安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年高一上学期期中素质测试物理试题（解析版）-A4

这是一份安徽省马鞍山市第二中学2024-2025学年高一上学期期中素质测试物理试题（解析版）-A4，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。每小题均只有一个选项符合题目要求。
1. 关于力，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的重力就是地球对物体的吸引力，它的方向总是竖直向下
B. 重力、弹力、摩擦力、动力、阻力都是按力的性质命名的
C. 正压力增大，摩擦力可能增大，也可能不变
D. 放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力，这是由于木块发生微小形变而产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，但不能说重力就是地球对物体的吸引力，它只是引力的一部分，它的方向总是竖直向下，故A错误；
B．重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，动力、阻力是按力的效果命名的，故B错误；
C．正压力增大，静摩擦力有可能保持不变，例如用手握住瓶子时，手的握力变大了，静摩擦力仍然等于瓶子的重力；正压力增大，摩擦力可能增大，例如放在倾斜粗糙桌面上滑动的物体，正压力增大，则摩擦力增大，故C正确；
D．放在桌面上的木块受到桌面对它向上的支持力，这是由于桌面发生微小形变而产生的，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，飞机从静止起飞过程中，在2min内速度达180km/h；玩具车从静止启动过程中，在2s内速度达10m/s。对于上述两个过程，下列说法正确的是（ ）
A. “180km/h”、“10m/s”均指平均速度大小
B. 飞机速度的变化量比玩具车速度的变化量小
C. 飞机速度的变化率比玩具车速度的变化率小
D. 玩具车在启动瞬间，速度和加速度均为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．“180km/h”、“10m/s”均指瞬时速度大小，故A错误；
B．由题意可知，飞机速度的变化量为
飞机速度的变化量比玩具车速度的变化量大，故B错误；
C．由题意可知，飞机速度的变化率为
玩具车速度的变化率为
故C正确；
D．玩具车在启动瞬间，速度为零，加速度不为零，故D错误。
故选C。
3. 汽车紧急刹车会在路面上留下刹车痕迹， 某次紧急刹车后避得的刹车痕迹长为36m， 假设制动后汽车做加速度大小恒为的匀减速直线运动直到停止。则关于该汽车的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 刚刹车时， 汽车的初速度大小为 12m/s
B. 刹车后第1s末的速度大小为 15m/s
C. 剥车后4s内的位移大小为32m
D. 刹车后， 汽车做减速运动的最后 1s内的平均速度为4m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据逆向思维可知
，
结合题意代入数据可得
s，
故A错误；
B．根据匀变速直线运动的规律可知，刹车后，第1s末汽车的速度为
故B错误；
C．由上可知汽车刹车到停止运动所需时间为3s，故刹车后4s内的位移等于36m，故C错误。
D．根据逆向思维可知，最后一秒内的位移为
m
平均速度大小为
故D正确；
故选D。
4. 如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置。每个台球的质量为m，半径为R，圆筒直径略大于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为k的轻质弹簧。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。忽略球与筒间的摩擦力，重力加速度为g。则圆筒与水平面之间的夹角应满足（ ）
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知
得到
则
故选B；
5. 如图所示，用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是（ ）
A. 若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大
B. 若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越小
C. 若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大
D. 若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．物体静止时，所受摩擦力大小等于其重力，与水平力F无关，物体质量越大，所受静摩擦力越大，故AB错误；
CD．物体向下滑动时，受到滑动摩擦力作用，大小为
故F越大，摩擦力越大，与物体质量无关，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，质量为m的氢气球通过细绳与地面上一块质量为M的砖块绑在一起，氢气球受水平风力作用，细绳与地面的夹角为，两物体均处于静止状态，当水平风力缓慢增大时（ ）
A. 细绳与地面的夹角增大B. 地面对砖块的支持力减小
C. 砖块受到地面的摩擦力增大D. 细绳对气球的拉力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】AD．对气球受力分析，受重力、浮力、细线的拉力和水平风力，如图所示
竖直方向根据平衡条件，有
水平方向有
联立解得
风力增大时，减小，浮力和重力不变、则绳子对气球的拉力增大，故AD错误。
B．水平方向的风力不影响竖直方向的受力情况，所以风力增大时，地面对砖块的支持力不变，故B错误；
C．以整体为研究对象，根据水平方向受力平衡可得砖块受到地面的摩擦力与风力等大反向，风力增大，则砖块受到地面的摩擦力增大，故C正确。
故选C。
7. 甲图中，轻杆AB一端与墙上光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为，在B点下方悬挂质量为的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为的重物，绳、杆之间夹角也为。甲、乙中杆都垂直于墙，则下列说法中正确的是（ ）

A. 甲乙两图中杆中弹力之比 ：
B. 甲图中杆的弹力更大
C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向
D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，乙中轻绳更容易断裂
【答案】B
【解析】
【详解】C．甲图中的杆有铰链相连，可以自由转动，弹力方向沿杆方向，乙图中的杆一端插在墙里，不能自由转动，弹力方向不一定沿杆方向，而是沿两根绳合力的反方向。故C 错误；
AB．甲、乙图受力分析如图

图甲中，以B点为研究对象，根据平衡条件可得
图乙中，以D点为研究对象，受到重物拉力、上边绳的拉力和CD杆的弹力，由于拉力
F'和重力的夹角为120°且大小均为mg，则由几何知识可得
T‘= mg
即轻杆受到的弹力为mg。故A错误；B正确；
D．甲图中轻绳的拉力为
乙图中轻绳的拉力
若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲中轻绳更容易断裂。故D错误。
故选B。
8. 如图所示，将大小为40N的力分解为和，其中的方向与的夹角为，则（ ）
A. 当时，有一个的值与它相对应
B. 当时，的值是20N
C. 当时，有两个的值与它相对应
D. 当时，有两个的值与它相对应
【答案】D
【解析】
【详解】A．画出矢量三角形，如图所示
当F2的方向与F1垂直时，F2最小，最小值为
当时，没有与它相对应的F1的值，故A错误；
B．当时，有
故B错误；
C．结合A选项分析可知，当时，此时F2只能处于图中F2最小值右侧，故此时只有一个F1的值与它相对应，故C错误；
D．当是，有两个的值与它相对应，故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。每小题均有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选不得分。
9. 下面图像描述是物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中在时间内，的平均速度等于的平均速度
B. 乙图中的物体一定做往复运动
C. 丙图中两物体在两个时刻相遇两次
D. 丁图中物体做匀减速直线运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A．甲图中在时间内，A和B的位移相等，平均速度是指物体发生的位移与所用时间的比值，所以A的平均速度等于的平均速度，故A正确；
B．乙图表示物体先匀加速，后匀减速，加速减速的时间相等，加速度大小相等，所以物体一直朝一个方向运动，故B错误；
C．v-t图线的交点表示物体速度相等，由于不知道出发点，所以无法确定A和B是否在、两个时刻相遇，故C错误；
D．根据匀变速直线运动的速度位移关系，有
所以图线的斜率为2a，斜率不变，即加速度不变，由图可见速度减少，所以丁图中物体做匀减速直线运动，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，粗糙斜面体C静止在水平地面上，轻质细线跨过其顶端的光滑定滑轮，细线一端拴接物块A，另一端与另外两根细线结于O点，形成死结。结点O下方细线悬挂B物块，左端细线用一水平力F拉住，静止时，滑轮左边细线与竖直方向成60°角。现保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直，期间所有物体均保持静止，则在此过程中说法正确的是（ ）
A. 拉力F先减小后增大
B. 细线对物块A的拉力一直增大
C. 地面对斜面体C的摩擦力一直增大
D. 斜面对A的摩擦力可能先减小后增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．以结点O为研究对象，受到三段绳子拉力，如图所示
设B的质量为m，水平状态时拉力
保持O点的位置不变，沿顺时针方向缓慢调整力F的方向直至竖直，由图可知，F先减小后增大，故A正确；
B．由图可知，细线的张力T一直减小，所以物块A所受细绳的拉力大小一直减小，故B错误；
C．以斜面和A物体为研究对象，地面对斜面的摩擦力大小
由于T一直减小，所以f减小，故C错误；
D．如果A开始受到的摩擦力方向沿斜面向下，则绳子拉力T减小到零的过程中，物块A所受斜面的摩擦力大小先减小后反向增大，故D正确。
故选AD。
三、实验题：每空2分，共16分。
11. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）电磁打点计时器是一种使用______（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压约8V，电源的频率为50Hz；
（2）某同学实验中获得一条纸带，如图乙所示，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，则打A点时小车运动的速度大小______，小车运动的加速度大小______（结果均保留2位有效数字）；
（3）如果当时交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏______（填“大”或“小”）。
【答案】（1）交流 （2） ①. 0.34 ②. 0.39 （3）大
【解析】
【小问1详解】
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
【小问2详解】
当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点。依题意，纸带上相邻计数点的时间间隔为
[1]打A点时小车运动的速度大小
[2]由逐差法可得小车运动的加速度大小
【小问3详解】
如果当时电网中交变电流的频率是，则实验中实际打点的时间间隔将增大，而做实验的同学并不知道，导致计算加速度时，代入的时间间隔偏小，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏大。
12. 某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。

（1）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示，F为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图2中的F与F两方中，方向一定沿AO方向的是___________。
（2）关于实验操作，下列步骤中必要的是_________。
A.实验前要将两只弹簧测力计水平互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同
B.两分力的夹角应取90°较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
C.拉力方向应与木板平面平行，且两个分力的值要适当大些
（3）同学接着进行了如图3所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧测力计a和b连接细线系于O点，具下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为____N；弹簧测力计b绕O点顺时针缓慢转动，弹簧测力计a保持不动，弹簧测力计b的示数会________（填“变大”、“不变”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
【答案】 ①. F′ ②. AC##CA ③. 5.80 ④. 先变小后变大
【解析】
【详解】（1）[1]用一根弹簧秤拉皮筋时，拉力的方向与橡皮筋的方向在同一条直线上，即F与F′两个力中，方向一定沿AO方向的是F′；
（2）[2]A．弹簧测力计使用前应该校零，即将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计，竖直互拉会有重力的影响，应将两只弹簧测力计水平互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同，故A正确；
B．两个分力夹角θ不宜过大，也不宜过小，不一定非要是90°，也不用以勾股定理求解合力以验证平行四边形定则，故B错误；
C．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，拉力方向应与木板平面平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，为了减小作图时画线的误差，拉力应适当大一些，故D正确。故选AC；
（3）[3]弹簧测力计a的分度值为0.1N，需要估读到0.01N，所以示数为5.80N；
[4]由题意可知，弹簧测力计a和弹簧测力计b的拉力的合力大小始终等于Q的重力，弹簧测力计b绕O点顺时针缓慢转动，弹簧测力计a保持不动，力的三角形如下图
由图可知，测力计b绕O点顺时针缓慢转动过程中，弹簧测力计b的示数先变小后变大。
四、解答题：本大题共3小题，共42分。请写出必要的公式和文字说明，只有最后答案不得分。
13. 如图所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面体上，沿斜面匀速下滑，斜面体静止于水平地面上。重力加速度大小为g。求：
（1）斜面体对物体的支持力FN和摩擦力Ff；
（2）斜面体与物块间的动摩擦因数μ；
（3）若用沿斜面向上的恒定拉力F作用在物块上，使其沿斜面匀速上升，则施加的拉力F为多大？
【答案】（1），垂直斜面向上，，沿斜面向上
（2）tanθ （3）
【解析】
【小问1详解】
对物块受力分析，物块受竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，根据平衡条件可得
【小问2详解】
根据摩擦力的计算公式
联立解得
【小问3详解】
若用沿斜面向上的恒定拉力F作用在物块上，物块沿斜面匀速上升，则
所以
14. 如图所示，两根长度均为的轻绳，下端结于一点挂一质量为的物体，两个质量均为的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根轻绳上端系在小环上，整个系统静止。重力加速度大小g取。
（1）求每个小环对杆的压力大小；
（2）若小环与杆之间的动摩擦因数，求两环之间的最大距离。
【答案】（1）10N；（2）0.4m
【解析】
【详解】（1）根据对称性，杆对两个小环的支持力大小相等，对两个小环和物体整体分析有
由牛顿第三定律可知，每个小环对杆的压力大小为
解得
（2）小环刚好不滑动时，小环受到的静摩擦力达到最大值，设此时绳拉力大小为T，与竖直方向夹角为θ，对M由平衡条件得
对m由平衡条件得
解得
由几何关系可得，两环之间的最大距离为
15. 智能手机通过星闪连接进行数据交换，已经配对过的两手机，当距离小于某一值时，会自动连接；一旦超过该值时，星闪信号便会立即中断，无法正常通讯。如图所示，甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试，跑道间距离。已知星闪设备在13m以内时能够实现通信。时刻，甲、两人刚好位于图示位置同时开始运动，甲以2m/s的速度向右做匀速直线运动，乙以9m/s的初速度，的加速度向右匀减速直线运动，匀减速运动4s后做匀速直线运动（忽略信号的传递时向）求：
（1）经过多长时间，甲乙共速；
（2）在甲乙齐头并进之前，甲乙沿前进方向的最大距离是多少？
（3）甲乙能利用星闪通信的总时间是多少？
【答案】（1）3.5s
（2）32m （3）27s
【解析】
【小问1详解】
假设经过，两人的速度相等，此时相距最远，有
解得
【小问2详解】
乙匀减速运动时间为，两人齐头并进时，乙先做匀减速运动后做匀速运动，匀速时速度为
假设匀速运动时间，根据运动学公式
代入数据得
最大距离
【小问3详解】
根据几何知识可知，当乙在甲前方且直线距离为13m时，由勾股定理可推断二者位移关系有
据运动学公式有
根据位移关系
解得
或
当时，二者直线距离小于13m；当时，二者直线距离大于13m，时，乙车的速度为
之后，甲、乙两人的距离先减小后增大，根据几何关系可知，从开始到甲运动至乙前方12m的过程中，二者直线距离小于13m，这段过程经历的时间为
甲、乙两人能利用星闪通信的时间为