精品解析：辽宁省沈阳市东北育才学校2024-2025学年高一上学期期中物理试卷

2024-2025学年度上学期东北育才学校高一期中考试 物理学科试卷 答题时间：75分钟满分100分命题人：张卫国校对人：曹振华 一、选择题（本题共10小题。共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每个小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分） 1. 如图所示，物体a、b和c叠放在水平面上，水平力为Fb＝3N，Fc＝6N，分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（　　） A. F1＝3N，F2＝3N，F3＝3N B. F1＝3N，F2＝0N，F3＝6N C. F1＝0，F2＝3N，F3＝3N D. F1＝0，F2＝6N，F3＝3N 2. 如图甲所示，水平轻杆 BC 一端固定在竖直墙上，另一端C 处固定一个光滑定滑轮（重力不计），一端固定的轻绳AD 跨过定滑轮栓接一个重物P， ∠ACB=30°； 如图乙所示，轻杆 HG 一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG 固定，∠EGH=30°， 在轻杆的G 端用轻绳GF 悬挂一个与P 质量相等的重物Q， 则BC、HG 两轻杆受到的弹力大小之比为（ ） A. 1：1 B. 1： C. ：1 D. ：2 3. 如图所示，两个弹簧质量不计，劲度系数分别为和，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q和P上，当物体平衡时上方的弹簧处于原长。再把固定的物体换为大小相同、质量为2m的物体，再次平衡后，弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 第一次平衡时，下方弹簧处于原长 B. 第一次平衡时，下方弹簧被压缩的长度为 C. 第二次平衡时，上方弹簧伸长的长度为 D. 第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降的高度为 4. 如图甲所示是用刀具切硬物的情景，将刀刃放在硬物上，右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直，左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物，刀刃切入硬物的横截面如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 刀具左侧对硬物的压力小于右侧对硬物的压力 B. 刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力 C. 刀具对硬物的作用力小于硬物对刀具的作用力 D. 刀具对硬物的作用力大于硬物对刀具的作用力 5. 如图所示，一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，某工人站立于梯子上，梯子始终不动。下列说法正确的是（ ） A. 地面对梯子的摩擦力方向和墙壁对梯子的支持力方向相同 B. 墙壁对梯子的支持力是由于梯子的形变产生的 C. 人和梯子组成的系统受三个力作用 D. 梯子对工人作用力竖直向上 6. 物理组在运动会“毛毛虫”项目中获得了第一名。三位老师抬起毛毛虫道具沿着直线跑道向前冲。毛毛虫从静止出发，前进2.5m后达到5m/s的速度，将该过程看成匀加速直线运动。已知毛毛虫道具的质量6kg，空气阻力可忽略不计，则平均每位教师对道具的作用力约为（　　） A. 4N B. 10N C. 20N D. 22N 7. 近日“萝卜快跑”无人驾驶出租车开始在武汉投入使用，体现了“科技让生活更美好”的理念，该类出租车依靠“视觉系统”发现前方有障碍物时，会立即启动刹车系统减速。某次直线制动测试时，若测试汽车制动的加速度大小a与汽车行驶的速度v满足的关系图像如图所示，已知测试汽车的速度由减为零的过程中，汽车通过的距离为，则当汽车的速度减为时通过的距离为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，居民足不出户，送食物人员不与他直接接触，将食物放在吊盘中，居民自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉，从而取得食物；在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中（ ） A. 此人手上所受的拉力始终减小 B. 此人手上所受的拉力始终不变 C. 轻杆所受压力先减小，后增大 D. 轻杆所受压力大小始终不变 9. 如图所示，一个质量的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，滑块与斜面间的动摩擦因数，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则（　　） A. 滑块一定受到四个力作用 B. 滑块可能受到三个力作用 C. 斜面对滑块的摩擦力大小为4N D. 斜面对滑块的摩擦力大小为5N 10. 如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A点和B点，OA与水平方向的夹角为θ，OB水平，开始时箱子处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 若使箱子水平向右加速运动，则绳1、2张力均增大 B. 若使箱子水平向右加速运动，则绳1张力不变，绳2的张力增大 C. 若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大 D. 若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大，绳2的张力不变 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在漏斗中盛满清水，旋松螺丝夹子使水滴以一定的频率一滴滴地落下； ②用频闪仪发出白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③记录各个水滴在竖直放置的刻度尺上所对应的位置； ④采集数据并处理。 （1）实验中看到一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是___________________ （2）实验中观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为30Hz，某同学在此时得到如图乙所示的第1个水滴到第10个水滴的位置，根据数据测得当地重力加速度g＝ ____；（结果保留三位有效数字）。 （3）该实验存在系统误差的原因可能是（答出一条即可） _____________________。 12. 某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直的铺有白纸的木板上固定两个光滑的滑轮A和B，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，数出三根绳子分别所挂钩码的个数、、，回答下列问题： （1）改变钩码个数，实验能完成的是__________。 A. ， B. ， C. D. ，， （2）在拆下钩码和绳子前，需要进行的实验步骤有__________。 A. 用天平测出钩码的质量 B. 标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 C. 用量角器量出三段绳子两两之间的夹角 D. 量出OA、OB、OC三段绳子的长度 （3）在处理数据作图时，你认为图2中是正确的__________。（填“甲”或“乙”） 13. 萝卜快跑是百度Apollo带来的全新升级的无人驾驶汽车出行服务平台.无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，测有效避免碰撞事故的发生。若无人驾驶汽车在某平直路段匀速行驶时速度大小为20m/s，刹车的最大加速度为，不计激光传播时间。 （1）为确保安全，求该情形下激光雷达的最小探测距离； （2）若该无人驾驶汽车正前方有另一辆汽车沿同一方向以12m/s的速度匀速行驶，为避免相撞，求无人驾驶汽车至少离前面汽车多远自发启动制动系统。 14. 如图所示，一倾角为53°质量为的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为的光滑小球B，斜面体A受到水平向右的推力F，使A、B系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取。求： （1）小球B对斜面体A压力大小和受到墙面弹力的大小； （2）水平向右的推力F的最小值。 15. 如图所示，用三根细线a、b、c将重力均为30N的两个小球1和2连接并静止悬挂，细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平。求： （1）细线a、c分别对小球1和2的拉力大小； （2）细线b对小球2的拉力大小； （3）若撤掉c绳，保持a绳方向不变，改用一个任意方向的外力F作用于球2使整个系统仍保持静止，则当F达到最小值时，细线a上的拉力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度上学期东北育才学校高一期中考试 物理学科试卷 答题时间：75分钟满分100分命题人：张卫国校对人：曹振华 一、选择题（本题共10小题。共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每个小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分） 1. 如图所示，物体a、b和c叠放在水平面上，水平力为Fb＝3N，Fc＝6N，分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小，则（　　） A. F1＝3N，F2＝3N，F3＝3N B. F1＝3N，F2＝0N，F3＝6N C F1＝0，F2＝3N，F3＝3N D. F1＝0，F2＝6N，F3＝3N 【答案】C 【解析】 【详解】a、b和c仍保持静止，a不受摩擦力，c对b的摩擦力大小为3N，方向向右。根据牛顿第三定律，b对c的摩擦力大小为3N，方向向左。所以地面对c的摩擦力大小为3N，方向向左。 故选C 2. 如图甲所示，水平轻杆 BC 一端固定在竖直墙上，另一端C 处固定一个光滑定滑轮（重力不计），一端固定的轻绳AD 跨过定滑轮栓接一个重物P， ∠ACB=30°； 如图乙所示，轻杆 HG 一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳EG 固定，∠EGH=30°， 在轻杆的G 端用轻绳GF 悬挂一个与P 质量相等的重物Q， 则BC、HG 两轻杆受到的弹力大小之比为（ ） A. 1：1 B. 1： C. ：1 D. ：2 【答案】B 【解析】 【详解】对题图甲，以滑轮为研究对象，受力情况如图1所示 轻杆对滑轮的作用力与两绳对滑轮的合力等大反向，由几何关系知 根据牛顿第三定律可知，轻杆 BC 在C点受到的作用力大小为 对题图乙，以G点为研究对象，受力分析如图2所示，由平衡条件得 解得 根据牛顿第三定律可知，轻杆 HG 在G 点受到的作用力大小为 所以 B正确。 3. 如图所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为和，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q和P上，当物体平衡时上方的弹簧处于原长。再把固定的物体换为大小相同、质量为2m的物体，再次平衡后，弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 第一次平衡时，下方弹簧处于原长 B. 第一次平衡时，下方弹簧被压缩的长度为 C. 第二次平衡时，上方弹簧伸长的长度为 D. 第二次平衡时物体的位置比第一次平衡时下降的高度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当物体的质量为m时，根据平衡条件可得 解得下方弹簧被压缩的长度 故AB错误； CD．当物体的质量变为时，设该物体与第一次相比平衡位置下降的高度为x，则上方弹簧伸长量为x，下方弹簧压缩量为，两弹簧弹力之和等于，由胡克定律和平衡条件可得 联立解得 C错误，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示是用刀具切硬物的情景，将刀刃放在硬物上，右手握住刀柄控制右侧刀面始终保持竖直，左手用力按压刀背使刀刃缓慢竖直切入硬物，刀刃切入硬物的横截面如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 刀具左侧对硬物的压力小于右侧对硬物的压力 B. 刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力 C. 刀具对硬物的作用力小于硬物对刀具的作用力 D. 刀具对硬物的作用力大于硬物对刀具的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．把F分解，如图 可知刀具左侧对硬物的压力大于右侧对硬物的压力，故A错误，B正确； CD．由牛顿第三定律可知刀具对硬物的作用力等于硬物对刀具的作用力，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，某工人站立于梯子上，梯子始终不动。下列说法正确的是（ ） A. 地面对梯子的摩擦力方向和墙壁对梯子的支持力方向相同 B. 墙壁对梯子的支持力是由于梯子的形变产生的 C. 人和梯子组成的系统受三个力作用 D. 梯子对工人的作用力竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于水平方向受力平衡可知，地面对梯子的摩擦力和墙壁对梯子的支持力大小相等，方向相反，A错误； B．墙壁对梯子的支持力是由于墙壁的形变产生的，B错误； C．人和梯子组成的系统受重力，墙壁的支持力，地面的支持力，地面的摩擦力，四个力作用，C错误； D．对工人进行受力分析，根据平衡条件可知梯子对工人的作用力竖直向上，D正确。 故选D。 6. 物理组在运动会“毛毛虫”项目中获得了第一名。三位老师抬起毛毛虫道具沿着直线跑道向前冲。毛毛虫从静止出发，前进2.5m后达到5m/s的速度，将该过程看成匀加速直线运动。已知毛毛虫道具的质量6kg，空气阻力可忽略不计，则平均每位教师对道具的作用力约为（　　） A. 4N B. 10N C. 20N D. 22N 【答案】D 【解析】 【详解】由 可得 对“毛毛虫”道具受力分析，受到向下的重力，左斜上的拉力，两个力的合力为水平向左，所以根据力的矢量叠加可得 所以平均每位老师对道具的作用力约为 故选D。 7. 近日“萝卜快跑”无人驾驶出租车开始在武汉投入使用，体现了“科技让生活更美好”的理念，该类出租车依靠“视觉系统”发现前方有障碍物时，会立即启动刹车系统减速。某次直线制动测试时，若测试汽车制动的加速度大小a与汽车行驶的速度v满足的关系图像如图所示，已知测试汽车的速度由减为零的过程中，汽车通过的距离为，则当汽车的速度减为时通过的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图像可知，，则有 有 表明 进而可知 解得 故选A。 8. 如图所示，居民足不出户，送食物人员不与他直接接触，将食物放在吊盘中，居民自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉，从而取得食物；在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中（ ） A. 此人手上所受的拉力始终减小 B. 此人手上所受的拉力始终不变 C. 轻杆所受压力先减小，后增大 D. 轻杆所受压力大小始终不变 【答案】AD 【解析】 详解】对结点C受力分析，如图所示 缓慢上拉，三个力平衡，三个力组成首尾相接的闭合三角形，力三角形与几何三角形ABC相似，根据相似三角形对应边比值相等，有 因上拉过程mg、AB不变，故AC减小则F减小，即工人手上所受的拉力减小，BC不变则N不变，即轻杆所受压力大小始终不变。 故选AD。 9. 如图所示，一个质量的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，滑块与斜面间的动摩擦因数，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。则（　　） A. 滑块一定受到四个力作用 B. 滑块可能受到三个力作用 C. 斜面对滑块的摩擦力大小为4N D. 斜面对滑块的摩擦力大小为5N 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．滑块一定受到重力、支持力和摩擦力，假设弹簧对滑块的作用力为零，则物体受到的最大静摩擦为 此时重力的下滑分力 则滑块不可能静止，所以滑块一定受到弹簧的压力作用，所以滑块一定受到四个力作用，故A正确，B错误； CD．滑块受到斜面的摩擦力为静摩擦力，则沿斜面方向的合力为零，静摩擦力等于重力的下滑分力，即 故C错误，D正确； 故选AD。 10. 如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A点和B点，OA与水平方向的夹角为θ，OB水平，开始时箱子处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 若使箱子水平向右加速运动，则绳1、2的张力均增大 B. 若使箱子水平向右加速运动，则绳1的张力不变，绳2的张力增大 C. 若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大 D. 若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大，绳2的张力不变 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．箱子静止时，对小球，根据平衡条件得 若使箱子水平向右加速运动，则在竖直方向上合力为零，有 所以绳1的张力不变，绳2的张力增大，A错误，B正确； CD．若使箱子竖直向上加速运动，则 所以绳1的张力增大，绳2的张力也增大，C正确，D错误。 故选BC。 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在漏斗中盛满清水，旋松螺丝夹子使水滴以一定的频率一滴滴地落下； ②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③记录各个水滴在竖直放置的刻度尺上所对应的位置； ④采集数据并处理。 （1）实验中看到一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是___________________ （2）实验中观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为30Hz，某同学在此时得到如图乙所示的第1个水滴到第10个水滴的位置，根据数据测得当地重力加速度g＝ ____；（结果保留三位有效数字）。 （3）该实验存在系统误差的原因可能是（答出一条即可） _____________________。 【答案】（1）频闪仪闪光频率等于水滴滴落频率 （2） （3）空气阻力对水滴的运动产生影响##水滴滴落的频率不恒定对实验产生影响 【解析】 【小问1详解】 当频闪仪闪光频率等于水滴滴落的频率时，才能看到空中有一串仿佛固定不动的水滴； 【小问2详解】 利用逐差法测得当地重力加速度 【小问3详解】 该实验存在系统误差原因可能有空气阻力、水滴滴落的频率发生变化。 12. 某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直的铺有白纸的木板上固定两个光滑的滑轮A和B，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，数出三根绳子分别所挂钩码的个数、、，回答下列问题： （1）改变钩码个数，实验能完成的是__________。 A. ， B. ， C. D. ，， （2）在拆下钩码和绳子前，需要进行的实验步骤有__________。 A. 用天平测出钩码的质量 B. 标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 C. 用量角器量出三段绳子两两之间的夹角 D. 量出OA、OB、OC三段绳子的长度 （3）在处理数据作图时，你认为图2中是正确的__________。（填“甲”或“乙”） 【答案】（1）ACD （2）B （3）甲 【解析】 【小问1详解】 A．由题图所示，对O点受力分析，如图所示，OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于共点三个力平衡，由平衡条件可知，这三个力能构成一个三角形，以钩码的个数表示力的大小，可知，，以三力为边可以构成一个三角形，A正确； B．以钩码的个数表示力的大小，可知，，以三力为边不能构成一个三角形，B错误； C．以钩码的个数表示力的大小，可知，以三力为边能构成一个等边三角形，C正确； D．以钩码的个数表示力的大小，可知，，，以三力为边能构成一个三角形，D正确。 故选ACD。 【小问2详解】 实验要验证力的平行四边形定则，因此要作受力图，应先明确受力点，再确定各绳上钩码的个数和各绳的方向，因此在拆下钩码和绳子前，需要进行的实验步骤有： A．因各钩码的重力相等，知道各绳上钩码的个数就行，因此不需要用天平测出钩码的质量，A错误； B．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，B正确； C．记录了OA、OB、OC三段绳子的方向，即确定了三段绳子两两之间的夹角，因此不需要用量角器量出三段绳子两两之间的夹角，C错误； D．OA、OB、OC三段绳子上的力和方向已确定，因此不需要量出OA、OB、OC三段绳子的长度，D错误。 故选B。 【小问3详解】 由解析题图可知，以O点为研究对象，是实验时实际作用效果在OC线上，即在竖直方向，由于有误差存在，、的合力是理论值，与实际值有一定的偏差，因此图2中的甲是正确的。 13. 萝卜快跑是百度Apollo带来的全新升级的无人驾驶汽车出行服务平台.无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，测有效避免碰撞事故的发生。若无人驾驶汽车在某平直路段匀速行驶时速度大小为20m/s，刹车的最大加速度为，不计激光传播时间。 （1）为确保安全，求该情形下激光雷达的最小探测距离； （2）若该无人驾驶汽车正前方有另一辆汽车沿同一方向以12m/s的速度匀速行驶，为避免相撞，求无人驾驶汽车至少离前面汽车多远自发启动制动系统。 【答案】（1）50m （2）8m 【解析】 【小问1详解】 无人驾驶汽车的刹车距离为 【小问2详解】 设两车共速所用时间为，则 代入数据解得 此过程中，无人驾驶汽车运动的距离为 汽车运动的距离为 所以，无人驾驶汽车自发启动制动系统至少到前面汽车的距离为 14. 如图所示，一倾角为53°质量为的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为的光滑小球B，斜面体A受到水平向右的推力F，使A、B系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度g取。求： （1）小球B对斜面体A压力大小和受到墙面弹力的大小； （2）水平向右的推力F的最小值。 【答案】（1）150N，120N （2）90N 【解析】 【小问1详解】 对B球受力分析，受重力mg，A的弹力N1，墙面的弹力N2，受力如图所示 根据平衡条件有 ， 解得 =150N，=120N 根据力的作用是相互的，所以小球B对斜面体A的压力为150N。 【小问2详解】 水平向右的外力最小（设为Fmin）时，斜面体可能有向左运动趋势，由于 则有 解得 15. 如图所示，用三根细线a、b、c将重力均为30N的两个小球1和2连接并静止悬挂，细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平。求： （1）细线a、c分别对小球1和2的拉力大小； （2）细线b对小球2的拉力大小； （3）若撤掉c绳，保持a绳方向不变，改用一个任意方向的外力F作用于球2使整个系统仍保持静止，则当F达到最小值时，细线a上的拉力大小。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）把小球1和2看成整体，受力分析如图所示 由平衡条件可得 （2）以球2为研究对象，细线b对小球2的拉力，重力G及的作用，由平衡条件可得 （3）若撤掉c绳，保持a绳方向不变，改用一个任意方向的外力F作用于球2使整个系统仍保持静止，此时将小球1和2看成整体，当F的方向与垂直时，F有最小值。根据平衡条件，此时细线a上的拉力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$