大庆实验中学实验一部2023级高一上学期期中考试
物理学科试题
2023.11.28-2023.11.29
说明：1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内；
2.满分100分，考试时间75分钟.
一、选择题（本题共10道题，1~7题为单选，每小题4分，8~10题为多选，每小题6分，共46分）
1. 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量单位之间的关系，因此，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量，它们相应的单位叫做基本单位。下列各组选项中均属于力学中基本量的是（ ）
A. 千克、米、秒 B. 米、千克、牛顿 C. 质量、时间、长度 D. 位移、速度、时间
2. 如图所示，A、B叠放在水平桌面上，今用水平拉力F作用于B，但没有拉动，则物体B受到几个力作用（ ）
A. 5 B. 6 C. 4 D. 3
3. 已知一个力F=20N，可分解为两个分力加F1和F2，已知F1方向与F夹角为60°，则F2的最小值是（ ）
A. 5N B. 10N C. 10N D. 30N
4. 一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1s内的位移恰为总高度的四分之一（g取10m/s2）。则它从开始下落到落地的时间为（ ）
A. 4s B. 3s C. 2s D. 1s
5. 在交警处理某次交通事故时，通过计算机对监控视频的分析，得到该汽车在水平路面上刹车过程中速度v随刹车时间t变化的规律为（v的单位是m/s，t的单位是s）。则该汽车刹车6s内的位移大小为（ ）
A. 30m B. 40m C. 50m D. 60m
6. 如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连。静止时弹簧的长度大于原长，若用一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A，直到把A拉动，在A被拉动之前的过程中，设弹簧对A的拉力为F′，地面对A的摩擦力为f。下列说法正确的是（ ）
A. F′一直增大，f方向保持不变
B. F′一直在增大，f一直在减小
C. F'保持不变，f先减小后增大
D. 物体被拉动瞬间，拉力F大小等于物体A与地面间最大静摩擦力
7. 一个质点做初速度为零的直线运动，其位移-速度关系图像如图所示，图像为抛物线，则该质点从静止开始运动后运动8m过程中的平均速度大小为（ ）
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
8. 如图所示。一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端拴接质量为m的小球，小球放在倾角为30°的光滑固定斜面上，整体处于平衡状态时，弹簧与竖直方向成30°角，重力加速度为g，则（ ）
A. 若将斜面突然移走，则移走瞬间小球的加速度大小为
B. 若将斜面突然移走，则移走瞬间小球的加速度大小为
C. 若将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，系统重新达到平衡时，弹簧仍处于拉伸状态，此时斜面对小球的作用力变小
D. 若将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，系统重新达到平衡时，弹簧仍处于拉伸状态，此时弹簧弹力变小
9. 新冠疫情期间，某些地方利用无人机投放救灾物资的箱子，箱子质量为M，箱内物体质量为m，如图所示。设投放时箱子的初速度为零，且箱子在下落过程中所受的空气阻力f与箱子下落速度的平方v成正比，即（k是常量），重力加速度为g。运动过程中箱子及箱内物体始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 箱子刚从飞机上投下时，箱子处于平衡状态
B. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
C. 箱内物体对箱子底部始终没有压力
D. 若箱子向下加速过程中的某时刻速度为v，则此时箱内物体受到的支持力大小为
10. 如图所示，劲度系数为k轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量均为m的物体A、B接触（A与B和弹簧均未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体A、B静止。已知物体A与水平面间的动摩擦因数为，物体B与水平面间的摩擦不计。撤去F后，物体A、B开始向左运动，A运动的最大距离为。重力加速度为g。则（ ）
A. 撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动
B. 撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为
C. 物体A、B一起向左运动距离后相互分离
D. 物体A脱离弹簧后，经时间停止运动
二、实验题〈本题共2道题，每空2分，共16分）
11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”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：
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中方向一定沿AO方向的是___________；
（2）本实验采用的科学方法是___________；
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
（3）实验时，主要步骤是：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上
B．用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F.比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是___________和___________。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，________（“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，________（“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力。
（2）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，如图（c）所示，图像的斜率为k，则小车的质量M=__________。
A. B. C. D.
（3）乙同学根据测量数据作出如图（d）所示的a-F图像，该同学做实验时存在的问题是___________________。
三、计算题（本题共3道题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分）
13. 如图所示，О为一定滑轮，物体A与B间用跨过定滑轮的一根细绳相连且均保持静止，拉B物体的轻绳与竖直方向成60°角，已知B的重力为GB=120N，水平地面对B的支持力FN为40N，绳和滑轮质量及摩擦均不计，试求：
（1）A的重力GA大小；
（2）B与地面间摩擦力大小。
14. 足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中，某标准足球场长105m，宽68m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前路踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为，试求：
（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大；
（2）若足球被踢出的同时，该前锋队员由静止沿边线向前追赶足球。他奔跑的加速度最大可以达到，奔跑的最大速度可以达到8m/s，则该前锋队员最快要经过多长时间能追上足球。
15. 如图所示，一块质量为M=2kg、长为L=3m的匀质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为m=1kg的黑色煤块（可视为质点。薄禾板和煤块之间的动摩擦因数为=0.1，薄木板与地面之间的动摩擦因数为=03。在t=0时刻。在木板左端施加一水平向左恒定的拉力F=18N，g取10m/s2。则：
（1）拉力F刚作用在木板上时，木板和煤块的加速度大小分别是多少？
（2）若在时间t=1s末撤去F，再经过多长时间木板和煤块第一次速度相同？在此情况下，最终煤块在木板上留下的痕迹的长度是多少？
大庆实验中学实验一部2023级高一上学期期中考试
物理学科试题
2023.11.28-2023.11.29
说明：1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内；
2.满分100分，考试时间75分钟.
一、选择题（本题共10道题，1~7题为单选，每小题4分，8~10题为多选，每小题6分，共46分）
1. 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量单位之间的关系，因此，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量，它们相应的单位叫做基本单位。下列各组选项中均属于力学中基本量的是（ ）
A. 千克、米、秒 B. 米、千克、牛顿 C. 质量、时间、长度 D. 位移、速度、时间
【答案】C
【解析】
【详解】长度、质量、时间国际单位制中三个力学基本物理量，国际单位分别是米、千克、秒，故C正确，ABD错误。
故选C。
2. 如图所示，A、B叠放在水平桌面上，今用水平拉力F作用于B，但没有拉动，则物体B受到几个力作用（ ）
A. 5 B. 6 C. 4 D. 3
【答案】A
【解析】
【详解】解：先对A分析，受重力和支持力，二力平衡；不受静摩擦力，否则不能保持静止；
再对物体B受力分析，受重力、拉力、A对B向下压力，地面对B的支持力和向左的静摩擦力，共5个力；
故选A．
3. 已知一个力F=20N，可分解为两个分力加F1和F2，已知F1方向与F夹角为60°，则F2的最小值是（ ）
A. 5N B. 10N C. 10N D. 30N
【答案】D
【解析】
【详解】作出力的分解，如图
由图可知F2的最小值是
故选D。
4. 一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1s内的位移恰为总高度的四分之一（g取10m/s2）。则它从开始下落到落地的时间为（ ）
A. 4s B. 3s C. 2s D. 1s
【答案】C
【解析】
【详解】物体从某一高度做自由落体运动，第一秒的位移为
总高度
解得从开始下落到落地的时间为
故选C。
5. 在交警处理某次交通事故时，通过计算机对监控视频的分析，得到该汽车在水平路面上刹车过程中速度v随刹车时间t变化的规律为（v的单位是m/s，t的单位是s）。则该汽车刹车6s内的位移大小为（ ）
A. 30m B. 40m C. 50m D. 60m
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可得初速度为20m/s，加速度大小为，所以减速为零的时间
刹车6s内的位移大小为刹车总位移
故选B。
6. 如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连。静止时弹簧的长度大于原长，若用一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A，直到把A拉动，在A被拉动之前的过程中，设弹簧对A的拉力为F′，地面对A的摩擦力为f。下列说法正确的是（ ）
A. F′一直增大，f方向保持不变
B. F′一直在增大，f一直在减小
C. F'保持不变，f先减小后增大
D. 物体被拉动瞬间，拉力F大小等于物体A与地面间最大静摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．物块A静止时，弹簧的长度大于原长，则弹簧对A的拉力向左，则A受到水平向右的静摩擦力。若用一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A，在A被拉动之前的过程中，弹簧长度不变，弹力F'大小不变；拉力逐渐增大，根据平衡条件得，物体A受到的静摩擦力先向右逐渐减小，后向左逐渐增大，当摩擦力达到最大静摩擦力时，物体A相对地面开始运动，故AB错误，C正确；
D．物块被拉动瞬间，拉力F大小等于物体A与地面间最大静摩擦力与弹簧弹力之和，故D错误。
故选C。
7. 一个质点做初速度为零的直线运动，其位移-速度关系图像如图所示，图像为抛物线，则该质点从静止开始运动后运动8m过程中的平均速度大小为（ ）
A. 2m/s B. 3m/s C. 4m/s D. 5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】质点做匀加速直线运动，则
图像为抛物线，所以物体匀变速直线运动，根据图线坐标（0，0）和（2，2），代入数据解得
开始运动后运动8m时间
可得
运动8m过程中的平均速度大小为
故选A。
8. 如图所示。一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端拴接质量为m的小球，小球放在倾角为30°的光滑固定斜面上，整体处于平衡状态时，弹簧与竖直方向成30°角，重力加速度为g，则（ ）
A. 若将斜面突然移走，则移走瞬间小球的加速度大小为
B. 若将斜面突然移走，则移走瞬间小球的加速度大小为
C. 若将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，系统重新达到平衡时，弹簧仍处于拉伸状态，此时斜面对小球的作用力变小
D. 若将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，系统重新达到平衡时，弹簧仍处于拉伸状态，此时弹簧弹力变小
【答案】AC
【解析】
【详解】对小球受力分析，受到弹簧的拉力、斜面的支持力和重力，三力平衡，如图所示
根据平衡条件可知弹簧的弹力大小为
AB．若将斜面突然移走瞬间，弹簧的弹力不变，故小球所受重力和弹簧弹力的合力与平衡时的支持力N大小相等，方向相反，故小球的加速度为
故A正确B错误；
CD．若将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，系统重新达到平衡时，弹簧仍处于拉伸状态，则平衡时弹簧的伸长量变小，此时弹簧与竖直方向的夹角变小，如图所示
斜面对小球的作用力变小，弹力变大，故C正确D错误。
故选AC。
9. 新冠疫情期间，某些地方利用无人机投放救灾物资的箱子，箱子质量为M，箱内物体质量为m，如图所示。设投放时箱子的初速度为零，且箱子在下落过程中所受的空气阻力f与箱子下落速度的平方v成正比，即（k是常量），重力加速度为g。运动过程中箱子及箱内物体始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 箱子刚从飞机上投下时，箱子处于平衡状态
B. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
C. 箱内物体对箱子底部始终没有压力
D. 若箱子向下加速过程中的某时刻速度为v，则此时箱内物体受到的支持力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．箱子刚从飞机上投下时，箱子速度为零，所受空气阻力为零，箱子只受重力作用，箱子受力不平衡，箱子不处于平衡状态，故A错误；
BC．由于箱子在下降的过程中受重力和空气阻力，由于空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，由牛顿第二定律可知
随着阻力的增大，加速度减小，故支持力F增大；当木箱受到的重力和阻力相等时，加速度为零，此时支持力达最大，不再变化，箱子接近地面时，所以箱内物体受到的支持力比刚投下时大，故B正确C错误
D．若箱子向下加速过程中的某时刻速度为v，加速度
对物体分析
解得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量均为m的物体A、B接触（A与B和弹簧均未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体A、B静止。已知物体A与水平面间的动摩擦因数为，物体B与水平面间的摩擦不计。撤去F后，物体A、B开始向左运动，A运动的最大距离为。重力加速度为g。则（ ）
A. 撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动
B. 撤去F瞬间，物体A、B的加速度大小为
C. 物体A、B一起向左运动距离后相互分离
D. 物体A脱离弹簧后，经时间停止运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A．撤去F后，整体受的滑动摩擦力不变，弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹簧的弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，A、B一起先做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时B与A分离，以后B做匀速运动，A做加速度增大的减速运动，当弹簧恢复原长后，A与弹簧分离做匀减速直线运动，故A错误；
B．撤去F瞬间，对AB整体有
kx0-μmg=2ma
解得
故B错误；
C．当物体A、B相互分离时，加速度零，速度最大，此时弹簧弹力为
压缩量为
所以一起向左运动距离
后相互分离，故C正确；
D．物体A脱离弹簧后
加速度
根据
解得
故D正确。
故选CD。
二、实验题〈本题共2道题，每空2分，共16分）
11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”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：
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中方向一定沿AO方向的是___________；
（2）本实验采用的科学方法是___________；
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
（3）实验时，主要的步骤是：
A．桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F′的图示；
F.比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是___________和___________。
【答案】 ①. ②. B ③. C ④. E
【解析】
【详解】（1）[1]由一个弹簧测力计拉橡皮条至点的拉力一定沿方向；而根据平行四边形定则作出的合力，由于误差的存在，不一定沿方向，故一定沿方向的是。
（2）[2]一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
（3）[3] [4]根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作规程可知，有重要遗漏的步骤的序号是C、E，其中在C中未记下两条细绳的方向，E中未说明是否把橡皮条的结点拉到同一位置。
12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
（1）实验时，________（“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，________（“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力。
（2）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，如图（c）所示，图像的斜率为k，则小车的质量M=__________。
A. B. C. D.
（3）乙同学根据测量数据作出如图（d）所示的a-F图像，该同学做实验时存在的问题是___________________。
【答案】 ①. 不需要 ②. 需要 ③. C ④. 没有补偿摩擦力或补偿摩擦力不够
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中，因为力传感器可以直接读出绳中拉力，不需要满足砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M，为了使合外力等于绳中拉力，所以需要平衡摩擦力，需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力。
（2）[3]根据
整理得
所以斜率
小车的质量
故选C。
（3）[4] 如图（d）所示的a-F图像，拉力较小时没有加速度，说明没有补偿摩擦力或补偿摩擦力不够。
三、计算题（本题共3道题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分）
13. 如图所示，О为一定滑轮，物体A与B间用跨过定滑轮的一根细绳相连且均保持静止，拉B物体的轻绳与竖直方向成60°角，已知B的重力为GB=120N，水平地面对B的支持力FN为40N，绳和滑轮质量及摩擦均不计，试求：
（1）A的重力GA大小；
（2）B与地面间的摩擦力大小。
【答案】（1）160N；（2）80N
【解析】
【详解】（1）对物体A、B分别进行受力分析如图，则有
对A有
FT=GA
对B
FN+FTcos60°=GB
可得
FT=160N，GA=160N
（2）对B，根据平衡条件可知
f=FTsin60°
可得
f=80N
14. 足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中，某标准足球场长105m，宽68m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前路踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为，试求：
（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大；
（2）若足球被踢出的同时，该前锋队员由静止沿边线向前追赶足球。他奔跑的加速度最大可以达到，奔跑的最大速度可以达到8m/s，则该前锋队员最快要经过多长时间能追上足球。
【答案】（1）48m；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，足球做匀减速运动，到停下来，由速度与时间关系得
代入数据得
根据
代入数据得
（2）前锋队员以最大加速度做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动，其位移为
由于
故足球停止运动时，前锋队员还没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，根据
解得
故前锋队员追上足球的时间为
15. 如图所示，一块质量为M=2kg、长为L=3m的匀质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为m=1kg的黑色煤块（可视为质点。薄禾板和煤块之间的动摩擦因数为=0.1，薄木板与地面之间的动摩擦因数为=03。在t=0时刻。在木板左端施加一水平向左恒定的拉力F=18N，g取10m/s2。则：
（1）拉力F刚作用在木板上时，木板和煤块的加速度大小分别是多少？
（2）若在时间t=1s末撤去F，再经过多长时间木板和煤块第一次速度相同？在此情况下，最终煤块在木板上留下的痕迹的长度是多少？
【答案】（1）1m/s2，4m/s2；（2）0.5s，2.25m
【解析】
【详解】（1）F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律，对煤块有
代入数据解得
=1m/s2
对木板有
代入数据解得
=4m/s2
（2）t＝1s末煤块的速度
=1×1m/s=1m/s
木板速度
=4×1m/s=4m/s
此过程中木块相对木板的位移大小
＝1.5m
若在时间t＝1s末撤去F，则之后煤块仍以的加速度做匀加速运动，而木板将做匀减速运动，设加速度大小为，则有
代入数据解得
=5m/s2
设再经时间后二者速度相等，有
代入数据解得
=0.5s
此时两者的共同速度为
=1.5m/s
此过程中煤块相对木板的位移大小
=0.75m
假设二者共速后仍相对滑动，则之后煤块以的加速度减速，木板也向左减速，设加速度大小为，则有
代入数据解得
=4m/s2
>，假设成立，此过程煤块相对木板的位移大小
≈0.84m＜
则在此情况下，最终煤块在木板上留下的痕迹的长度
