山西省实验顶级名校2023-2024学年高一上学期期中考试物理

试卷更新日期：2023-12-26 类型：期中考试

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一、选择题（本题共15小题，每题3分，共45分。具中1~10题为单选，11~15题为多选题，多选题选不全者得2分，有错误选项得0分。）

1. 以下物理观念正确的是（　　）

A、“空手把锄头，步行骑水牛。人从桥上过，桥流水不流”。诗中句子“桥流水不流”中的 “桥流”选择的参考系是桥 B、质点是理想化模型，是客观存在的、体积极小的点 C、由加速度的定义式 $a = \frac{Δ v}{Δ t}$ ，可得：速度变化量 $Δ v$ 越大，则加速度a越大 D、平均速度的定义式 $\bar{v} = \frac{Δ x}{Δ t}$ 也适用于非匀变速直线运动中平均速度的求解

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2. 排球颠球训练时，小娜同学以 $6 m / s$ 的速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，g取 $10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、排球上升的最大高度为 $3.6 m$ B、排球比击出位置高 $1 m$ 的两个时刻，排球速度相同 C、排球在最高点速度为0，此时排球不受力 D、排球上升和下降过程的加速度相同

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3. 下面对于物体的受力情况描述正确的是（　　）

A、如图（1）光滑球静止在两夹板之间，则小球一定会受到两夹板的弹力作用 B、如图（2）用竖直细线将光滑小球吊起，搁在斜面上，则斜面对小球没有弹力作用 C、如图（3）A、B两物体叠放，在水平外力F的作用下共同做匀速直线运动，则A、B间摩擦力与外力F大小相等，方向相反 D、如图（4）半圆光滑碗内斜放一筷子，碗对筷子的弹力在B点的弹力指向圆心

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4. 在亚运会体操女子平衡木单项决赛中，体操运动员站在水平平衡木上处于静止平衡状态，如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A、平衡木对人的支持力与人对平衡木的压力是一对平衡力 B、平衡木对人的支持力和人的重力是性质相同的力 C、人受到支持力是因为脚底发生了形变 D、平衡木对人没有摩擦力

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5. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示，笔杆竖直，则下列说法正确的是（　　）

A、手握毛笔悬空时毛笔可能不受到摩擦力 B、悬空时毛笔所受摩擦力的大小与握笔的力度成正比 C、握毛笔写字时，毛笔对纸面的压力就是毛笔所受的重力 D、在纸面上向右书写时，毛笔对纸面的摩擦力方向向右

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6. 某小组用力传感器探究弹簧弹力与弹簧长度的关系，通过描点画图得到如图所示的 $F - x$ 图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。下列说法正确的是（　　）

A、弹簧1的原长大于弹簧2的原长 B、弹簧1的劲度系数为100N/m，大于弹簧2劲度系数 C、弹簧2产生15N的弹力时，弹簧的伸长量是50cm D、因未测弹簧原长，因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系

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7. 随着祖国航天事业的不断发展，在未来的某一天，中国宇航员必将登上月球。若宇航员在月球上将纸片从高度为 $h = \frac{5}{6} m$ 的位置由静止释放，经 $t_{1}$ 时间落地；宇航员返回地球后，再将纸片从相同高度处由静止释放，经 $t_{2}$ 时间落地。地球表面重力加速度 $g_{2}$ 取10 $m / s^{2}$ ，月球表面处的重力加速度为 $g_{1} = \frac{g_{2}}{6}$ ，月球表面没有空气。下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{1} = 1 s$ B、 $t_{1} = 2 s$ C、 $t_{2} = \frac{\sqrt{6}}{6} s$ D、 $t_{2} = \frac{\sqrt{6}}{7} s$

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8. 无线蓝牙耳机与有线耳机相比具有很多优点，受到很多年轻人的喜欢。甲、乙两位同学为了研究无线蓝牙耳机在运动过程中与手机无线连接的最远距离做了一个实验：甲同学带着手机，乙同学戴着蓝牙耳机在操场上两个平行的直跑道进行测试。两个平行的直跑道间距离 $d = 5 m$ ，开始计时时甲在前、乙在后，甲、乙沿直跑道方向的距离 $L = 15 m$ 。甲以速度 $v_{甲} = 3 m / s$ ，乙以速度 $v_{乙} = 6 m / s$ 沿各自跑道同向匀速直线运动，甲同学发现运动过程中有 $Δ t = 8 s$ 的时间间隔内手机可检测到蓝牙耳机，则蓝牙耳机在运动过程中与手机无线连接的最远距离是（）

A、13m B、12m C、11m D、10m

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9. 以18m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在3s内前进24m。则汽车的加速度大小为（　　）

A、 $\frac{20}{3} m / s^{2}$ B、6.75m/s² C、 $\frac{16}{3} m / s^{2}$ D、6m/s²

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10. 如图所示，A、 $B$ 分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的 $v - t$ 图像，根据图像可以判断（　　）

A、在 $t = 5 s$ 时，两球相距最远 B、在 $t = 6 s$ 时，甲球的速率小于乙球的速率 C、在 $t = 6 s$ 时，甲球的加速度小于乙球的加速度 D、在 $t = 8 s$ 时，两球相遇

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11. 一物体做自由落体运动，在落地前的倒数第二秒内下落了 $35 m$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、物体做自由落体的总时间为 $5 s$ B、物体的速度随位移均匀变化 C、物体全过程的平均速度为 $35 m / s$ D、物体下落前比地面高 $125 m$

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12. 在研究某公交车的刹车性能时，让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车，公交车开始刹车后位移与时间的关系满足 $x = 16 t - t^{2}$ （物理量均采用国际制单位），下列说法正确的是（　　）

A、公交车运行的最大速度为4 m/s B、公交车刹车的加速度大小为2m/s² C、公交车从刹车开始10s内的位移为60m D、公交车刹车后最后1s内的平均速度为1m/s

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13. 频闪照相是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录物体的连续运动过程，为运动的研究提供了极大的方便。现借助相机的频闪照相功能研究一个可视为质点的小滑块在斜面上的运动，令小滑块以一定的初速度从斜面底端上滑，小滑块向上运动到达最高点 $G$ ，之后加速下滑至斜面底端，其中上滑过程中频闪相机记录的图片如图（a）所示，下滑过程如图（b）所示，下列说法正确的是（　　）

A、上滑过程加速度与下滑过程加速度之比为 $4 ： 3$ B、经过位置2时速度与经过位置7时速度之比为 $32 ： 27$ C、回到斜面底端时的速度是经过位置6时的2倍 D、 $x_{12} ： x_{23} ： x_{34} = (\sqrt{3} - \sqrt{2}) ： (\sqrt{2} - 1) ： 1$

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14. 为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值 $\frac{x}{t}$ 与t之间的关系图像，下列说法正确的是（　　）

A、动力车的初速度为 $20 m / s$ B、刹车过程中加速度大小为 $5 m / s^{2}$ C、图像的纵坐标表示汽车在t时刻的瞬时速度 D、刹车过程持续的时间为 $6 s$

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15. 如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计。若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到0.1kg，则将会出现的情况是（ $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ）（　　）

A、弹簧测力计的读数将不变 B、A仍静止不动 C、A受到桌面的摩擦力大小不变 D、桌面受到A的摩擦力方向不变

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二、实验题（每空2分，共14分）

16. 利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中，需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。

(1)、本实验采用电火花计时器，所接电源应为220V的（填“直流电”或“交流电”）。

(2)、为了减小误差，重物应选____。

A、木块 B、铁块 C、塑料块

(3)、实验中，打点计时器打出的一条纸带上的某段如图乙所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10s，由图中给定的长度，求得重物的加速度大小是，打下C点时重物的速度大小是。（结果均保留2位有效数字）

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17. 2023年6月，我国建成高超音速风洞，它将推动我国15~25马赫的高超音速导弹的发展。某实验小组受教材“科学漫步”的启示并查询资料后得知：①流体阻力与物体相对于流体的速度有关；②流体阻力还跟物体的形状、横截面积等因素有关；③球形物体所受空气阻力的大小与相对速度的关系为 $f = k v^{2}$ （k为阻力系数）。小组成员开启实验室风洞，产生竖直向上速度大小为 $v_{1}$ 的风，再将一小球从风洞顶部以某一初速度竖直下抛，测得下落高度h随时间t变化的图像如图中实线1所示。已知风速 $v_{1} = 15 m / s$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、由 $h - t$ 图像可知，小球做运动；

(2)、若图线1对应小球的质量为1kg，则阻力系数 $k =$ kg/m；（结果保留两位有效数字）

(3)、若不改变小球的形状和大小（即阻力系数不变），换用密度更大的小球进行实验，保持风速不变，调节小球下抛速度，所得 $h - t$ 图像也是一条直线，则图像可能为图线（选填“1”、“2”或“3”）。

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三、解答题（共41分）

18. 跳伞运动员做低空跳伞表演，他从高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落了20m的距离（忽略空气阻力），取g=10m/s² ，求：

(1)、运动员自由下落过程的时间；

(2)、运动员自由下落10m时的速度大小。

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19. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块 $A$ 放在B的上面， $A$ 的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数 $k = 500 N / m$ ，固定在直立的墙壁上，用力 $F = 28 N$ 向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为 $2 c m$ ，已知 $A$ 、B两物体的质量分别为 $m_{A} = 4 k g$ ， $m_{B} = 5 k g$ ， $g = 10 N / k g$ ，求：

(1)、弹簧弹力 $F_{弹}$ 的大小；

(2)、B对A的摩擦力 $f_{B A}$ ；

(3)、B与地面间的摩擦因数。

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20. 快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为 $8 m / s$ ，加速度大小为 $2 m / s^{2}$ ，汤姆的加速度大小也为 $2 m / s^{2}$ ，那么

(1)、求在没有干扰的情况下，杰瑞减速到0时所用的时间及位移的大小。

(2)、求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。

(3)、若杰瑞开始减速时，刚好距离前方鼠洞15m，请通过计算判断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。（注：三者在同一直线上）

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21. “科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动（刹车）时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“ $a - x$ ”关系图线如图2所示，汽车制动距离为12m。

(1)、汽车做加速度（选填“增大”、“减小”、“不变”）的（选填“加速”、“减速”、“匀速”）运动；

(2)、微元法是一种常用的研究方法，对于直线运动，可以由 $v - t$ 图像来求位移。请你借鉴此方法，求汽车的初速度 $v_{0}$ 的大小；

(3)、为了求汽车的制动时间t，某同学的求解过程如下：
在制动过程中加速度的平均值为 $\bar{a} = \frac{0 + 6}{2} m / s^{2} = 3 m / s^{2}$ ；
画出初速度为 $v_{0}$ ，加速度大小恒为 $3 m / s^{2}$ 的汽车匀变速制动的 $v - t$ 图像；
通过图像面积在数值上等于位移大小 $12 m$ ，求出减速时间t₀
试判断：实际的制动时间tt₀（选填“>”、“<”、“=”），并简要说明理由。

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