福建省厦门双十中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题（含答案）

这是一份福建省厦门双十中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题（含答案），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

（满分100分，考试时间75分钟）
备注：本场考试可能用到的三角函数值如下（，，，）
一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共16分）
1. 第19届亚洲运动会于2023年9月23日至10月8日在中国杭州举行。下列叙述中正确的是（ ）
A. 广播通知100m决赛检录于9：00开始，此处9：00指的是时间
B. 100m决赛中，一名运动员发现自己在“后退”，他是以大地为参考系
C. 400m决赛的冠军，他全程的平均速度大小一定小于全程的平均速率
D. 研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 形状规则物体，它的重心一定在物体的几何中心
B. 相互接触的物体间一定有弹力
C. 动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比
D. 运动的物体可能受到的是静摩擦力作用
3. 如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s，则（ ）
A. 汽车经过A点的速度大小为5m/sB. 汽车的加速度大小为
C. 汽车从点到A点需要的时间为1sD. A点与点间的距离为10m
4. 如图所示，一重为8.0N的球固定在轻杆的上端，球通过一段水平方向的轻绳系在墙上。已知绳的拉力为6.0N，则杆对球的作用力（ ）
A. 大小为6.0NB. 大小为8.0N
C. 方向与水平方向成37°角斜向右下方D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
二、多选题（每小题只有两个正确选项，漏选得3分，错选得0分，共24分）
5. 以下关于合力与分力的说法中正确的是（ ）
A. 合力一定与两个分力、共同作用产生的效果相同
B. 合力与两个分力、是物体同时受到的三个力
C. 当两个分力、的大小一定时，增大两个分力间的夹角，合力会变小
D. 三个共点力、、的合力的取值范围一定是
6. 某物体以一定的初速度从坐标原点出发，沿方向做直线运动，其速度的平方随位置坐标的关系图像（图像）如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 该物体前50m做匀速直线运动，后50m做加速度大小为的匀减速直线运动
B. 该物体运动至75m处的瞬时速度大于5m/s
C. 该物体运动的总时间为10s
D. 该物体全程的平均速度大小为
7. 如图所示，绳和绳是两根最大承受力均为720N的绳子，现用这两根绳子吊起一重物，为结点，已知重物的质量，绳的拉力记为，绳的拉力记为，重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）

A. ，
B. ，
C. 为确保绳子不被拉断，点下方悬挂的重物质量不能超过90kg
D. 为确保绳子不被拉断，点下方悬挂重物质量不能超过120kg
8. 如图所示，物体A被绕过小滑轮的细线所悬挂，物体放在粗糙的水平桌面上；小滑轮被一根细线系于天花板上的点；是三根细线的结点，水平拉着物体B，沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。已知物体B的质量为2kg，桌面对物体B的摩擦力大小为，取，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体B与桌面之间的动摩擦因数为B. 物体A的质量为1kg
C. 弹簧的弹力大小为D. 悬挂小滑轮的细线上的拉力大小为
三、填空题（每空2分，共28分）
9. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知时刻两车相距60m且乙车在前，则在甲车追上乙车之前，___________s时两车相隔最远，最远距离为___________m。
10. 空降兵某部官兵使用新装备进行超低空跳伞，当跳伞空降兵在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动，5s后立刻打开降落伞，开始以的加速度匀减速下降，重力加速度。则：
（1）空降兵打开降落伞时的速度大小为___________m/s；
（2）空降兵即将落地时的速度大小为___________m/s。
11. 如图所示，四块相同的物块叠放在一起，其中物块B受到水平向左的大小为5N的拉力，物块C受到水平向右的大小为3N的拉力，所有物块均处于静止状态。则：
（1）物块D的下表面受到的摩擦力大小为___________N；
（2）物块A的下表面受到的摩擦力大小为___________N。
12. 某探究小组在长条形会议桌上做实验，研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，使小车在桌面上做直线运动。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续5个水滴的位置。（已知滴水计时器每10s内共滴下16个小水滴）

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是向___________（选填“左”或“右”）运动的；
（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为___________m/s，加速度大小为___________。（结果均保留2位有效数字）
13. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳套。
（1）在做本实验时，下列操作中正确的有___________。
A.同一次实验过程中点位置不允许变动
B.实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C.实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到点
D.实验中，把橡皮条的另一端拉到点时，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小
（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点到达点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为___________N；
（3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是、合力的理论值（选填“”或“”）；
（4）实验结束后，该同学取下其中一个弹簧测力计的弹簧来探究“弹簧所受弹力与弹簧形变量的关系”，绘出如图丁所示的图像，请你帮助分析：图像不过原点的主要原因可能是___________，弹簧的劲度系数为___________N/m。
四、计算题（第14恩10分，第15题12分，第16题10分）
14. 如图所示，两根原长相同、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态。
（1）求两根弹簧各自的伸长量；
（2）若用一块木板把下面物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平木板对物体的支持力大小。
15. 货车正在公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有75m。
（1）若此时B车立即以加速度启动，通过计算判断；如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间？
（2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：B车加速度至少多大才能避免相撞？（这段公路很窄，无法靠边让道）
16. 一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α=60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ。
（1）求圆柱体工件对的V形槽压力；
（2）若μ=0.25，要沿圆柱体的轴线方向（如图甲所示）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力；
（3）现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体恰好能沿槽匀速下滑，求此时槽与工件接触处的动摩擦因数μ。
福建省厦门双十中学2023-2024学年第一学期高一期中考试
物理试卷
（满分100分，考试时间75分钟）
备注：本场考试可能用到的三角函数值如下（，，，）
一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共16分）
1. 第19届亚洲运动会于2023年9月23日至10月8日在中国杭州举行。下列叙述中正确的是（ ）
A. 广播通知100m决赛检录于9：00开始，此处9：00指的是时间
B. 100m决赛中，一名运动员发现自己在“后退”，他是以大地为参考系
C. 400m决赛的冠军，他全程的平均速度大小一定小于全程的平均速率
D. 研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．广播通知100m决赛检录于9:00开始，此处9:00指的是时刻，故A错误；
B．100m决赛中，一名运动员发现自己在“后退”，他是以前边比他运动快的运动员为参考系的，故B错误；
C．400m决赛的冠军，位移大小小于路程，所以他全程的平均速度大小一定小于全程的平均速率，故C正确；
D．研究短跑运动员终点撞线时不能忽略运动员的形状，不能将运动员看成质点，故D错误。
故选C。
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 形状规则的物体，它的重心一定在物体的几何中心
B. 相互接触的物体间一定有弹力
C. 动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比
D. 运动的物体可能受到的是静摩擦力作用
【答案】D
【解析】
【详解】A．形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心一定在物体的几何中心，A错误；
B．相互接触且挤压，发生弹性形变的物体之间一定有弹力，B错误；
C．动摩擦因数与材料、接触面的粗糙程度等有关，与压力、摩擦力无关，C错误；
D．当物体相对接触的其他物体仅有运动趋势时，受静摩擦力作用，D正确。
故选D。
3. 如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s，则（ ）
A. 汽车经过A点的速度大小为5m/sB. 汽车的加速度大小为
C. 汽车从点到A点需要的时间为1sD. A点与点间的距离为10m
【答案】A
【解析】
【详解】A．A、B两点间
得汽车经过A点的速度大小为
A正确；
B．汽车的加速度大小为
B错误；
C．汽车从点到A点需要的时间为
C错误；
D．A点与点间的距离为
D错误。
故选A。
4. 如图所示，一重为8.0N的球固定在轻杆的上端，球通过一段水平方向的轻绳系在墙上。已知绳的拉力为6.0N，则杆对球的作用力（ ）
A. 大小为6.0NB. 大小为8.0N
C. 方向与水平方向成37°角斜向右下方D. 方向与水平方向成53°角斜向左上方
【答案】D
【解析】
【详解】根据平衡关系可知，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等大反向，可得AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，斜向左上方，则有
可得杆对球的作用力大小为
则
可得
故选D。
二、多选题（每小题只有两个正确选项，漏选得3分，错选得0分，共24分）
5. 以下关于合力与分力的说法中正确的是（ ）
A. 合力一定与两个分力、共同作用产生的效果相同
B. 合力与两个分力、是物体同时受到的三个力
C. 当两个分力、的大小一定时，增大两个分力间的夹角，合力会变小
D. 三个共点力、、的合力的取值范围一定是
【答案】AC
【解析】
【详解】A．合力与分力的关系为等效替代的关系，因此合力一定与两个分力、共同作用产生的效果相同，故A正确；
B．力的合成过程是合力与分力“等效替代”的过程，合力和分力是不能同时存在的，故B错误；
C．根据平行四边形法则可知，当两个分力、的大小一定时，增大两个分力间的夹角，合力会变小，故C正确；
D．三个力中任意两个力的合力大小不与第三个力大小相等时，则三个力的合力最小值不为零，三个力合力最大值等于三个力之和，故D错误。
故选AC。
6. 某物体以一定的初速度从坐标原点出发，沿方向做直线运动，其速度的平方随位置坐标的关系图像（图像）如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 该物体前50m做匀速直线运动，后50m做加速度大小为的匀减速直线运动
B. 该物体运动至75m处的瞬时速度大于5m/s
C. 该物体运动的总时间为10s
D. 该物体全程的平均速度大小为
【答案】BD
【解析】
详解】A．由图可知，前50m内大小不变，即物体速度大小不变，物体做匀速直线运动，根据匀变速直线运动位移速度关系可得
即
与成一次函数关系，根据图像可得后50m内
即
故后50m物体做加速度大小为的匀减速直线运动，故A错误；
B．由A选项分析并结合图像可得
故后50m内与关系式为
该物体运动至75m处的瞬时速度为
故B正确；
C．物体做匀速直线运动的时间为
匀减速直线运动的时间为
故该物体运动的总时间为
故C错误；
D．根据平均速度的定义可得物体全程的平均速度大小为
故D正确
故选BD。
7. 如图所示，绳和绳是两根最大承受力均为720N的绳子，现用这两根绳子吊起一重物，为结点，已知重物的质量，绳的拉力记为，绳的拉力记为，重力加速度，则下列说法中正确的是（ ）

A. ，
B. ，
C. 为确保绳子不被拉断，点下方悬挂的重物质量不能超过90kg
D. 为确保绳子不被拉断，点下方悬挂的重物质量不能超过120kg
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．根据共点力平衡得
，
A正确，B错误；
CD．由于，故当绳的拉力达到720N时，重物的质量最大，则
得
C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，物体A被绕过小滑轮的细线所悬挂，物体放在粗糙的水平桌面上；小滑轮被一根细线系于天花板上的点；是三根细线的结点，水平拉着物体B，沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态。已知物体B的质量为2kg，桌面对物体B的摩擦力大小为，取，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体B与桌面之间动摩擦因数为B. 物体A的质量为1kg
C. 弹簧的弹力大小为D. 悬挂小滑轮的细线上的拉力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．物体B受到的摩擦力为静摩擦力，因此无法确定动摩擦因数大小，故A错误；
BC．以结点为研究对象，受力分析如下图
由题意可知
根据受力平衡可得
由题意可知
故
故B正确，C错误；
D．对定滑轮受力分析，如下图
定滑轮两侧绳子的拉力大小相等，设细线OP的张力为F，根据对称性可知细线OP与竖直方向的夹角为，可得
故D正确。
故选BD。
三、填空题（每空2分，共28分）
9. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知时刻两车相距60m且乙车在前，则在甲车追上乙车之前，___________s时两车相隔最远，最远距离为___________m。
【答案】 ①. 2 ②. 70
【解析】
【详解】[1][2]两车共速时相距最远，即t=2s时相距最远。最远距离为
10. 空降兵某部官兵使用新装备进行超低空跳伞，当跳伞空降兵在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动，5s后立刻打开降落伞，开始以的加速度匀减速下降，重力加速度。则：
（1）空降兵打开降落伞时的速度大小为___________m/s；
（2）空降兵即将落地时的速度大小为___________m/s。
【答案】 ①. 50 ②. 5
【解析】
【详解】（1）[1]空降兵打开降落伞时的速度大小为
（2）[2]自由落体的高度为
根据
得空降兵即将落地时的速度大小为
11. 如图所示，四块相同的物块叠放在一起，其中物块B受到水平向左的大小为5N的拉力，物块C受到水平向右的大小为3N的拉力，所有物块均处于静止状态。则：
（1）物块D的下表面受到的摩擦力大小为___________N；
（2）物块A下表面受到的摩擦力大小为___________N。
【答案】 ①. 2 ②. 0
【解析】
【详解】（1）[1]对整体分析，物块D的下表面受到的摩擦力大小为
（2）[2]A水平方向不受外力作用，则所受摩擦力为0。
12. 某探究小组在长条形会议桌上做实验，研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，使小车在桌面上做直线运动。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续5个水滴的位置。（已知滴水计时器每10s内共滴下16个小水滴）

（1）由图（b）可知，小车在桌面上是向___________（选填“左”或“右”）运动的；
（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为___________m/s，加速度大小为___________。（结果均保留2位有效数字）
【答案】 ①. 左 ②. 0.19 ③. 0.037
【解析】
【详解】（1）[1]小车做减速运动，则相同时间内的位移逐渐减小，说明小车在桌面上向左运动。
（2）[2][3]相邻两水滴时间间隔为
由水滴分布可知，连续两段位移差值基本相等，说明小车做匀减速直线运动，则小车运动到图（b）中点位置时的速度大小为
加速度大小为
13. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳套。
（1）在做本实验时，下列操作中正确的有___________。
A.同一次实验过程中点位置不允许变动
B.实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C.实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到点
D.实验中，把橡皮条的另一端拉到点时，两弹簧测力计之间夹角应取90°，以便于算出合力的大小
（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点到达点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为___________N；
（3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是、合力的理论值（选填“”或“”）；
（4）实验结束后，该同学取下其中一个弹簧测力计的弹簧来探究“弹簧所受弹力与弹簧形变量的关系”，绘出如图丁所示的图像，请你帮助分析：图像不过原点的主要原因可能是___________，弹簧的劲度系数为___________N/m。
【答案】 ①. AB##BA ②. 3.8 ③. ④. 弹簧自身重力的影响 ⑤. 80.0
【解析】
【详解】（1）[1]A．要保证力的作用效果相同，同一次实验过程中O点位置不允许变动，故A正确；
B．实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，可以减小实验误差，故B正确；
C．如果先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，再调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向时，有可能导致原来弹簧的弹力超过最大量程，实验时两弹簧测力计应同时拉动，大小和夹角合适，把橡皮条另一端拉到O点，弹簧测力计的读数大小适当，便于做平行四边形即可，并非要求一定达到最大量程，故C错误；
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间夹角取适当角度即可，没有必要非得垂直，故D错误。
故选AB；
（2）[2]弹簧测力计最小分度值为0.2N，根据图示可得橡皮条弹力大小为3.8N；
（3）[3]F是通过平行四边形作出，是合力的理论值；是合力的实验值，根据二力平衡，方向一定沿橡皮绳AO；
（4）[4]根据图丁可知，弹力为0时，x不为0，表明弹簧没有施加拉力时，已经有一定的形变量，可知图像不过原点的原因是弹簧自身存在重力；
[5]图丁中斜率表示弹簧的劲度系数，即
四、计算题（第14恩10分，第15题12分，第16题10分）
14. 如图所示，两根原长相同、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为的物体，最下端挂着质量为的另一物体，整个装置处于静止状态。
（1）求两根弹簧各自的伸长量；
（2）若用一块木板把下面的物体竖直缓慢地向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平木板对物体的支持力大小。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）设上面弹簧的伸长量为，下面弹簧的伸长量为，由
得
由
得
（2）要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，必须是上面弹簧伸长，下面弹簧缩短，对有
对有
得
15. 货车正在公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有75m。
（1）若此时B车立即以的加速度启动，通过计算判断；如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间？
（2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：B车加速度至少多大才能避免相撞？（这段公路很窄，无法靠边让道）
【答案】（1）会相撞，5s；（2）
【解析】
【详解】（1）设经过时间两车速度相等
得
A车的位移为
B车的位移为
因为
所以两车会相撞，设经过时间相撞，有
代入数据解得
，（舍去）
（2）设B车的加速度为，B车运动时间时两车速度相等，则有
在时间内A车的位移为
B车的位移为
由
联立可得
16. 一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角α=60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相同，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ。
（1）求圆柱体工件对的V形槽压力；
（2）若μ=0.25，要沿圆柱体的轴线方向（如图甲所示）水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力；
（3）现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等，发现圆柱体恰好能沿槽匀速下滑，求此时槽与工件接触处的动摩擦因数μ。
【答案】（1）G；（2）0.5G；（3）0.375
【解析】
【详解】（1）由圆柱体重力产生的效果将重力进行分解如图所示，
由几何关系可得
F1=F2=G
（2）分析圆柱体的受力可知，沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力，由题给条件知
F=2f
由
f=μF1=0.25G
得
F=2f=0.5G
（3）把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力
匀速下滑，此时工件所受槽的摩擦力大小
f2=0.3G
由
f2=μ
得