大小始终为10m/s 2，方向竖直向下。

每次篮球和地面作用时间均不计，下列说法正确的是（ ）
A ．篮球刚开始下落至第一次上升到最高点的时间为1.2s
B ．篮球上升的最大高度为1.44m
C ．篮球第一次落地的速度为8m/s
D ．篮球上升的最大高度为1.152m
6．（2分）如图所示，甲、乙为两根完全相同的轻质弹簧，甲弹簧一端固定在天花板上，另一端悬挂
一质量为mA 的物块；乙弹簧一端固定在水平地面上，另一端连接一质量为m B 的物块，两物块止时，测得甲、乙两根弹簧的长度分别为l 1和l
2，已知重力加速度大小为g ，两弹簧均在弹性限度内，则这两根弹簧的劲度系数为（ ）
A ．(m A +m
B )g
l 1−l 2
B ．
(m A −m B )g
l 1−l 2
C ．
(m A +m B )g
l 1+l 2
D ．
(m A −m B )g
l 1+l 2
7．（2分）某汽车做匀加速直线运动，从某时刻起开始计时，在经过两个连续相同的时间内，速度的
增量均为Δv =5m/s ，汽车运动的位移大小分别为x 1=12m ，x 2=32m ，则汽车的加速度大小为（ ）
A ．2.5m/s 2
B ．1.25 m/s 2
C ．5 m/s 2
D ．4 m/s 2
(共3题；共9分)
8．（3分）下列关于弹力与摩擦力的说法正确的是（）
A ．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
B ．有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力
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……○…………装…………○※※请※※不※※要※※在※※装※※……○…………装…………○C ．滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同 D ．同一接触面上产生的弹力与摩擦力方向一定垂直
9．（3分）某汽车从静止开始做匀加速直线运动，在第5s 内汽车的平均速度大小为18m/s ，下列说法
正确的是（ ）
A ．汽车在第3s 初到第5s 末的位移大小为42m
B ．汽车在第3s 初到第5s 末的平均速度大小为16m/s
C ．汽车的加速度大小为4m/s 2
D ．汽车第7s 末的速度大小为28m/s
10．（3分）一汽车以72km/ℎ的速度沿平直公路行驶，司机看见障碍物经一段反应时间后立即刹车，
从司机看见障碍物开始计时，经反应时间Δt 1=0.8s 后汽车开始做匀减速直线运动，加速度大小a =5m/s 2，司机看见障碍物时汽车距障碍物s =60m 。

下列说法正确的是（ ） A ．汽车在反应时间内的位移大小与减速运动过程的位移大小之比为2：5 B ．汽车在刹车后第1s 内的位移大小为19.8m C ．汽车不会撞上障碍物
D ．汽车在刹车后第5s 内的位移为0
(共2题；共14分)
11．（6分）某同学用如图甲所示的装置来研究自由落体运动。

图乙是实验中利用打点计时器打出的一
条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计时点，从左到右，相邻两计时点之间的距离依次为x 1=9.6mm ，x 2=13.4mm ，x 3=17.3mm ，x 4=21.1mm ，相邻两计时点的时间间隔为T ，打点计时器所接电源的频率为50Hz ．
（1）（2分）通过对纸带的分析可知，自由落体运动是 （填“匀速”或“匀变速”）运动。

判
断依据是 。

（2）（2分）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达式为a = （用已知物理量符号表示），加速度大小a = m/s 2（结果保留两位有效数字）。

（3）（2分）打点计时器打下F 点时重物的速度表达式为v F = （用已知物理量符号表示），速度大小v F = m/s （结果保留两位有效数字）。

12．（8分）某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，设计了如下的实验。

所用的钩码质量
均为30g ，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，然后再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长，并算出弹簧的形变量，将数据填在了下面的表格中。

（设弹簧始终未超过弹性限度，取重力加速度大小g =10m/s 2，结果均保留两位小数）
请回答下列有关问题：
（1）（2分）请根据实验数据在如图所示的坐标纸上，作出弹簧弹力大小F 跟弹簧的长度L 之间的关系图像。

（2）（2分）该弹簧的劲度系数k= N/m 。

（3）（2分）在弹性限度内，若在该弹簧的下端挂上一个300g 的钩码，则其形变量ΔL 为 cm 。

（4）（2分）F −L 图像与横轴交点的物理意义是 。

(共3题；共30分)
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…………装…………校：___________ 姓名： 考号：____…………装…………13．（10分）木杆长L =0.6m ，在空中悬挂，木杆下方有一个高ΔH =1m 的窗户（下边缘距水平地面
的高度约为0．8m ），窗户的上边缘距木杆的下端H =0.2m ，前断悬线，使木杆开始做自由落体运动，取重力加速度大小g =10m/s 2，求：
（1）（5分）木杆下端刚下落到窗户上边缘时的速度大小v 1； （2）（5分）木杆穿过窗户的时间。

14．（10分）如图所示，位于水平桌面上的物体A 的质量为2kg ，跨过定滑轮的轻绳将质量为3kg 的
物体B 与物体A 相连，连接物体A 和B 的两段绳都是水平的。

已知物体A 与B 之间的动摩擦因数μ1=0.2，物体B 与桌面之间的动摩擦因数μ2=0.5。

滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计。

若用一水平向右的力F 拉物体A ，使它做匀速运动。

取重力加速度大小g =10m/s 2，求：
（1）（5分）绳子的拉力T ； （2）（5分）拉力F 。

15．（10分）蓝牙是一种无线技术，可实现固定设备、移动设备之间的短距离数据交换。

某同学用安
装有蓝牙设备的玩具汽车A 、B （均视为质点，且在图中未画出）进行实验，在间距d =5 m 的两条平直轨道上，A 车自O 1点从静止开始以大小a =2m/s 2的加速度匀加速向右运动，B 车自O 2点前方x 0=10 m 处的O 3点以大小v 0=4m/s 的速度向右做匀速直线运动，O 1、O 2连线与轨道垂直，两车间的距离超过13 m 时，两车无法实现通信，忽略信号传递的时间。

求：（答案均可用根式表示）
（1）（5分）当B 车在A 车前，两车间的最大距离； （2）（5分）两车能通信的最长时间。

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答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．“神舟十三号”飞船在与“天和”核心舱对接时，两者校准的位置不能差分毫，此时接孔的形状、大小、位置均要准确，所以不能将它们视为质点，A不符合题意；
B．对接成功后，两者相对静止，B不符合题意；
C.2021年10月16日0时23分指的是时间轴上的某一点，为时刻，C符合题意；
D．飞船绕地球一圈又回到之前的位置，所以位移为0，但路程不为0，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】当物体的大小和形状对问题的研究没有影响时该物体可看做质点，结合位移和路程的定义进行分析判断。

2．【答案】C
【解析】【解答】A．若此人在某秒末的速度为5m/s，但是此人在这1s内的平均速度不一定是
5m/s，则此人在这1s内的位移不一定为5m，A不符合题意；
B．若此人通过某段位移的平均速度为5m/s，则此人在通过前半段位移的平均速度不能确定，B不符合题意；
C．若此人在某秒内的平均速度为5m/s，则此人在这1s内的位移一定为5m，C符合题意；D．若此人在10s内的平均速度为5m/s，但是在每一秒内的运动情况不能确定，则此人在任意1s 内的位移不一定为5m，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及平均速度的定义式得出1s内的位移以及前半段位移的平均速度。

3．【答案】B
【解析】【解答】A．由运动学公式可得2ax=v12−v02，解得a=-8m/s2，物体的加速度大小为8m/s2，A不符合题意；
B．由运动学公式可得2aL=v02，解得L=56.25m，B符合题意；
C．物体在斜面上运动的时间为t=v0
a=3.75s，C不符合题意；
D．最后1s前物体运动的位移大小为x′=v0(t−1)+12a(t−1)2=52.25m，最后1s内物体运动的位移大小为Δx=L−x′=4m，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】结合匀变速直线运动的位移与速度的关系得出加速度的大小以及斜面的长度，通过匀变速直线运动的位移与时间的关系得出最后1s内的位移。

4．【答案】A
【解析】【解答】AB．汽车受到路面向上的弹力，是由于路面发生形变后要恢复原状而对汽车产生的力，A符合题意，B不符合题意；
C．由于路面很硬，所以路面发生得形变很微小，但也有形变，C不符合题意；
D．路面受到向下的压力，是因为汽车对路面的压力作用在了路面上，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】受力物体的弹力是由于施力物体发生形变而产生的，路面受到向下的压力是因为汽车对路面压力作用在了物体上。

5．【答案】D
【解析】【解答】C．篮球第一次落地的速度为v1=√2gℎ1=√2×10×1.8=6m/s，C不符合题意；
A．反弹速度v2=0.8×6m/s=4.8m/s，反弹到最高点的时间t2=
v2
g=0.48s，下落时间t1=
v1
g=
0.6s，则篮球刚开始下落至第一次上升到最高点的时间为1.08s，A不符合题意；
BD．篮球上升的最大高度为ℎ
2
=
v22
2g=
4.82
20m=1.152m
，B不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出篮球第一次落地时的速度以及上升的最大高度，结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出反弹到最高点的时间和下落的时间，
6．【答案】A
【解析】【解答】设弹簧原长为l0，劲度系数为k，则对甲图m A g=k(l1−l0)，对乙图m B g=
k(l0−l2)，联立解得k=
(m A+m B)g
l1−l2
故答案为：A。

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【分析】根据胡克定律以及共点力平衡得出两根弹簧的劲度系数表达式。

7．【答案】B
【解析】【解答】在经过两个连续相同的时间内，速度的增量均为 Δv =5m/s ，汽车运动的位移大小
分别为 x 1=12m ，x 2=32m ，则 x 2−x 1=at 2，Δv =at 解得a=1.25 m/s 2 故答案为：B 。

【分析】利用邻差公式结合速度公式可以求出加速度的大小。

8．【答案】B,D
【解析】【解答】A ．滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，可能与物体的运动方向相同，即不一定总
是阻碍物体的运动。

A 不符合题意；
B ．有弹力不一定有摩擦力，如静止在地面上的物体受到地面的支持力，但并没有受到摩擦力。

而有摩擦力的条件是接触面粗糙、接触面间存在弹力、物体与接触面间存在相对运动或相对运动趋势，即有摩擦力一定有弹力，B 符合题意；
C ．滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，如物体由静止放在匀速运动的水平传送带上时，受到的摩擦力充当动力，使物体加速运动起来，与物体的运动方向相同，C 不符合题意；
D ．弹力的方向与接触面垂直，而摩擦力方向沿着接触面，所以同一接触面上产生的弹力与摩擦力方向一定垂直，D 符合题意。

故答案为：BD 。

【分析】滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，与运动的方向可能相反，也可能相同，量接触物体间有摩擦力一定有弹力，弹力的方向与接触面垂直。

9．【答案】A,C,D
【解析】【解答】C ．在第 5s 内汽车的平均速度大小为 18m/s ，可知在t =4.5s 时刻的瞬时速度为v 4.5=18m/s ，汽车的加速度 a =v 4.5t 4.5
=18
4.5m/s 2=4m/s 2 ，C 符合题意；
AB ．汽车在第 3s 初（第2s 末）到第 5s 末的平均速度 v ̅=
at 2+at 52=4×2+4×5
2
m/s =14m/s ，第 3s 初（第2s 末）到第 5s 末位移大小为 x =v̅Δt =14×3m =42m ，A 符合题意，B 不符合题意；
D ．汽车第 7s 末的速度大小为 v 7=at 7=28m/s ，D 符合题意。

故答案为：ACD 。

【分析】根据平均速度的定义式以及加速度的定义式的好处汽车的加速度，利用匀变素质县运动的平均速度的表达会得出汽车在第 3s 初（第2s 末）到第 5s 末的平均速度和位移。

结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出第 7s 末的速度。

10．【答案】A,C,D
【解析】【解答】AC ．汽车在反应时间内的位移大小 x 1=v 0Δt 1=16m
减速运动过程的位移大小 x 2=
v 022a =2022×5m =40m
则大小之比为2：5，因 x 1+x 2=56m <s =60m 汽车不会撞上障碍物，AC 符合题意；
B ．汽车在刹车后第 1s 内的位移大小为 s 1=v 0t 1−12at 12=20×1−12
×5×12=17.5m B 不符合题意；
D ．汽车停止运动的时间 t 0=v
0a
=4s
则在第 5s 内的位移为0，D 符合题意。

故答案为：ACD 。

【分析】根据匀变速直线运动的位移与速度的关系以及相遇追击判断汽车会不会撞上障碍物，结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及速度与时间的关系进行分析判断正确的选项。

11．【答案】（1）匀变速；相邻段落之间的位移差近似相等 （2）(x 3+x 4)−(x 1+x 2)
4T
2；9.6
（3）x 3+x
42T
；0.96
【解析】【解答】（1）根据测得的数据，通过计算可知，相邻段落之间的位移差近似相等，约为
3.8mm ，则说明自由落体运动是匀变速运动； （2）根据纸带，用逐差法求得重物的加速度大小 a =
(x 3+x 4)−(x 1+x 2)
4T 2
根据题意可知 T =1f =0.02s ，则有 a =(17.3+21.1)×10−3−(9.6+13.4)×10
−34×0.02
2
m/s 2≈9.6m/s 2 （3）匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，打点计时器打下F 点时重物的速度大小
表达式为 v F =x 3+x
42T ，代入数值可知 v F =(17.3+21.1)×10−32×0.02
m/s =0.96m/s
【分析】（1）自由落体运动是匀变速直线运动，因为相同时间间隔内位移差近似相等；
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…○…………装……………………○……※※请※※不※※要※※在※※装※答※※题※※
…○…………装……………………○………（2）利用匀变速直线运动的逐差法得出加速度的大小；
（3）结合中间时刻的瞬时速度等于这段时间内平均速度得出F 点的速度。

12．【答案】（1）
（2）18.75 （3）16.00 （4）弹簧的原长
【解析】【解答】（1）根据实验数据，弹簧弹力大小F 跟弹簧的长度L 之间的关系图像如下图所示
（2）该弹簧的劲度系数 k =F ΔL = 1.8
0.096
N/m =18.75N/m
（3）若在该弹簧的下端挂上一个300g 的钩码，则其形变量为 ΔL ′=3
18.75
m =16.00cm
（4） F −L 图像与横轴交点的物理意义是弹簧的原长。

【分析】（1）利用表格数据进行描点连线； （2）利用图像斜率可以求出劲度系数的大小； （3）利用胡克定律可以求出弹簧形变量的大小； （4）图像与横轴交点代表弹簧原长的大小。

13．【答案】（1）解：木杆下端刚下落到窗户上边缘时的速度大小 v 1=√2gH =√2×10×0.2m/s =
2m/s
（2）解：木杆穿过窗户的时间 t =√2(L+H+ΔH)g −√2H g =√2×1.810s −√2×0.210
s =0.4s
【解析】【分析】（1）利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出 木杆下端刚下落到窗户上边缘时
的速度 ；
（2）结合匀变速直线运动的位移与时间的关系得出木杆穿过窗户的时间。

14．【答案】（1）解：物体A 向右匀速运动时，物体B 向左匀速运动，对A 进行受力分析，如图甲所
示
水平方向 F =T +f BA 竖直方向 F NBA =m A g 摩擦力 f BA =μ1F NBA 解得 f BA =μ1m A g =4N 对B 进行受力分析，如图乙所示
水平方向 T =f AB +f B 竖直方向 F NB =m B g +F NAB 摩擦力 f B =μ2F NB
由牛顿第三定律有 f BA =f AB
解得 T =(μ1+μ2)m A g +μ2m B g T =29N
（2）解：拉力为 F =(2μ1+μ2)m A g +μ2m B g =33N
【解析】【分析】（1）由于物体A 做匀速直线运动，利用物体A 的平衡方程结合物体B 的平衡方程可
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以求出绳子拉力的大小；
（2）已知系统处于平衡，利用平衡方程可以求出拉力F 的大小。

15．【答案】（1）解：开始时B 车的速度大，则AB 之间的距离逐渐增大，当两者速度相等时，距离最
大，设经过时间 t ，两车的速度相等，速度关系满足 v 0=at 解得 t =2 s
由运动学规律可知，A 车的位移大小 x A =12at 2=12×2×22m =4 m
B 车的位移大小 x B =v 0t =4×2 m =8 m 由几何关系有 (x B +x 0−x A )2+d 2=x m 2 解得 x m =√221m
（2）解：设经过时间 t ′ ，两车相距 x =13 m ， 由运动学规律可知A 车的位移大小 x ′A =12
at ′2
B 车的位移大小 x ′B =v 0t ′
当B 车在前、A 车在后时，由几何关系 (x ′B +x 0−x ′A )2+d 2=x 2 即 t ′2−4t ′+2=0
解得 t ′1=(2−√2)s ， t ′2=(2+√2)s
当A 车在前、B 车在后时，由几何关系有 (x ′A −x 0−x ′B )2+d 2=x 2 即 t ′2−4t ′−22=0
解得 t ′3=(2+√26)s ， t ′4=(2−√26)s （舍去） 显然，两车能通信的时间段为 0~t ′1 ， t ′2~t ′3
故两车能通信的时间 Δt =t ′1+t ′3−t ′2=(2+√26−2√2)s
【解析】【分析】（1）结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及匀速直线运动的规律和几何关系得
出两车间的最大距离；
（2）结合匀变速直线运动的位移与时间的关系和匀速直线运动的规律和几何关系得出 两车能通信的最长时间。