辽宁省大连市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份辽宁省大连市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在下列研究中，可以把物体看成质点的是（ ）
A．研究“神舟十号”与“天宫一号”的对接过程中的“神舟十号”
B．研究地球自转时的地球
C．研究车轮旋转情况时的车轮
D．研究某同学从家到学校的速度时的该同学
2．“物理”是取“格物致理”四字的简称。在学习物理规律同时，还需要了解物理学家发现物理规律的过程，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（ ）
A．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法
B．伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
C．伽利略根据理想斜面实验，指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿着同一直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向，这应该成为一个原理，是人类整个自然观的基石；
D．牛顿三大定律都可以利用实验来直接验证
3．如图所示，装御工人利用斜面将一质量为m、可近似为光滑的油桶缓慢地推到汽车上。在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由水平方向逐渐变为与水平方向成60°角斜向上，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确的是（ ）
A．不变B．逐渐变小C．逐渐变大D．最小值为
4．将篮球竖直上抛后又落回到抛出点，不计空气阻力，能正确反映此过程的图像是（ ）
A．B．
C．D．
5．小亮在沿水平直线向左运动的高铁中做了一个实验，他用细线将小球A悬挂于行李架上，质量为m的箱子B放在车厢地板上且始终相对于车厢静止，箱子与车厢地板间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，如图所示，则此刻车厢对箱子B作用力的大小为（ ）
A．B．
C．D．
6．如图所示，水平轻杆BC固定，细绳AD跨过BC右端的轻质光滑定滑轮悬挂一质量为M的物体，静止时，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．细绳AC段的张力
B．轻杆BC对轻质定滑轮的弹力，方向沿BC指向右侧
C．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端C通过细绳AC拉住，则轻杆BC对轻质定滑轮的弹力，方向沿BC指向右侧
D．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端C通过细绳AC拉住，则细绳AC段的张力
7．如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点移至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点。关于是过程，下列别说法正确的是（ ）
A．物体A受到斜面的支持力一直减小B．物体A受到斜面的支持力一直增大
C．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小
8．如图所示，一长为L的木板MN倾斜放置，倾角为45°，将一小球自与木板上端M点等高的A处由静止释放，小球落到木板上反弹后瞬间的速度大小为碰撞前瞬间速度大小的一半，碰撞前、后小球的速度方向与木板的夹角均为45°，欲使小球经过一次碰撞后恰好落到木板下端N点，不计空气阻力，则小球释放点A距木板上端M点的水平距离为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
9．某同学放学准备乘坐805路公交车，到达公交站时，看见公交车已经沿平直公路驶离车站，司机听到呼喊后汽车马上以2m/s2的加速度匀减速刹车，该同学同时以4m/s的速度匀速追赶汽车，汽车开始刹车时速度为8m/s，减速前距离同学12m。则下列说法正确的是（ ）
A．公交车刹车第1s内位移为1m
B．公交车从开始刹车5s内位移为15m
C．公交车刹车过程平均速度为4m/s
D．该同学追上汽车所需的时间为7s
10．如图所示，用水平力推着物块沿斜面匀速运动，已知物块的质量为，斜面倾角为，物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为。关于摩擦力大小的计算可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．条件不足，无法计算
三、填空题
11．单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实。某士兵驾驶单兵飞行器（由燃油背包和脚下的喷射器组成）在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行的场景如图所示，喷射器引擎沿士兵身体所在直线的方向斜向后喷气，士兵身体与水平面的夹角为。若士兵与飞行器的总重为G，受到的空气阻力大小（其中k为常量，v是飞行速度的大小），不计喷气过程燃油的减少，则士兵受到的空气阻力大小为 ；士兵飞行的速度大小为 。
四、实验题
12．某班级的同学们利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：用图钉将白纸固定在竖直木板上，木板上还固定着两个光滑的滑轮A和B。将三根细绳的一端系于一点，结点为O，另一端分别挂上一定数量的钩码，每个钩码的质量相等，调整钩码个数使系统达到平衡。平衡时跨过滑轮的两根细绳与水平方向的夹角分别为和。
（1）下列实验操作正确的是 ；
A．将OC绳换成橡皮筋，仍可完成实验
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可减小实验误差
C．实验时需要量出OA、OB、OC三段细绳的长度
D．若改变悬挂钩码的个数，重新进行实验，必须保持O点位置不动，重新调整钩码的个数、
（2）如果探究后发现合力和分力之间满足“平行四边形定则”，则如图中的 ；
（3）在实验过程中，两名同学分别做出如下两幅图，你认为哪幅图是正确的 （填“甲”或“乙”）。
（4）在实验过程中，还有一名同学做了如下的探究：当的钩码数增多，为保持结点O的位置不变且系统平衡，可调整的钩码数和滑轮的位置，你认为下列方法可行的是
A．保持的钩码数不变，增大的钩码数同时调整滑轮位置使角增大
B．保持的钩码数不变，增大的钩码数同时调整滑轮位置使角减小
C．保持的钩码数不变，增大的钩码数同时调整滑轮位置使角增大
D．保持的钩码数不变，增大的钩码数同时调整滑轮位置使角减小
五、解答题
13．一船模爱好者在水面上对如图甲所示的模型船进行测试，模型船在水面上的运动轨迹如图乙所示。模型船（视为质点）从A点由静止出发，以大小的加速度沿AB做匀加速直线运动，6s后到达B点，此后保持速率不变，再经过4.5s到达C点并立即沿CA做匀减速直线运动，最后刚好在A点停下。已知点A、B、C恰能构成一个直角三角形，且∠A=37°，∠B=90°，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）模型船在AC段的加速度大小；
（2）模型船全程的平均速率。
14．甲车沿平直公路匀速行驶，乙车停在甲前方相邻的平行车道上。当两车相距时甲车开始匀减速刹车，准备停车，此时乙车开始运动，行驶方向与甲车相同。从甲车减速时开始计时，甲车第1秒内位移为24m、第4秒内位移为1m，乙车运动的v－t图像如图所示。已知甲车刹车时间小于4s，求：
（1）乙车匀加速过程的位移大小；
（2）甲车匀速行驶时的速度大小和匀减速的加速度大小；
（3）甲乙两车相遇的时间。
15．2022年第24届冬奥会将在我国举行。跳台滑雪（简称“跳雪”）是冬季奥运会的比赛项目之一，运动员脚着专用滑雪板，不借助任何外力，从起滑台O点起滑，在助滑道OA段获得速度，从其末端A点水平飞出，落在着陆坡BC段上的D点，向下缓冲滑下，完成比赛。质量为48kg的我国运动员李雪尧经过自己不懈的努力首次获得了冬奥会的入场券。假设比赛时助滑道OA段是倾角为、长度为90m的斜面，李雪尧滑到起跳点A时的速度为108km/h，助滑道OA末端水平部分长度忽略不计，滑雪板落在着陆坡面D点恰好沿着坡面（运动员速度方向与着陆坡面平行）滑出，A、D点竖直落差为31.25m。假设着陆坡面BC也是斜面，运动员可以看作质点，忽略空气阻力。取重力加速度，，，求：
(1)助滑道OA与滑雪板之间的动摩擦因数；
(2)着陆坡面的倾角的正切值（结果可用分数表示）；
(3)李雪尧落到着陆坡D点时的动能。
参考答案
1．D
【详解】A．研究“神舟十号”与“天宫一号”的对接过程中的“神舟十号”时，其大小形状不可忽略，不能看成质点，故A错误；
B．研究地球自转时的地球时，其大小形状不可忽略，不能看成质点，故B错误；
C．研究车轮旋转情况时的车轮时，其大小形状不可忽略，不能看成质点，故C错误；
D．研究某同学从家到学校的速度时的该同学时，其大小形状可忽略，能看成质点，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代的方法，故A错误；
B．伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，延长小球滚下斜面的速度，便于运动时间的测量，B正确；
C．笛卡尔也研究了力和运动关系，指出如果运动中的物体没有受到力的作用，它将以同一速度沿着同一直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向，这应该成为一个原理，是人类整个自然观的基石，故C错误；
D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能直接用实验进行验证，但是牛顿第二定律和牛顿第三定律是可以通过实验验证的，D错误。
故选B。
3．D
【详解】分析油桶的受力情况，油桶受重力、斜面的支持力和推力，因油桶缓慢地推到汽车上，处于动态平衡状态，由三角形定则作出力的动态变化过程，如图所示
当水平推力F由水平方向逐渐变为与水平方向成60°角斜向上的过程中，推力先变小后变大，最小时力F和支持力N垂直，即沿斜面方向，此时最小值为；
故选D。
4．A
【详解】AB．将篮球竖直上抛后又落回到抛出点，不计空气阻力，篮球做匀减速直线运动到达最高点后做自由落体运动，位移与时间的关系
x-t图象是抛物线，故A正确，B错误；
CD．速度与时间的关系是
速度先减小后增大，故 CD错误。
故选A。
5．D
【详解】设车厢的加速度为a，则小球速度和车厢加速度一样，都为a，由牛顿第二定律得
箱子相对车厢静止，故箱子的加速度为a，对箱子受力分析，由牛顿第二定律有
整理得
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．D
【详解】AB．对C点受力分析，如图所示
轻绳AD跨过定滑轮拉住重为Mg的物体，所以有
根据牛顿第三定律，可知轻绳AC对墙的拉力大小为Mg；根据
且夹角为120°，根据平行四边形定则，可知滑轮对轻绳的作用力大小
方向与水平方向成30°，指向斜右上方,故AB错误；
CD．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，对C点受力分析如图
根据平衡条件可得
解得
故D正确，C错误。
故选D。
7．D
【详解】AB．设AB连线与水平方向夹角为，斜面与水平面的夹角为。则根据同种电荷相互排斥，B对A的库仑力大小不变，方向为沿BA方向。由图可得在垂直斜面方向的分量为
当时
当时
故随着逐渐增大，先增大后减小，在BA连线垂直斜面时最大。
根据物体A受到斜面的支持力
可得物体A受到斜面的支持力先增大后减小。故A、B错误；
CD．将物体AC看作一个整体，则B对AC整体的力在水平方向的分力与地面对斜面C的摩擦力等大反向
随着逐渐增大，逐渐减小，故地面对斜面C的摩擦力逐渐减小。故C错误，D正确。
故选D。
8．B
【详解】由题意可知，小球与木板碰撞后做平抛运动，设平抛运动的初速度为v，由平抛运动的规律可知，小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，则有
解得
由于小球落到木板上反弹后瞬间的速度大小为碰撞前瞬间速度大小的一半，则小球从A点下落到木板所用时间为
由自由落体运动位移时间公式可知，小球做平抛运动在竖直方向的位移和从A点下落到木板的位移相等，在M点的高度为
则有小球从A点到与木板碰撞点竖直方向的位移为，因此小球释放点A距木板上端M点的水平距离为。
故选B。
9．CD
【详解】A．汽车减速至停止所用时间为t，加速度大小为a，初速度v0以向前为正，根据可得
由此可知汽车在第1s内没有停止，第1s内的位移为x1，时间为t1则有
解得
故A错；
B．由上可知，汽车减速4s后已经停止，所以汽车5s内的位移实际上是4s内的位移，设此位移为x2，则有
解得
故B错；
C．公交车刹车过程平均速度为
故C正确；
D．设同学追上汽车所用的时间为t2，同学的速度为v人，在这个时间内汽车的位移x3，同学的位移x4，汽车刹车前与同学的距离为L，根据题意有
解得
或（舍去）
由于汽车刹车过程只需要4s，所以说明人在追上汽车前汽车已经停止，则也不符合题意舍去；设人要追汽车的实际位移为x5，人追上汽车的实际时间为t3，整个过程有
解得
故D正确。
故选CD。
10．BC
【详解】若物块向上滑动，对物块受力分析如下图
由平衡条件得
解得
由滑动摩擦力公式可得
当物块向下滑动，对物块受力分析如下图
由平衡条件得
解得
由滑动摩擦力公式可得
综上可得BC正确，AD错误。
故选BC。
11．
【详解】[1][2]士兵与飞行器组成的系统受到重力、沿着士兵身体斜向上的喷气反冲力以及水平方向的空气阻力的作用，根据物体的平衡条件，空气阻力的大小
结合
解得士兵飞行的速度大小
12． AB/BA 90°或 乙 BD/DB
【详解】（1）[1]
A．将OC绳换成橡皮筋，只要结点拉到相同的位置，实验结果不会发生改变，仍能完成实验，A正确；
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样方便作图可减小实验误差，B正确；
C．每个钩码的质量相等，可用砝码的个数来表示力的大小，只需要知道每个绳子的方向即可，不需要测量三段细绳的长度，C错误；
D．O点位置可以改变，只需要在新的位置再次平衡同样可以根据实验结果来验证力的合成规律，D错误。
故选AB。
（2）[2]若发现合力和分力之间满足“平行四边形定则”则分力与合力刚好组成一个三角形，根据图中两个分力砝码数为3和4，合力的砝码数为5，可得刚好构成一个直角三角形，得此时两分力的夹角刚好为直角，即此时有
（3）[3]以O点为受力分析对象，为实际作用效果的力因此在OC这条直线上，另外的和的理论值通过作图法与实际值会有一定的偏差，所以乙图符合实际，甲图不符合。
（4）[4]力的合成满足平行四边形法则，若分力变大，此时仍要使合力不变时，可增大两个分力之间的夹角，所以可减小和角度大小。
故选BD。
13．（1）；（2）
【详解】（1）模型船在AB段做匀加速运动，则由匀变速运动规律有
模型船在C点的速度大小为
由几何关系有
在AC段，有
联立解得
（2）在BC段，有
模型船在AC段，有
模型船全程，有
14．（1）18m；（2）28m/s，8m/s2；（3）1s
【详解】（1）乙车匀加速过程的位移大小为
（2）设甲车第1s末的速度为，第3s末的速度为，加速度大小为，则
联立解得
甲车匀速行驶时的速度大小为
（3）乙车的加速度为
甲乙两车相遇时，位移关系有
解得
，或（舍去）
15．(1)0.125；(2)；(3)
【详解】(1)在A点的速度
设在助滑道的加速度为a，助滑道长
由运动学公式可知
由牛顿第二定律知
联立解得
(2)运动员从起跳点到落地点竖直落差
由平抛运动规律可知在竖直方向上有
在水平方向上有
设着陆坡面的倾角为，有
解得
(3)运动员落到着陆坡D点时的速度
运动员落到着陆坡D点时的动能
解得