2023-2024学年安徽华星学校高一（上）期中考试物理试卷（1月）（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽华星学校高一（上）期中考试物理试卷（1月）（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.下列说法正确的是( )
A. 两物体接触时，两物体间必有弹力
B. 形状规则的物体的重心一定在其几何中心上
C. 放在桌面上的书对桌面的压力就是该书的重力
D. 细绳对物体的拉力的方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向
2.有三只豹子在抢食一猎物，若它们在同一水平面内用大小分别为300N、400N和500N的力拖动猎物，且方位不确定(假设三只豹子可在任意方位)，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为( )
A. 0 1000NB. 200N 1000NC. 0 1200ND. 200N 1200N
3.某质点做直线运动，其速度随时间的变化关系式为v=6−3tm/s。关于该质点的运动，下列说法正确的是( )
A. 加速度为3m/s2B. 初速度为6m/s
C. 第1s末的瞬时速度为2m/sD. 前2s内的平均速度为2m/s
4.如图甲所示，将劲度系数为k=500N/m的轻弹簧上端固定，将小球固定在弹簧下端，平衡时轻弹簧的长度为l1=12cm；如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球置于轻弹簧上端，平衡时弹簧竖直且长度为l1=8cm。重力加速度g取10m/s2，则该小球的质量为
( )
A. 1kgB. 1.5kgC. 2kgD. 2.5kg
5.将一张纸(重力不计)夹在水平桌面上的物理课本的三分之二处(纸张上方为课本的三分之二)。已知物理课本所受重力大小为3N，书与纸上下接触面间的动摩擦因数均为μ=0.15，若要将纸抽出，所需拉力的最小值为(课本相对桌面静止)( )
A. 0.3NB. 0.45NC. 0.6ND. 0.9N
6.如图所示，一辆汽车行驶在平直公路上，从t=0时开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别为14m、10m、6m。由此可知，由开始制动到静止，汽车运动的距离为( )
A. 30mB. 32mC. 34mD. 36m
7.如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，一个质量为m的光滑小球放在斜面上，并用装有转轴的竖直挡板挡住，小球处于静止状态，挡板对小球的作用力大小为F1，斜面对小球的作用力大小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90∘的过程中，下列说法正确的是( )
A. F1逐渐增大B. F1先增大后减小C. F2先减小后增大D. F2逐渐减小
8.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶，t=0时刻两车正好相遇，0∼4s时间内两车的v−t图像如图所示．关于这段时间内两车的运动情况，下列说法正确的是
( )
A. 甲、乙两车运动方向相反
B. 3s时甲、乙两车再次相遇
C. 4s时甲车在乙车的前方
D. 0∼4s内甲车的平均速度小于乙车的平均速度
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.如图所示，一小鸟停在树枝上静止不动.下列说法正确的是( )
A. 小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
B. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对平衡力
C. 小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力是一对相互作用力
D. 小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力是一对相互作用力
10.如图所示为根据某机动车的运动情况绘制的xt2−1t图像，已知机动车运动轨迹是直线。关于机动车的运动状态，下列说法正确的是( )
A. 机动车处于匀加速状态B. 机动车的初速度大小为20m/s
C. 机动车的加速度大小为4m/s2D. 机动车在前2s的位移是48m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图1所示，则：

(1)通过图像得到弹簧的劲度系数__________N/m
(2)为了用弹簧测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，两同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案________更合理。
②甲方案中，若A和B的重力分别为10.0 N和20.0 N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为4.0 N，b的示数为10.0N，则A、B间的动摩擦因数为________。
12.如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O。请回答下列问题：
(1)本实验采用的科学方法是_________。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)实验中某一弹簧测力计的示数如图乙所示，则该力大小为_________N。
(3)实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是_________(填正确选项前字母)。
A.橡皮条沿同一方向伸长
B.橡皮条伸长到相同长度
C.橡皮条沿同一方向伸长相同长度
D.两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(4)根据实验数据在白纸上作出如图丙所示的力的示意图，F1、F、F、F′四个力中，_________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。
(5)某次测量时，两弹簧测力计间的夹角为锐角，B弹簧测力计的示数为3.00N,C弹簧测力计的示数为4.00N。若实验操作无误，则橡皮条上的弹力大小可能是_________。
A.2N B．4N C．6N D．8N
四、综合题：本大题共3小题，共38分。
13.一轻质弹簧的原长l0=10cm，用它竖直提一个质量为m=2kg的物体，当物体处于静止状态时，弹簧长度为l1=12cm；将物体置于水平桌面上，用该弹簧沿水平方向拉该物体，当物体在水平桌面上匀速运动时弹簧长度为l2=11cm。物体与水平桌面间的最大静摩擦等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)弹簧的劲度系数；
(2)物体与桌面间的动摩擦因数；
(3)用该弹簧沿水平方向拉静止在桌面上的该物体，当弹簧长度为l3=13cm时，物体受到的摩擦力大小。
14.“珍爱生命，安全驾驶”越来越引起人们重视。在城市道路上有一辆长途客车正在以v0=20m/s的速度匀速行驶，司机突然看见车的正前方x=38m处有一只狗，司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t=0)，长途客车的速度一时间图像如图所示。
(1)求长途客车减速时的加速度大小及减速前进的距离；
(2)若长途客车司机看见狗时，狗正以v=1.5m/s的初速度、a=1m/s2的加速度与长途客车同向奔跑，则狗能否摆脱被撞的噩运？
15.如图所示，质量为m的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放置在水平桌面上的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37∘，物体甲、乙均处于静止状态。重力加速度g取10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)轻绳OA、OB受到的拉力大小；
(2)物体乙受到的摩擦力大小；
(3)若物体乙的质量为M=3kg，与桌面间的动摩擦因数为μ=0.5，欲使物体乙在水平面上不滑动，则物体甲的最大质量。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】D
【详解】A.弹力的产生条件是直接接触并且产生弹性形变，A错误；
B.形状规则且质量分布均匀的物体的重心一定在其几何中心上，B错误；
C.放在桌面上的书对桌面的压力是弹力，其大小等于重力的大小，C错误；
D.细绳对物体的拉力的方向总是沿着绳并指向绳收缩的方向，D正确。
故选D。
2.【答案】C
【解析】C
【详解】大小分别为 300N 、 400N 的合力范围为
400N−300N≤F12≤400N+300N
即
100N≤F12≤700N
因为 500N 在这个范围内，所以这三个力的合力的最小值可能为 0 ；这三个力的合力的最大值为
3.【答案】B
【解析】AB.根据匀变速直线运动速度时间公式
v=v0+at
可知质点初速度为
v0=6m/s
可知质点加速度为
a=−3m/s2
故A错误，B正确；
C.第1s末的瞬时速度为
v1=v0−at1=6−3×1m/s=3m/s
故C错误；
D.第2s末的瞬时速度为
v2=v0−at2=6−3×2m/s=0
前2s内的平均速度为
v2=v0+v22=3m/s
故D错误。
故选B。
4.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查平衡条件和胡克定律的应用。结合题意，根据平衡条件和胡克定律即可求解。
【解答】
设弹簧原长为l0，由平衡条件和胡克定律可得mg=k(l1−l0)和mg=k(l0−l2)，联立解得m=1kg，故A正确，BCD错误。
5.【答案】C
【解析】C
【详解】根据题意可知，书与纸上下接触面均有摩擦力，故书和纸之间的滑动摩擦力大小为
f总=2f=2μ⋅23G=0.6N
故所需拉力的最小值为0.6N。
故选C。
6.【答案】B
【解析】B
【详解】根据匀变速直线运动相邻的相等时间间隔内的位移差相等，可知汽车做匀变速直线运动，根据逐差法有
x2−x1=aT2
解得
a=−4m/s2
1s末的速度大小为
v=14+102×1m/s=12m/s
由开始制动到静止，汽车运动的距离为
s=14m+v2−2a=32m
故选B。
7.【答案】D
【解析】D
【详解】挡板竖直时对小球进行受力分析如图所示
根据图像可知， F1 先减小后增大， F2 逐渐减小。
故选D
8.【答案】C
【解析】C
【详解】A.由图可知，二者速度均为正值，即二者均向正方向运动，甲、乙两辆车运动方向相同，故A错误；
B.由 v−t 图线与 t 轴围成的“面积”表示位移可知， 0∼3s 内，两车的位移不相等，即 3s 时甲、乙两车没有相遇，故B错误；
C.由于 t=0 时刻两车位置相同，由面积法可知，在 0∼4s 时间内甲车的位移一直大于乙车的位移，故在 4s 时甲车一直在乙车前方，故C正确；
D. 0∼4s 内甲车的平均速度为
v甲=v1+v22=4m/s
乙车的平均速度
v乙故甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D错误。
故选C。
9.【答案】AD
【解析】【分析】
本题主要考查一对相互作用力与一对平衡力的区别。一对相互作用力作用在两个物体上，大小相等方向相反，作用在同一条直线上；一对平衡力作用在同一个物体上，大小相等方向相反，作用在同一条直线上，由此分析即可求解。
【解答】
A.小鸟受到的重力与树枝对小鸟的支持力作用在同一物体上，等大、反向、共线，是一对平衡力，故A正确；
BD.小鸟对树枝的压力与树枝对小鸟的支持力作用在两个物体上，等大、反向、共线，是一对相互作用力，故B错误，D正确；
C.小鸟受到的重力与小鸟对树枝的压力分别作用在两个物体上，大小相等，方向相同，既不是一对平衡力，也不是一对相互作用力，故C错误。
10.【答案】BC
【解析】.BC
【详解】ABC.根据匀变速直线运动公式
x=v0t+12at2
变形可得
xt2=v01t+12a
可知机动车的初速度等于图像的斜率，即
v0=20.1m/s=20m/s
纵轴截距为
−2m/s2=12a
解得
a=−4m/s2
故机动车处于匀减速状态，加速度大小为 4m/s2 ，故A错误，BC正确；
D.机动车匀减速运动的总时间为
t=0−v0a=5s
则机动车在前2s的位移为
x=v0t+12at2=32m
故D错误。
故选BC。
11.【答案】(1)300； (2)甲； (3) 0.2；
【解析】【分析】
(1)由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象，读出弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长；由图读出弹力和弹簧的长度，求出弹簧压缩的长度，由胡克定律求出弹簧的劲度系数．
(2)①根据作用力与反作用力的关系，摩擦力的大小与弹簧的示数相等，求摩擦力也就是看弹簧的读数；
②在不同的情况下接触面受到的正压力的大小不同，摩擦力也就不一样．
胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度．第(2)关键明确实验原理，根据平衡条件和滑动摩擦定律列式求解．
【解答】
(1)由图读出，弹簧的弹力F0=0时，弹簧的长度为L0=20cm，即弹簧的原长为20cm，由图读出弹力为F=60N，弹簧的长度为L=40cm，
弹簧压缩的长度x=L−L0=40−20=20cm=0.2m；由胡克定律得弹簧的劲度系数为k=Fx=600.2=300N/m；
(2)①乙方案中，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计必须要求其做匀速直线运动，比较困难，读数不是很准；甲方案中，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理；
②由于弹簧测力计a示数为4.0N，所以A、B间的动摩擦因数μ=fFN=420=0.20；
故答案为：(1)300；(2)甲；(3) 0.2。
12.【答案】 B 3.65 C F C
【详解】(1)[1]本实验中采用分力等效与合力的思想，故采用了等效替代法。
故选B。
(2)[2]弹簧测力计的最小分度值为0.1N，读数为3.65N。
(3)[3]实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是橡皮条沿同一方向伸长同一长度。
故选C。
(4)[4]由图丙可知，F是通过平行四边形法则得到的，不是由弹簧测力计直接测得。
(5)[5]某次测量时，两弹簧测力计间的夹角为锐角，由平行四边形定则可知，两个力的合力大于任一分力并小于两分力之和，只有6N符合条件。
故选C。

【解析】见答案
13.【答案】(1)1000N/m；(2)0.5；(3)30N
【详解】(1)竖直提着物体时，根据物体的平衡状态可得
mg=k(l1−l0)
代入数据解得
k=1000N/m
(2)水平匀速拉动物块时，对物块受力分析可得
k(l2−l0)=μmg
代入数据解得
μ=0.5
(3)当弹簧长度为 l3=13cm 时，物体静止，根据平衡条件可知，物体受到的摩擦力大小
f=k(l3−l0)=30N

【解析】见答案
14.【答案】(1) 5m/s2 ， 40m ；(2)能
【详解】(1)由图得长途客车减速时的加速度大小
a1=ΔvΔt=204.5−0.5m/s2=5m/s2
减速前进的距离
s2=12×20×4.5−0.5m=40m
(2)设客车从减速开始后经过时间t客车与狗的速度相等，有
v0−a1t=v+at+0.5
得
t=3s
此时客车的位移为
s1=v0×0.5+v0t−12a1t2=47.5m
此时狗的位移
s2=vt+0.5+12at+0.52=11.375m
客车与狗的位移差
Δs=36.125m<38m
所以狗能摆脱被撞的噩运。

【解析】见答案
15.【答案】(1) 54mg ； 34mg ；(2) 34mg ；(3)2kg
【详解】(1)对结点O受力分析如图所示：
由平衡条件得轻绳OA受到的拉力为
TA=mgcs37∘=54mg
轻绳OB受到的拉力为
TB=mgtan37∘=34mg
(2)对于乙物体由平衡条件得摩擦力
f= TB= 34mg
(3)欲使物体乙在水平面上不滑动，乙受到的最大静摩擦力不应小于OB绳的拉力，则有：
fmax=μMg≥34mg
代入数据得
m≤2 kg
物体甲的最大质量为2kg。

【解析】见答案