山东省泰安市泰山中学2023-2024学年高一上学期11月期中考试物理试题（Word版附解析）

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满分∶100分 考试时间：90分钟
第Ⅰ卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1. 胡克定律是英国科学家胡克于1678年发现的。实际上早于他1500年前，我国东汉时期的经学家和教育家郑玄就提出了与胡克定律类似的观点，他在为“量其力，有三钧”作注解时写到：“假令弓力胜三石，引之中三尺，驰其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”郑玄的观点表明，在弹性限度内（ ）
A. 弓的弹力与弓的形变量成正比
B. 弓的弹力与弓的形变量成反比
C. 弓的弹力与弓的长度成正比
D. 弓的弹力与弓的长度成反比
【答案】A
【解析】
【详解】A、B．“每加物一石，则张一尺”说明每增加一石物体的重力，则再张开一尺，揭示了弓的弹力和形变量成正比关系，故A正确，B错误；
C、D．“每加物一石，则张一尺”指的是弓的形变量而非弓的长度，故C、D错误。
故选择A。
2. 2023年10月26日11时14分我国长征二号F运载火箭将神舟十七号载人飞船精准送入预定轨道，发射取得圆满成功，如图所示。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 神舟十七号飞船在与天和核心舱对接的过程，可将它们视为质点
B. 对接成功后，以空间站为参考系，神舟十七号飞船是运动的
C. 研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
D. 对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是静止的
【答案】C
【解析】
【详解】A．神舟十七号飞船在与天和核心舱对接的过程，需要精准控制，调整其姿态，因此其形状大小不可忽略，不能将其看成质点，故A错误；
B．对接成功后，神舟十七号飞船与空间站成为一体，因此以空间站为参考系，神舟十七号飞船是静止的，故B错误。
C．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，因其形状大小相对于其轨道周长而言可以忽略，因此，可将其看成质点，故C正确；
D．对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是运动的，故D错误。
故选C。
【点睛】参考系不同，物体的运动情况可能不一样。掌握物体看成质点的条件。
3. 无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器（如图所示）。一无人机在某次测试中往返飞行了850km，用时1h12min，飞行期间以920km/h掠过监测点，这些数据分别指（ ）
A. 位移、时间、平均速度
B. 位移、时刻、瞬时速度
C. 路程、时间、瞬时速度值
D. 路程、时间、平均速度值
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】往返飞行了850km是路程，位移为0；用时1h12min是一段时间间隔，即时间；飞行期间以920km/h掠过监测点，监测点是一个确定的点，故是瞬时速度。
故选C。
4. 如图为一竖直放置的棋盘，该棋盘具有磁性，每个棋子均可视为能被棋盘吸引的相同质量的小磁体。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是（ ）
A. 受三个力作用
B. 棋盘对棋子的作用力大于重力
C. 磁性越强的棋子，所受的摩擦力越大
D. 减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．棋子受重力、棋盘的吸引力、弹力和摩擦力，共四个力，故A错误；
B．棋盘对棋子的作用力有：吸引力、弹力和静摩擦力；静摩擦力大小等于重力大小，而棋盘给棋子的弹力与吸引力平衡，所以棋盘对棋子的作用力等于静摩擦力，大小等于重力，故B错误；
C．棋盘对棋子的摩擦力为静摩擦力，大小等于重力大小，磁性越强的棋子，所受的摩擦力不变，故C错误；
D．棋盘对棋子的静摩擦力大小等于重力大小，故减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受弹力的大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对石块进行受力分析，如图所示

根据正交分解可知
解得
故选A。
6. 甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，在图中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知甲乙两人都做匀速直线运动，甲与乙的速度保持不变，在相等时间t内s甲＜s乙，甲的速度小于乙的速度，甲图像斜率小。速度时间图像是平行横轴的直线，且甲的速度小，故ACD错误B正确。
故选B。
7. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，由于前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车后汽车的速度与时间关系为（v单位为，t单位为s）．则下列说法中正确的是（ ）
A. 汽车刹车的加速度大小为B. 刹车后内汽车的平均速度为
C. 刹车后内汽车的平均速度为D. 刹车后内的位移为
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据速度时间关系
与汽车的速度与时间关系为
比较系数可得
v0=20m/s
a=-4m/s2
故A正确；
BC．汽车从刹车到停止运动的时间为
刹车后6s内汽车的位移为5s内运动的位移
刹车后6s内汽车的平均速度为
故BC错误；
D．刹车后3s内的位移为
故D错误。
故选A。
8. 如图所示，两等高的竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时两侧轻绳夹角为120°。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳的弹力大小为2mg
B. 轻绳的弹力大小为mg
C. 橡皮筋的弹力等于mg
D. 橡皮筋的弹力小于mg
【答案】D
【解析】
【详解】AB．轻绳的弹力
AB错误
CD．若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，由于橡皮筋的伸长，两绳的夹角小于120°，根据平行四边形法则作图，合力不变夹角减小时，分力减小，所以橡皮筋的弹力小于mg，D正确，C错误。
故选D。
二、多项选择题（共16分，每小题4分，选对而不全得2分，错选或不选得0分）
9. 将一物体自某一高度由静止释放，忽略空气阻力，落到地面之前瞬间的速度大小为v。运动过程中（ ）
A. 物体在前一半时间和后一半时间发生位移之比为1∶2
B. 物体通过前一半位移和后一半位移所用时间之比
C. 物体在位移中点的速度等于
D. 物体在位移中点的速度等于
【答案】BD
【解析】
【详解】A．初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等时间内的位移之比为1:3，A错误；
B．初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用的时间之比为，B正确；
CD．物体在位移中点的速度为
C错误，D正确。
故选BD。
10. 在2017年匈牙利航海模型帆船项目世界锦标赛上，中国选手获得遥控帆船(F5-10)冠军。若a、b两个遥控帆船从同一位置向同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是( )
A. b船启动时，a船在其前方2m处
B. 运动过程中，b船落后a船的最大距离为4m
C. b船启动3s后正好追上a船
D. b船超过a船后,两船不会再相遇
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A．根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知b在t=2s时启动，此时a的位移为
即a在b前方1m处，故A错误；
B．两船的速度相等时相距最远，最大距离为
故B错误；
C．由于两船从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两船才相遇，由图可知，b船启动3s后位移等于a的位移，即刚好追上a，故C正确；
D．b船超过a船后，由于b的速度大，所以不可能再相遇，故D正确。
故选CD。
11. 物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5N，现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是（ ）
A. 物体所受静摩擦力可能为2N
B. 物体所受静摩擦力可能为4N
C. 物体可能仍保持静止
D. 物体一定被拉动
【答案】ABC
【解析】
【详解】两个2N力的合力范围为0~4N，与3N的力合成，则三力的合力范围为0~7N，由于最大静摩擦力为5N，因此可判定选项A、B、C正确，选项D错误。
故选ABC。
12. 如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和滑轮轴的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中（ ）
A. 地面对斜面体的摩擦力不变
B. 斜面体所受地面的支持力不变
C. 水平力F一定变大
D. 物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
【答案】BC
【解析】
【详解】C．取物体B为研究对象受力分析，设物体B质量为，运用合成法如图
则有：
，
在物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F和绳子拉力T都随之变大；故C正确；
AB.选取物体A、B和斜面体组成的系统为研究对象，该系统受到竖直向下的重力、地面的支持力、水平向右的拉力和地面水平向左的摩擦力的作用，系统四力平衡条件，斜面体所受地面的支持力等于系统的重力，是恒定不变的，地面对斜面体的摩擦力大小等于F，此过程中，F变大，所以地面对斜面体的摩擦力一定变大，故A错误，B正确；
D．该过程中，T逐渐变大，即绳中的弹力增大，物体A受到的沿斜面向上的拉力逐渐增大，假如刚开始时，斜面体对物体A的摩擦力沿斜面向上，那么摩擦力会随着T的变大而变小，故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、实验题（共12分，每空2分）
13. 某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）．
【答案】 ① A ②. 0.233 ③. 0.75
【解析】
【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度；根据逐差法可知，物块下滑的加速度．
故本题正确答案为：A；0.233；0.75．
14. 某同学在探究“力的合成的平行四边形法则”的实验中，利用图钉、平板、橡皮条、弹簧秤及铅笔刻度尺进行有关实验。
（1）图中B测力计的示数为_______N。（本实验用的弹簧测力计示数的单位为N）
（2）在做实验时，橡皮条的一端固定在木板上，另一端系上两根带绳套的细绳。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点，则下列说法中正确的是________
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验中，O点位置不允许变动
C.本实验采用的科学方法是理想模型法
D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
（3）如图是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中________（填F或F′）是F1和F2合力的实际实验操作值。
【答案】 ①. 3.60 ②. B ③. F
【解析】
【详解】（1）[1]图中B测力计的分度值是0.2N，读出其示数为3.60N。
（2）[2]A．两根细绳没有必要等长，长度适中相差不大就可以。故A错误；
B．同一次实验中，O点位置不允许变动，以保证一个测力计拉橡皮条河两个测力计拉橡皮条的效果相同。故B正确；
C．本实验采用的科学方法是等效替代法。故C错误；
D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不能太小也不能太大，不是必须取90°。故D错误。
故选B。
（3）[3]由图可知，以F1和F2为一组邻边做出的合力为F′，为理论值，另一个F为实际实验操作值。
四、计算题（共48分）
15. 如图所示，直杆长，圆筒高直杆位于圆筒正上方处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿过圆筒（g取），求：
（1）直杆下端刚到圆筒上端时间；
（2）直杆穿越圆筒所用的时间。
【答案】（1）0.4s；（2）0.6s
【解析】
【详解】（1）设直杆下端到达圆筒上端的时间为，上端离开圆筒下端的时间为
根据自由落体运动规律有
解得
（2）根据自由落体运动规律有
解得
则直杆穿越圆筒所用的时间为
16. 如图所示，质量为m=0.5kg的光滑小球被细线系住，放在倾角为α=45°的斜面体上。已知线与竖直方向的夹角β=45°，斜面体质量为M=3kg，整个装置静置于粗糙水平面上。（g取10N/kg）求：
（1）细线对小球拉力的大小；
（2）地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。
【答案】（1）N；（2）2.5N，方向水平向左
【解析】
【详解】
（1）以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，根据平衡条件得，FT与FN的合力大小等于mg，则
FT=mgcs45°=mg=N
（2）以小球和斜面体整体为研究对象，受力分析如图乙所示，由于系统静止，合力为零，则有
Ff=FTcs45°=×N=2.5N
方向水平向左
17. 如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆弧形轻杆，圆心为O，其直径AB位于水平桌面上，原长为R的轻弹簧一端固定在A点，另一端连接着质量为m的小球，小球套在弧形杆上的C点处于静止状态，已知OC与水平面间的夹角为θ＝60°，重力加速度为g。
（1）画出小球的受力示意图；
（2）求小球对弧形杆的弹力大小；
（3）求弹簧的劲度系数。
【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意小球受重力mg、弧形杆对小球的弹力FN和弹簧弹力F弹三个力作用，受力分析如图
（2）θ=60°，OA=OC，所以
对小球受力正交分解，由平衡条件可得，水平方向有
竖直方向有
联立解得
，
（3）由几何关系得AC长为
由胡克定律得
联立解得弹簧的劲度系数为
18. 公交车以的速度匀速行驶，司机突然发现正前方l=4m处某人骑一辆自行车以的速度同向匀速行驶，司机立即刹车，使车做匀减速直线运动，已知刹车时公交车的加速度大小a=6m/s2。
（1）求公交车刹车后第1s内的位移大小及第1s末的速度v1；
（2）公交车能否撞上自行车？若不能，求公交车与自行车之间的最小距离xmin。
【答案】（1）；；（2）1m
【解析】
【详解】（1）由匀变速直线运动的位移公式得
代入数据解得
由速度公式得
代入数据解得
（2）由（1）可知，当公交车速度减到与自行车速度相等时，所用时间为1s，此时间为公交车的位移为，自行车运动的位移为
此时两车相距的距离为
故公交车与自行车不会相撞，之后公交车速度没有自行车快，两者距离将会增大，所以速度相等时它们之间的最小距离，最小值为