湖北省鄂州市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份湖北省鄂州市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．研究地球的公转时，地球不能看作质点
B．研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看作质点
C．研究花样滑冰运动员在冰面上的运行轨迹时，可以把运动员看成质点
D．研究奥运会三米跳板女单冠军伏明霞的跳水动作时，可以将她看作质点
2．如图所示，物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角α为30°时，物块静止不动；当木板的倾角α为45°时，物块匀加速下滑，在这两种情况下，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（ ）
A．0.5B．C．D．
3．下列关于重力、重心、重力加速度g的说法，正确的是
A．在地球上重力加速度g，两极最大、赤道最小．
B．物体的重心一定与它的几何中心重合；
C．用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上；
D．地球和物体在不相接触时也会产生重力作用，可见力是可以离开物体而独立存在的；
4．2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。在某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前4m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，则她用于完成技术动作与姿态调整的时间之比为（ ）
A．2:1B．1:1C．1:2D．1:3
5．如图所示，一轻质细绳上端固定，下端连接一重为G的小球，给小球施加力F，小球静止时细绳与竖直方向的夹角为，对此情景分析正确的是（ ）

A．F的方向不能竖直向上B．F的方向可以沿绳向下
C．F最大为GD．F最小可以为
6．如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，物体在0~t0这段时间内的平均速度小于
B．乙图中，物体的加速度为1m/s2
C．丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D．丁图中，t=3s时物体的速度为25m/s
7．如图所示，将小球A以初速度v0竖直上抛的同时，将小球B由静止释放，不计空气阻力重力加速度大小为g。若小球A上升到最高点时，两小球位于同一水平线上，则两小球初始位置之间的高度差为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
8．关于图中所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（ ）
A．B轮带动A轮时沿顺时针方向转动B．D轮带动C轮时沿顺时针方向转动
C．轮子上M点所受的静摩擦力方向向上D．皮带上N点所受的静摩擦力方向向下
9．一辆汽车在平直的高速公路上匀速行驶,遇到紧急情况刹车后它的位移与时间的关系s=32t-4t2(s的单位为m,t的单位为s),以下说法正确的有 ( )
A．1 s末汽车的速度为28m/sB．汽车在最初2 s内的平均速度为24 m/s
C．t=5 s时汽车的位移为64 m D．汽车做减速运动,运动的加速度为-4 m/s2
10．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于倾角为的斜面上质量为m的物体A连接（另有一个完全相同的物体B紧贴着A，不粘连），弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度相对于原长被压缩了x0，此时物体A、B静止。撤去F后，物体A、B开始沿斜面向上运动，已知重力加速度为g，物体A、B与斜面间的动摩擦因数为μ（）。则（ ）
A．施加力F前，弹簧被压缩了
B．撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为
C．撤去F后，物体A和B在分离之前先做加速度减小的加速运动，再做加速度反向增大的减速运动
D．物体A、B从撤去F到分离时，A、B沿斜面向上运动的距离为
11．如图所示，A、B两小球沿同一直线运动的图像，t=8s时A、B两小球相遇，根据图像可以判断（ ）
A．运动的加速度大小等于运动的加速度大小
B．A、B是从同一地点出发的
C．B出发时，A、B相距60m
D．在时，A、B相距最远
三、实验题
12．某同学做“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）实验采用的科学方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）实验中以下说法正确的是 。
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
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）图甲中AO的方向沿图乙中 （选填“F”和“F′”）的方向。（F′是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力）
13．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验室提供了电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、一段带有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码等实验器材。
（1）本实验选用的电火花打点计时器，应使用电压为 （选填“6V”或“220V”）的交流电源。
（2）某同学得到的一条清晰纸带，如图所示，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出，已知AB、DE间的距离分别为1.30cm、2.85cm，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带可求出小车运动的加速度a= m/s2（结果保留两位有效数字）。
四、解答题
14．一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，求：
（1）摩托车在0~20s这段时间的加速度大小a；
（2）摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小。
15．如图所示，一质量不计的弹簧原长为x0=10cm，一端固定于质量的物体上，另一端一水平拉力F。物体与水平面间的动摩擦因数为0.45，当弹簧拉长至x1=14.5cm时，物体恰好向右匀速运动（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，）；
（1）若物体原本静止于水平地面，将弹簧压缩至x2=7cm，求物体受到的摩擦力大小及方向。
（2）若物体原本静止于水平地面，将弹簧拉长至x3=17cm ，求物体体受到的摩擦力大小及方向。
16．在米接力比赛中，运动员必须在20m的接力区内完成交接棒，接力区中心线离终点100m，前后各10m，如图所示。接力区左侧10m为预备区，等待接棒的运动员在此区间内择机起跑，在接力区内完成交接棒。某比赛小组中第三棒运动员甲匀速运动的最大速度为，第四棒运动员乙最大速度为，起跑过程可视为匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2。将甲、乙的运动轨迹简化为一条直线，运动员视为质点，为取得最佳比赛成绩，乙将在预备区左端起跑，求：
（1）甲距乙多远处时，乙开始起跑？
（2）乙从接棒到终点所用时间。
参考答案
1．C
【详解】A．当研究地球公转时，由于地球的直径比地球与太阳间的距离要小得多，可以忽略不计，可以把地球当作质点，故A错误；
B．研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，因电线杆的粗细比火车的长度小得多，故电线杆可看作质点，而火车不能看作质点，故B错误；
C．研究花样滑冰运动员在冰面上的运行轨迹时，运动员的肢体的形状对要研究的问题没有影响，可以把运动员看成质点，故C正确；
D．研究奥运会三米跳板女单冠军伏明霞的跳水动作时，不可以将她看作质点，否则没有动作，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】由题分析得知、木板的倾角为30°时物块处于静止状态，受到的静摩擦力与重力沿木板向下的分力相等，设物块的质量为m，由平衡条件可知，物块受到的静摩擦力大小
木板的倾角为45°时，物块沿木板匀加速下滑，受到的滑动摩擦力大小
由
解得
故选D。
3．A
【详解】A．在地球上重力加速度g，两极最大、赤道最小，故A正确；
B．重心的位置不仅与物体的形状有关，还与物体的质量分布有关，所以有规则形状的物体，它的重心不一定与它的几何中心重合，只有形状规则，质量分布均匀的物体的重心才在物体的几何中心，故B错误；
C．用一绳子将物体悬挂起来，物体处于静止状态时，物体受到重力和细线的拉力，根据二力平衡原理可知重力与拉力在同一直线上，则该物体的重心一定在绳子的延长线上，故C错误；
D．地球和物体在不相接触时也会产生重力作用，是通过重力场而产生的，不能说明力可以离开物体而独立存在，故D错误．
4．A
【详解】由自由落体的位移公式
可得，运动员在连续相等时间内通过的位移之比为
由比例值可得，前4m所用时间与后5m所用时间之比为。
故选A。
5．D
【详解】A．F的方向可以竖直向上，此时绳子拉力为零，A错误；
B．F的方向不可以沿绳向下，因为在重力方向上没有其他力和重力平衡，B错误；
C．从力的合成来看，F和绳子拉力的合力等于物体重力，当F和绳子之间的夹角趋向于180°时，F的大小可以无限大，C错误；
D．当F与绳子垂直时F最小，最小值为，D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．题图甲中，若v－t图像为直线，匀加速运动时平均速度为，由图中曲线可知物体在0～t0这段时间内平均速度大于，故A错误；
B．题图乙中，根据可知
即物体的加速度为，故B错误；
C．题图丙中，根据可知，阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．题图丁中，由可得
由图像可知
则t＝3s时物体的速度为
故D正确。
故选D。
7．A
【详解】小球A上升到最高点的时间
此时间内小球A上升的位移
小球B下降的位移
所以初始时两小球之间的高度差
故A正确。
故选A。
8．BD
【详解】A．在题图甲中，当右侧轮B为主动轮时，逆时针转动时，下面皮带会绷紧，故A错误；
B．在题图乙中，当右侧轮D为主动轮时，顺时针转动时，上面皮带会绷紧，故B正确；
C．对于题图甲中轮子上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论，若A带动B，则A带动皮带一起沿顺时针方向转动，M点相对皮带有向上的运动趋势，所以轮子上M点受到向下的静摩擦力，若B带动A，B轮逆时针转动，则轮上M点相对于皮带有向上的运动趋势，则M点受到向下的静摩擦力，故C错误；
D．对于题图乙中的N点，若C轮带动D轮时沿逆时针方向转动，皮带上N点相对轮子有向上的运动趋势，可知N点所受静摩擦力方向向下，同理可得，若D轮带动C轮时沿顺时针方向转动，可知N点所受静摩擦力方向也向下，故D正确。
故选BD。
9．BC
【详解】根据匀变速直线运动位移与时间的关系公式：x＝v0t+at2与x=32t-4t2；对比可得：v0=32m/s a=-8m/s2，1 s末汽车的速度为v1=v0-at=24m/s，故AD错误；汽车在最初2s内的位移为：x=48m；故平均速度为=24m/s；故B正确；汽车停止所用时间t==4s，故t=5s时汽车的位移为x5=x4=32×4-4×16=64m；故C正确；故选BC．
【点睛】解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动，以及掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式．
10．CD
【详解】A．施加力前，把A、B作为一个整体受力分析，在斜面方向，重力的下滑分力与弹簧的弹力和静摩擦力合力平衡，即
故A错误；
B．撤去瞬间，由牛顿第二定律可得
解得
所以B错误；
C．撤去后，由于弹簧逐渐恢复原长，弹力不断减小，但加速度沿斜面向上，整体加速，当加速度减为0后，加速度沿斜面向下减速，所以物体A和B在分离之前先做加速度减小的加速运动，再做加速度反向增大的减速运动，所以C正确；
D．若物体、B向上运动要分离，刚分离时两物体有相同的加速度，并且它们之间的弹力恰好为0，则它们的加速度都为
则分离时弹簧为原长状态，所有A、B沿斜面向上运动的距离为，故D正确。
故选CD。
11．BC
【详解】A．两球开始均做匀减速直线运动，而后做反向匀加速直线运动，A的加速度大小为
B的加速度大小为
A运动的加速度大小大于B运动的加速度大小，故A错误；
B．由图像围成的面积表示位移，可知在时，两物体的位移均为零，二者均回到出发点，又因为时A、B相遇，所以A、B是从同一地点出发的，故B正确；
C．由图像知，B出发时，A物体已经运动了2s，则A运动的位移大小等于A、B此时之间的距离，为
故C正确；
D．当A、B两物体的速度相等时，两物体相距最远，即有
代入数据，即
可得
故D错误。
故选BC。
12． B C F′
【详解】（1）[1]本实验中，用一个力来代替另外两个力的作用效果，属于等效替代法，故B正确。
故选B。
（2）[2]A.细绳的作用是为了确定力的方向，两根细绳没必要等长，故A错误；
B．只有两绳对橡皮条拉力大小相等时，橡皮条才会与两绳夹角的平分线共线，实验中为了获取多组数据使结论具有普遍性，两绳的拉力大小以及夹角会有多种情况，故橡皮条应与两绳夹角的平分线并不一定在同一直线上，故B错误；
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行，以确保力的大小能够测量准确，故C正确；
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没有固定的要求，选在60°~90°为宜，故D错误。
故选C。
（3）[3]题图甲中AO的方向应是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力的方向，即题图乙中F′的方向。
13． 220V 0.52
【详解】（1）[1] 本实验选用的电火花打点计时器，应使用电压为220V的交流电源。
（2）[2] 因为打点计时器的电源频率为50Hz，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出。得相邻计数点间的时间间隔
小车运动的加速度
14．（1）1.5m/s2；（2）20m/s
【详解】（1）摩托车在0~20s这段时间的加速度大小为
（2）摩托车在0~75s这段时间的位移大小为
平均速度大小为
15．（1）12N，向右；（2）18N，方向向左
【详解】（1）匀速运动时，根据平衡条件得
解得
最大静摩擦力为
若将弹簧压缩至x2=7cm，弹簧的弹力为
物体静止，物体所受的摩擦力为静摩擦力，大小为12N，弹力方向向左，摩擦力方向向右；
（2）若将弹簧拉长至x3=17cm ，弹簧的弹力为
物体向右运动，滑动摩擦力18N，方向向左。
【点睛】注意判断物体的运动状态，再根据运动状态分析物体所受摩擦力为静摩擦力还是动摩擦，最后根据摩擦力的产生条件确定方向。
16．（1）16m；（2）9.5s
【详解】（1）因乙的最大速度大于甲的速度，故乙应在题图虚线处（接力区起点）开始起跑，且在乙加速至v1=8m/s时，甲追上乙完成交接棒，此过程乙的位移为
所用时间为
甲的位移为
由于
故甲运动员在距乙16m处时，乙开始起跑。
（2）乙接棒后的总位移为
乙先加速至v2=10m/s，历时
该过程乙的位移为
匀速运动的过程，所需时间为
故乙运动员接棒后至到达终点运动的时间为