山东省济宁市部分中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题（含解析）

济宁市部分中学2023-2024学年高一上学期期中考试
物理
考试范围：一、二、三章 考试时间：90分钟
注意事项：
1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分为100分，考试用时90分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题纸(卡)规定的地方。
第I卷(选择题)
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图，某演员为某汽车做广告，他在高速行驶的卡车之间气定神闲摆出“一字马”姿势，下列说法正确的是()
A．以演员为参考系，卡车是静止的 B．以地面为参考系，演员没有动
C．以卡车为参考系，演员运动的很慢 D．以地面为参考系，卡车是静止的
2．国庆放假期间，小明驾车从厦门到泉州游玩，某导航软件推荐的最佳驾车路线里程为100公里，时间为1小时2分钟，下列说法正确的是()
A．“1小时2分钟”指的是时刻
B．“100公里”指的是位移
C．研究该车从厦门到泉州的时间，汽车不能看成质点
D．无论是否按照推荐的最佳路线走，位移都是相等的
3．左图为无人机拍摄的一中校园照片，右图为正在高空进行拍摄的无人机，若图中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄，在无风无雨的理想情况下，下列说法正确的是()
A．无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力
B．无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对平衡力
C．无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对作用力和反作用力
D．空气对无人机向上的推力大于无人机对空气向下的推力时无人机才能上升
4．如图所示，每个钩码重0.5N，弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计，弹簧伸长了2.5cm(在弹簧的弹性限度内)。下列说法正确的是()
A．该弹簧测力计的示数为0.25N B．该弹簧测力计的示数为1.0N
C．不挂重物时，该弹簧的劲度系数为0 D．该弹簧的劲度系数为20N/m
5．如图甲所示，一辆小车在水平地面上匀加速直线运动，碰到前方挡板后反弹，小车与挡板作用时间不计，其速度v随时间t变化的关系如图乙所示，图中两斜线的斜率相等。以静止开始运动起点为坐标原点，以小车开始运动时刻为t=0时刻，则下列选项中能正确反映小车运动的图像是()
A． B．
C． D．
6．将一小球从足够高的塔顶以某初速度竖直向上抛出，经时间t=2s小球的速度大小为v=10m/s，忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2。则下列说法正确的是()
A．初速度大小可能为30m/s，2s末小球在抛出点下方20m处
B．初速度大小可能为30m/s，2s末小球在抛出点上方40m处
C．初速度大小一定为10m/s，2s末小球在抛出点上方0m处
D．初速度大小一定为10m/s，2s末小球在抛出点下方30m处
7．如图所示，表面光滑的物块A在水平力 的作用下静止在倾角为 的斜面B上，斜面B静止在水平地面上，下列说法正确的是()
A．物块A受到的重力大小为Ftanθ B．物块A受到的支持力大小为Fsinθ
C．斜面B受到物块A的压力大小为 D．斜面B受到地面的摩擦力大小为Ftanθ
8．电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感，其中不适感的程度可用“急动度”来描述。“急动度”是描述加速度变化快慢的物理量，即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标，按照这一指标，具有零急动度的乘客，感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度J随时间t的变化规律。下列说法正确的是()
A．在5.0~10.0s时间内，汽车做匀加速直线运动
B．在0~5.0s时间内，汽车做匀加速直线运动
C．在5.0~10.0s时间内，汽车加速度的变化量大小为4.0m/s2
D．在5.0~10.0s时间内，乘客感觉较舒适
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．A、B两物体运动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是()
A．A、B两物体开始运动时相距100m，同时相向运动
B．B物体做匀速直线运动，速度为-5m/s
C．A、B两物体运动8s时，在距A的出发点50m处相遇
D．A物体在运动过程中停止了4s
10.小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断正确的是()
A．位置1是小球释放的初始位置 B．小球做匀加速直线运动
C．小球在位置3的速度为 D．小球下落的加速度为
11．如图所示，木板B放在水平地面上，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A、B质量都为m，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F的力向左拉动B，使它以速度v匀速运动，弹簧测力计稳定后的示数为T。下列说法正确的是()
A．A对B的摩擦力大小为T，方向向右 B．AB接触面间的动摩擦因数为
C．B受到地面的摩擦力大小为F D．B与地面接触面间的动摩擦因数为
12．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，其外侧一光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，期间框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是()
A．地面对框架的摩擦力始终为零 B．框架对小球的支持力逐渐减小
C．拉力F的最小值为 D．框架对地面的压力一直减小
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
13．(本题6分)某同学为了验证“力的平行四边形定则”，选用了质量为250g的纯牛奶和以下器材：轻绳若干、50g的钩码若干、白纸、木板、两个光滑的定滑轮。如图1所示，当系统达到平衡时，两根绳子所挂钩码的个数分别为N1和N2．回答下列问题：
(1)改变钩码个数，实验能成功的是_________；
A．N1=N2=3 B．N1=N2=2 C．N1=2N2=4 D．N1=10N2=10
(2)每次测量中，O点的位置_________(填“需要”或者“不需要”)保持不变；
(3)在处理数据作图时，你认为图2中可能符合实验事实的是_________(填“甲”或者“乙”)。
14．(本题8分)小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验：
(1)由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器、直流电源、纸带、毫米刻度尺、钩码和小车、一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是_____________________。
(2)小明在实验过程中正确的做法是_______。
A．先接通电源，后释放纸带
B．释放纸带的同时接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
D．拉小车的细线不需要与长木板平行
(3)小明经过实验获得如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、F、G等几个计数点，测得x1=6.19cm，x2=6.60cm，x3=6.98cm，x4=7.39cm，x5=7.80cm，x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。计算结果为=_______m/s(保留两位有效数字)。
(4)两个相邻计数点间的时间间隔为T，小车加速度表达式为a=_______。
四、解答题(共46分)
15．(本题8分)一辆汽车以2m/s的初速度匀速行驶，若汽车突然以2m/s2的加速度开始加速，以汽车加速开始计时。求：
(1)汽车8s末的速度大小是多少；
(2)汽车4s内前进的位移大小；
(3)求汽车第4s内的位移大小。
16．(本题12分)如图甲所示，A、B两物块用跨过定滑轮的细绳连接，A的质量为1kg，斜面倾角为37°，滑轮左侧的细绳与斜面平行。当B的质量为0.5kg时，A恰好处于静止状态，A与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：
(1)甲图中，A与斜面间的最大静摩擦力大小；
(2)如乙图所示，将A、B间的绳撤去，改为用水平外力F作用于A物体，使A仍能在斜面上处于静止状态，F的最大值为多少。
17．(本题12分)如图所示，物块A、带光滑定滑轮的矩形物体B和悬挂的小球C处于静止状态。A与B、B与地面的接触面均粗糙。绕过光滑的定滑轮的轻绳和轻弹簧分别与小球C相连，轻弹簧中轴线与竖直方向的夹角为60°，轻绳与竖直方向的夹角为30°，A、B、C的质量分别为mA=2kg、mB=5kg、mC=0.5kg。弹簧的伸长量为=5cm(g取10m/s2)。求：
(1)弹簧的劲度系数k；
(2)物体B对物块A的静摩擦力；
(3)地面对物体B的摩擦力。
18．(本题14分)一辆小汽车在平直的单行车道上以=20m/s的速度匀速行驶，小汽车司机突然发现前方=28m处有一辆大货车开起了双闪，大货车以=15m/s的初速度、大小为=1.5m/s2的加速度开始做匀减速直线运动，小汽车司机反应了=1s后以大小为=4m/s2的加速度开始刹车。以大货车开始减速为计时起点，求：
(1)大货车的刹车距离；
(2)第3s末两车的距离；
(3)通过计算分析两车是否会相撞。若相撞，两车相撞的时刻及该过程中小汽车行驶的位移；若不相撞，两车相距最近时所对应的时刻及最近距离。
参考答案：
1．A
【详解】A．以演员为参考系，卡车是静止，故A正确；
BD．以地面为参考系，演员和卡车是运动的，故BD错误；
C．以卡车为参考系，演员相对卡车静止，相对卡车没有动，故C错误。
故选A。
2．D
【详解】A．“1小时2分”指的是时间间隔，故A错误；
B．“100公里”指的是路程，故B错误；
C．研究该车从厦门到泉州的时间，汽车大小形状可以忽略，能看成质点，故C错误；
D．因初末位置一定，无论是否按照推荐的最佳路线走，位移都是相等的，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．无人机所受重力受力物体是无人机，无人机对空气向下的推力受力物体是空气，而一对平衡力作用于同一物体上，故A错误；
BC．无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对平衡力，故B正确，C错误；
D．空气对无人机向上的推力始终等于无人机对空气向下的推力，是一对相互作用力，当空气对其向上的推力大于无人机的重力时无人机才能上升，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】AB．该弹簧测力计的示数等于弹簧一端受到的拉力，则示数为0.5N，选项AB错误；
C．不挂重物时，该弹簧的劲度系数不变，仍为20N/m，选项C错误。
D．该弹簧的劲度系数为N/m=20N/m，选项D正确；
故选D。
5．A
【详解】BC．由小车运动的v-t图像可知，小车前进和后退过程都做匀变速直线运动，图中两斜线的斜率相同，故车前进和后退过程加速度保持不变，故CD错误；
AB．小车前进过程做初速度为零的匀加速直线运动，由可知，图像为过原点的直线，且位移x随时间增大，小车后退过程末速度为零，可看作反向的初速度为零的匀加速直线运动，位移随时间减小，因此，图像也是一条直线，由v-t图像可知，小车后退过程的初速度小于小车前进过程的末速度，后退时间比前进时间短，因此小车后退至速度为零时没有回到初始位置，故A正确，B错误。
故选A。
6．B
【详解】经时间t=2s小球的速度大小为v=10m/s，速度方向可能向上也可能向下，取向上为正。
当t=2s小球的速度为v=10m/s时，则由
可得=30m/s
此时小球在抛出点上方
m=40m
当t=2s小球的速度为v=-10m/s时，则由
可得=10m/s
此时小球在抛出点上方m=0m
故选A。
7．C
【详解】ABD．对物块A进行受力分析可知
斜面B受到物块A的压力大小与物块A受到的支持力大小相等，故AB错误，C正确；
D．将AB看成整体进行受力分析可知，整体处于平衡状态，故斜面B受到地面的摩擦力与推力F大小相等，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】AB．根据可知，在0~5.0s时间内，急动度增加，加速度增加的越来越快，在5.0~10.0s时间内，急动度不变，则加速度均匀增加，故物体加速度一直在变化，故AB错误；
C．在5.0~10.0s时间内，加速度的变化量为矩形的面积
=0.8×5m/s2=4.0m/s2
D．在5.0~10.0s时间内，急动度最大，乘客最不舒服，故D错误；
故C正确。
故选C。
9．ABD
【详解】A．由图可知，A、B两物体开始运动时相距100m，速度方向相反，是相向运动，故A正确；
B．x t图像斜率表示速度，则B物体做匀速直线运动，速度为
，故B正确；
C．由图可知，t=8s时，两物体均处在x=60m的位置，说明两物体相遇，A由x=0位置出发，则此位置距A的出发点60m，故C错误；
D．由图可知，A物体在运动过程中停止了4s，故D正确。
故选ABD。
10．BC
【详解】A．小球做自由落体运动，从静止开始的连续相等时间内位移之比为1：3：5：7，而图中位移之比为2：3：4：5，故位置1不是小球释放的初始位置。故A错误；
B．由知小球连续相等时间内位移差为定值，所以小球做匀加速直线运动。故B正确；
C．小球在位置3的速度为,故C正确。
D．由得，故D错误；
故选BC。
11．AB
【详解】A．以A为研究对象，根据平衡条件，在水平方向可得
故B对A的摩擦力大小为T，方向向左，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力大小为T，方向向右。故A正确；
B．以A为研究对象，根据平衡条件，在竖直方向可得
又因为
联立可得，故B正确；
C．以B为研究对象，根据平衡条件，在水平方向可得
整理可得，故C错误；
D．以B为研究对象，根据平衡条件，在竖直方向可得
又因为
联立可得
故D错误。
故选AB。
【点睛】确定研究对象，根据平衡条件及滑动摩擦力公式进行解答。
12．BD
【详解】A．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿水平方向的分力逐渐减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，故A错误；
BC．以小球为研究对象，分析受力情况，作出受力示意力图
如图所示，根据几何关系可知，当F顺时针转动至竖直向上之前，支持力逐渐减小，F先减小后增大，当F的方向沿圆的切线方向向上时，F最小，此时为F=mgcosθ
故B正确，C错误；
D．以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，F在顺时针方向转动的过程中，F沿竖直方向的分力逐渐增大，所以地面对框架的支持力始终在减小，框架对地面的压力始终在减小，故D正确。
故选BD。
13．AC；不需要；甲
【详解】(1)[1]对O点进行受力分析，牛奶的重力相当于5个钩码的重力，设N3=5，系统平衡时，三力满足
故AC正确；
(2)[2]每一次改变钩码个数，只要保证O点平衡即可，每次测量中，O点位置不需要保持不变；
(3)[3]实验中牛奶的重力方向是竖直向下的，F合是F1和F2的合力的理论值，可以允许有一定的偏差，故甲正确。
14．直流电源应更换为交流电源；AC/CA；0.80；
2【详解】(1)打点计时器使用的是交流电源，小明取的是直流电源，此处不妥，应更换为交流电源。
(2)AB．先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放纸带，A正确，B错误；
C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，纸带的利用率较高，C正确；
D．使小车运动的加速度适当大些，这样在纸带上相邻计数点间的间距会大些，位移测量误差会小些，D错误。
故选AC。
(3)打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为
T=0.02×5s=0.1s
由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得，打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为
代入数据解得
(4)由匀变速直线运动的公式，可得小车加速度表达式为
15．(1)18m/s；(2)24m；(3)9m
【详解】(1)汽车8s末的速度大小为
=2m/s+2×8m/s=18m/s……2分
(2)汽车4s内前进的位移大小
……3分
(3)求汽车3s内的位移大小
……2分
求汽车第4s内的位移大小为
……1分
16．(1)1N；(2)9.66N
【详解】(1)对A受力分析可知
……2分
解得=1N……1分
(2)因为……2分
可得μ=0.125……1分
当F最大时，物块A有向上运动的趋势，则静摩擦力沿斜面向下，则
……4分
解得=9.66N……2分
17．(1)50N/m；(2)N，方向水平向右；(2)N，方向水平向右
【详解】(1)对小球的受力分析如图所示
根据正交分解法，则有
mCg=F弹cos60°＋FTcos30°……2分
F弹sin60°=FTsin30°……2分
代入数据得
FT=N……1分
F弹=2.5N……1分
由胡克定律
……1分
可得=50N/m……1分
(2)由二力平衡可知B对A的静摩擦力为
f=FTN……1分
方向水平向右。……1分
(3)将A、B看成整体，受力分析如图所示
根据正交分解法，则有
f地=FTcos60°=N……1分
方向水平向右。……1分
18．(1)75m；(2)14.25m；(3)不会相撞，3.6s，13.8m
【详解】(1)根据题意有
根据速度与位移的关系式可知，大货车的刹车距离为
=75m……3分
(2)0～3s内，小汽车的位移
=52m……2分
0～3s内，大货车的位移
=38.25m……2分
第3s末两车的距离
=14.25m……2分
(3)设两车速度相等时所用时间为，则有
……1分
解得
=3.6s……1分
此时小汽车的位移
=58.48m……1分
大货车的位移
=44.28m……1分
由于
=13.8m>0……1分
因此两车不会相撞，两车相距最近的时刻为3.6s，最近的距离为13.8m。