山西省大同市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份山西省大同市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共12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．火星的自转和地球十分相似，自转一周为24小时37分22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687天，火星的一年约等于地球的两年。下列说法正确的是（ ）
A．题中“24小时37分22.6秒”是指时刻
B．研究火星自转时可以将其看做质点
C．火星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大
D．比较火星、地球运行速度的大小时，应当均以太阳为参考系
2．关于重力，下列说法中正确的是（ ）
A．重力就是物体对地球的吸引力
B．重力方向与地面垂直
C．重力的大小等于物体对平面的压力
D．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
3．下列说法，正确的是( ）
A．两个物体只要接触就会产生弹力
B．形状规则的物体的重心必与其几何中心重合
C．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
D．放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的
4．一列火车有n节相同的车厢，一观察者站在第一节车厢的前端，当火车由静止开始做匀加速直线运动时（ ）
A．每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1：2：3：：n
B．每节车厢经过观察者所用的时间之比是1：(-1)：(-)：：(-)
C．在相等时间里，经过观察者的车厢节数之比是1：2：3：：n
D．如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v，那么在整个列车经过观察者的过程中，平均速度为
5．近日，我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919完成了取证前试飞任务，有望年内投入商用。若在某次试飞任务中，飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，要在滑行距离时须达到起飞速度，则飞机滑跑过程中的加速度大小和加速时间分别为（ ）
A．1m/s2、20sB．1m/s2、40s
C．2m/s2、20sD．2m/s2、40s
二、多选题
6．如图所示，两个石块A、B静止叠放在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A．A受到的支持力是B发生弹性形变产生的
B．B对地面的压力是地面发生弹性形变产生的
C．B对A的支持力和A对B的压力是一对相互作用力
D．B对桌面的压力和桌面对B的支持力是一对平衡力
7．如图所示，物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，a、b均处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．a受到两个摩擦力的作用
B．b共受到三个力的作用
C．b对a的摩擦力方向向上
D．增大水平推力F，a受到墙壁的摩擦力不变
8．用手握住一个油瓶（油瓶始终处于竖直方向且静止不动），如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．油瓶中的油越多，手必须握得越紧
B．摩擦力等于油瓶与油的总重力
C．油瓶受到的摩擦力的大小与瓶中油的多少有关
D．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大
9．如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t=0时刻，质量为m的物块以速度v水平滑上长木板，此后木板与物块运动的v­-t图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2下列说法正确的是（ ）
A．M=mB．M=2m
C．木板的长度为8 mD．木板与物块间的动摩擦因数为0.1
10．如图所示，水平转台上的小物体a、b（可视为质点）通过轻弹簧连接，并静止在转台上，现从静止开始缓慢地增大转台的转速（即在每个转速下均可认为是匀速转动），已知a、b的质量分别为m、2m，a、b与转台间的动摩擦因数均为μ，a、b离转台中心的距离都为r，且与转台保持相对静止，已知弹簧的原长为r，劲度系数为k，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法中正确的是（ ）
A．物体a和b同时相对转台发生滑动
B．当a受到的摩擦力为0时，b受到的摩擦力背离圆心
C．当b受到的摩擦力为0时，a受到的摩擦力背离圆心
D．当a、b均相对转台静止时，允许的最大角速度为
三、实验题
11．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，由于弹簧自身重力的影响，弹簧平放时的长度与竖直悬挂时的长度有明显不同，某同学进行了如下操作：
①先将弹簧平放在桌面上，用刻度尺测得弹簧的长度为；
②再将弹簧的一端固定在铁架台上，弹簧自然下垂，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧的一侧，刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐，并使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上，将指针指示的刻度值记作；弹簧下端挂一个的砝码时，指针指示的刻度值记作；弹簧下端挂两个的砝码时，指针指示的刻度值记作；；测量记录如表：
请回答下列问题
（1）用力学实验中常用的“逐差法”处理实验数据，能够减小因为长度测量带来的误差，则每增加砝码的弹簧平均伸长量Δ可表示为 。（用表中的代表符号表示）
（2）根据表中数据计算，该同学所用弹簧的劲度系数 ；弹簧自身的重力 。取，结果保留3位有效数字）
12．乙同学用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,将弹簧水平放置测出其原长,再利用如图（甲）装置做“探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长的关系”的实验。
（1）他通过实验得到如图（乙）所示的弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线.由此图线可得劲度系数k= __________ N/m。
（2）图线不过原点的原因是: ________ 。
四、解答题
13．某巨型跳楼机高84m，参加游玩的游客，在绑定好安全带后，被沿着轨道，缓缓升上空中，直到最高处，然后在短暂停留后，加速向下坠落，整个过程惊险刺激，给人带来非常强烈刺激的感官体验。假设座舱沿竖直方向从顶端由静止开始匀加速下降，达到所允许的最大速度后开始做匀减速运动，到达最低点时速度恰好为零．整个下落过程用时6s，匀加速运动的加速度大小是匀减速运动加速度大小的2倍。求：
（1）下降过程中座舱的最大速度；
（2）加速过程中座舱的加速度。
14．如图所示，质量为10kg的物体M放在倾角为=37°的固定斜面上，M与斜面间动摩擦因数=0.375，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为5kg的物块m相连。劲度系数k=300N/m的弹簧与m相连，也与地面相连，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
（1）若M静止在斜面上，弹簧伸长量为8cm，求M所受到的摩擦力的大小和方向；
（2）若M刚要开始运动，求此时弹簧弹力的大小。
代表符号
L1
L2
L3
L4
L5
L6
刻度值/cm
1.70
3.40
5.10
6.85
8.60
10.30
参考答案
1．D
【详解】A．题中“24小时37分22.6秒”是指火星自转一周的时间，是一个时间段，不是时刻，故A错误；
B．研究火星自转时，火星的形状和大小不可以忽略，此时不能看做质点，故B错误；
C．火星和地球公转一周后都回到了原点，位移都为零，都是一样大的，故C错误；
D．火星和地球都是围绕太阳运行，比较它们的速度大小时，应当以太阳作为参考系，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】AD．重力是由于地球的吸引而产生的力，地球对物体的引力的两个分力，一个是物体的重力，另一个分力是物体随地球自转时提供向心力的，故A错误，D正确；
B．重力的方向总是竖直向下，但不一定垂直于它所在地面，比如放在斜面上的物体，故B错误；
C．重力的大小不一定等于物体对平面的压力，比如放在斜面上的物体，故C错误。
故选D。
3．D
【详解】产生弹力的条件是接触且发生弹性形变，A错误；形状规则质量分布均匀的物体的重心必与其几何中心重合，B错误；某物体受到的滑动摩擦力的方向一定和该物体的相对运动方向相反，可能与运动方向相同，C错误；放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的，选项D正确；故选D.
4．B
【详解】A、根据匀变速直线运动的速度位移公式得，v2=2ax，x为每节车厢的长度，知每节车厢末端经过观察者时的速度之比为1，故A错误．
B、每节车厢的长度相同，初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内通过的时间之比为1：(-1)：(-)：：(-)，故B正确．
C、初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等时间内的位移之比为1：3：5(2n-1)，则在相等时间里，通过观察者的车厢节数之比为1：3：5(2n-1)，故C错误．
D、如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v，那么在整个列车经过观察者的过程中，根据匀变速运动的推论，平均速度为，故D错误．
故选B
5．D
【详解】飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，根据
可得加速度大小为
加速时间为
故选D。
6．AC
【详解】A．弹力的产生都是施力物体发生形变，则A受到的支持力是B发生弹性形变产生的，故A正确；
B．B对地面的压力是B发生弹性形变产生的，故B错误；
C．B对A的支持力和A对B的压力是两物体之间的力，是一对相互作用力，故C正确；
D．B对桌面的压力和桌面对B的支持力是两物体之间的力，是一对相互作用力，故D错误；
故选AC。
7．AD
【详解】b受到重力、推力F，a对b的弹力，静摩擦力四个力平衡．对于a物体，受重力、b对a的弹力、墙壁对a的弹力、b对a的摩擦力，墙壁对a的摩擦力五个力作用平衡，根据共点力平衡得，对整体分析，竖直方向受总重力和摩擦力，所以a受到墙壁的摩擦力等于a、b的重力之和，不随F的增大而增大．故选AD．
8．BC
【详解】A．油瓶始终处于竖直方向且静止不动，受重力和静摩擦力平衡，所以当瓶中油的质量增大时，静摩擦力增大手握瓶的力不一定增大，故A错误；
BC．油瓶始终处于竖直方向且静止不动，受重力和静摩擦力平衡，则摩擦力等于油瓶与油的总重力，即油瓶受到的摩擦力的大小与瓶中油的多少有关，故BC正确；
D．手握得越紧，油瓶受到的最大静摩擦力摩擦力越大，但摩擦力不一定越大，故D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】ABD．物块在木板上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故
μmg=ma1
而v­-t图像的斜率表示加速度，故
a1= m/s2=2 m/s2
解得
μ=0.2
对木板受力分析可知
μmg=Ma2
由可知
a2= m/s2=1 m/s2
解得
M=2m
AD错误，B正确；
C．从题图乙可知物块和木板最终分离，两者v­t图像与t轴围成的面积之差等于木板的长度，故
L==8 m
C正确。
故选BC。
10．CD
【详解】A．发生相对滑动前，静摩擦力和弹簧的弹力充当向心力，当刚好要滑动时，摩擦力达到最大静摩擦力
kr＋μmg=mω2r
得
故随着转台转速增大，质量大的物体先达到临界角速度，会先发生相对滑动，故b先发生相对滑动，故A错误；
B当a受到的摩擦力为0时，弹簧弹力充当a的向心力，根据公式

得b质量较大，需要更大的向心力，所以弹簧弹力与静摩擦力的合力充当b的向心力，所以b受到的摩擦力指向圆心，故B错误；
C．根据B选项的分析知，当b受到的摩擦力为0时，弹簧弹力充当b的向心力，弹簧弹力与静摩擦力的合力充当a的向心力，a质量较小，故需要的向心力小，所以a受到的摩擦力背离圆心，故C正确；
D．由选项A的分析可知，从静止开始缓慢地增大转台的转速，b先发生相对滑动，b刚要发生相对滑动时的角速度为
ω=
故D正确。
故选CD。
11． 28.4N/m 0.156N
【详解】（1）［1］根据题意有：L4﹣L1＝3ΔL，同理：L5﹣L2＝3ΔL，L6﹣L3＝3ΔL，因此每增加砝码的弹簧平均伸长量
ΔL＝
（2）［2］弹簧的劲度系数为：
=28.4N/m
［3］弹簧自身的重力为
G0＝k（L1﹣L0）＝28.4（1.70﹣1.15）×10﹣2N＝0.156N
12．【答题空1】200
【答题空2】弹簧自身重力的影响
【详解】（1）[1] 由图像可知，斜率表示弹簧的劲度系数
（2）[2] 由于弹簧有自重，故图线不过原点
13．（1）；（2）
【详解】（1）设最大速度为，整个过程根据平均速度公式
代入数据解得
（2）设加速和减速阶段加速度大小分别为，加速时间为，根据速度时间公式，则有
加速度关系为
联立解得
14．（1）14N，方向沿斜面向下；（2）向上时，40N；向下时20N
【详解】(1)对物块m分析受力情况如图1所示
根据平衡条件可得
根据胡克定律可得
其中
解得
联立解得轻绳的拉力为
以物体M为研究对象，受到重力、支持力、轻绳拉力，假设摩擦力方向沿斜面向下，如图2所示，沿斜面方向根据平衡条件可得
代入数据解得
假设正确，所以摩擦力方向沿斜面向下；
(2)物体M与斜面间的最大静摩擦力为
物体M刚要向上运动时，设轻绳的拉力为T1，对物体M沿斜面方向根据平衡条件可得
对物块m，根据平衡条件可得
解得
物体M刚要向下运动时，设轻绳的拉力为T2，对物体M沿斜面方向根据平衡条件可得
对物块m，根据平衡条件可得
解得
此时弹簧处于压缩状态。