安徽省示范高中培优联盟2023-2024学年高一上学期期中物理试卷（Word版附解析）

安徽省示范高中培优联考物理试题时间：75分钟总分：100分一、选择题（每小题4分，共48分，1-8题为单选题，9—12为多选题）1.某科学小组研制了一种探测器，其速度大小可随运动情况进行调节，如图所示，在某次实验中该探测器从原点一直沿x轴正向运动，且其速度与位移成反比，已知探测器在A、B两点的速度分别为和，O点到B点的位移为，则探测器从A点运动到B点的时间为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题目中说速度与位移成反比，所以有O点到B点的位移为时，B两点的速度分别为，则有解得A两点的速度分别为，则有解得根据题目中说速度与位移成反比，可画出与x的变化图像如图所示 根据所以与x的变化图像的面积表示运动时间，则有所以ABD错误；C正确；故选C。2.是一条平直公路上的两块路牌，一辆汽车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中，由图可知（　　）A.小鸟的速率是汽车的两倍B.小鸟飞行的总路程是汽车的3倍C.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是D.小鸟和汽车在时间内位移相等【答案】C【解析】【详解】A．设AB之间的距离为，小鸟的速率为，汽车的速率为，小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的时间相同，则它们相向运动的时间为；则在小鸟和汽车相向运动的过程中有对于汽车有 又联立可得可知小鸟与汽车速度大小之比为，故A错误；C．根据可知从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的位移的大小之比等于速率之比，即为，故C正确；B．汽车通过的总路程为小鸟通过的总路程为可知小鸟与汽车通过的总路程之比为，即小鸟飞行的总路程是汽车的倍，故B错误；D．小鸟最终回到出发点，故小鸟的位移为0，而汽车的位移不为零，故D错误。故选C。3.如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且。则下列描述正确的是（　　）A.B可能受到3个或4个力作用B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A对B的摩擦力可能为0D.A、B整体可能受三个力作用【答案】BD【解析】【详解】A．对物块B受力分析，受重力、A对B压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B 垂直向上的支持力，斜面对B有可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零），故B受4个力或者5个力，故A错误；B．当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时，B物体有上滑的趋势，故受到平行于斜面向下的静摩擦力，故B正确；C．对A受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，B对A的静摩擦力与推力F平衡，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向左，大小为F，故C错误；D．对AB整体受力分析，受重力、支持力、推力，有可能有静摩擦力（当推力平行斜面方向的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零），故D正确。故选BD。4.如图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块均处于平衡状态。下列结论正确的是（　　）A.2、3两木块之间的距离等于B.2、3两木块之间的距离等于C.1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D.如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离将变大【答案】B【解析】【详解】AB．对木块3受力分析，受重力、支持力，滑动摩擦力和弹簧的拉力，根据平衡条件，有解得故弹簧的长度，即2、3两木块之间的距离选项A错误，选项B正确；C．对木块2、3整体受力分析，受重力、支持力，滑动摩擦力和弹簧的拉力，根据共点力平衡条件，有 解得故连接1、2的弹簧的长度，即1、2两木块之间的距离故则1、2两木块之间的距离大于2、3两木块之间的距离，选项C错误；D．如果传送带突然加速，支持力不变，根据滑动摩擦力不变，弹簧弹力也不变，故合力不变，故木块全部保持静止，相邻两木块之间的距离都不变，选项D错误。故选B。5.如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　）A.45°B.55°C.60°D.70°【答案】B【解析】【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有解得。故选B。6.如图所示，固定的倾斜直杆上套有一个质量为m的小球（可视为质点）和两根原长均为L的轻弹簧，两根弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。已知杆与水平面的夹角为θ，两根弹簧的劲度系数均为，小球在距B点，的P点处于静止状态，重力加速度为g。则小球在P点时受到的摩擦力为（　　）A.，方向沿杆向下B.，方向沿杆向上C.，方向沿杆向下D.，方向沿杆向上【答案】A【解析】【详解】由题意可知下面的弹簧被压缩，上面的弹簧被拉伸，且两根弹簧形变量相同，因此小球在P点时受到两根弹簧的弹力大小相等，设此时两根弹簧的弹力大小均为F，根据胡克定律有根据平衡条件有 解得方向沿杆向下。故选A。7.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路以某一速度匀速运动，突然发现前方处停着一辆乙车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。已知该车刹车后第1个内的位移是，第3个内的位移是，则下列说法正确的是（　　）A.汽车甲刹车后停止前，可能撞上乙车B.汽车甲刹车前的速度为C.汽车甲刹车后做匀减速直线运动加速度大小为D.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为【答案】B【解析】【详解】BCD．假设汽车在6s前未停止，根据匀变速直线运动的推论，可得解得根据位移时间公式可得得初速度为汽车甲刹车后速度减到零的时间为可知汽车在6s前速度减到零，故假设不成立，汽车在6s前已经停止，设汽车的加速度为a1，根据位移时间公式，可得 汽车速度减到零的时间为采用逆向思维，第3个2s内的位移联立解得初速度故汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为4m/s2，故B正确，CD错误；A．汽车刹车到停止的距离，由速度位移关系公式可得可知甲车不能撞上乙车，故A错误。故选B。8.甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，它们位置x随时间t的变化如图所示，当时，甲、乙相距最远，是乙的图线与t轴交点的切线。则（　　）A.甲、乙相距最远距离是B.乙的加速度大小是C.在时，甲、乙相遇D.【答案】C【解析】【详解】AB．在0-2s内，乙通过的位移为 由乙的加速度甲、乙同向运动，当两者的速度相等时相距最远，则知甲车的速度等于t1=2s时乙的速度，为在0-2s内，甲通过的位移为则甲、乙相距最远距离是故AB错误；CD．在t2时，甲、乙相遇，则对甲有对乙有联立解得故C正确，D错误故选C。9.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线与竖直方向的夹角，如图所示，则F的大小（　　） A.可能为B.可能为C.可能为D.可能为【答案】ABC【解析】【详解】对a、b两球为整体受力分析，受重力，Oa绳子的拉力以及力，三力平衡，将绳子的拉力和力合成，其合力与重力平衡，如图所示当力与绳子的拉力垂直时，力具有最小值，则有由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值，故F的取值范围为。故选ABC。10.如图所示,质量分别为M、m,,的两个物体(M>m),它们与水平面的摩擦因数都为µ,现用轻质弹簧连接一起,两物体间距离为x,当两物体在最小距离x1与最大距离x2之间,均能保持静止状态．已知弹簧形变在弹性限度内,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力;则()A.当两物体之间的距离分别为最小值x1和最大值x2时,弹簧的弹力大小相等B.若µ、m不变,M越大,两物体间的最大距离x2就越大C.当两物体之间距离最大时,弹簧的伸长量为(x1+x2)/2D.当商物体之间的距离x满足x1<x<x2时,质量为M的物体可能受到地面施加的摩擦力作用【答案】AD 【解析】【详解】A、B、C、物体M与地面的最大静摩擦力为μMg，物体m与地面的最大静摩擦力为μmg，而M＞m，弹簧对两个物体的弹力相等，弹簧对物体的弹力与地面对物体的摩擦力平衡，故当两物体之间的距离分别为最小值x1和最大值x2时，弹簧的弹力大小相等，有：μmg=k(x0-x1)，μmg=k(x2-x0)，联立解得弹簧原长为：，若μ、m不变，M变大，还是m先滑动，故两物体间的最大距离x2不变，当两物体之间距离最大时，弹簧的伸长量为，故A正确，B、C错误；D、当两物体之间的距离x满足x1＜x＜x2时，质量为M的物体可能受到地面施加的摩擦力作用，也可能不受摩擦力，故D正确；故选AD.【点睛】本题关键是明确物体M和m的受力情况，知道临界情况是m恰好不滑动，结合平衡条件和胡克定律分析．11.如图所示，物体的质量m=6kg，用与水平方向成=37°角的推力F作用在物块上，物体与地面的动摩擦因数为μ=0.75（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=），下列判断正确的是（　　）A.如果F=50N，不能把物块推动B.如果F=50N，可以把物块推动C.如果=60°只要不断增大F滑块一定会推动D.如果=60°，则无论F为多大，该滑块均无法被推动【答案】AD【解析】【详解】AB．物块受力如下图所示如果F=50N，由滑动摩擦力公式得力F在水平方向的分力为 由计算和分析可知，水平推力小于最大静摩擦力，不能把物块推动，A正确，B错误CD．最大静摩擦力为水平方向的推力为设因为k>1，所以Ff>F1，因此如果，则无论F多大，该滑块均无法被推动，C错误，D正确。故选AD12.甲、乙两车沿直线在同一条平直公路上同向运动，其图象如图所示，下列说法正确的是（　　）A.若乙车在前且两车恰好没有相撞，则时刻甲、乙两车间的距离为B.若乙车在前且两车恰好没有相撞，则时刻甲、乙两车间的距离为C.若时刻甲、乙两车在同一位置，乙车追上甲车的时间为D.若时刻甲、乙两车在同一位置，乙车追上甲车的时间为【答案】AD【解析】【详解】AB．由图象可知，两车速度相等时距离最近，而图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此在前12s内，甲车的位移乙车的位移根据题意恰好不相撞，因此时刻甲、乙两车间距离为 A正确，B错误；C．若初始时刻，两车在同一位置，在前16s内甲车的位移乙车做匀加速运动，且加速度因此前16s，乙车的位移乙没有追上甲，接下来甲车停止运动，乙车继续加速运动，当乙追上甲时整理得C错误，D正确。故选AD。二、实验题（共10分）13.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度，现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数，该同学通过改变而测出对应的弹力F，作出F－图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长＝________cm.【答案】①.200②.20cm【解析】【详解】[1]根据胡克定律F与l的关系式为 从图象中可得直线的斜率为故弹簧的劲度系数为：．[2]截距为20N；由解得：14.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：（1）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）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中错误的是_____（填相应的字母）．A．拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行B．拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．拉橡皮筋结点到某一位置O时，两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小D．实验中，橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上E．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（3）实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，OB和OC为绳线．O为橡皮筋与绳线的结点，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____（填“F”或“F′”）．【答案】①.B②.CDE③.F′【解析】【详解】（1）该实验中采用的科学方法是等效替代法，故B正确，ACD错误．（2）根据实验目的和实验要求知AB正确；两个拉力的夹角不一定取90度，故C错误；实验中，两弹簧秤的拉力的角平分线不一定与橡皮筋在同一条直线上，故D错误；在实验中，拉力不需太大，也不要太小，故E错误．（3）F1与 F2的合力的实际值测量值的方向一定沿AO，故为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向F′．三、计算题（12+14+16分，必须有必要的文字说明，否则酌情扣分）15.如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，质量为m1=1kg的物体A、m2=2kg的物体B叠放在一起，轻绳通过定滑轮分别与A、B连接(绳与斜面平行)，在平行斜面向下的外力F作用下，物体B恰好被匀速拉动．已知A、B之间的动摩擦因数为μ1=，B与斜面间的动摩擦因数为μ2=，轻绳与滑轮间的摩擦不计，求：(1)绳的拉力大小为多少？(2)外力F的大小为多少？【答案】(1)T=7.5N(2)F=15N【解析】【详解】（1）对A物体分析受力如图：由平衡条件得：x方向：；y方向：，又有；解得绳的拉力大小T=7.5N；（2）对B物体分析受力如图：由平衡条件得：x方向：；y方向：；又有：，解得：F=15N； 16.如图所示，倾角的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力F作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中，求物体与斜面间的动摩擦因数。【答案】【解析】【详解】根据平衡条件得联立解得17.声源和观察者都沿相同方向同一直线运动，相对于地面的速率分别为和，初始时声源和观察者的初始距离为s。空气中声音传播的速率为，空气相对于地面没有流动，若声源相继发出两个声信号的时间间隔为。请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔。【答案】或或【解析】【详解】情景一：观察者在前，声源在后，以声源为参考系情景二：观察者在后，声源在前；当，以声源为参考系当，1s后观察者又跑到声源前面，且此时两者相距，则