山东省青岛市第十九中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份山东省青岛市第十九中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列关于物理的科学思想方法说法正确的是( )
A.物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，所以重心一定在物体上
B.根据速度的定义，当非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C.加速度的定义应用了控制变量的思想
D.亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验相结合证明了该观点是正确的
2、如图所示，半径为R的地球仪上，P点为赤道与0°经线的交点，Q点为赤道与东经90°经线的交点。一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点，然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点，则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中的路程和位移大小分别为( )
A.路程为2πR，位移大小为2RB.路程为πR，位移大小为R
C.路程为πR，位移大小为D.路程为2πR，位移大小为
3、如图所示，靠在竖直墙上的物块在水平推力F作用下静止。已知物块质量为m，重力加速度为g，以下关于摩擦力大小的说法正确的是( )
A.一定有
B.一定有
C.一定有
D.F增大时，增大
4、如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境，其横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形，当施加竖直向下的力F时，则( )
A.同一斧子，若施加的力F越小，越容易劈开木桩
B.同一斧子，若施加的力F越大，越不容易劈开木桩
C.施加相同的恒力F，θ越大的斧子，越容易壁开木桩
D.施加相同的恒力F，θ越小的斧子，越容易劈开木桩
5、小明在燃放冲天炮时将其竖直放置在地面上，冲天炮离地1s后燃料燃尽，但冲天炮一直未爆炸。已知燃料燃烧时冲天炮的加速度大小为，重力加速度g取，不计空气阻力，则冲天炮( )
A.上升的最大速率为20m/sB.离地的最大高度为20m
C.在空中的运动时间为D.落回地面时的速度大小为10m/s
6、两根相同的轻弹簧的原长均为l，将两弹簧与两相同物体按如图所示的方式连接并悬挂于天花板上，静止时两根弹簧的总长为2.6l，现用手托着B物体，使下面的弹簧2恢复到原长，则下面说法正确的有( )
A.悬挂稳定时弹簧1的长度为1.2l，弹簧2的长度为1.4l
B.弹簧2恢复原长时弹簧1长度为1.4l
C.物体A上升的距离为0.4l
D.物体B上升的距离为0.4l
7、若超市的自动门（阴影部分）宽为1.6m，移动时的加速度大小恒为，开门过程共右移1.6m，如图所示。则开门所用的时间是( )
A.1sC.2s
8、如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，为光滑铰链，为光滑定滑轮，在正上方，一根轻绳一端系于O点，另一端跨过定滑轮，由水平外力F牵引，用表示铰链对细棒的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是( )
A.F逐渐变小，大小不变B.F逐渐变小，大小变大
C.F先变小后变大，逐渐变小D.F先变小后变大，逐渐变大
9、一沿直线运动的物体的图象如图所示，则其图象可能是( )
A.B.
C.D.
10、甲、乙两车在两条相邻的直线车道上行驶，因发现前方有行人过马路，两车同时开始刹车，刹车过程中的图象如图所示，甲车在后，乙车在前。若开始时两车相距，则以下判断正确的是( )
A.无论多大，之前，两车的距离逐渐减小
B.无论多大，之后，两车的距离逐渐增大
C.若，两车在20s内相遇两次
D.若，两车在20s内相遇两次
二、多选题
11、如图所示是科大著名服务机器人“可佳”，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序:机器人在平面坐标系内，由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3m，1m)，然后又由点(3m，1m)沿直线运动到点(1m，4m)，然后又由点(1m，4m)沿直线运动到点(5m，5m)，然后又由点(5 m，5m)沿直线运动到点(2m，2m)，这个过程中机器人所用时间是。则( )
A.机器人的运动轨迹是一条直线
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为
D.整个过程中机器人的平均速率大于1m/s
12、在车站、机场常用传送带运送旅客的货物，如图所示，传送带与水平面夹角为θ，当货物随传送带一起匀速运动时，下列关于货物受力的说法中正确的是( )
A.货物所受摩擦力方向沿传送带向上
B.货物所受摩擦力方向沿传送带向下
C.货物受到三个力的作用
D.因货物与传送带相对静止，所以货物不受摩擦力
13、物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力可能为零的是( )
A.5N、7N、8NB.5N、2N、3NC.1N、5N、10ND.10N、10N、10N
14、木块A、B分别重50N和30N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5cm，系统置于水平地面上静止不动。已知弹簧的劲度系数为100N/m。用的不变力水平向右作用在木块A上，如下图所示。力F作用后( )
A.木块A所受摩擦力大小是4N，方向向右
B.木块A所受摩擦力大小是9N，方向向右
C.木块B所受摩擦力大小是5N，方向向左
D.木块B所受摩擦力大小是6N，方向向左
15、如图所示，将B小球从地面上以的初速度竖直向上抛出的同时，将A小球从B球的正上方H处由静止释放，两小球运动过程中的空气阻力忽略不计，取，两小球可视为质点，下列说法正确的是( )
A.若，则两物体在地面相遇
B.若，则两物体在地面相遇
C.若，两物体相遇时，B正在上升途中
D.若，两物体相遇时，B正在下落途中
三、实验题
16、某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.4cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为，取，则小球开始下落的位置距光电门的距离为_______m。
17、某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端与连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角α、β，如图乙所示。改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。
（1）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是_______（选填选项前的字母）。
A.实验中要使AO、BO长度相同
B.要测量弹簧的原长
C.要测量图甲、乙中弹簧的长度
D.实验中要使结点O的位置始终固定不变
（2）根据实验原理及操作，为验证力的平行四边形定则，在作图时，图中_______（选填“丙”或“丁”）是正确的。
（3）某次实验中测得乙图中，，保持α偏角不变，将OB从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置，则OA中弹簧的长度将_______，OB中弹簧的长度将_________（选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）。
18、用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示。当纸带在钩码带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点。
（1）该实验中，下列实验操作正确的是________。
A.应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算
B.选用的钩码的质量应尽可能小些
C.操作时，应先释放纸带，后接通电源
D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上
（2）某同学在正确操作下，从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带。把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为B、C、D、E和F，测量出B点以后各点间的距离如图所示，电源频率为50Hz。计算纸带下落的加速度________。（保留三位有效数字）
（3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：__________。
四、计算题
19、已知一质量的物体在倾角的固定斜面上恰能匀速下滑。当对该物体施加一个水平方向的推力F时，物体恰能匀速上滑。（g取，，）
（1）求物体与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）求推力F的大小。
20、如图所示，一个篮球从高的地方由静止开始自由下落，落到水平地面并反弹，已知篮球与地面碰撞的时间为，碰撞后上升的最大高度，不考虑空气阻力，，求：
（1）篮球与地面碰撞前瞬间的速度的大小；
（2）篮球与地面碰撞过程中的加速度a的大小；
（3）篮球在整个过程中的平均速度的大小与方向。
21、某同学做家务时，使用拖把清理地板，如图所示。假设拖把头的质量为1kg，拖把杆的质量不计，拖把杆与水平地面成53°角。当对拖把头施加一个沿拖把杆向下、大小为10N的力时，恰好能推动拖把头向前匀速运动。重力加速度g取，，。
（1）求拖把头与地板间的动摩擦因数μ。
（2）当拖把静止时，对拖把头施加一个沿拖把杆向下的力，拖把杆与地面的夹角为θ。θ当增大到某一值时，无论多大，都不能推动拖把头，求此时的值。（为方便起见，本问可忽略拖把头的重力，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
参考答案
1、答案：B
解析：A.物体的重心是其各部分所受重力的等效作用点，但重心不一定在物体上，故A错误；
B.根据速度的定义，当非常非常小时，就可以表示物体在此时的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B正确；
C.加速度的定义应用了比值定义法，故C错误；
D.亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落得快”，伽利略通过推理与实验相结合证明了该观点是错误的，故D错误。
故选B。
2、答案：C
解析：从P点沿0°经线向北爬行到北极点，路程为
然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点，路程为
整个过程中的路程为
从P点运动到Q点的整个过程位移大小等于P、Q两点间距离，由几何关系知
故选C。
3、答案：C
解析：对物体受力分析如图所示
AB.滑块受到的是静摩擦力而不是最大静摩擦力，故AB错误；
C.根据二力平衡可知
故选项C正确；
D.增大F实际增大了最大静摩擦力，而静摩擦力不变，D错误。
故选C。
4、答案：D
解析：AB.同一斧子，θ一定，F越大，其分力越大，越容易劈开木桩，故AB错误；
CD.F一定时，θ越小的斧子，其分力越大，越容易劈开木桩，故C错误，D正确。
故选D。
5、答案：C
解析：A.燃料燃尽时，冲天炮上升过程的速率最大
A错误；
B.加速上升阶段
竖直上抛阶段
，
则离地最大高度
B错误；
C.下落过程中，解得
则空中运动的总时间
C正确；
D.落地时
D错误。
故选C。
6、答案：D
解析：A.悬挂稳定时，弹簧1的弹力等于A、B两个物体的总重量，而弹簧2的弹力等于B物体的重量，根据平衡条件
而
解得
，
因此弹簧1的长度为1.4l，弹簧2的长度为1.2l，A错误；
BCD.弹簧2恢复原长时，弹簧1的弹力等于A物体的重力，弹簧1的伸长量变为0.2l，因此长度变为1.2l，这样A物体上升的距离为0.2l，B物体上升的距离为0.4l，BC错误，D正确。
故选D。
7、答案：C
解析：自动门整个开门过程分为两个阶段，先做初速度为零的匀加速直线运动，再做初速度为v的匀减速直线运动，直至速度减为零，这两个过程所用时间相等，位移相等，加速度大小相等，设自动门开门过程中加速阶段的位移为x，加速度大小为a，加速阶段所用时间为t，则根据平均速度公式可得
式中
由速度与时间的关系可得
代入数据解得
则可得开门的时间为
故选C。
8、答案：A
解析：画出细棒的受力图。根据三角形定则及相似三角形可知，因和不变，则不变；随的减小，F减小，选项A正确。
9、答案：B
解析：CD.对于加速度恒定的匀变速直线运动有
由此可知段图线为直线，故CD错误；
AB.段，加速度由0均匀增大，将一小段视为匀加速直线运动，则有
可知对应图线切线的斜率应为2a，可知段图线切线的斜率应由0均匀增大，故A错误，B正确｡
故选B。
10、答案：C
解析：A.由图可知之前，两车的位移分别为
若开始时两车相距小于25m时，两车距离逐渐减小至0，后又逐渐增大，故A错误；
B.由图可知时，乙车的速度为，两车的位移分别为
分析可知若开始时两车相距大于18.75m时，之后，两车的距离逐渐减小，故B错误；
CD.20s内乙车的位移为
若，两车在20s内相遇两次，若，两车在20s内相遇一次，故C正确，D错误；
故选C。
11、答案：CD
解析：AB.根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置，然后用直线连接相邻两个位置，即得机器人的运动轨迹如图所示
由图可知机器人的运动轨迹不是一条直线，机器人会两次通过同一点，故AB错误；
C.起点在坐标原点，终点在点（2m，2m），位移大小是这两点连线的长度，故位移大小为，故C正确；
D.由AB分析中的机器人运动轨迹图像可知，机器人在整个过程中运动的路程为
则整个过程中机器人的平均速率
故D正确。
故选CD。
12、答案：AC
解析：ABD.货物所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反，货物相对传送带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上，故A正确，BD错误；
C.货物随传送带一起向上匀速运动，根据平衡条件可知货物共受到三个力，分别为重力、支持力与静摩擦力，故C正确。
故选AC。
13、答案：ABD
解析：A.三力合成，若其中两力的合力与第三个力大小相等、方向相反，就可以使这三个力合力为零，只要使第三个力在其他两个力的合力范围内，就可能使合力为零，即第三个力满足
5N、7N合力范围为，8N在该合力范围内，合力可能为零，故A正确；
B.5N、2N合力范围为，3N在该合力范围内，合力可能为零，故B正确；
C.1N、5N合力范围为，10N不在该合力范围内，合力不可能为零，故C错误；
D.10N、10N合力范围为，10N在该合力范围内，合力可能为零，故D正确。
故选ABD。
14、答案：AC
解析：当A不受外力F作用时，A、B之间产生弹力大小为5N，均未达到各自的最大静摩擦力，A受到的摩擦力大小为5N，方向水平向右；B受到的摩擦力大小为5N，方向水平向左。当A受到外力作用时经过受力分析可知，A受到的摩擦力大小为4N，方向水平向右，弹簧仍然是原状，弹力大小不变，B受到的摩擦力大小仍为5N，方向水平向左。
故选AC。
15、答案：ACD
解析：AB.若物体B正好运动到最高点时两物体相遇，则物体B速度减小为零所用的时间
此时A下落的高度
B上升的高度
且
解得
若A、B两物体恰好在落地时相遇，则有
此时A下落的高度
解得
所以若，则物体B运动到最高点时两物体相遇，若，则两物体在地面相遇，故A正确，B错误；
C.若，则两物体在B上升途中相遇，故C正确；
D.若，则两物体在B下落途中相遇，故D正确。
故选ACD。
16、答案：0.8
解析：根据自由落体运动规律，有
小球经过光电门时的速度为
解得
17、答案：（1）BC（2）丙（3）一直增大；先减小后增大
解析：（1）ABC.实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，但AO、BO长度不必相同，A错误，B正确，C正确；
D.实验中重物重力是定值，所以不必保证O点固定不变，D错误。
故选BC。
（2）实验中矿泉水瓶的重力方向始终竖直向下，所以x1需要沿着竖直方向，故丙图是正确的。
（3）对O点受力分析，O点处于动态平衡中，重力大小方向不变，OA绳中拉力方向不变，根据平行四边形定则易得OA中弹力将一直变大，OB中弹力将先减小后增大，如图所示。
所以OA中弹簧的长度将一直增大，OB中弹簧的长度将先减小后增大。
18、答案：（1）D（2）9.50（3）纸带和限位孔之间的摩擦
解析：（1）A.不一定要从纸带上第一个点开始计算，故A错误；
B.选用的钩码的质量应尽可能大些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故B错误；
C.应先接通电源，后释放纸带，以保证纸带充分利用，故C错误；
D.打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦造成的误差。故D正确。
故选D。
（2）由题意可知，各点之间间隔一个打点周期，即0.02s，根据匀变速直线运动的推论，可得
为充分利用所测数据，则有
代入数据，得
（3）纸带和限位孔之间的摩擦力阻碍纸带向下运动，因此测量加速度偏小。
19、答案：（1）（2）
解析：（1）物体在斜面上恰能匀速下滑，由平衡条件可得
（2）受力分析如图所示，由平衡条件可得
代入数据解得
20、答案：（1）（2）（3）0.9m/s，方向竖直向下
解析：（1）篮球从高的地方由静止开始自由下落，有
解得
方向竖直向下。
（2）篮球与地面碰撞后上升的过程有
解得
方向竖直向上。
碰撞过程选向上为正方向，有
解得
负号表示方向向下，加速度大小是。
（3）篮球下落过程有
解得
反弹后上升过程有
解得
则总时间
篮球在整个过程中的平均速度
方向竖直向下。
21、答案：（1）或0.33（2）
解析：（1）对拖把头受力分析，如图所示
拖把头做匀速直线运动，水平方向和竖直方向受力平衡：水平方向有
竖直方向有
而
解得
（2）忽略拖把头的重力，若不能推动拖把头，需满足
即
即时，无论对拖把头施加一个沿拖把杆向下的多大的力，都不能推动拖把头。