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    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)

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    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

    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

    与成一次函数关系,根据图像可得后50m内

    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

    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



    (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

    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

    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

    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

    f=μF1=0.25G

    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

    f2=μ

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