黑龍江省2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中考試物理試題（含答案）

黑龍江省2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中考試物理試題姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三總分評(píng)分一、選擇題（本題共10道題，1~7題為單選，每小題4分，8~10題為多選，每小題6分，共46分）1．物理學(xué)的關(guān)系式在確定了物理量之間的關(guān)系時(shí)，也確定了物理量單位之間的關(guān)系，因此，只要選定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位，這些被選定的物理量叫做基本量，它們相應(yīng)的單位叫做基本單位。下列各組選項(xiàng)中均屬于力學(xué)中基本量的是（）A．千克、米、秒 B．米、千克、牛頓C．質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度 D．位移、速度、時(shí)間2．如圖所示，A、B疊放在水平桌面上，今用水平拉力F作用于B，但沒(méi)有拉動(dòng)，則物體B受到幾個(gè)力作用（）A．5 B．6 C．4 D．33．已知一個(gè)力F=203N，可分解為兩個(gè)分力加F1和F2，已知F1方向與F夾角為60°，則F2的最小值是（）A．53N B．103N C．10N D．30N4．一個(gè)物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知它第1s內(nèi)的位移恰為總高度的四分之一（g取10m/s2）。則它從開(kāi)始下落到落地的時(shí)間為（）A．4s B．3s C．2s D．1s5．在交警處理某次交通事故時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)監(jiān)控視頻的分析，得到該汽車在水平路面上剎車過(guò)程中速度v隨剎車時(shí)間t變化的規(guī)律為v=20?5t（v的單位是m/s，t的單位是s）。則該汽車剎車6s內(nèi)的位移大小為（）A．30m B．40m C．50m D．60m6．如圖所示，物體A放在粗糙水平面上，左邊用一根輕彈簧和豎直墻相連。靜止時(shí)彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)，若用一個(gè)從零開(kāi)始逐漸增大的水平向右的力F拉A，直到把A拉動(dòng)，在A被拉動(dòng)之前的過(guò)程中，設(shè)彈簧對(duì)A的拉力為F′，地面對(duì)A的摩擦力為f。下列說(shuō)法正確的是（）A．F′一直增大，f方向保持不變B．F′一直在增大，f一直在減小C．F'保持不變，f先減小后增大D．物體被拉動(dòng)瞬間，拉力F大小等于物體A與地面間最大靜摩擦力7．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)，其位移-速度關(guān)系圖像如圖所示，圖像為拋物線，則該質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)8m過(guò)程中的平均速度大小為（）A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s8．如圖所示。一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端拴接質(zhì)量為m的小球，小球放在傾角為30°的光滑固定斜面上，整體處于平衡狀態(tài)時(shí)，彈簧與豎直方向成30°角，重力加速度為g，則（）A．若將斜面突然移走，則移走瞬間小球的加速度大小為3B．若將斜面突然移走，則移走瞬間小球的加速度大小為1C．若將彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)更大的另一輕彈簧，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，彈簧仍處于拉伸狀態(tài)，此時(shí)斜面對(duì)小球的作用力變小D．若將彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)更大的另一輕彈簧，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，彈簧仍處于拉伸狀態(tài)，此時(shí)彈簧彈力變小9．新冠疫情期間，某些地方利用無(wú)人機(jī)投放救災(zāi)物資的箱子，箱子質(zhì)量為M，箱內(nèi)物體質(zhì)量為m，如圖所示。設(shè)投放時(shí)箱子的初速度為零，且箱子在下落過(guò)程中所受的空氣阻力f與箱子下落速度的平方v成正比，即f=kvA．箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱子處于平衡狀態(tài)B．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大C．箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力D．若箱子向下加速過(guò)程中的某時(shí)刻速度為v，則此時(shí)箱內(nèi)物體受到的支持力大小為mk10．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量均為m的物體A、B接觸（A與B和彈簧均未連接），彈簧水平且無(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體B，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體A、B靜止。已知物體A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體B與水平面間的摩擦不計(jì)。撤去F后，物體A、B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，A運(yùn)動(dòng)的最大距離為5A．撤去F后，物體A和B先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B．撤去F瞬間，物體A、B的加速度大小為kC．物體A、B一起向左運(yùn)動(dòng)距離x=xD．物體A脫離彈簧后，經(jīng)時(shí)間t=8二、實(shí)驗(yàn)題〈本題共2道題，每空2分，共16分）11．某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖：（1）如果沒(méi)有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中方向一定沿AO方向的是；（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是____；A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要的步驟是：A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E.只用一只彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示；F.比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號(hào)是和。12．為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中M為小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的總質(zhì)量，m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，（“需要”或“不需要”）保證砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，（“需要”或“不需要”）將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以補(bǔ)償摩擦力。（2）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象是一條直線，如圖（c）所示，圖像的斜率為k，則小車的質(zhì)量M=____。A．1k?m0 B．1k （3）乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如圖（d）所示的a-F圖像，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是。三、計(jì)算題（本題共3道題，13題10分，14題12分，15題16分，共38分）13．如圖所示，О為一定滑輪，物體A與B間用跨過(guò)定滑輪的一根細(xì)繩相連且均保持靜止，拉B物體的輕繩與豎直方向成60°角，已知B的重力為GB=120N，水平地面對(duì)B的支持力FN為40N，繩和滑輪質(zhì)量及摩擦均不計(jì)，試求：（1）A的重力GA大??；（2）B與地面間的摩擦力大小。14．足球比賽中，經(jīng)常使用“邊路突破，下底傳中”戰(zhàn)術(shù)，即攻方隊(duì)員帶球沿邊線前進(jìn)，到底線附近進(jìn)行傳中，某標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)長(zhǎng)105m，寬68m。攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前路踢出，足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做初速度為12m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1.5m（1）足球從開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)到停下來(lái)的位移為多大；（2）若足球被踢出的同時(shí)，該前鋒隊(duì)員由靜止沿邊線向前追趕足球。他奔跑的加速度最大可以達(dá)到1.15．如圖所示，一塊質(zhì)量為M=2kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=3m的勻質(zhì)薄木板靜止在足夠長(zhǎng)的水平桌面上，在木板的左端靜止擺放著質(zhì)量為m=1kg的黑色煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)。薄禾板和煤塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1，薄木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=03。在t=0時(shí)刻。在木板左端施加一水平向左恒定的拉力F=18N，g取10m/s（1）拉力F剛作用在木板上時(shí)，木板和煤塊的加速度大小分別是多少？（2）若在時(shí)間t=1s末撤去F，再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板和煤塊第一次速度相同？在此情況下，最終煤塊在木板上留下的痕跡的長(zhǎng)度是多少？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間是國(guó)際單位制中三個(gè)力學(xué)基本物理量，對(duì)應(yīng)的國(guó)際單位分別是米、千克、秒，故C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】七個(gè)基本物理量：長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、電流、物質(zhì)的量、熱力學(xué)溫度、發(fā)光強(qiáng)度。2．【答案】A【解析】【解答】解：先對(duì)A分析，受重力和支持力，二力平衡；不受靜摩擦力，否則不能保持靜止；再對(duì)物體B受力分析，受重力、拉力、A對(duì)B向下的壓力，地面對(duì)B的支持力和向左的靜摩擦力，共5個(gè)力；故答案為：A．

【分析】利用A和B的平衡條件可以判別B的受力情況。3．【答案】D【解析】【解答】根據(jù)題意，根據(jù)三角形定則做出作出力的分解圖如圖所示：

由圖可知當(dāng)F2與F1垂直時(shí)，F(xiàn)2有最小值，大小為F2=Fsin60°=2034．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式h=12gt2可得，第1s內(nèi)位移為h1=12gt5．【答案】B【解析】【解答】將汽車在水平路面上剎車過(guò)程中速度v隨剎車時(shí)間t變化的規(guī)律v=20?5t，與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式v=v0+at進(jìn)行對(duì)比，可得初速度為v0=20m/s，加速度大小為a=-5m/s2，所以減速為零的時(shí)間t6．【答案】C【解析】【解答】ABC.由題意可知，物塊A靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度大于原長(zhǎng)，則彈簧對(duì)A的拉力向左，則A受到水平向右的靜摩擦力。若用一個(gè)從零開(kāi)始逐漸增大的水平向右的力F拉A，在A被拉動(dòng)之前，彈簧長(zhǎng)度不變，彈力F大小不變，所以拉力逐漸增大，物體A受到的靜摩擦力逐漸減小，當(dāng)摩擦力減小到零后，繼續(xù)增大拉力F，摩擦力變?yōu)橄蜃螅㈦S著拉力F的增大而增大，當(dāng)摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，物體A相對(duì)地面開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，AB不符合題意，C符合題意；

D.物塊被拉動(dòng)瞬間，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，拉力F大小等于物體A與地面間最大靜摩擦力與彈簧彈力之和，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】物體靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧彈力不變，由共點(diǎn)力平衡條件分析地面對(duì)物體的摩擦力的變化；物體被拉動(dòng)瞬間，依然受力平衡，由共點(diǎn)力平衡條件分析拉力與最大靜摩擦力的大小關(guān)系。7．【答案】A【解析】【解答】由圖像可得，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的位移與速度的數(shù)學(xué)關(guān)系式為x=12v2，變形得2x=v2，對(duì)比物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式2ax=v2-v02可得，質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度v0=0，加速度a=1m/s8．【答案】A,C【解析】【解答】對(duì)靜止在斜面上的小球受力分析，受重力、彈簧的拉力和斜面的支持力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得，彈簧的彈力大小為F=N=mg2cos30°=33mg。

AB.若將斜面突然移走瞬間，小球受到的重力和彈簧的彈力不變，故小球所受重力和彈簧彈力的合力與曾經(jīng)斜面對(duì)小球的支持力N大小相等，方向相反，故小球的加速度大小為a=Nm=39．【答案】B,D【解析】【解答】A.由題意可知，投放時(shí)箱子的初速度為零，箱子在下落過(guò)程中所受的空氣阻力f與箱子下落速度的平方v成正比，所以箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱子只受重力作用，不是合力為零的平衡狀態(tài)，A不符合題意；

BC.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，只受重力作用，具有向下的加速度，大小為g，所以物體處于完全失重狀態(tài)，對(duì)廂底沒(méi)有壓力；物體下落過(guò)程中，由于空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，隨著阻力f=kv2逐漸增大，箱子和物體整體受到的合力向下減小，加速度向下減小，因?yàn)楹狭π∮谥亓?，所以加速度a<g，物體處于失重狀態(tài)，物體對(duì)廂底有壓力，但該壓力小于重力，如果最后阻力能增大到等于重力，加速度為零，此時(shí)物體對(duì)廂底的壓力達(dá)最大，等于重力，然后整體一直做勻速運(yùn)動(dòng)直到落地，由以上分析，結(jié)合牛頓第三定律可知，箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力一定比剛投下時(shí)大，B符合題意，C不符合題意；

D.若箱子向下加速過(guò)程中的某時(shí)刻速度為v，由牛頓第二定律可得，整體的加速度a=M+mg-kv2M+m10．【答案】C,D【解析】【解答】A.撤去F后，整體受的滑動(dòng)摩擦力不變，彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈簧的彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，所以A、B一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力減小到等于摩擦力時(shí)，整體加速度減為零，速度增加到最大，此后B與A分離，B做勻速運(yùn)動(dòng)，A受的合力變?yōu)橄蛴?，并逐漸增大，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，A與彈簧分離，在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；

B.撤去F瞬間，對(duì)AB整體有kx0-μmg=2ma，解得a=kx02m-12μg，B不符合題意；

C.當(dāng)物體A、B相互分離時(shí)，加速度為零，此時(shí)彈簧彈力為kx=μmg，壓縮量為x=μmgk，所以一起向左運(yùn)動(dòng)距離x=11．【答案】（1）F（2）B（3）C；E【解析】【解答】（1）由一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條至O點(diǎn)的拉力一定沿AO方向，所以F'一定沿AO方向；而根據(jù)平行四邊形定則作出的合力F，由于誤差的存在，不一定沿AO方向。

（2）合力與分力是等效替代的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法。

故答案為：B。

（3）根據(jù)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號(hào)是C、E，其中在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說(shuō)明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O。

【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析；（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)分析實(shí)驗(yàn)步驟。12．【答案】（1）不需要；需要（2）C（3）沒(méi)有補(bǔ)償摩擦力或補(bǔ)償摩擦力不夠【解析】【解答】（1）實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)榱鞲衅骺梢灾苯訙y(cè)出繩中拉力，所以不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中要用繩對(duì)小車的拉力充當(dāng)合外力，所以需要平衡摩擦力。

（2）對(duì)小車和滑輪整體，由牛頓第二定律可得2F=(M+m0)a，整理得a=2M+m0F，可知a-F圖象的斜率k=213．【答案】（1）解：對(duì)物體A、B分別進(jìn)行受力分析如圖，則有對(duì)A有FT=GA對(duì)BFN+FTcos60°=GB可得FT=160N，GA=160N（2）解：對(duì)B，根據(jù)平衡條件可知f=FTsin60°可得f=803N【解析】【分析】（1）分別對(duì)A、B受力分析，由共點(diǎn)力平衡條件求解A的重力大小；（2）對(duì)B，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，求解B與地面間的摩擦力大小。14．【答案】（1）解：依題意，足球做勻減速運(yùn)動(dòng)，到停下來(lái)，由速度與時(shí)間關(guān)系得v代入數(shù)據(jù)得t根據(jù)x代入數(shù)據(jù)得x（2）解：前鋒隊(duì)員以最大加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度的時(shí)間和位移分別為tx之后前鋒隊(duì)員做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到足球停止運(yùn)動(dòng)，其位移為x由于x故足球停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，前鋒隊(duì)員還沒(méi)有追上足球