湖南省三湘名校2022-2023学年高一上学期期中联考物理试题及答案(含解析)

2022年高一期中考试
物理试题
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．如图所示，一位同学站在水平的船面上，用竹杆向后推岸边，小船向前运动，人和船之间没有相对运动．则（ ）
A ．人对船可能有滑动摩擦力
B ．杆发生形变，杆对船产生弹力
C ．人对船的压力方向竖直向上
D ．人对杆的力和杆对人的力是一对作用力与反作用力
2．为了测量一细绳的长度，某同学在没有刻度尺的情况下，设计了一个使用秒表就可以测量细绳长度的方案．他找来两个相同的小球A 和B ，在楼顶由静止释放小球A ，测得小球的下落时间约
2.5s ．把A 和B 两小球分别拴在细绳两端，手持A 球，让小球B 自然下垂，小球A 再次从第一次的位置由静止释放后，测得两球的落地时间差约为0.5s ，不计空气阻力，重力加速度g 取2
10m/s ，则细绳的长度约为（ ）
A ．6m
B ．11m
C ．17m
D ．22m
3．甲、乙两车在0t 时位于同一地点，在平直的公路上同向运动的速度v 随时间t 变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A ．乙开始运动时，甲正好运动了2m
B ．乙从运动开始，经3s 后刚好追上甲
C ．甲、乙相遇之前的最大距离为4m
D ．乙超过甲后，甲、乙可能再次相遇
4．如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg 的木块，A 端的拉力均匀增加，10~t 时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在2t 后做匀速
直线运动．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（ ）（取2
10m/s g =）
A ．当 6.0N F =时，木块与水平面间的摩擦力18.0N f =
B ．若继续增大拉力至10.0N F =，则木块与水平面间的摩擦力210.0N f =
C ．木块与水平面间的动摩擦因数为0.16μ=
D ．木块与水平面间的动摩擦因数为0.17μ=
5．一高铁在甲地与乙地之间（距离足够远）运行，高铁正常行驶速度为0v ．现在两地间增设一停靠站，停车时间为0t ，设高铁启动加速、停靠减速的加速度大小都是a ，则增设停靠站点后高铁相对此前运行时间增加了（ ）
A ．00v t a +
B ．02t
C ．002v t a +
D ．0022v t a
+ 6．如图所示为一质点做匀变速直线运动的
21x t t -图像．由图可得，质点的加速度大小为（ ）
A ．22m /s
B ．24m /s
C ．26m /s
D ．2
8m /s
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
7．如图所示，用手握住盛满水的矿泉水瓶竖直静止于空中，下列说法正确的是（ ）
A ．矿泉水瓶对手的摩擦力方向竖直向下
B ．手握得略紧，矿泉水瓶受到的摩擦力不变
C ．手握得越紧，矿泉水瓶受到的合力越大
D ．矿泉水瓶受重力、摩擦力两个力
8．如图是A 、B 两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图像，以A 的出发时间为计时起点且出发点为原点，B 物体的图像是直线，下列说法正确的是（ ）
A ．物体
B 做匀变速直线运动 B ．物体A 、B 从同一位置出发
C ．物体A 、B 同时出发
D ．物体A 在途中停了一段时间，而物体B 没有停止
9．一位小朋友遥控一台玩具汽车在平直路面上运动．0t =时刻，小车初速度为零，小车的加速度a 随时间t 的变化规律如图所示．在0~3s 时间内，下列说法正确的是（ ）
A ．0~3s ，小车做匀变速直线运动
B ．0~1s 和1~3s 内小车加速度的方向相反
C ．3s t =时，小车离出发位置最远
D ．1s 末，小车速度方向发生变化
10．将一个小球以40m/s 的初速度竖直向上抛出，空气阻力不计．重力加速度大小取2
10m/s g =，从小球抛出开始计时，取竖直向上为正方向，则（ ）
A ．0~8s ，小球的平均速度为零
B ．位移为75m 时，经历的时间可能为5s
C ．速度变化量大小为20m/s 时，经历的时间可能为6s
D ．小球在0~8s 内，速度方向和加速度方向相反
三、非选择题：本题共5小题，共56分．
11．（6分）某课外探究小组设计了如图甲所示的实验装置测量重力加速度的大小．
该小组采用了以下实验步骤：
（1）电磁铁和光电门固定在铁架台上，测出小球的直径为d ；
（2）给电磁铁通电，将铁球吸附在电磁铁下面，调节电磁铁、小铁球、光电门在同一竖直线上；
（3）用刻度尺测出小铁球下表面到光电门的距离h ；
（4）切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，记录小铁球通过光电门的时间t ；
（5）保持电磁铁的位置不变，多次改变光电门的位置，重复实验，测得多组h 、t 的值，作2
1
h t -图像，则作出的图像应是图乙中的图线_____________（填“a ”“b ”或“c ”），若图线的斜率为k ，则当地的重力加速度g =_____________（用d 和k 表示）；
（6）该小组同学测量g 值比当地的重力加速度偏大，下列误差分析，你认为合理的是_____________．
A ．小球下落时受到了空气阻力
B ．小球下落后仍受到电磁铁的引力
C ．在小球通过光电门时球心偏离细光束
12．（9分）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中．
（1）实验中，下列说法正确的是_____________．
A ．要记录弹簧的伸长量及所挂钩码的质量
B ．为减小实验误差，只测两组数据进行计算就可以了
C ．每次增加的钩码数量不必相等
D ．在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比
（2）如图所示为弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系图像．弹簧的劲度系数为_____________N/m ，若弹簧的原长为8cm ，则当给弹簧施加4N 的拉力时，弹簧的总长为_____________cm ．从图像上看，其上端为曲线，是因为_____________．
13．（12分）如图所示，木块A 、B 分别重40N 和60N ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.15，夹在A 、B 之间的弹簧被压缩了1cm ，弹簧的劲度系数为300N/m ，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）．现用4N F =的水平拉力作用在木块B 上，此时求：
（1）木块B 所受摩擦力B f ；
（2）木块A 所受摩擦力A f ．
14．（14分）某隧道的限速为80km /h(80km /h 22m /s)≈，一司机驾驶汽车以118.8km /h 的速度匀速行驶，途经某一长为1210m 的隧道，汽车减速时的加速度大小为2
1m /s ，加速时的加速度大小为22m /s ．汽车可视为质点，求：
（1）为了保证进入隧道时不超速，汽车应该距离隧道多远处开始减速；
（2）若汽车从第（1）问的位置处开始减速，汽车从开始减速到恢复车速为118.8km /h 的最短时间．
15．（15分）如图所示，一长竹竿的长度为10m ，一开始长竹竿的上端固定在某一点．某时刻，将长竹竿由静止释放，长竹竿做自由落体运动．长竹竿通过悬点正下方45m 处的圆筒AB ，圆简AB 长为35m ，重力加速度取2
10m /s g =，不计空气阻力，整个下落过程竹竿始终竖直．求：
t；（1）长竹竿通过圆筒的下端B所用的时间
1（2）长竹竿通过圆筒AB所用的时间2t．
参考答案、提示及评分细则
1．【答案】D
【解析】人对船有方向向右的静摩擦力，选项A 错误；杆与船之间没有直接接触，杆对船没有弹力，选项B 错误；人对船的压力方向竖直向下，选项C 错误；人对杆的力和杆对人的力是一对相互作用力，选项D 正确．
2．【答案】B
【解析】设楼顶距地面高度为h ，细绳长度为L ，A 自由释放过程，由自由落体运动规律有212h gt =，细绳栓上两球后，有
2211(0.5)22
gt g t L --=，联立可解得11m L ≈，选项B 正确． 3．【答案】B 【解析】根据v t -图像与t 轴所围面积表示位移，可知乙在2s t =时开始运动，此时，甲运动的距离12m 1m 2x ⨯==，选项A 错误；乙开始运动3s 后，甲通过的位移531m 4m 2
x +=⨯=，乙通过的位移132m 4m 2x +=
⨯=，可知x x =乙甲，说明乙追上甲，选项B 正确；两车在速度相等（即3s t =）时相距最远，两者间的最大距离等于03s ~内的位移之差，则max 1211m m 1.5m 22
x ⨯⨯=+=，选项C 错误；乙超过甲后，乙的速度总比甲的大，则甲、乙不可能再次相遇，选项D 错误．
4．【答案】C
【解析】当 6.0N F =时，木块与水平面间的摩擦力为静摩擦力，故摩擦力为1 6.0N f F ==，故A 错误；若增大拉力至10.0N F =，木块与水平面间的摩擦力为滑动摩擦力，由图乙可得28.0N f =，故B 错误；由图乙可知木块与水平面间的滑动摩擦力大小28.0N f =，因此木块与水平面间的动摩擦因数为20.16F mg μ=
=，故C 正确，D 错误． 5．【答案】A 【解析】高铁启动加速的时间与停靠减速的时间相等，均为01v t a
=，高铁启动加速运动的位移大小与停靠减速运动的位移大小相等，均为2012v x a
=，设在甲地与乙地间运行的距离为s ，此前运行
时间为1010022s x s v t t v v a
-=+=+，在两地间增设一停靠站后高铁运行时间为1010000424s x s v t t t t v v a
-=++=++'，增设停靠站点后高铁相对此前运行时间增加了00Δv t t t t a
=-=+'，选项A 正确． 6．【答案】B 【解析】根据运动学规律有2012x v t at =+，可得0212
x a v t t =⋅+，结合图像可得加速度的大小为24m /s a =，选项B 正确．
7．【答案】AB
【解析】根据摩擦力方向特点，矿泉水瓶对手的摩擦力方向竖直向下，选项A 正确；手握得略紧，矿泉水瓶受到的摩擦力不变，选项B 正确；手握得越紧，矿泉水瓶受到的合力不变，选项C 错误；矿泉水瓶受重力、摩擦力和弹力，选项D 错误．
8．【答案】CD
【解析】根据匀速直线运动规律x vt =和匀变速直线运动规律2012
x v t at =+可知，物体B 做匀速直线运动，A 错误；物体A 出发时，物体A 的位置坐标为0，物体B 的位置坐标为0x ，故出发时物体B 在物体A 的前面0x 处，故B 错误；由图像可知，两物体同时出发，故C 正确；物体A 先做匀速直线运动，然后停止一段时间，又做匀速直线运动，而物体B 一直做匀速直线运动，故D 正确．
9．【答案】BC
【解析】03s ~，小车加速度发生过变化，小车做的不是匀变速直线运动，选项A 错误；由图可知，01s ~加速度为正方向，13s ~内物体加速度为负方向，所以01s ~和13s ~内物体加速度的方向相反，选项B 正确；1s t =时，物体的速度1121m /s 2m /s v a t ==⨯=，物体做减速运动的时间222s 2s 1v t a =
==，即物体在3s t =时速度是零，物体离出发位置最远，选项C 正确，选项D 错误．
10．【答案】AB
【解析】物体向上运动的时间为0140s 4s 10
v t g ===，物体向上运动的位移大小为
0110404m 80m 22
v x t +==⨯=，物体4s 后做自由落体运动，8s 时，物体回到出发点，08s ~，小球的平均速度为零，选项A 正确；根据20175m 2
h v t gt =-=，解得时间为3s 和5s ，选项B 正确；速度改变量大小为20m /s 时，经历的时间Δ2s v t g =
=，选项C 错误；小球在48s ~，速度方向和加速度方向相同，选项D 错误．
11．【答案】（5）c 2
2d k
（6）C 【解析】（5）由2,22d v d h v g t +==，得22122
d d h g t =⋅-，因此图线为c ．若图线的斜率为k ，侧2
2d k g =，解得22d g k
=； （6）该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，测量值比真实值偏大，而受到空气阻力、受到铁芯的引力都会导致测量值偏小，选项AB 错误；小球通过光电门时球心偏离细光束，导致小球速度的测量值偏大，会导致测量值偏大，选项C 正确；
12．【答案】（1）AC （答对一个给2分，有错答不给分，3分） （2）200（2分） 10（2分） 形变量超过弹簧的弹性限度（2分）
【解析】（1）弹簧被拉伸时，要记录弹簧的伸长及所挂钩码的质量，方便研究力与形变量的关系，选项A 正确；为减小实验误差，应多测几组数据，选项B 错误；每次增加的钩码数量不必相等，选项C 正确；在弹性限度内，弹力与形变量成正比，选项D 错误．
（2）弹簧的劲度系数为Δ10N 200N /m Δ5cm
F k x ===，当给弹簧施加4N 的拉力时，弹簧的形变量Δ2cm F x k
==，弹簧的总长0Δ10cm l l x =+=．在弹性限度内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性限度，则此规律不成立，所以所给的图像上端为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度．
13．【答案】（1）7N ，方向水平向左 （2）3N ，方向水平向右
【解析】（1）木块B 的最大静摩擦力为mB 9N B f m g μ==
弹簧的弹力为03N F kx ==
现用4N F =的水平拉力作用在木块B 上，拉力与弹簧的弹力之和小于B 的最大静摩擦力，木块B 仍然处于静止状态，木块B 所受的静摩擦力为
07N B f F F =+=，方向水平向左
（2）木块A 的最大静摩擦力为mA 6N A f m g μ==
弹簧弹力不变，木块A 仍然处于静止状态
03N A f F ==，方向水平向右
14．【答案】（1）302.5m （2）71.5s
【解析】（1）减速过程
220112v v a x -=
解得1302.5m x =
（2）令减速时间为1t ，由011v v a t =+
得111s t =
令匀速过程时间为2t ，由22x vt =
得255s t =
令加速过程时间为3t ，由023v v a t =+
得3 5.5s t =
最短时间为12371.5s t t t t =++=
15．【答案】（1）(4- （2）(4-
【解析】（1）长竹竿由静止开始做自由落体运动，设长竹竿的下端到达圆筒下端B 所用的时间为B t 下 212
B B h gt =下下 45m 35m 10m 35m B h =+-=下
解得B t =下
设长竹竿的上端到达圆筒下端B 所用的时间为B t 上
2
12B B h gt =上上 解得4s B t =上
则长竹竿通过圆筒下端B 所用的时间1(4B B t t t =-=下上
（2）设长竹竿的下端到达圆筒上端A 所用的时间为A t 下 2 12
A A h gt =下下 45m 10m 35m A h =-=下
解得A t =下
则长竹竿通过圆筒所用的时间2 (4A B t t t =-=下上。