吉林省长春市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份吉林省长春市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1s内的位移恰为它最后1s位移的四分之一（g取）。则它开始下落时距地面的高度为（ ）
A．31.25mB．11.25mC．20mD．15m
2．某飞机由静止开始做匀加速直线运动，从运动开始到起飞共前进400m，所用时间为20s.则它的加速度a和离地时的速度v分别为( )
A．2m/s2 80 m/s
B．1m/s2 40 m/s
C．1m/s2 80 m/s
D．2m/s2 40 m/s
3．用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°（ ）
A．细线a对小球1的拉力大小为B．细线a对小球1的拉力大小为4G
C．细线b对小球2的拉力大小为GD．细线b对小球2的拉力大小为
4．下列说法正确的是（ ）
A．竖直上抛物体到达最高点时，物体处于平衡状态
B．人站在电梯中随电梯一起运动时，当电梯减速下降时，人处于超重状态
C．跳水运动员踩压跳板跳板弯曲到最低点时，运动员对跳板的压力是跳板发生形变而产生的
D．惯性是由物体的速度和质量共同决定的
5．如图所示，一轻质支架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（ ）
A．支持力为B．支持力为C．摩擦力为D．摩擦力为
6．如图所示，两个足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕P点的水平轴在竖直面内自由转动，将一重为G的均匀圆柱体O放在两板间。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，已知， ，下列说法不正确的是（ ）
A．当BP沿水平方向时，圆柱体受两个力的作用
B．当BP沿竖直方向时，AP板受到的压力最大为
C．当BP板与AP板垂直时，AP板受到的压力最小为
D．当BP板与AP板垂直时，BP板受到的压力最小为
7．在平直公路上行驶的甲车和乙车，它们沿同一方向运动的图像如图所示。已知时刻乙车在甲车前方处，下列说法正确的是（ ）
A．时，甲、乙两车相遇
B．内，甲、乙两车位移相等
C．甲、乙两车之间的最小距离为
D．相遇前甲、乙两车之间的最大距离为18m
8．如图，一固定容器的内壁是光滑的半球面，O为球心。一质量为m的小滑块在水平向右的力F作用下静止在P点。现将力F由图示方向逆时针转到竖直方向，此过程中，小滑块始终保持静止。则力F（ ）
A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减小
9．如图所示，在粗糙的水平面上，固定一个半径为R的半圆柱体M，挡板PQ固定在半圆柱体M上，PQ的延长线过半圆柱截面圆心O，且与水平面成30°角。在M和PQ之间有一个质量为m的光滑均匀球体N，其半径也为R。整个装置处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．N对PQ的压力大小为mgB．N对PQ的压力大小为
C．N对M的压力大小为mgD．N对M的压力大小为
10．如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，在另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数不可能为( )
A．10 NB．20 NC．40 ND．60 N
二、多选题
11．如图所示，用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角为θ，则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为（ ）
A．FA=GtanθB．
C．D．FB=Gcsθ
12．质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上。若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止。则下列说法正确的是（不考虑两物块与斜面之间的摩擦）（ ）
A．轻绳的拉力等于MgB．轻绳的拉力等于mg
C．M运动加速度大小为D．M运动加速度大小为
13．细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，小球与弹簧不连结，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，（cs53°=0.6，sin53°=0.8）以下说法正确的是
A．小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B．小球静止时细绳的拉力大小为mg
C．细线烧断瞬间小球的加速度大小为g
D．细线烧断瞬间小球的加速度大小为g
14．物体从A点静止出发，先做加速度大小为的匀加速直线运动，紧接着做加速度大小为的匀减速直线运动至点停下，已知间总长度为，则（ ）
A．先后两个运动过程中所用的时间一定相同
B．先后两个运动过程中平均速度一定相等
C．先后两个运动过程中加速度大小一定相同
D．从到所用时间为
三、实验题
15．如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带。

（1）已知电火花打点计时器采用电源是 （选填“交流8V”、“交流220V”或“直流220V”），频率为50Hz。则纸带上打相邻两点的时间间隔为 s。
（2）若A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点中有四个点没有画出，从图中求出：C点对应的速度是 m/s，运动的加速度是 m/s2（此问结果均保留2位小数）。
16．某同学用平板和制作了一个直角架．该同学想通过该装置，利用压力传感器和量角器来验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：
（1）平板置于水平面上，压力传感器固定在平板上，将木块置于压力传感器正上方，木块紧靠平板，如图甲所示，记录此时传感器的示数，此时平板对木块的弹力为 ；
（2）以直角架连接边为转轴，抬高平板的另一端，使平板绕转轴逆时针旋转，平板转过的角度为时，记录传感器的示数，如图乙所示；
（3）在误差允许的范围内，比较和的大小，若与的关系为 ，即可初步验证平行四边形定则；
（4）重复步骤（2），多次调整平板转动的角度，比较和的大小，多次验证；
（5）在步骤（2）中，若不考虑平板与木块间的摩擦，通过平行四边形定则可以推出平板对木块的弹力 （填“一直变大”或“先变大后变小”）．
四、解答题
17．长春南收费站出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道（ETC）驶离高速公路，流程如图。假设减速带离收费岛口，收费岛总长度为，两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下，经过的时间缴费成功，人工栏杆打开放行。求：此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差。
18．如图所示，两个质量均为、半径均为的半圆柱体A、B紧靠着静置于水平地面上，与地面的动摩擦因数均为，其上静止放置一质量为、半径也为的光滑圆柱体C，已知重力加速度为。求：
（1）地面对B的支持力和摩擦力的大小；
（2）现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求动摩擦因数的最小值。
19．如图所示，一重为40N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上受到两个相反方向的力、的作用，其中，，已知木块与桌面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）木块所受的摩擦力的大小和方向；
（2）若撤去力，求木块受到的摩擦力的大小和方向。
参考答案
1．A
【详解】物体第1s内的位移
物体在最后1s的位移
则物体在最后1s的平均速度
该速度即为该过程中间时刻的瞬时速度，则物体从释放到该中间时刻经历时间
可知物体自由下落的总时间为
则物体开始下落时距地面的高度为
故选A。
2．D
【详解】根据可得，加速度
离地时的速度为：
A. 2m/s2 80 m/s，与计算结果不符，故A错误．
B. 1m/s2 40 m/s，与计算结果不符，故B错误．
C. 1m/s2 80 m/s，与计算结果不符，故C错误．
D. 2m/s2 40 m/s，与计算结果相符，故D正确．
3．A
【详解】AB．将两球和细线b看成一个整体，设细线a对小球1的拉力大小为Fa，细线c对小球2的拉力大小为Fc，受力如图所示。
根据共点力的平衡条件有
故A正确，B错误；
CD．对小球2根据共点力的平衡条件可知细线b对其的拉力大小为
故CD错误。
故选A。
4．B
【详解】A． 到达最高点时，小球只受到重力一个力的作用，所以它受到的力不是平衡力，它处于非平衡状态，A 错误；
B． 人站在电梯中随电梯一起运动时，当电梯减速下降时，人具有向上的加速度，故人处于超重状态， B 正确；
C． 跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，运动员对跳板的压力是运动员发生形变而产生的，C 错误；
D．惯性大小只与质量有关，和物体的速度大小无关， D 错误。
故选B。
5．B
【详解】根据题意，设每根斜杆的作用力为，对斜杆与横杆的结点受力分析如图所示
由平衡条件有
解得
对每根斜杆与地面的结点受力分析，如图所示
由平衡条件有
解得
故选B。
6．C
【详解】A．根据题意，当沿水平方向时，对圆柱体受力分析，由平衡条件可知，圆柱体受竖直向下的重力和竖直向上板的支持力两个力的作用，故A正确；
B．根据题意，画出圆柱体的受力分析图，有平衡条件可知，板与板给圆柱体的支持力的合力，与圆柱体的重力等大方向，画出与圆柱体重力等大反向的力，画矢量三角形图，如图所示
由图可知，当沿竖直方向时，板的支持力最大，由几何关系有
由牛顿第三定律可知，当沿竖直方向时，板受到的压力最大为，故B正确；
CD．当板与板垂直时，板的支持力最小，AP板受到的支持力不是最小，由几何关系有
由牛顿第三定律可知，当板与板垂直时，板受到的压力最小为，此时AP板受到的压力不是最小，故C错误，D正确。
本题选不正确的，故选C。
7．B
【详解】AD．0时刻，乙车在甲车前处，前内乙车的速度大于甲车的速度，所以两车的距离逐渐变大，在时刻速度相等，距离最远，图线和时间轴围成的面积为位移
AD错误；
B．图线和时间轴围成的面积为位移，前内，根据几何关系可知甲乙两车的图线和时间轴围成的面积相等，所以二者位移相等，B正确；
C．甲车速度大于乙车速度，二者最终可以相遇，最小距离为0m，C错误。
故选B。
8．C
【详解】对滑块受力分析，则有
由矢量三角形法则，可知将力F由图示方向逆时针转到竖直方向过程中，当F的方向与支持力方向垂直时F最小，之后F增大，故F先减小后增大。
故选C。
9．D
【详解】对球N受力分析，如图
设M对N的支持力为F1，PQ对N的支持力为F2，由几何关系可知，F1和F2与G的夹角相等，均为 ，则
根据牛顿第三定律，N对M的压力大小为，N对PQ的压力大小为。
故选D。
10．D
【详解】放置物体A后，有，施加向上拉力后，若保持弹簧的长度仍为8 cm时，则拉力的最大值有：，，D不可能．
11．AC
【详解】对点O与重物整体进行受力分析如图所示
则有
FA=Gtanθ，
故选AC。
12．BCD
【详解】CD．第一次放置时质量为M的物体静止，则由平衡条件可得
第二次放置，对整体，由牛顿第二定律得
联立解得
故CD正确；
AB．对质量为m的物体研究，由牛顿第二定律得
解得
故B正确，A错误。
故选BCD。
13．AC
【详解】AB．小球静止时，分析受力情况，如图
由平衡条件得,弹簧的弹力大小为：
细绳的拉力大小为：
故A正确，B错误；
CD．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：
故C正确，D错误；
故选AC。
14．BD
【详解】B．质点匀加速结束，匀减速开始的速度是质点的最大速度，设为；由匀变速直线运动的速度位移公式可得
解得
先后两个运动过程中平均速度都等于
B正确；
C．先后两个运动过程中加速度大小不一定相同，C错误；
A．加速时间
减速时间
因先后两个运动过程中加速度大小不一定相同，先后两个运动过程中所用的时间也不一定相同。A错误；
D．质点在整个过程的位移为
可得质点走完AB所用的时间为
D正确。
故选BD。
15． 交流220V 0.02 0.21 0.60
【详解】（1）[1]电火花打点计时器采用的电源是交流220V；
[2]已知频率为f=50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为
（2）[3]由题知，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，共有5个间隔，则相邻两点计数点的时间间隔为
t=5×0.02s=0.1s
根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则可求出打C点时的瞬时速度，即
代入数据解得
[4]根据
可得
代入数据解得
16． 0 一直变大
【详解】（1）[1]题图甲中平板B水平放置，平板A与木块C只接触不作用，所以平板A对木块C的弹力为0。
（3）[2]对木块C进行受力分析，可知平板A对木块C的弹力和平板B对木块C的弹力均与各自接触面垂直，由于木块C处于平衡状态，故这两个弹力的合力应该竖直向上，作出平行四边形如图1，根据几何关系可知合力为，所以在误差允许的范围内，若，即两个平板对木块C的弹力的合力与木块C受到的重力大小相等，方向相反，则可初步验证平行四边形定则。
（5）[3]平板B从题图甲所示位置缓慢旋转至题图乙所示位置的过程中，两板对木块C的弹力夹角不变，保持垂直，作出辅助圆，如图2，可知平板A对木块C的弹力一直变大。
17．28s
【详解】已知
乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下，则根据
可得两车减速运动的加速度大小为
所以甲车减速到所用时间为
走过的距离为
甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为
从减速到打开栏杆的总时间为
18．（1），；（2）
【详解】（1）未拉A前，C受力平衡，如图所示
根据平衡条件可得
可得C受到B作用力的大小为
地面对B的支持力大小
得
地面对B摩擦力的大小
（2）C降落到地面前瞬间，B对C支持力最大为，如图所示
则根据力的平衡可得
解得
最大静摩擦力至少为
地面对B的的支持力为
B受地面的摩擦力为
根据题意有
解得
所以动摩擦因数的最小值为。
19．（1）7N，水平向左；（2）8N，水平向左
【详解】（1）物体所受最大静摩擦力为
因为
所以物体处于静止状态，故物体所受摩擦力为静摩擦力，
故有
方向水平向左。
（2）当只将撤去时，因为
所以物体相对水平面向右滑动，故物体受到水平向左的滑动摩擦力