浙江省杭州第九中学2023-2024学年高一上学期期中物理试题（原卷版+解析版）

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1. 关于下列四幅图片的说法，正确的是（ ）
A. 甲图中足球对球网的作用力是球网发生形变产生的
B. 乙图中重力的分力就是物块对斜面的压力
C. 丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力是一对平衡力
D. 丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的，所以A错误；
B．乙图中重力的分力大小等于物块对斜面的压力，但不是压力，性质不一样，所以B错误；
C．丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力是一对相互作用力，所以C错误；
D．丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度，所以D正确。
故选D
2. 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力大小一定为（ ）
A. μ1(m＋M)g
B. μ2mg
C. μ1mg
D. μ1mg＋μ2Mg
【答案】B
【解析】
【详解】木块在长木板上向右滑行过程中，受到长木板对木块水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，木块对长木板有水平向右的滑动摩擦力，大小为μ2mg，由于长木板处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对长木板的静摩擦力方向水平向左，大小为μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg
故选B。
3. 在足够长的光滑斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5 m/s2，方向沿斜面向下。那么经过3 s时的速度大小和方向是（ ）
A. 25 m/s，沿斜面向上B. 5 m/s，沿斜面向下
C. 5 m/s，沿斜面向上D. 25 m/s，沿斜面向下
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】取初速度方向为正方向，则v0＝10 m/s，a＝－5 m/s2，由
v＝v0＋at
可得，当t＝3 s时，v＝－5 m/s，“－”表示物体在t＝3 s时速度方向沿斜面向下。
故选B。
4. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法中正确的是（ ）

A. 图甲的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B. 图甲中的实验，可以在实验室中真实呈现
C. 图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
D. 图乙通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲实验为伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合得出力是改变物体运动的原因，故A错误；
B．实验室不存在没有阻力的的斜面，图甲中的实验，无法在实验室中真实呈现，故B错误；
CD．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比。由于当时用滴水法计时，自由落体的时间短，无法测量，伽利略设计了让铜球沿阻力很小、倾角很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果。而铜球在斜面上运动的加速度要比它自由落体的加速度小得多，所用时间长得多，容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行合理外推，得出自由落体运动的规律，故C正确，D错误。
故选C。
5. 关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A. 树叶在空中的飘落是自由落体运动
B. 物体刚下落时，速度和加速度都为零
C. 做自由落体运动的物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比是1∶4∶9
D. 做自由落体运动的物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1∶3∶5
【答案】D
【解析】
【详解】A．树叶在空中的飘落，阻力不可忽略，则不是自由落体运动，故A错误；
B．物体刚下落时，速度为零，但是加速度不为零，故B错误；
CD．根据初速度为零的匀变速运动的规律可知，自由落体运动在第ls内、第2s内、第3s内的位移之比是1：3：5，根据平均速度公式知自由落体运动的物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1∶3∶5，故C错误，D正确。
故选D。
6. 甲、乙两辆车在同一水平直道上运动,其运动的位移-时间图像如图所示,则下列说法正确的是（ ）
A. 甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动
B. 在0～10 s内,乙车速度的大小一定比甲的大
C. 在0～10 s内,甲、乙两车相遇两次
D. 0～4 s内,甲、乙两车运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，甲车先做匀速直线运动，后静止不动，A错误；
B．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，在0～10s内，乙车速度的大小先比甲的小，后比甲的大，B错误；
C．两图线的交点表示相遇，根据图像可知，在0～10s内，甲、乙两车相遇两次，C正确；
D．根据x-t图像斜率的正负表示速度方向，知在0～4s内，甲、乙两车运动方向相同，D错误。
故选C。
7. 如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时，物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对物块受力分析可知，当倾角为时，物块受到静摩擦力
当倾角时，物块受到滑动摩擦力
联立方程
故选B。
8. 用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图所示。P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（ ）。

A. P物体受到4个力
B. Q受到3个力
C. 若绳子适当变长，绳子的拉力将变小
D. 若绳子适当变短，Q可能会下滑
【答案】C
【解析】
【详解】小球P受力如图所示：
A．由图可知，P受到重力、绳子的拉力，Q的支持力，共3个力作用，故A错误；
B．Q受到重力、P的压力、墙壁的支持力和静摩擦力，共4个力作用，故B错误；
C．设绳子与竖直方向的夹角为，P的质量为m，绳子的拉力大小为F，则由平衡条件得
则若绳子变长，变小，cs变大，则F变小，故C正确；
D．若绳子变短，角变大，P对Q的压力
变大，从而Q与墙壁间的最大静摩擦力变大，因此Q不会下滑，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，小球在力F的作用下静止，细线与竖直方向的夹角为θ。将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，小球始终静止在图中位置，则（ ）
A. F一直变小B. F先变小后变大
C. 细线的拉力一直变大D. 细线的拉力先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】对小球，受力分析，如图所示
将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中，小球处于动态平衡，由图解法在力的平行四边形中，可以看到F先变小再变大，而绳的拉力T一直减小，故选B。
10. 一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15m有一棵树，如图所示，汽车通过A、B两相邻的树之间的路程用了3s，通过B、C两相邻的树之间的路程用了2s，汽车通过树B时的速度为（ ）
A. 6.0m/sB. 6.5m/sC. 7.0m/sD. 7.5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车经过树A时的速度为，加速度为a。对AB段运动，有
同理，对AC段运动，有
两式联立代入，，，，解得
，
再由
得
B正确，ACD错误。
故选B。
【点睛】求解运动类问题需要根据题设条件画出相应的运动情景示意图，再根据运动情景示意图构建匀变速直线运动的物理模型｡本题的易错点是不能根据运动情景图构建出匀变速直线运动的物理模型｡
二、选择题II（本题共3小题， 每小题4分， 共 12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部全对的得4分， 选对但不全得2分，有选错的得0分。）
11. 如图，两个质量都为m的球A、B用轻绳连接，A球套在水平细杆上（球孔比杆的直径略大），对B球施加水平风力作用，结果A球与B球相对静止一起向右做匀速运动，此时轻绳与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为g，则（ ）

A. 对B球的水平风力大小等于
B. 杆对A球的支持力大小等于mg
C. 轻绳的拉力大小等于
D. 杆与A球间的动摩擦因数等于
【答案】CD
【解析】
【详解】AC．对球B受力分析，受重力、水平风力F和拉力T，如图

根据平衡条件得，水平风力
绳对B球的拉力
A错误，C正确；
B．把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力、支持力N、恒力F和向左的摩擦力f，如图

根据共点力平衡条件可得杆对A环的支持力大小
B错误；
D．因为A球与B球一起向右做匀速运动，所以
则A环与水平细杆间的动摩擦因数为
D正确；
故选CD。
12. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图中（如图所示），直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20秒的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）

A. 在0～10秒内两车逐渐靠近B. 在10～20秒内两车逐渐靠近
C. 在5～15秒内两车的位移相等D. 在t＝20秒时两车在公路上相遇
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．ab两车同时同地出发，b车的速度大于a车的速度，所以两车之间的距离逐渐增大，10s时两车速度相等，两车距达到最大值，10s后a车的速度大于b车的速度，所以两车距逐渐减小，故A错误，B正确；
C．v-t图像与坐标轴围成的面积表示物体运动的位移，所以在5～15秒内两车的位移
故C正确；
D．ab两车同时同地出发， 0～20s内a运动的位移等于b运动的位移，所以t＝20s时两车在公路上相遇，故D正确。
故选BCD。
13. 如图所示，水平地面上有固定两块木板AB、BC，紧挨在一起，木板AB的长度是BC的三倍，一颗子弹以初速度从A端射入木板，并恰能从C端射出，用的时间为t，子弹在木板中的运动可以看成是匀变速运动，则以下说法中正确的是（ ）
A. 子弹到B点的速度为B. 子弹到B点的速度为
C. 子弹从A到B的时间为D. 子弹从A到B的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】CD．初速度为零的匀加速直线运动，相同时间的位移比为，可以把子弹的运动反向看成初速度为零的匀加速直线运动，由于木板AB的长度是BC的三倍，故子弹经过AB和BC的时间相等，均为，故C错误，D正确；
AB．初速度为零的匀加速直线运动，相同时间的速度比为，由于子弹以初速度从A端射入木板，可知子弹到B的速度为，故A错误，B正确。
故选BD。
三、实验题（本题共两大题， 共8空， 每空2分， 共16分。）
14. 在研究匀变速直线运动规律的实验中，图示纸带记录的是小车的运动情况，A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，电源铭牌显示该电源频率为50Hz（计算结果均保留两位有效数字）。
（1）下列说法正确的有___________（填选项代号）。
A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B.应先释放小车，后接通电源
C.电火花计时器应使用低压交流电源
D.打点计时器应放在长木板上有滑轮一端
（2）打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为___________m/s。
（3）小车的加速度大小为____________m/s2。
（4）若电源实际频率低于50Hz，计算时仍按照50Hz计算，则加速度大小的测量值比真实值_________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. A ②. vD=0.85m/s ③. a=2.5m/s2 ④. 偏大
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1] A．实验基本操作释放小车前小车应靠近打点计时器，A正确；
B．应先接通电源后释放小车，B错误；
C．电火花计时器应使用220V交流电源，C错误；
D．打点计时器应放在长木板无滑轮的一端，D错误。
答案A
（2）[2]AB=24.0mm，AC=52.0mm，AD=84.0mm，AE=120.0mm，CE=AE-AC，根据
代入数据计算得vD=0.85m/s.
（3）[3] 由逐差法求加速度，有
代入数据得a=2.5m/s2。
（4）[4]实际频率偏小，实际周期偏大，但计算时代入的周期就偏小了，得到的加速度的测量值比真实值偏大。
15. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡图钉， O 为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC 为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果图，F为用平行四边形定则做出的合力。
（1）本实验中“等效替代”的含义是___________。
A. 橡皮筋可以用细绳替代
B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C. 右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D. 两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
（2）图乙中的 F与F两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
（3）实验中用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有___________。
A. 两细绳的方向B. 橡皮筋的原长
C. 两弹簧秤的示数D. 结点O的位置
（4）在实验中，如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果将___________（填“变”或“不变”）。
【答案】（1）D （2）F （3）ACD
（4）不变
【解析】
【小问1详解】
等效替代是指两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。故选D。
【小问2详解】
F一个弹簧测力计的拉力，一定沿AO方向。
【小问3详解】
两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录两细绳的方向、两弹簧秤的示数以及结点O的位置。
【小问4详解】
细绳与橡皮筋的弹力方向均沿细绳和橡皮筋。如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果将不变。
四、解答题（本题共四大题，分别为8分、10分、12分、12分， 共42分。）
16. 一辆长途客车正在以的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方处有一只狗，如图（甲）所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时（），长途客车的“速度—时间”图像如图（乙）所示，求：
（1）长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；
（2）长途客车制动时的加速度；
（3）若狗正以的速度与长途客车同向奔跑，问狗能否摆脱被撞的噩运？

【答案】（1）；（2）；（3）不能
【解析】
【详解】（1）司机在反应时间内，行驶的距离为
司机在制动时间内，行驶的距离为
所以长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为
（2）长途客车制动时的加速度为
（3）当客车速度减为与狗的速度相同时，所用的时间为
司机从看到狗到速度减为与狗速度相同时，通过的位移为
狗通过的位移为
由于
所以狗不能摆脱被撞的噩运。
17. 如图甲所示，轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：
(1)轻绳AC段的张力FAC与细绳EG的张力FEG之比；
(2)轻杆BC对C端的支持力；
(3)轻杆HG对G端的支持力。
【答案】(1) ；(2)M1g，方向和水平方向成30°指向右上方；(3)M2g，方向水平向右
【解析】
【详解】题图甲和乙中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图1和2所示，根据平衡规律可求解．
(1)图1中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，轻绳AC段的拉力
图2中由
得
所以
(2)图1中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有FNC＝FAC＝M1g，方向和水平方向成30°，指向右上方。
(3)图2中，根据平衡方程有
所以
方向水平向右。
【点睛】本题首先要抓住定滑轮不省力的特点，其次要根据平衡条件，以G点为研究对象，按力平衡问题的一般步骤求解细绳EG的张力。
18. 如图所示，放在粗糙斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为、，弹簧的劲度系数为，重力加速度。求：
（1）弹簧的伸长量x；
（2）物块A受到的摩擦力f的大小和方向。
【答案】(1)；(2)，沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)以轻绳OB和物块B为研究对象，受力如图并正交分解
根据平衡条件，有
解得
(2)物块A受力如图并正交分解
根据平衡条件，有
解得
方向沿斜面向下。
19. 如图所示，小车沿水平方向做匀变速直线运动，车厢中悬挂小球A的悬线偏离竖直方向60°角，球和车厢相对静止。已知球的质量为1kg。另外有质量均为1kg的物块B和C分别位于车厢侧壁与底板上，都与车厢保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取10 m/s2）求：
（1）悬线上拉力的大小；
（2）车厢侧壁与物体B之间的动摩擦因数μ应满足的条件；
（3）车厢底板对物体C的作用力的大小。

【答案】（1）20N；（2）；（3）20N
【解析】
【详解】（1）对小球受力分析得
解得
（2）对小球分析
解得
对B分析
对B竖直方向受力平衡有
解得
（3）对C分析，竖直方向
水平方向
车厢底板对C的作用力大小为