江苏省锡东高级中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理考试（解析版）

这是一份江苏省锡东高级中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理考试（解析版），共13页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 分值：100分
一、单选题（本题共10小题，每小题4分，共40分）
1. 诗仙李白的诗豪迈奔放，想象丰富，意境奇妙。如“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”、“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，下列说法正确的是（ ）
A. “两岸青山相对出”中的“青山”运动的参考系是“岸”
B. “疑是银河落九天”中的“九天”指的是时间间隔
C. “飞流直下三千尺”中的“三千尺”说明位移的大小可以大于路程
D. 在研究“孤帆一片日边来”中的“孤帆”从巴蜀运动到天门山的时间时，可以将其看作质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”，“青山”相对“岸”是静止的，不会是以“岸”为参考系来研究的，故A错误；
B．“疑是银河落九天”中的“九天”代表位移，不是时间间隔，故B错误；
C．位移是初位置指向末位置的有向线段，路程是物体实际的轨迹长度，位移不可能大于路程，故C错误；
D．在研究“孤帆一片日边来”中的“孤帆”从巴蜀运动到天门山的时间时，“孤帆”的大小和形状可忽略，可以将其看作质点，故D正确。
故选D。
2. 为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过 5 s 后听到石块击水的声音，井口到水面的距离最接近的是（ ）
A. 25mB. 50mC. 115mD. 150m
【答案】C
【解析】
【详解】根据自由落体运动规律有
代入数据解得
考虑到回声可知井口到水面距离最接近115m更多免费优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 故选C
3. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶，在进入ETC通道入口时速度减为18km/h，匀速到达自动栏杆处，在通道内，ETC已完成车辆信息识别同时自动栏杆抬起，汽车通过自动栏杆之后，立刻加速到原来的速度，这一过程中其图像如图所示，则（ ）
A. 0~2s内汽车的平均速率为7.5m/s
B. 汽车减速阶段的加速度大小为18m/s2
C. 车辆从开始减速到加速到原速度的位移为60m
D. ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30m
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像 可知，单位换算后，在0~2s内，汽车的平均速度
选项A错误；
B．由图像的斜率可知，汽车减速阶段的加速度
选项B错误；
C．由图像的面积等于位移可知，车辆从开始减速到加速到原速度的位移为

选项C正确；
D． 由图像可知ETC通道入口到自动栏杆处的距离为4×5m=20m，选项D错误。
故选C。
4. 汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶，发现前方有特殊情况时驾驶员采取刹车措施使汽车立即做匀减速运动直至安全停止，已知减速过程中第1s内汽车行驶的位移大小为16m，则汽车停止运动前最后1s内位移大小是（ ）
A. 2mB. 4mC. 8mD. 10m
【答案】B
【解析】
【详解】减速过程中第0.5s汽车速度为
汽车加速度大小为
则汽车停止运动前最后1s内位移大小是
故选B。
5. 长寿中学某班级组织学生观看我国梦天实验舱发射升空电视直播时，看到火箭助推器与火箭的分离，假设当火箭最开始的助推器脱落时，火箭的速度恰好为50m/s，竖直向上，此时火箭离地高度约3000m，该助推器脱离火箭后经过t时间着落在地面上的安全区域，则t约为（假设助推器离开火箭后除重力外，不考虑其他作用。取g=10m/s2）（ ）
A. 10sB. 20sC. 30sD. 40s
【答案】C
【解析】
【详解】取竖直向上为正方向，助推器做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的规律有
即
解得
t=30s
故选C。
6. 如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。则（ ）

A. 直梯受到4个力作用
B. 直梯的重心一定在直梯上
C. 墙壁对直梯的弹力是因直梯形变产生的
D. 地面对直梯的作用力竖直向上
【答案】A
【解析】
【详解】A．直梯受到重力、地面的支持力、墙壁的弹力和水平地面的摩擦力，共4个力的作用，故A正确；
B．直梯的重心不一定在直梯上，故B错误；
C．墙壁对直梯的弹力是因墙壁形变产生的，故C错误；
D．地面对直梯的支持力竖直向上，摩擦力处于水平方向，则地面对直梯的作用力方向斜向上，故D错误。
故选A。
7. 如图甲所示，一轻弹簧左端与墙壁相连于O点，作用于右端A点的水平外力F（F未画出）变化时弹簧长度不断变化，取水平向左为正方向，得到F与弹簧长度l的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧原长为5cm
B. 弹簧的劲度系数为40N/m
C. l=10cm时，弹簧对墙壁的弹力方向水平向左
D. 在弹性限度内，弹簧弹力与弹簧长度成正比关系
【答案】C
【解析】
【详解】A．水平外力 F与弹簧长度l的关系如图乙所示，当F=0时，弹簧处于自然长度状态，即弹簧原长为15cm，A错误；
B．由胡克定律可得弹簧的劲度系数为

B错误；
C．由图乙可知， l=10cm时，水平外力F是正值，方向向左，弹簧处于压缩状态，因此弹簧对墙壁的弹力方向水平向左，C正确；
D．在弹性限度内，由胡克定律可知，弹簧弹力与弹簧的形变量成正比关系，D错误。
故选C。
8. 如图所示用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳对手指作用力为F1，杆对手掌的作用力为F2，对这两个作用力的方向判断完全正确的是（ ）
A. F1沿绳斜向上，F2沿杆子向左B. F1沿绳斜向下，F2沿杆子向左
C. F1沿绳斜向上，F2沿杆子向右D. F1沿绳斜向下，F2沿杆子向右
【答案】B
【解析】
【详解】受力分析可知，结点A处受绳子向下的拉力及沿绳向上的拉力，以及杆对结点A向右的支持力，力的作用是相互的，故绳对手指作用力为F1沿绳斜向下，杆对手掌的作用力为F2沿杆子向左。
故选B。
9. 一只质量为m的蚂蚁，在半径为R的半球形碗内爬行，在距碗底高的P点停下来，则蚂蚁在P点受到的摩擦力大小为（ ）
A. mgB. C. D.
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】对蚂蚁受力分析，如图所示
支持力与摩擦力的合力与重力大小相等，方向相反已知其离最低点为，由几何关系可知支持力与竖直方向夹角为 ，由于三力平衡，即
所以
故选D。
10. 引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一，当你双手握住单杠处于静止状态时，可以简化成如下模型：在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B，一不可伸长的轻质细线两端分别系在环A、B上，并在细线中点处通过小滑轮挂一个质量为m的物块，整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，下列说法正确的是（ ）

A. 小环A和B所受支持力都变大B. 小环A和B所受摩擦力都变小
C. 小环A的合力变大D. 水平杆对环B的作用力变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．当增加A、B之间的距离，整个系统再次达到平衡状态后，系统竖直方向上受到杆对小环A和B的支持力还有物块的重力，由于物块重力不变，所以小环A和B所受支持力保持不变，故A错误；
BC．对小环A进行受力分析，受到绳的拉力T，杆的支持力N及水平向左的摩擦力f作用，设绳与杆夹角为，小环A保持静止，由平衡条件知小环A受到的合力为0，且
当增加A、B之间的距离时，减小，由于N不变，所以可得T变大，f变大，根据对称性可知小环B受到的摩擦力也增大，故BC错误。
D．水平杆对环B的作用力包括竖直方向杆对B的支持力N，和水平方向对B的摩擦力f，由于N不变，f增大，根据力的合成可知水平杆对环B的作用力变大，故D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5题，共60分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 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）某次实验弹簧测力计读数如图2所示，读数是__________N。
（2）下列操作中正确的是__________。
A.为减小测量误差，F1、F2方向间的夹角越大越好
B.每次实验中，只需记录弹簧测力计的读数和橡皮条结点到达的位置
C.拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板
D.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点到达的位置不能变化
（3）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力的示意图如图3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3中的F与两个力中，方向一定沿AO方向的是___________。
（4）图4是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6.00N，分力F2方向确定、与合力F夹角为θ=30°，则另一分力F1的最小值是___________N。
【答案】 ①. 8.00 ②. CD##DC ③. F ④. 3.00
【解析】
【详解】（1）[1]由图读出弹簧测力计读数为8.00N；
（2）[2]A．为了实验的准确性，实验时两拉力的夹角应适当大一点，但并不是越大越好，A错误；
B．每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置，并记录OB、OC细绳拉力大小及方向，B错误；
C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应尽量贴近且平行木板，以减小摩擦带来的影响，C正确；
D．为使两次力的作用效果相同，橡皮条结点到达的位置不能变化，D正确。
故选CD。
（3）[3]图中F'是根据平行四边形定则作出的理论值，，吻合平行四边形的对角线，F为用一个测力计拉橡皮条的力，故F沿橡皮条的拉伸方向即沿AO方向；
（4）[4]当两分力垂直时，F1最小，如图
12. 据报道某地从80m高的大楼楼顶脱落一块建筑材料，刚好砸在一辆从楼下经过的汽车上。若汽车是在建筑材料脱落的同时从30m远处由静止开始先匀加速运动3s，再匀速行驶到楼下（脱落物正下方，汽车沿直线行驶）。不计空气阻力，建筑材料和汽车均看成质点，g＝10m/s2。求：
（1）汽车经多长时间开到楼下；
（2）汽车匀加速运动的加速度的大小。
【答案】（1）4s；（2）4m/s2
【解析】
【详解】（1）建筑材料做自由落体运动，所以
代入数据解得
t＝4s
所以汽车运动的时间也为4s。
（2）根据题意可知汽车匀加速的时间为3s，所以汽车匀速运动的时间为
t2＝t﹣t1＝4s﹣3s＝1s
设匀速运动的速度大小为v，根据位移—时间关系可得
代入数据解得
v＝12m/s
根据加速度定义式可得汽车做匀加速运动的加速度大小为
13. 如图所示，一个质量m=0.5kg的光滑小球放在一个倾角θ=60°的斜劈和竖直墙壁之间，斜劈质量M=1kg，重力加速度g=10N/kg。
（1）求小球对斜面和墙壁的压力大小F1、F2分别是多少？
（2）若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为保证斜劈不产生滑动，斜劈与地面之间的动摩擦因数至少为多少？
【答案】（1）10N；；（2）
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析，小球受到重力，斜面的支持力F1'和墙的弹力F2'，根据平衡条件斜面对小球的弹力
墙壁对小球的弹力
根据牛顿第三定律，小球对斜面和墙壁的压力大小分别为
（2）斜劈与地面之间的动摩擦因数最小时，它们之间的摩擦力应恰为最大静摩擦力。
对小球和斜面整体分体，水平方向根据平衡条件
受到地面支持力
又
联立解得
14. 用一根压缩的轻弹簧将物体A压在粗糙竖直墙面上保持静止，弹簧的另一端连接在物体B上，将B放置在粗糙水平桌面，再用一根刚性轻绳连接B，另一端跨过桌子右端的光滑轻质定滑轮悬挂一个轻质吊盘，整个装置的结构如图所示，若A与墙面的摩擦因数，B与桌面的摩擦因数片，，，弹簧的劲度系数为，，则：
（1）A受到的摩擦力的大小和方向如何？
（2）若B恰好处于静止状态，则弹簧的形变量为多少？
（3）用小量杯装满砂粒，并小心地倒入吊盘内，使得B缓慢地向右移动（可认为物体B始终处于平衡态），若一杯砂粒的质量为，则当倒完多少杯砂粒时，A开始下落？

【答案】（1），方向竖直向上；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对A进行分析，由受力平衡可得
方向竖直向上。
（2）根据摩擦力产生的条件可知弹簧是压缩状态，因此B受到向左的摩擦力，由于B恰好处于静止状态，则B受到的摩擦力等于最大静摩擦力，由题意可知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故
在水平方向由受力平衡可得弹簧的弹力为
故弹簧的形变量为
（3）当A恰好开始下落时，摩擦力由静摩擦力变为滑动摩擦力，设此时弹簧的弹力为，由受力平衡可得
解得
设绳子的拉力为，对B根据受力平衡可得
解得
因此倒入吊盘砂粒的质量为
15. 快到家啦！奔跑中的杰瑞决定“刹车”回家。就在杰瑞开始减速的同时，身后与它相距10m的汤姆立即蹑手蹑脚地由静止开始加速，想趁其不备地“偷袭”杰瑞。已知杰瑞的初速度为，加速度大小为，汤姆的加速度大小也为，那么
（1）求在没有干扰的情况下，杰瑞减速到0时所用的时间及位移的大小。
（2）求在追逐的过程中汤姆与杰瑞间的最大距离。
（3）若杰瑞开始减速时，刚好距离前方鼠洞15m，请通过计算判断汤姆能否在杰瑞回到鼠洞前捉住它。（注：三者在同一直线上）
【答案】（1），；（2）；（3）不能
【解析】
【详解】（1）杰瑞减速到0时所用的时间
杰瑞减速到0时所用的位移大小
（2）当汤姆和杰瑞速度相等时，距离最大，根据速度时间关系
解得
杰瑞的位移
汤姆位移
最大距离
代入数据解得
（3）根据位移时间关系
解得杰瑞开始减速到鼠洞
此过程汤姆的位移
由于
所以汤姆不能在杰瑞回到鼠洞前捉住它