四川省成都市第十二中学（川大附中）2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省成都市第十二中学（川大附中）2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（总分100分，考试时间75分钟）
一、单项选择题：本题有8小题，每小题3分，共24分；每小题均只有一个正确选项。
1. 两个力F1和F2之间的夹角为θ，其合力为F。下列关于合力F和两个分力F1、F2的说法中正确的是（ ）
A. 若F1和F2大小不变，θ越小，则合力F就越大
B. 合力F总比力F1和F2中的任何一个都大
C 若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，则合力一定增大
D. 合力F的大小等于力F1、F2的大小之和
【答案】A
【解析】
【详解】A．若F1和F2大小不变，根据平行四边形定则可知，θ越小，则合力F就越大，故A正确；
BCD．合力F的取值范围为
可知合力F可以比任一分力都大，也可以比任一分力都小；合力F的大小不一定等于力F1、F2的大小之和，若夹角θ不变，力F1大小不变，F2增大，合力不一定增大，故BCD错误。
故选A。
2. 若汽车某时刻速度为，经过一小段时间之后，速度变为。时间内速度的变化量为，加速度为a，则矢量关系示意图正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】速度变化量
方向由初速度的终点指向末速度的终点，加速度a的方向与一致。
A.速度变化量的方向正确，加速度的方向错误，故A错误；
速度变化量的方向错误，故BD错误；
C.速度变化量的方向和加速度的方向均正确，故C正确。
故选C。
3. 甲乙两物体从同一点出发开始沿一直线运动，甲的和乙的图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A. 全程甲物体为匀速直线运动，乙物体为匀加速直线运动
B. 0～2s内与4s～6s内，甲的速度等大反向，乙的加速度等大反向
C. 甲在3s末回到出发点，乙在6s末回到出发点
D. 甲、乙均在第3s末改变速度
【答案】C
【解析】
【详解】在图像中，图像的斜率表示速度，在图像中，图线的斜率表示加速度，图像与时间轴围成的面积表示物体的位移。
AB．在0~2s内与4s~6s内，甲图像的斜率相同，速度相同，而在2s~4s内，斜率与其他时间不同，速度与其他时间不同，因此整个过程不是匀速直线运动；在0~2s 内与4s~6s内，乙图像的斜率相同，加速度相同，而在2s~4s内，斜率与其他时间不同，加速度与其他时间不同，因此整个过程不是匀变速直线运动，故AB错误；
C．甲在3s回到出发点，而乙在3s时距离出发点最远，根据对称性可知乙在6s末回到出发点，故C正确，；
D．由图可知，甲2s改变速度方向，然后又在4s末改变速度方向，乙在3s末改变速度方向，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，在粗糙的水平地面上叠放着三个完全相同的物体A、B、C，现用大小均为2N、但方向相反的水平外力、分别作用在A、C两物体上，整个系统处于静止状态。下列判断正确的是（ ）

A. 物体B、C之间的摩擦力大小为0
B. 物体B、C之间的摩擦力大小为2N
C. 物体C与地面之间的摩擦力大小为2N
D. 物体A、B之间的摩擦力大小为0
【答案】B
【解析】
【详解】C．整个系统处于静止状态，受力平衡。对整个系统受力分析，在水平方向上受、的作用，合力为0，则物体C与地面之间无摩擦力作用，故C错误；
D．整个系统处于静止状态，A受力平衡，物体A、B之间的摩擦力大小为
故D错误；
AB．对AB整体受力分析，AB整体受力平衡，物体B、C之间的摩擦力大小
故A错误，B正确
故选B。
5. 如图所示，a、b两物体在竖直向上的恒力F作用下，一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，a、b两物体的质量分别为M、m，重力加速度为g，则（ ）

A. a物体一定只受4个力作用
B. a物体与墙壁间可能存在摩擦力的作用
C. 恒力F大于
D. a物体对b物体的作用力垂直于接触面
【答案】A
【解析】
【详解】BC．对物体a、b整体受力分析，受重力、恒力F，水平方向墙壁对a没有支持力，否则整体不会平衡，所以墙壁对a没有摩擦力，由平衡条件得
故BC错误；
D．以b为研究对象，a对b有摩擦力和支持力，这两个力的合力竖直向上与b的重力平衡，所以a物体对b物体的作用力竖直向上，故D错误；
A．以a为研究对象，a物体受到重力、b给它的压力和摩擦力、外力F，共4个力，故A正确。
故选A。
6. 一物体做加速直线运动，依次通过A、B、C三点，。物体在AB段加速度为，在BC段加速度为，且物体在B点的速度为，则（ ）
A. B. C. D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】根据公式
可得
因为
所以
即
故选B。
7. 如图所示，质量为m的物块放在水平面上，连接轻滑轮的轻绳悬于O点，绕过轻滑轮的轻绳一端连接在物块上，在另一端施加竖直向下的拉力F，O点和滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角为，逐渐增大拉力F到物块刚好要滑动。已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮的摩擦，则滑轮和物块间的轻绳与竖直方向的夹角及当物块刚好滑动时拉力F的大小分别为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】分析滑轮受力，根据力的平衡条件及对称性，可得滑轮和物块间的轻绳与竖直方向的夹角为
即滑轮和物块间轻绳与水平方向夹角为，则
解得
故选D。
8. 如图所示，高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，候车线的距离均为d。若动车共有6节车厢（含车头、车尾），每节车厢长均为d，动车进站时（从左往右）做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口（2号车厢最前端），则（ ）
A. 动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，经历的时间为4t
B. 动车号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
C. 动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，平均速度为
D. 动车1号车厢经过3号候车线处的旅客所用的时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A．采用逆向思维，可认为动车反向做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口，动车所走位移大小为d，故有
动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，所走的位移大小为4d，则有
解得
故A错误；
C．动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，平均速度为
故C错误；
B．设动车号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为，从动车号车厢头部经过5号候车线到停止，可得
解得
故B正确；
D．动车从开始经过3号候车线处的旅客到停止运动，所走的位移大小为2d，则有
解得
故动车1号车厢经过3号候车线处的旅客所用的时间为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题有5小题，每小题4分，共20分；每小题均有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分.
9. 某物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，则物体5s内（ ）
A. 通过的路程为85mB. 位移大小为75m，方向向上
C. 速度改变量大小为30m/sD. 平均速度大小为25m/s
【答案】AB
【解析】
【详解】A．初速度，只需要4s即可上升到最高点，位移为
再自由落体时间，下降高度为
故路程为85m，故A正确；
B．此时离地面高75m，位移方向竖直向上，故B正确；
C．规定向下为正，速度改变量为
故C错误；
D．平均速度大小为
故D错误。
故选AB。
10. 关于以下四幅图说法正确的是（ ）
A. 甲图中：“8km”指路程，限速牌上的“40km/h”为瞬时速度
B. 乙图中：弹簧下所挂钩码质量越大，弹簧的劲度系数就越大
C. 丙图中：伽利略研究落体运动规律时利用斜面是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间
D. 丁图中：小朋友推木箱推不动，此时推力小于箱子受到的摩擦力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．“8km”指路程，限速牌上的“40km/h”为瞬时速度，故A正确；
B．弹簧的劲度系数仅与弹簧本身有关，与所挂的重物无关，故B错误；
C．伽利略研究落体运动规律时利用斜面是为了“冲淡”重力，便于测量运动时间，故C正确；
D．小朋友推木箱推不动，根据平衡条件可知此时推力等于箱子受到的摩擦力，故D错误。
故选AC。
11. 在野外自驾游时可能出现野生动物突然从路边窜出的情况。如图所示，汽车以大小为的速度沿平直公路匀速行驶，突然一头小象冲上公路，由于受到惊吓，小象在同一车道立刻由静止以的加速度向前奔跑，此时小象距离车头40m，司机立即刹车（假设司机的反应时间为0.5s），汽车的加速度大小为，以小象开始加速为计时起点。下列说法正确的是（ ）

A. 汽车前1.5s内的位移大小为14mB. 汽车刹车后6s内的位移大小为24m
C. 汽车停止前1s内的位移大小为2mD. 汽车一定不会与小象相撞
【答案】AD
【解析】
【详解】A．汽车刹车1s内的位移为
汽车前1.5s内的位移大小为
故A正确；
B．汽车开始刹车至静止所用时间为
故汽车刹车后6s时已停止，汽车减速运动的总位移为
故B错误；
C．汽车停止前1s内的位移可反向看成汽车做初速度为零的匀加速运动的第1s内的位移可知
故C错误；
D．汽车从看到小象至静止的位移大小为30m，小于汽车与小象的初始距离40m，故汽车一定不会与小象相撞，故D正确。
故选AD。
【点睛】本题考查匀变速直线运动规律对于减速运动首先要判断在所求的时间内物体是否已经停止运动，不能盲目将时间代入。
12. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是（ ）

A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg，方向向左
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是，方向向左
C. 木板受到木块的摩擦力的大小一定是μ1mg，方向向左
D. 无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
【答案】AD
【解析】
【详解】C．木块在木板上向右滑动，木块受到木板的向左的摩擦力，大小为
根据牛顿第三定律可知，木板受到木块的摩擦力方向向右，大小为
故C错误；
AB．木板处于静止状态，根据平衡条件可知，木板受到地面向左的静摩擦力，大小为
故A正确，B错误；
D．无论怎样改变F的大小，木板与木块间的动摩擦力不变，由于木板与木块间的动摩擦力小于木板与地面间的最大静摩擦力，故无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动，故D正确。
故选AD。
13. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是（ ）
A. A球质量为
B. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg
C. 此时地面对半圆柱体的摩擦力的大小为
D. 此时地面对半圆柱体的摩擦力的大小为mg
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．分别对A、B进行受力分析如图所示
对B，根据受力可知弹簧处于伸长状态，则水平方向有
竖直方向有
解得
，
对A受力分析，由几何关系可知TOA、FA与竖直方向的夹角相等，夹角为30°，则
其中
代入解得
，
故A正确，B错误；
CD．对半圆柱体和A球看作整体，对系统受力分析得，此时地面对半圆柱体的摩擦力的大小为
故C正确，D错误；
故选AC。
三、实验填空题：本题有2小题，每空2分，共20分.
14. 某同学利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）电磁打点计时器是一种使用_________（选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是约8V，当电源的频率为50Hz时，它每隔_________s打一次点。
（2）某同学实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度大小vA=__________m/s，小车运动的加速度大小a=_________m/s2。（结果要求保留两位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏____________。（选填“大”或“小”）
【答案】 ①. 交流 ②. 0.02 ③. 0.34 ④. 0.39 ⑤. 大
【解析】
【详解】（1）[1]电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器；
[2]当电源的频率为50Hz时，由周期与频率的关系可得打点时间间隔为
（2）[3]两相邻计数点间有四个点未画出，所以打相邻两计数点的时间间隔为
由匀变速直线运动中中间时刻的速度等于平均速度可得
[4]根据逐差法求加速度可得小车运动的加速度大小为
（3）[5]如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，则打点周期变大，即打相邻两计数点的时间变大，小车的真实位移变大，计算时仍按原时间，则由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大。
15. （1）用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50g的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的定量关系。

①未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长__________。
②由图乙还可知劲度系数较大的是__________弹簧；还可算出B弹簧的劲度系数为__________N/m。
③若某同学做实验时，误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则该同学所做图像得到的k值是__________（填偏大，偏小或者不变）

（2）某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图丙所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图丁是在白纸上根据实验结果画的图。
关于本实验，下列说法中正确的是__________。
A．在测量同一组数据、和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．本实验采用的科学方法是控制变量法
C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度
D．为减小测量误差，、方向间夹角应为90°
E．如果没有操作失误，图丁中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是F
【答案】 ①. 7.00cm ②. A ③. 10 ④. 不变 ⑤. AC##CA
【解析】
【详解】（1）①[1]由题图甲可知，刻度尺的精确度是1mm，可读得弹簧原长
L0=7.00cm
②[2]由图像的斜率表示弹簧的劲度系数，可知劲度系数较大的是A弹簧。
[3]B弹簧的劲度系数为
③[4]误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，这样图像会在横坐标轴上有截距，则有，可知弹力的变化量与长度的变化量的比值大小不变，则图像得到的k值是不变。
（2）[5] A．在测量同一组数据、和合力F的过程中，因、共同作用效果与合力F的作用效果相同，因此橡皮条结点O的位置不能变化，A正确；
B．本实验采用的科学方法是等效替代法。B错误；
C．使用弹簧测力计时，施力方向应沿着弹簧测力计的轴线，读数时视线正对弹簧测力计刻度，以减小实验误差，C正确；
D．为减小测量误差，、方向间的夹角不宜太大，也不宜太小，适当就行，可不一定是90°，D错误；
E．如果没有操作失误，图丁中的F与两力中，F是由平行四边形得出的，而是由实验方法得出的，因此方向一定沿AO方向的是，E错误。
故选AC。
四、计算题：本题有3小题，共36分；解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。
16. 川大附中秋季田径运动会如期举行，高一空军班参加校运会的同学进行加速跑训练，在100m直跑道上，每相等时间间隔就有一名同学按编号从同一起点起跑，假设他们都以2.5m/s2的加速度由静止开始加速，速度到达10m/s后做匀速直线运动，且编号为5的同学出发时，编号为1的同学恰好到达终点，求
（1）1号同学的训练成绩t；
（2）1号同学恰好到达终点时，编号为3、4的同学之间的距离。
【答案】（1）12s；（2）28.75m
【解析】
【详解】（1）同学先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，则可知加速的时间为
则总位移为
=100m
解得
s，s
（2）由（1）可知1号同学经12s到达终点，而5号同学刚出发，则可知3号同学已出发t3=6s，处于匀速阶段，4号同学已出发t4=3s处于匀加速阶段，则有
编号为3、4的同学之间的距离为
= m
17. 如图所示，质量为m＝0.6kg的物块通过一段细绳悬挂在轻绳PA和PB的结点P上并处于静止状态，PA与竖直方向的夹角为α＝53°，PB沿水平方向。质量为M＝25kg的木块与PB相连，恰好静止在倾角为θ＝37°的斜面上，已知重力加速度取g＝10m/s2，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（sin37°＝0.6，cs37°＝0.8）求：
（1）轻绳PA和轻绳PB各自产生张力的大小；
（2）木块M跟斜面之间的动摩擦因数。（该结果保留两位有效数字）

【答案】（1）10N，8N；（2）0.80
【解析】
【详解】（1）如图1所示，分析结点P的受力

根据平衡条件得
解得轻绳PA、PB的张力分别为
FA=10N，FB=8N
（2）对斜面上的物体受力分析，如图2所示

根据平衡条件得
其中
联立代入数据解得
18. 在某次班级活动中，甲同学在前，乙同学在后，两者静止且相距，甲到终点的距离，甲以的加速度由静止开始匀加速跑向终点，在甲出发后，乙以的加速度由静止开始匀加速追甲。已知甲、乙能达到的最大速度分别为和，两者达到最大速度后均做匀速运动。
（1）求两者的最大距离；
（2）试通过计算判断乙能否在终点前追上甲。
【答案】（1）；（2）不能
【解析】
【详解】（1）根据题意，由公式可得，甲的速度达到所用的时间为
此时，乙的速度为
可知，当乙的速度也达到时，两者的距离最大，乙的运动时间为
此时，甲、乙的位移大小分别为
则最大距离为
（2）从两者达到共同速度起，乙的速度达到最大值所需的时间
时间内乙的位移大小
假设乙能在终点前追上甲，且从两者达到共同速度起，乙追上甲所需的时间为，则时间内甲的位移大小
则有
解得
则有