湖北省荆州市沙市中学2023-2024学年高一上学期11月期中物理试题（Word版附解析）

2023—2024学年度上学期2023级期中考试物理试卷一、选择题（共11题，每题4分，共44分。其中1-7为单选；8到11为多选，多选题错选得0分，漏选得2分）1.小明乘坐爸爸驾驶的汽车停在路口等红灯，他看着右侧窗外并排停着的汽车，突然觉得自己乘坐的汽车向后退去了，对这个现象以下说法正确的是（　　）A.小明产生了幻觉B.一定是小明爸爸突然在“倒车”C.以右侧汽车为参照物，小明的汽车向后运动D.小明的汽车与右侧的汽车始终相对静止【答案】C【解析】【详解】小明看着右侧窗外并排停着的汽车，突然觉得自己乘坐的汽车向后退去了，是因为右侧汽车向前运动，他以右侧汽车为参照物，小明的汽车向后运动，故ABD错误，C正确。故选C。2.在离地面某高处将小球A竖直向上抛出，同时小球B从该处自由释放，不计空气阻力，已知当A上开到最高点时，B刚好落地，则下列说法中正确的是（　　）A.小球A在空中运动的时间是小球B在空中运动时间的2倍B.小球A上升的最高点离地面的高度是抛出点高地面高度的C.小球A落地时速度的大小是小球B落地时速度的大小的2倍D.小球A落地时速度的大小是小球B落地时速度的大小的倍【答案】D【解析】【详解】B．设从h高度处小球A竖直向上抛运动，同时小球B从该处自由落体运动，A上开到最高点时，B刚好落地，根据竖直上抛运动的特点，则有小球A运动到最高点的高度等于小球B自由下落的高度，所以小球A上升的最高点离地面的高度是抛出点高地面高度的2倍，B错误；A．根据运动特点小球A上升到最高点的时间和从最高点返回到初始位置时的时间，此时正好是小球B运动时间的2倍，但是小球A在返回到初始位置后还要继续下降，即小球A在空中运动的时间不是小球B在空中运动时间的2倍，A错误； CD．小球A从最高点到地面的高度为2h，则落地的速度，根据小球B落地时速度则小球A落地时速度的大小是小球B落地时速度的大小的倍，C错误D正确。故选D。3.如图所示，A、B两个物块的重力分别是，，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力，则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（　　）A.和B.和C.和D.和【答案】D【解析】【详解】弹簧可能是压缩状态，也可能是拉伸状态。设绳子的拉力，地板的支持力，弹簧的弹力为F。分情况讨论：(1)如果弹簧是压缩状态时，A、B受力图如图所示对物体A 对物体B由于、、计算可得，(2)如果弹簧是拉伸状态时，图中的F分别反向。对物体A对物体B计算可得，故D正确，ABC错误。故选D。4.一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况时，司机紧急刹车使车做匀减速直线运动，已知汽车的速度在第1s内减小了5m/s，下列说法正确的是（　　）A.汽车在减速过程中的加速度大小为20m/s2B.在减速行驶的整个过程中，汽车的平均速度大小为10m/sC.汽车刹车后，第5s末的速度大小为5m/sD.汽车刹车后，在5s内滑行的距离是37.5m【答案】B【解析】【详解】A．汽车在减速过程中的加速度大小为选项A错误；B．在减速行驶整个过程中，汽车的平均速度大小为 选项B正确；C．汽车停止时用时间可知刹车后，第5s末的速度大小为0，选项C错误；D．汽车刹车后，在5s内滑行的距离等于4s内的位移选项D错误。故选B。5.几个同学搭积木，他们将三棱柱C放在最下面，上面放着三棱柱B，最上面是圆柱A，三块积木的截面如图所示。已知三块积木均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）A.三棱柱C受到地面向右的摩擦力B.三棱柱B受到圆柱A向右的摩擦力C.若用水平向右的力推三棱柱C，系统仍保持静止，则三棱柱B与三棱柱C之间的相互作用力不发生改变D.若用水平向右的力推三棱柱C，系统保持相对静止向右匀速直线运动，则三棱柱B一定受到5个力的作用【答案】C【解析】【详解】A．以A、B、C整体为研究对象，可知重力和支持力平衡，不受摩擦力，故A错误；B．以A、B为研究对象，A、B之间无相对运动趋势，没有摩擦力，故B错误；C．水平力作用在C上，对A、B整体研究，A、B受力并没有发生变化，因此三棱柱B与三棱柱C之间的相互作用力不会发生改变，故C正确；D．对三棱柱B而言，由于做匀速直线运动，因此受力平衡，三棱柱B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和摩擦力，共4个力作用，故D错误。故选C。6.如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数 ，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg，该同学对书的水平正压力为100N，每本书均呈竖直静止状态，重力加速度，则下列说法正确的是（　　）A.他最多能夹住27本书B.他最多能夹住30本书C.每本书受到的摩擦力的合力大小不等D.书与书之间的摩擦力大小均相等【答案】A【解析】【详解】C．因为每本书均呈竖直静止状态，所以每本书所受的摩擦力的合力都能与书的重力平衡，即每本书受到的摩擦力的合力大小相等，C错误；D．越靠近外侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之间的摩擦力大小不相等，D错误；AB．先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据二力平衡条件得则有再考虑除最外侧两本书（n-2本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，根据二力平衡条件得则有故最多能夹住27本书，A正确，B错误。故选A。 7.如图所示，倾角为，表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上，物体A的质量为2m，物体C的质量为m，细线绕过滑轮和连接在竖直杆上D处，连接A物体的细线与斜面平行，滑轮固定在斜劈上，不计质量的动滑轮。跨在细线上，其下端悬挂C物体，动滑轮两侧的绳子成夹角，物体A、B始终静止，不计细线与滑轮间的摩擦﹐下列说法正确的是（　　）A.斜劈对A的摩擦力沿斜面向下B.逐渐增大C物体的质量，A物体受到的摩擦力逐渐变小C.将竖直杆向右移动少许，地面对斜劈的摩擦力变大D.将悬点D上移少许，细线的弹力变小【答案】C【解析】【分析】【详解】A．绳子中的拉力大小为物体A的重力沿斜面的分力为所以物体A受到沿斜面向上摩擦力，故A错误；B．逐渐增大C物体的质量，则绳子中的拉力增大，A物体将受到斜劈的静摩擦力的作用，并且随着C物体质量的增大先向上减小后反向增大，故B错误；C．设两侧的绳子与竖直方向的夹角为，则绳子中的拉力为绳子对斜劈的拉力沿水平方向的分力为 将竖直杆向右移动少许，则变大，由上式可知也变大，，地面对斜劈的摩擦力变大，故C正确；D．设滑轮到杆的水平距离为d，、、D之间的这段绳子长度为L，细线与杆之间的夹角为，由于细线中的张力处处相等，所以细线与竖直方向的夹角也为，由几何关系可得悬点D移动过程中，由于L和d不变，所以细线与杆之间的夹角也不变，由平行四边形定则可知细线中的弹力不变，故D错误。故选C。8.下列关于力的说法，正确的是（　　）A.分力与合力是等效替代关系，是物体同时受到的力B.物体在4N、5N、7N三个共点力的作用下，可能做匀速直线运动C.两个共点力的合力有可能小于其中任意一个分力D.在已知两分力的大小的情况下,对一已知力进行分解有唯一确定解【答案】BC【解析】【详解】A．合力与分力是等效替代关系，但不是同时作用在物体上，A错误；B．4N、5N的合力范围是7N的力在这个范围内，三个力可能平衡，物体就可能做匀速直线运动，B正确；C．合力与分力的大小关系遵循平行四边形定则，合力不是等于两个分力之和，而是合力的大小可能比分力大，可能比分力小，也有可能与分力大小相等，C正确；D．将一个已知力分解，如两个分力方向确定，或一个分力大小与方向确定，则分解才是唯一，D错误。故选BC。9.如图所示，轻质细绳和相交于O点，其A、B端是固定的，在O点用轻质细绳悬挂质量为m的物体，平衡时，水平，与水平方向的夹角为，已知细绳和能承受的最大拉力相同，和的拉力大小分别为和。则（　　） A.B.C.与的合力大小为，方向竖直向上D.增大物体的质量，最先断的是细绳【答案】BCD【解析】【详解】AB．以结点为研究对象，分析受力情况：三根细线的拉力，重物对点的拉力等于；作出力图如图：由共点力平衡，结合正交分解法，得到方向：方向解得故B正确，A错误；C．根据三力平衡条件，与的合力大小等于，方向竖直向上，故C正确； D．因，故增大物体的质量时，最先断的是细绳，故D正确；故选BCD。10.甲、乙两辆车（均可视为质点）在同一平直道路上的两并排车道上同向行驶，初始时甲车在乙车前方处，甲的位移—时间关系和乙的速度—时间关系分别为和，式中各物理量均取国际单位制单位，下列说法正确的是（　　）A.无论取何值，两车都不可能相遇B.若，两车只相遇1次C若，两车相遇2次D.若，两车只相遇1次【答案】BC【解析】【详解】A．甲车的位移时间关系与匀变速直线运动的位移时间公式对比可知，甲车的初速度，；乙车的速度时间关系与对比，可知，，若两车相遇则有代入数据则有整理可得由二次函数的判别式当时，两车都有相遇的机会，因此A错误；B．若，则有代入数据解得两车只相遇1次，B正确； C．若时，则有解得可知两车相遇2次，C正确；D．若，则有解得可知两车相遇2次，D错误。故选BC。11.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是（　　）A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg，方向向左B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是，方向向左C.木板受到木块的摩擦力的大小一定是μ1mg，方向向左D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动【答案】AD【解析】【详解】C．木块在木板上向右滑动，木块受到木板向左的摩擦力，大小为根据牛顿第三定律可知，木板受到木块的摩擦力方向向右，大小为 故C错误；AB．木板处于静止状态，根据平衡条件可知，木板受到地面向左的静摩擦力，大小为故A正确，B错误；D．无论怎样改变F的大小，木板与木块间的动摩擦力不变，由于木板与木块间的动摩擦力小于木板与地面间的最大静摩擦力，故无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动，故D正确。故选AD。二、实验题（两小题，共17分）12.某小组做“验证力的平行四边形定则”实验，如图甲所示，他们利用A、B、C三个弹簧秤拉三段不可伸长的细线，其中O为三段细线的结点。（1）下列几项实验要求不正确的是______。（填写选项前对应的字母）A．弹簧测力计在使用前需要校零B．实验器材中一定要有量角器C．实验过程中要同时记录三个弹簧秤的示数D．实验过程中注意三个弹簧秤都不要超出量程（2）在某次测量时A弹簧秤的示数如图乙所示，则该段细线的拉力大小为______N。（3）O点保持不动，三个弹簧秤的示数分别为F1、F2、F3。在记录O点位置和三个力方向的白纸上用力的图示作出三个力，并利用平行四边形定则作出F2和F3的合力F，若______和______满足大小相等，方向______，则验证了力的平行四边形定则。【答案】①.B②.2.10③.F④.⑤.相反【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小实验误差，实验前需要对弹簧秤进行校零，故A正确，不符合题意；B．量角器是用来测量角度记录方向的，而实验中是利用两点确定一条直线来记录力的方向的，所以实验器 材中不需要量角器，故B错误，符合题意；C．在实验中要记录某一时刻或者某一情境下三个拉力的大小和方向，所以要同时记录三个弹簧秤的示数，故C正确，不符合题意；D．实验过程中如果有弹簧秤超出量程，一是会对弹簧秤造成损伤，二是会因为数据测量不准造成比较大的实验误差，所以三个弹簧秤都不能超出各自的量程，故D正确，不符合题意。故选B。（2）[2]由弹簧秤的读数原则可知此时A弹簧秤的读数为2.10N，所以该段细线的拉力为2.10N；（3）[3][4][5]由于三个力平衡，所以F1应该与F2和F3的合力F平衡，所以若F1与F大小相等，方向相反，则表明力的平行四边形定则成立。13.某同学用如图1所示装置研究小车运动的速度随时间变化的规律。（1）电火花打点计时器所接的电源应为______V的______（填“交流”或“直流”）电源。（2）下列实验操作中正确的是______。（填写选项前对应的字母）A.调节定滑轮的高度使细线与长木板平行B.释放小车前，应让小车靠近打点计时器C.接通电源的同时，释放小车D.用刻度尺测量纸带上两点间距离时，应移动刻度尺分别测量每段长度（3）实验打出的纸带如图2所示，图上各点为计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未标出，打点计时器所接电源的频率为，根据打出的纸带算出小车运动的加速度______（结果保留2位小数）。（4）该同学想用图像法处理数据求出A、B、C、D、E各点对应小车的速度，其中打B点时小车的速度______。将求出的各点的速度在坐标系中描点作图，作出的图像如图3所示，由图可知纸带上O点对应小车的速度______。（结果都保留2位小数） 【答案】①.220②.交流③.AB##BA④.1.97⑤.0.81⑥.0.40【解析】【详解】（1）[1][2]电火花打点计时器正常工作时，所接的电源应为220V的交流电源。（2）[3]A.为了确保小车做匀变速直线运动，小车所受外力的合力必须一定，则实验中，需要调节定滑轮的高度使细线与长木板平行，故A正确；B.为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验中释放小车前，应让小车靠近打点计时器，故B正确；C.为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验中应先接通电源，后释放小车，故C错误；D.为了减小读数的偶然误差，用刻度尺测量纸带上两点间距离时，应使刻度尺0刻线对齐第一个计数点，然后依次读出，其它计数点到该点的间距，故D错误。故选AB。（3）[4]由于相邻两计数点间还有四个计时点未标出，则相邻计数点之间的时间间隔为根据逐差法，小车运动的加速度为（4）[5]匀变速直线运动全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打B点时小车的速度[6]图3是以O点为计时起点，则O点对应小车的速度为图像与纵轴上的截距，根据图3可知，纸带上O点对应小车的速度为0.40m/s三、解答题（三小题，共40分）14.如图所示，一长为d=0.2m的木块套在足够长的光滑竖直杆上，A、B、C、D为杆上四点，B、C间距离为x1=1.4m，C、D间距离为x2=2.6m。开始木块下端位于杆上A点，由静止释放木块，经t=0.4s下端到达B点，此时通过手动操作使物块立即匀减速下滑，并要求整个木块必须停在CD段内。不计空气阻力， 重力加速度g取10m/s2。求：（1）A、B两点间距离及木块下端运动到B点时的速度大小；（2）要使操作成功，木块做匀减速运动的加速度大小应满足什么条件？（3）在第（2）题条件下，木块匀减速运动的最长时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）A、B两点间距离为木块下端运动到B点时的速度大小为（2）木块上端停在C点时木块下端停在D点时则木块做匀减速运动的加速度大小应满足为（3）木块匀减速运动的最长时间为15.如图所示，质量为10kg的物体M放在倾角为的斜面上，M与斜面间摩擦因数， M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为5kg的物块m相连。劲度系数k＝200N/m的弹簧与m相连，也与地面相连，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。（1）若M静止在斜面上，弹簧伸长量为8cm，求此时绳子上的拉力大小；（2）在第一问的基础上，求M所受到的摩擦力的大小和方向；（3）若M刚要开始运动，求此时弹簧弹力的大小。【答案】（1）；（2）6N，方向沿斜面向下；（3）40N，20N【解析】【详解】（1）对物块m分析受力：根据平衡条件可得根据胡克定律可得其中解得联立解得轻绳的拉力为（2）以物体M为研究对象，受到重力、支持力、轻绳拉力，假设摩擦力方向沿斜面向下，沿斜面方向根据平衡条件可得代入数据解得假设正确，所以摩擦力方向沿斜面向下；（3）物体M与斜面间的最大静摩擦力为 ①物体M刚要向上运动时，设轻绳的拉力为，对物体M沿斜面方向根据平衡条件可得：对物块m,根据平衡条件可得解得此时弹簧处于伸长状态②物体M刚要向下运动时，设轻绳的拉力为，对物体M沿斜面方向根据平衡条件可得：对物块m，根据平衡条件可得解得此时弹簧处于压缩状态.16.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为M=2kg的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一半径为、质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为O，OB与竖直方向的夹角为，正方体的边长，正方体与水平地面的动摩擦因数为（已知重力加速度，并认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：(1)若，，竖直墙壁对球的弹力是多大；(2)若，保持球的半径不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？（）；(3)改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某个值L时，则无论球的质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，请问这个距离的值L是多少。 【答案】(1)15N；(2)4kg；(3)m【解析】【详解】(1)以球为研究对象，受力如图小球受力平衡，根据三角形定则可知，墙壁对球的弹力(2)以正方体和球整体为研究对象，竖直方向受重力和地面的支持力FN，水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力Ff，根据平衡条件有所以得出(3)根据（方法有多种，这里给出其中一种仅给参考）无论mg多大，只要 就不可能动起来，即通过几何关系解得