山东省泰安市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份山东省泰安市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共18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．关于重力、弹力和摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A．因为物体本身就有重力，所以重力没有施力物体
B．重力的方向总是垂直于接触面向下的
C．两物体间如果有相互作用的摩擦力，就一定存在弹力
D．运动的物体只能受到滑动摩擦力，不可能受到静摩擦力
2．甲、乙两物体的位移-时间图像如图所示，甲的图线为直线，乙的图线为抛物线，时刻乙图线达最低点，0、时刻两图线相交。关于两物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．时间内，甲、乙两物体速度方向相同
B．时间内，甲、乙两物体的平均速度相同
C．时间内，甲物体一直做减速运动
D．时间内，甲、乙两物体的平均速率相同
3．某汽车（视为质点）在平直的公路上做初速度为零的匀加速直线运动，运动一段时间后到达A点，从A点开始计时，汽车从A点运动到B点和从B点运动到C点的时间均为2s，已知A、B两点间的距离和B、C两点间的距离分别是12m、20m，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的加速度大小为
B．汽车经过B点时的速度大小为10m/s
C．汽车在到达A点之前运动了4s
D．汽车在到达C点之后2s内的位移大小为30m
4．某篮球运动员垂直起跳的高度为100cm，则该运动员的滞空时间（运动员起跳后，从双脚都离开地面到任意一只脚接触地面的时间间隔）约为（ ）
A．0.20sB．0.45sC．0.90sD．1.60s
5．关于共点力的合成，下列说法正确的是（ ）
A．两个分力的合力一定比分力大
B．两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大
C．两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
D．现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N
6．关于力的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．摩擦力的大小总是与物体间的正压力成正比
B．沿斜面上滑的物体所受重力的方向依然是竖直向下
C．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
D．两个共点力合成，当其中一个分力增大，合力一定增大
7．如图是某种双层晾衣篮，用质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成两个完全相同的篮子，上、下两篮通过四根等长轻绳与钢圈的四等分点相连；另有四根等长轻绳，它们一端与穿过轻杆的挂钩系在一起，另一端连接上篮的四等分点。已知不装衣物时，两篮保持水平，晾衣篮的尺寸如图中所示。下列说法正确的是（ ）
A．挂钩受到绳的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的4倍
B．挂钩受到绳的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的4倍
C．上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的2.5倍
D．上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等
8．如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300g的小球C，当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2cm。已知，，重力加速度大小取。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为（ ）

A．200N/mB．100N/mC．50N/mD．1N/m
二、多选题
9．传送带为搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。如图甲所示，水平传送带以的速度匀速运动，一工件从传送带A端由静止释放，经过2s后从B端离开。工件在此过程中前的速度-时间图像如图乙所示，重力加速度。下列判断正确的是（ ）
A．工件在B端离开时的速度为
B．工件与传送带间的动摩擦因数为0.25
C．A、B两点间的距离为3m
D．工件从A点运动到B点的平均速度为
10．在一大雾天，一辆小汽车以的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方处有一辆大卡车以的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，如图所示，图线分别为小汽车和大卡车的图像（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（ ）

A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故
B．在时发生追尾事故
C．在时发生追尾事故
D．若紧急刹车时两车相距，则不会发生追尾事故且两车最近时相距
11．如图所示，网兜固定在竖直光滑墙壁上A点。已知足球重力G，悬绳拉力T，网兜质量不计。则（ ）
A．墙壁对足球的支持力
B．墙壁对足球的支持力
C．网兜和足球组成的系统对墙壁的作用力水平向右
D．网兜和足球组成的系统对墙壁的作用力竖直向下
12．2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021 年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b 两点的细线为L，连接c、d 两点的细线为n，重力加速度为g。则（ ）
A．细线L 对a 点的作用力向上B．细线L 的拉力与细线n 的拉力大小相等
C．细线n 的拉力大于细线L 的拉力D．整个模型对地面的压力大小等于2mg
三、实验题
13．在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码的总质量用M表示，砂桶及砂桶里沙子的总质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的打点计时器打出的点计算得出。
（1）实验过程中，下列做法正确的是( )
A．实验开始时接通电源的同时，让小车开始运动
B．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
C．每次改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力
D．为减小实验误差砂桶及砂桶里沙子的总质量m应远小于小车及车中的砝码的总质量M
（2）图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的五个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，各点间的距离如图所示，则小车的加速度大小为 ，小车在D点的速度为 ，小车在E点的速度为 （交流电的频率为，结果保留两位有效数字）。
（3）保持小车的总质量不变，改变盘和盘中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线，如图丙所示。该图线不通过原点，其主要原因是 。
14．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，先将橡皮条的一端固定在方木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，先用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，后用一个弹簧测力计拉橡皮条。
（1）关于本实验的操作，下列说法正确的是
A．两次拉伸橡皮条，只需将橡皮条拉伸相同长度即可
B．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点间距离适当大些
C．弹簧测力计、细绳、橡皮条都要与木板保持平行
D．用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时，必须让两弹簧测力计互相垂直，以便于求合力
（2）某同学实验操作规范，用和表示两个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，用F表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，用表示由平行四边形定则作出的与的合力，则下列各图中符合实验事实的是 。
A． B． C． D．
四、解答题
15．某实验小组课外实验中用一枚自制小火箭携带礼花从地面由静止竖直发射升空，小火箭的加速度，后小火箭与礼花分离，礼花在最高点“开放”，取，不计空气阻力。求
（1）小火箭与礼花分离时的速度大小；
（2）礼花开放点离地面的高度；
（3）若实验失败，礼花未“开放”，为保证安全，需要在礼花下落到离地35m处时打爆。请计算该礼花与小火箭分离后多长时间被打爆。
16．一交警值勤时发现从他身旁经过的货车严重超载，此时货车正以的速度匀速行驶，经过的时间后，他启动警车以的加速度匀加速追赶，警车的行驶速度不能超过。
（1）警车开始运动后经多长时间与货车的速度相等？
（2）求警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离；
（3）从交警发现货车超载到追上货车，最少用多长时间？
17．为了缓解长时间网课引起的颈椎疲劳，某同学购置了笔记本电脑支架，如图所示。支架与水平面夹角为30°，上表面用硅胶覆盖，以防止笔记本下滑。现将质量的笔记本电脑放在电脑支架上，取
（1）求笔记本电脑受到支架的支持力和摩擦力的大小；
（2）该同学想测量电脑与支撑面间的动摩擦因数。他用一个弹簧测力计沿支撑面向下拉笔记本电脑，当弹簧测力计示数为5N时，刚好拉动。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求电脑与支撑面间的动摩擦因数。
18．如图所示，在倾角的斜面上，质量m=1kg的物体恰好可以沿斜面匀速下滑。现加一水平向左的力F作用在物体上使物体沿斜面匀速上滑，重力加速度g=10m/2，求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）水平力F的大小。
参考答案
1．C
【详解】A．重力的施力物体是地球，故A错误；
B．重力的方向总是竖直向下，不一定垂直接触面，只有当接触面为水平面时，重力才垂直于接触面，故B错误；
C．两物体间有弹力是产生摩擦力的必要条件，所以两物体间如果有相互作用的摩擦力，就一定存在弹力，故C正确；
D．运动的物体也能受到静摩擦力，比如某同学用手竖直握着水杯走动时，运动的水杯受到手的静摩擦力，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．位移-时间图像斜率表示速度，正负表示方向；时间内，甲、乙图像的斜率在图像上都为负，所以可知速度方向相同，A正确；
B．根据图像可得在时间内，甲、乙两物体的位移大小不同，所以平均速度不同，B错误；
C．甲图线斜率不变，一直做匀速运动，C错误；
D．平均速率为路程与时间的比值，根据图像可知时间内，甲、乙两物体的初末位置相同，但是乙物体速度方向有变化即有往返的运动，所以两物体路程不等，平均速率不相同，D错误。
故选A。
3．A
【详解】A．汽车从A点运动到B点和从B点运动到C点的时间均为2s，根据可得
故A正确；
B．根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
故B错误；
C．A点的瞬时速度为
解得
故C错误；
D． C点的瞬时速度为
汽车在到达C点之后2s内的位移
故D错误。
故选A。
4．C
【详解】根据物体做自由落体运动时可知
可得物体自由落体运动下落1m需要的时间约为0.45s，根据竖直上抛运动和自由落体运动的关系可知，滞空时间约为0.90s，C正确，ABD错误。
故选C。
5．C
【详解】A．两个分力的合力不一定比分力都大，比如两个力相反时，合力比其中一个分力小，A错误；
B．当两个力反向时，较小的力增大，合力会减小，B错误；
C．两个分力的合力为
两个分力大小不变，夹角越大，合力越小，C正确；
D．3N和6N的合力可以等于8N，当第三和8N的力与该合力反向时，这三个力的合力为零，D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．滑动摩擦力的大小总是与物体间的正压力成正比，但静摩擦力与正压力不成正比，故A错误；
B．沿斜面上滑的物体所受重力的方向依然是竖直向下，故B正确；
C．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定总是阻碍物体的运动，滑动摩擦力也可以是动力，故C错误；
D．两个共点力合成，当其中一个分力增大时，合力可能增大，也可能减小，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．如果上方的绳子是竖直，则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍，但上方的绳子不是竖直的，故挂钩受到的拉力大小不是上方某一根轻绳拉力的四倍，故A错误；
B．没有考虑上方篮子的重力，挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍与上方篮子的重力之和，故B错误；
C．下方每一根绳子的拉力F
上方分析左边这根绳子，高度为h，长度L=40cm，半径r=24cm，可知绳子与竖直方向的夹角为37°，根据平衡条件可知，1根绳子的拉力
可知
故C正确；
D．上方四根轻绳的拉力之和的大小为2G，下方四根轻绳的拉力之和大小G，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】对小球C受力分析可知
对弹簧
解得
k=100N/m
故选B。
9．AC
【详解】B．根据图乙可知，工件的加速度为
对工件受力分析，应用牛顿第二定律，有
联立，可得
故B错误；
AC．设工件在传送带上加速时间为t，则有
代入数据，可得
易知，工件在传送带上先加速，再匀速。设匀速时间为t’，则有
根据匀速直线运动位移公式，有
A、B间距离为
故A正确；C正确；
D．工件从A点运动到B点的平均速度为
故D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】ABC．根据速度—时间图像所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知， 时， b车的位移为
由图像可知3s时a车的速度为15m/s，a车的位移为
则
所以在时追尾。故B正确，AC错误。
D．若紧急刹车时两车相距40米，速度相等时， a车的位移为
b车位移为： ，因为
则不会发生追尾事故，最近距离为
故D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】AB．对足球受力分析可知
墙壁对足球的支持力
A错误，B正确；
CD．由平衡条件可知，墙壁对网兜和足球组成的系统的作用力与重力等大反向，即竖直向上，根据牛顿第三定律，则网兜和足球组成的系统对墙壁的作用力竖直向下，C错误，D正确。
故选BD。
12．CD
【详解】A．细线只能提供沿细线的拉力，所以细线L对a点的作用力向下。故A错误；
BC．对模型上部分受力分析，有
Fa+mg=Fd
易知，细线L的拉力小于细线n的拉力，故B错误，C正确；
D．对整个模型受力分析，有
FN=2mg
根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为2mg。故D正确。
故选CD。
13． D 0.60 0.41 0.47 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【详解】（1）[1]A．实验开始时先接通电源，再让小车运动，A错误；
B．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器的位置，B错误；
C．平衡摩擦力的操作只需要做一次，之后改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，C错误；
D．为减小实验误差砂桶及砂桶里沙子的总质量m应远小于小车及车中的砝码的总质量M，D正确。
故选D。
（2）[2]由逐差法可知
[3] 小车在D点的速度用C、E两点间的平均速度代替，即
[4]根据公式可知
[5]由图可知，当拉力有一定值时，加速度依然是零，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
14． BC/CB A
【详解】（1）[1]A．本实验采用“等效法”，为了使两次拉伸橡皮条的效果相同，要求两次拉橡皮条时必须将其结点拉至同一个位置，故A项错误；
B．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点间距离适当大些，其作图的时候产生的角度误差会减小，故B项错误；
C．测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故C项正确；
D．两弹簧测力计同时拉时，两测力计之间不一定垂直，合力是通过平行四边形作图得到的，故D项错误。
故选BC。
（2）[2]用和表示两个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，用F表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，用表示由平行四边形定则作出的与的合力，所以其F为实验的实验值，即F应该沿AO方向，而为以和为邻边的平行四边形的对角线。
故选A。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据匀变速运动公式小火箭与礼花分离时的速度大小为
（2）小火箭与礼花分离到礼花在最高点开放的位移大小为
在小火箭与礼花分离前瞬间礼花离地面的高度为
所以礼花开放点离地面的高度为
（3）礼花与小火箭分离后到达最高点时间为
礼花从最高点下落到离地35m处时时间为
所以该礼花与小火箭分离后被打爆的时间为
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）货车的速度为
警车不能超过的速度为
设警车运动后经过时间两车的速度相等，则有
解得
（2）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，则有
两车间的最大距离为
（3）当警车刚达到最大速度时，有
解得
此过程有
因为，故此时警车尚未追上货车，且此时两车距离为
警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过时间追上货车，则有
解得
所以警车最少所用时间为
17．（1），；（2）
【详解】（1）根据题意，对电脑受力分析，如图所示
由平衡条件有
（2）根据题意，对电脑受力分析，如图所示
由平衡条件有
又有
解得
18．（1）；（2）
【详解】（1）滑块匀速下滑时受力分析如图
代入数据得
（2）施加外力F后，对滑块受力分析如图
代入数据得