成都市部分重点中学2023-2024学年高一上学期期中考试
物理试卷
试卷说明：
本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共4页。满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1. 答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2. 选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3. 考试结束后将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一．单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题意）
1. 如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是
A．水桶自身重力的大小
B．水管每秒出水量的大小
C．水流对桶冲击力的大小
D．水桶与水整体的重心高低
2.磁吸式手机架是一种通过磁力固定住手机的支架，它可以随意粘贴固定在任何地方，调整角度也非常灵活，图为静止在水平面上的磁吸式手机架和手机．关于此情景下列说法正确的是
A．若手机质量为m，当地重力加速度为g，手机平面与水平面夹角为θ，则手机架对手机的支持力大小为mgcos θ
B．若仅将该手机改为竖屏放置(不改变吸盘角度且手机不接触水平面)，则手机架的支持力变小，导致手机容易滑落
C．手机架对手机的作用力竖直向上
D．当手机平面与水平面夹角为θ（θ≠0)，手机架和水平面间有摩擦力
3.如图，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别用细绳悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)
A．铁球向左，乒乓球向右
B．铁球向右，乒乓球向左
C．铁球和乒乓球都向左
D．铁球和乒乓球都向右
4.一质点做匀变速直线运动，初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3，则下列叙述正确的是
A．在该段时间内质点运动方向不变
B．这段时间为
C．这段时间该质点运动的路程为
D．再经过相同的时间，质点速度大小为3v
5.如图，细绳一端固定在墙上，另一端拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，静止时细绳与竖直方向的夹角为（已知重力加速度为g，，）下面说法正确的是
A．小球静止时弹簧的弹力大小为
B．小球静止时细绳的拉力大小为
C．剪断细绳瞬间小球的加速度为
D．剪断弹簧瞬间小球的加速度为
6.如图所示，物体在摩擦力的作用下沿水平地面做匀减速直线运动的位移x与时间t的关系图像是抛物线的一部分，图像在O点的切线过B点，在A点的切线与横轴平行，取重力加速度大小，下列说法正确的是
A．物体的减速距离为2m
B．物体的初速度大小为2
C．物体沿地面运动的时间为3s
D．物体与地面间的动摩擦因数为0.2
7.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离，下列说法正确的是
A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长
B．B和A刚分离时，它们的加速度为g
C．弹簧的劲度系数等于
D．在B和A分离前，它们做加速度增大的加速直线运动
8.如图所示，半球形容器固定在地面上，容器内壁光滑，开始时，质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态，位置关系如图中所示，已知容器、A、B半径之比为6:2:1。一水平力F作用在A球上，且力F的延长线过A球球心，缓慢推动A直到B的球心与容器的球心O等高，则下列判断正确的是
A．B球受到A球的弹力先增大后减小
B．B球受到A球的弹力逐渐增大
C．容器对B球的支持力逐渐增大
D．容器对B球的支持力保持不变
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错的得0分）
9.从高度为125 m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1 s，g取10 m/s2，不计空气阻力，以下判断正确的是
A．b球下落高度为20 m时，a球的速度大小为20 m/s
B．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45 m
C．在a球接触地面之前，两球速度差恒定
D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定
10.如图所示，置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下，A、B以相同的加速度向右运动．A、B的质量关系为mA>mB，它们与地面间的动摩擦因数相等．为使弹簧稳定时的伸长量增大，下列操作可行的是( )
A．仅增大B的质量
B．仅将A、B的位置对调
C．仅增大水平面的粗糙程度
D．仅增大水平恒力F
11.长江索道被誉为“万里长江第一条空中走廊”。索道简化示意图如图所示，索道倾角为30°，质量为m的车厢通过悬臂固定悬挂在承载索上，在牵引索的牵引下一起斜向上运动，车厢内有一质量为m0的货物。若测试运行过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，缆车开始以加速度a1=10m/s2沿索道向上加速，最后以加速度a2=10m/s2沿索道向上减速，货物与车厢始终相对静止，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是
向上加速阶段和向上减速阶段车厢对货物的摩擦力之比为1∶1
向上加速阶段和向上减速阶段车厢对货物的支持力之比为∶1
向上加速阶段和向上减速阶段悬臂对车厢的作用力之比为:1
向上加速阶段和向上减速阶段悬臂对车厢的作用力之比为∶1
12．用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知
A．m甲＜m乙 B．m甲>m乙 C．μ甲<μ乙 D．μ甲>μ乙
13.如图甲所示，物块A、B静止叠放在水平地面上，B受到从零开始逐渐增大的水平拉力F的作用，A、B间的摩擦力f1、B与地面间的摩擦力f2随水平拉力F变化的情况如图乙所示．已知物块A的质量m＝3 kg，取g＝10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A．当0＜F＜4 N时，A、B保持静止
B．当4 N＜F＜12 N时，A、B发生相对滑动
C．当F＞12 N时，A的加速度随F的增大而增大
D．B与地面间的动摩擦因数为0.1
14.如图甲所示，倾斜足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°.一物块以初速度v2从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块沿传送带向上运动的v－t图像如图乙所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，则
A．传送带的速度为4 m/s
B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
C．物块上升的竖直最大高度为0.96m
D．物块将在t=2.4s时离开传送带
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
三．实验题（本题共2小题，15题每空2分，16题每空2分，共计16分）
15.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计。
（1）下列是某同学在做该实验时的想法，其中正确的是 ；
A．拉橡皮条的细线稍微长一些，以便更准确的测量拉力方向
B．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．当把结点拉到达某一设定位置O点时，拉力F1和F2的夹角越大越好
D．在每组实验中O点位置可以改变
（2）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数为 N。
（3）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是 （填“F”或“F′”）。
（4）若只有一个弹簧测力计，为了完成—次该实验，至少需要 (选填“2”、“3”或“4")次把橡皮筋与细绳的结点拉到O点
16.用如图所示的装置验证牛顿第二定律．
(1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是________(选填正确选项的字母)．
A．秒表 B．天平(含砝码) C．弹簧测力计 D．刻度尺
(2)实验前平衡摩擦力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砂桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到打出的纸带点迹________（填均匀或均匀增加），说明摩擦力已被平衡．
(3)实验中打出的一条纸带的一部分如图所示．纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻计数点之间还有4个点没有标出．打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上．则小车运动的加速度大小为________（结果保留三位有效数字）．
(4)在研究加速度与质量的关系时，要保证砂和砂桶的质量不变．若砂和砂桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足m<
17．(10分)如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m＝0.6 kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角．已知空气对气球的浮力为15 N，人的质量M＝50 kg，且人受的浮力忽略不计．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)求水平风力的大小；
(2)求人对地面的压力大小；
18．(12分)在成都市彩虹桥扩建工程中，双向桥梁已完成了部分建设，车辆可正常通行，但在某方向的道路上还存在临时的施工区域，两车道在该处合并成一车道。A、B两车相距s0＝4 m时，B车正以vB＝4 m/s速度匀速行驶，A车正以vA＝7 m/s的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发现前方距离车头s＝16 m处的并道对接口，A、B两车长度均为L＝4 m，不考虑A车的变道时间．
(1)若A车司机放弃超车，且立即驶入与B车相同的行驶车道，A车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞．
(2)若A车司机加速超车，A车的最大加速度为a＝3 m/s2，请通过计算分析A车能否实现安全超车．
19．(14分）石室中学每周星期三下午二课堂深受学生喜欢，选修“物理探索”二课堂的同学对无人机飞行过程进行有关探究。通过一系列探究得出无人机一些相关数据，无人机质量，可以提供竖直向上的升力0~60N。物理周老师带领学习小组在学校教学楼前做了如下实验，某同学把质量m=2kg的货物轻放阳台正下方地面上的无人机上，周老师操控无人机按如图所示的“”图像向上运动，8s刚好到达她眼睛正前方。已知无人机和货物运动受到的阻力恒为6N，重力加速度大小g=10。求：
（1）无人机加速上升时提供的升力大小和8s内运动的高度；
（2）若无人机向上匀速运动后，周老师忘记减速，当无人机运动到她眼睛正前方才发觉，立即操控撤掉升力。当无人机升到最高点并下落一段距离后，她又才开始操控：
(i)若恢复升力后运动s回到周老师眼睛正前方位置时速度刚好为0，求恢复后升力大小。
(ii)要使得无人机尽快回到周老师眼睛正前方位置，且无人机落回时速度不超过4m/s，求下落过程提供升力的最短时间。成都市部分重点中学2023-2024学年高一上学期期中考试
物理参考答案
一．单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题意）
1.D 2.C 3. A 4. C 5.C 6.D 7.C 8.B
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错的得0分）
9.BC 10.ABD 11.AC 12.BC 13.AD 14.BC
三．实验题（本题共2小题，15题每空2分，16题每空2分，共计16分）
15.(8分) (1) AB (2) 2.10 (3)F′ (4)3
16.(8分) (1)BD (2)均匀 (3)1.19 (4)C
四、计算题（本题共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17.（10分）【答案】（1）10m（2）28m
【详解】：(1)对氢气球进行受力分析，如图甲所示．由平衡条件可知，
竖直方向，F浮＝mg＋Tsin 37°； ….（2分）
水平方向，F风＝Tcos 37°， ….（2分）
解得T＝15 N ，F风＝12 N. ….（2分）
(2)对人进行受力分析，如图乙所示．由平衡条件可知，
竖直方向，N＝Mg－T′sin 37°＝500 N－15 N×0.6＝491 N；….（2分）
根据牛顿第三定律，人对地面的压力大小为491 N. ….（2分）
18.（12分）【答案】 (1) m/s2 (2)见解析
【详解】 (1)A车减速到与B车同速时，若恰未与B车相碰，则A车将不会与B车相碰，设经历的时间为t，则A车位移xA＝t① ….（2分）
B车位移xB＝vBt② ….（2分）
xA－xB＝s0③ ….（2分）
由①②③式联立解得t＝ s ….（1分）
则A车与B车不相碰，刹车时的最小加速度
amin＝＝ m/s2＝ m/s2. ….（1分）
(2)设A车加速t′时间后车尾到达B车车头，
则s0＋2L＝vAt′＋at′2－vBt′， ….（2分）
解得t′＝2 s ….（1分）
在此时间内，A车向前运动了xA1＝vAt′＋at′2 ….（2分）
计算可得xA1＝20 m>s＝16 m，说明在离并道对接口16 m的距离上以3 m/s2的加速度加速不能实现安全超车． ….（1分）
19（14分）【答案】（1）54N；72m；（2）(i)36N；(ii).
【详解】（1）加速上升时，由图得
（1分）
对无人机整体
（1分）
得加速上升时提供的升力大小
（1分）
由图像面积表示位移可得
（1分）
（2）（i）无升力上升时，有
（1分）
联立可得
无升力下降时，有
（1分）
可得
有升力下降时，有
（1分）
且
（1分）
联立可得
（1分）
(ii)无升力上升过程与（i）中相同，
无升力下降时，有
要使提供升力的时间最短，则升力一定最大，且落回时速度大小恰为4m/s，
有升力下降时，有
（1分）
（1分）
（1分）
位移关系：
（1分）
联立可得
（1分）
