福建省厦门市2023-2024学年高一物理上学期期中试题含解析

福建省厦门2023-2024学年高一第一学期期中考试物理试卷（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/s B.汽车的加速度大小为C.汽车从点到A点需要的时间为1s D.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6.0N B.大小为8.0NC.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/sC.该物体运动的总时间为10sD.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90kgD.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1kgC.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】①.2②.70【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】①.50②.5【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】①.2②.0【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②.0.19③.0.037【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##BA②.3.8③.④.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