大连市2023-2024学年高一上学期11月期中考试
物理试卷
一、选择题（1-7题为单项选择题，每小题4分，8-10题为多项选择题，每题6分，对而不全得3分，共46分）
1.在物理学的探索和发现过程中，物理学家总结了很多的物理方法。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（ ）
A．利用光电门测速度，运用了极限法
B．探究两个互成角度的力的合成规律的实验，运用了理想模型法
C．伽利略对自由落体运动的研究，运用了控制变量法
D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，运用了微元法
2.道路交通安全法规定开车时严禁司机接打电话，原因是开车打电话会严重影响司机出现事故后的反应时间。假设某位测试员以m/s匀速行驶，发现前方模拟假人，经反应时间后汽车向前滑行一段距离停下；随后该测试员以相同的初速度边打电话边开车，同样发现模拟假人后汽车停下，经测量边打电话边开车时汽车滑行的距离比正常行驶多6.6m。假设汽车刹车可视为匀变速直线运动，则边打电话边开车比正常行驶反应时间长了（ ）
A．0.15s B．0.27s C．0.32s D．0.44s
3.将一长方形木块锯开为相同的A、B两部分后，按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上，A、B接触面与竖直方向的夹角为，A、B间的动摩擦因数为。若A、B的质量均为m，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．B可能受到5个力作用 B．A对B的摩擦力大小为
C．A对B的作用力大小为mg D．A对B有沿接触面向上大小为的摩擦力
4.有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测这架照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上6.5m的高度下落，每块砖的平均厚度为5cm，请估算这架照相机的曝光时间为（ ）
A．0.01s B．0.02s C．0.1s D．0.2s
5.如图，一根细绳跨过光滑定滑轮，不计定滑轮的重力，绳的一端系有一重物，另一端与粗糙水平地面上的一个物块相连。开始时物块静止于M处，当物块被向左移至N处后仍可保持静止。、分别表示物块在M和N处时绳内张力的大小，、分别表示物块在M和N处时物块与地面间摩擦力的大小，、分别表示物块在M和N处时固定杆对定滑轮的作用力的大小，则（ ）
A．， B．， C．， D．，
6.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间（x-t）图像分别为图中直线a和曲线b，曲线b为抛物线，已知b车的初速度为8m/s，t＝3s时，直线a和曲线b刚好相切，则（ ）
A．a车做匀速运动且其速度为m/s B．t＝1s时b车的速度为2m/s
C．t＝2s时a车和b车的距离x＝1m D．b车的加速度大小为1
7.如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．Q受到的P的弹力为
B．Q受到的挡板MN的弹力为
C．若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，当Q重心距离地面的高度为2R时，P受到地面的摩擦力为
D．若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，Q受到P的弹力变大
8.2022年2月中国成功举办第24届冬奥会，北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛，将冰壶运动简化成如下模型：从A点以初速度掷出，沿直线AD做匀减速直线运动，恰好停在营垒中心点D处，AB＝BC＝CD，下列说法正确的是（ ）
A．冰壶在A、B、C处的速度大小之比
B．冰壶在AB、BC、CD三段上运动的时间之比
C．冰壶运动到AD中点位置的速度为
D．冰壶从A点运动到D点的平均速度为
9.甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v-t图像如图所示。两图线在时相交于P点，P点在横轴上的投影为Q，原点为O点，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t＇，第二次相遇的时刻为t"，则下列四组t＇、d和t"的组合可能的是（ ）
A．，， B．，，
C．，， D．，，
10.如图所示，静止在水平地面上倾角为的斜面体上有一斜劈A，A的上表面水平且放有一斜劈B，A、B一起沿斜面匀速下滑。A、B间的摩擦力大小为，A与斜面间的摩擦力大小为，斜面体与地面间的摩擦力大小为。A、B间的动摩擦因数为，A与斜面体间的动摩擦因数为，斜面体与地面间的动摩擦因数为。下列情况可能的是（ ）
A． B．
C． D．
二、实验题（共14分，每个空2分）
11.某实验小组做“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为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
甲 乙
（1）实验中采用的科学方法是 ；
（2）按照正常实验操作，图乙中的F与F＇两力中，方向一定沿AO方向的是 （填F或F＇）；
（3）某同学认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是 （填入相应的字母）
A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
（4）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计M、N的拉力方向互相垂直，即，若保持测力计M的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，可采用的办法是 ；
丙
A．增大N的读数，减小角 B．减小N的读数，减小角
C．减小N的读数，增大角 D．增大N的读数，增大角
12.某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电板子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n（，1，2，3，4，5）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量为40.0g），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。
图（a）
（1）实验中，拉动木板时 （填“必须”或“不必”）保持匀速。
（2）用和分别表示木块A和重物B的质量，则m和、、、、n所满足的关系式为m＝ 。
（3）根据测量数据在坐标纸上绘制出m—n图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数
（保留2位有效数字）。
图（b）
三、解答题（共40分）
13.（10分）
杭州第19届亚运会男子4*100米接力决赛中，中国队以38秒29获得冠军。在比赛中顺利的交接棒是比赛获胜至关重要的因素。为了研究相关问题，我们可以将甲、乙两运动员的起跑过程看成是加速度大小为2.5的匀加速直线运动且经加速后都能达到并保持m/s的速度跑完全程。根据规则，接力区的长度为L＝20m，乙在接力区前端听到口令时起跑，在甲乙相遇时完成交接棒，假设接棒不影响运动员速度大小。
（1）在比赛中，甲以m/s的速度跑到接力区前端m处时，向乙发出起跑口令，求此次比赛中交接棒处离接力区前端的距离；
（2）为了取得最好成绩，需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令？
14.（15分）
如图所示，质量为10kg的物体M放在倾角为的固定斜面上，M与斜面间动摩擦因数，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑定滑轮与质量为8kg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，重力加速度取，求：
（1）若M静止在斜面上，弹簧伸长量为8cm，求M所受到的摩擦力；
（2）若M刚要开始运动，求此时弹簧对物块的弹力的大小。
15.（15分）
倾角53°的斜面静止在地面上，有一质量为kg的物体A用细线拉住，细线与斜面平行绕过斜面右上角的定滑轮后再绕过动滑轮并栓接在竖直墙壁上C点，当在动滑上悬挂一质量为kg的物体B时，物体A刚好要相对斜面滑动，斜面刚好要相对地面滑动，已知定滑轮到墙壁距离d＝8m，定滑轮到墙之间绳长为L＝10m，不计滑轮的摩擦和质量，斜面质量m＝3kg，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度取，求：
（1）绳子的拉力T；
（2）物体A与斜面之间动摩擦因数、斜面与地面之间动摩擦因数。（计算结果可由分数表示）
大连市2023-2024学年高一上学期11月期中考试
物理答案
1.A
【详解】
A．利用光电门测速度运用了极限法，故选项A正确；
B．探究两个互成角度的力的合成规律的实验运用了等效替代法，故选项B错误；
C．伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法，故选项C错误；
D．利用插有细玻璃管的水瓶观察微小形变，采用了转换法和放大法，故选项D错误。
故选A。
2.D
【详解】设正常行驶的反应时间为，汽车滑行距离为，汽车刹车的加速度为a，由题意可知
同理，设边打电话边行驶的反应时间为，汽车滑行距离为，由题意可知
联立以上两式整理得
解得
故选D。
3.C
【详解】
A．对B受力分析，B受到竖直向下的重力，地面竖直向上的支持力，A对B的压力和摩擦力，且A对B的作用力大小为mg，方向竖直向下，B不受地面的摩擦力，所以B受4个力的作用，故A错误。
B、C、D.对A受力分析，A受到竖直向下的重力mg，B对A垂直于接触面斜向左上方的支持力和沿接触面向上的静摩擦力作用，三力作用A处于平衡状态，有：
与的合力与重力等大反向，即B对A的作用力大小为mg，根据牛顿第三定律，A对B的作用力大小为mg，故B、D错误，C正确；
故选C。
4.A
【详解】解法一（公式法）：图中AB的实际长度为AB＝0.10m。
A到地面的高度
B到地面的高度
则
由得
由得
曝光时间
故选A。
解法二（估算法）：自由落体运动到A点的速度为
因为0.10m远小于6.5m，故可以近似地将AB段当做匀速直线运动，故
故选A。
5.B
【详解】对于重物，根据平衡绳子的拉力大小等于重物的重力大小，不变化，即
对于物块，设绳子与水平方向的夹角为，根据物块水平方向上的平衡，可得
从M处移动到N处时，绳子与水平方向的夹角变大，绳子拉力不变，则摩擦力变小，即
故AC错误；
绳子拉力不变，且两段绳子的拉力相等，两段绳子对滑轮的作用力的合力与杆对轻滑轮的作用力相等，由于两段绳子间的夹角变小，两段绳子对滑轮的作用力的合力变大，即杆对定滑轮的作用力也变大。
故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A．由图可知，a车图线为倾斜直线，做匀速运动，且其速度为
则A错误；
则B错误；
C．1～2s内，可得
代入题中数据
则C正确；
D．t＝3s时a车和b车纵坐标相同，即相遇。此时图像斜率相等，则速度相同。此时b的速度为，则
D错误。
故选C。
7.D
【详解】A、B．对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN的弹力和P对Q的弹力，如图
由几何关系得
所以
根据平衡条件得
故AB错误；
C．对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的弹力和地面对其向右的摩擦力，根据共点力平衡条件，根据几何关系可得此时：
D．PQ之间的弹力为：，变小，变大，D正确。
故选D。
8.AB
【详解】A．运用逆向思维，对CD段、BD段、AD段分别有
，，
整理有
A正确；
B．冰壶运动过程为匀减速直线运动，且减速为零，运用逆向思维，可以将其看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a，有
，，
综上所述，整理有
B正确；
C．设冰壶运动到AD中点位置的速度为v，则其前半段运动和后半段运动有
，
整理有
故C错误。
D．因为冰壶AD段运动属于匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的推论有
故D错误；
故选AB。
9.BD
【详解】
A．如是乙车在甲车前面，相距为d＝S，两车恰好在时刻相遇，后来乙车速度大于甲车速度则两车只能相遇一次，所以A错误；
B．如果两车在时第一次相遇，根据v-t图像的面积表示位移，则在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为
利用全等三角形关系可得，第二次相遇的时间为
所以B正确；
C．如果两车在时第一次相遇，根据v-t图像的面积表示位移，则在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为
利用全等三角形关系可得，第二次相遇的时间为
所以C错误；
D．如果两车在时第一次相遇，根据v-t图像的面积表示位移，则在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为
利用全等三角形关系可得，第二次相遇的时间为
所以D正确；
故选BD。
10.BCD
【详解】先以B为研究对象，由于两个物体一起做匀速运动，所以B只受到重力与支持力的作用，水平方向没有摩擦力
以A、B整体为研究对象，根据共点力平衡可知
其中
解得A与斜面间的动摩擦因数
以三个物体组成的整体为研究对象，则整体处于平衡状态，只在竖直方向受到重力与地面的支持力，水平方向没有摩擦力，则
由以上的分析可知
，，
所以与都可以等于0，不能等于0，BCD正确，A错误。
故选BCD。
11.（1）等效替代法；（2）F′；（3）CD/DC（2分，选对一个给1分，选错1个得0分）；（4）B
【详解】
（1）探究两个互成角度的力的合成规律的实验中采用的科学方法是等效替代法。
（2）图乙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧秤拉力合力的理论值，而F′是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋的力，所以一定沿AO方向的是F′。
（3）A．为减小力的方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但没必要等长，故A错误；
B．只有当两个弹簧秤拉力大小相等时，橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中两个弹簧秤的拉力大小并不要求一定相等，故B错误；
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，从而减小力的测量误差，故C正确；
D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置，从而确保两次力的作用效果相同，故D正确。
故选CD。
（4）当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，即拉力的合力不变，如图所示，可采用的办法是减小N的读数，减小β角，故选B。
12.（1）不必；（2）；（3）0.20。
【详解】解：
（1）木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关，所以实验拉动木板时不需要保持匀速；
（2）对木块、砝码以及重物B分析可得
整理解得
（3）由于
整理可得
结合图像可得
故。
13.（1）x＝5m；（2）
【详解】
（1）设乙起跑后经过时间t被追上，则
解得
，
乙加速至最大速度所用时间
，因此舍去。
则乙的位移为
（2）为了取得好成绩，需要乙恰好在速度达到与甲速度相同时被甲追上，则乙加速至最大速度所用时间还是为。
在这段时间里，乙的位移
故乙起跑时与甲的距离
14.（1）36N，方向：沿斜面向下；（2）30N或70N
【详解】
（1）对物块m分析受力情况如图1所示
图1 图2
根据平衡条件可得
解得
联立解得轻绳的拉力为
T＝96N
以物体M为研究对象，受到重力、支持力、轻绳拉力，由于，摩擦力方向沿斜面向下，沿斜面方向的平衡方程为：
代入数据解得
f＝36N
摩擦力的大小为36N，方向沿斜面向下
（2）物体M与斜面间的最大静摩擦力为
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
解得
对物块m，根据平衡条件可得
解得
物体M刚要向下运动时，设轻绳的拉力为，沿斜面方向的平衡方程为：
解得
对物块m，根据平衡条件可得
解得
15.（1）50N；（2），
【详解】
（1）绳、绳与竖直方向夹角分别为和，因为绳和绳为同一根绳，拉力相同都为T，根据结点水平方向平衡可得：
，因此
这样设为绳、绳与竖直方向夹角设为，根据几何关系可得
解得
对于结点，竖直方向的平衡方程为
解得绳子拉力大小为
（2）方法一：整体法
以物体A为对象，根据受力平衡可知
得
联立解得
以物体A和斜面为整体，受力如图所示
根据受力平衡可得
得
得
联立解得
方法二、隔离法：
以物体A为对象，根据受力平衡可知
得
联立解得
以斜面为对象，根据受力平衡可知
解得
解得
解得
