2023 级高一学年上学期期末考试
物 理 试 题
考试时间：75 分钟 分值∶ 100分
一、单选题（每题4分， 共 28分）
1．2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船采用自主快速交会对接模式，成功对接空间站。下列说法正确的是（ ）
A．对接过程中，可将飞船和空间站视为质点
B．对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是静止的
C．“17时46分”是时间概念，指船飞行了近18个小时
D．研究空间站绕地球飞行一周的时间时，可将空间站视为质点
2．甲、乙、丙三位同学，晚饭后在学校田径场100米赛道上散步，其位移-时间图像如图所示，图线丙为直线，下列说法正确的是（ ）
A．三位同学同时从同一位置出发 B．在t 时刻，三位同学相遇
C．在内，甲同学的平均速度最大 D．甲、乙两位同学在做曲线运动
3．如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。则下列说法正确的是（ ）
A．墙壁对直梯的弹力是因直梯形变产生的
B．地面对直梯的作用力竖直向上
C．直梯受到4个力作用
D．直梯受到的摩擦力的方向水平向右
4．赛车在经过弯道时，均采取减速入弯、加速出弯的驾驶方式。如图所示，为两赛车过弯时的情境，赛车运动方向均为从上至下。白色虚线表示赛车减速、加速的转换点。关于这两台赛车在此时所受到的合力，下列示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，现将斜面体A缓慢向右推动一小段距离。则（ ）
A．小球受的支持力减小、绳的拉力增大 B．小球受的支持力增大、绳的拉力减小
C．小球受的支持力增大、绳的拉力增大 D．小球受的支持力增大、绳的拉力先减小后增大
6．如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个完全相同的物块，其中A 放在B的上面，B、C用轻质弹簧相连，他们在恒力 F的作用下一起沿水平面向右做匀加速直线运动。若突然撤去力 F，则撤去后瞬间关于A、C两物块的受力和运动情况说法正确的是（ ）
A．物块 A的摩擦力方向不变
B．物块 A 相对于物块 B滑动
C．物块C的加速度大小方向都不变
D．物块C的加速度大小不变，方向反向
7．如图所示，质量相同都为m，但表面粗糙程度不同的三个物块a、b、c放在三个完全相同的斜面体上，质量为M倾角为θ的斜面体静置于粗糙水平面上。物块a、b、c以相同初速度下滑，其图像如图所示。物块下滑过程中斜面体始终保持静止，a、b、c与斜面之间的动摩擦因数分别为、、，斜面体对地面的压力分别为、、，斜面体对地面的摩擦力分别为、、。下列哪些结论是正确的（ ）
①
②，且方向水平向右
③，且方向水平向右
④，
⑤，且方向水平向左
⑥，且方向水平向左
A．①④③ B．①③⑤ C．②④⑥ D．①④⑥
二、多选题（每题6分， 共 18分）
8．民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离为d。已知，要想命中目标射出的箭在空中飞行距离最短，则（ ）
A．若箭的实际运动方向和马的速度方向的夹角为θ，
B．若箭的实际运动方向和马的速度方向的夹角为θ，
C．箭射到固定目标的时间为
D．箭射到固定目标的时间为
9．10月2日，杭州亚运会蹦床项目结束女子个人比赛的争夺，中国选手朱雪莹、胡译乘包揽冠亚军。假设在比赛的时候某一个时间段内蹦床所受的压力如图所示，忽略空气阻力， ，则以下说法正确的是（ ）
A．1.0s到1.2s之间运动员处于失重状态
B．1.0s到1.2s之间运动员处于先失重再超重
C．在图示的运动过程中，运动员离开蹦床后上升的最大高度为 6.4m
D．在图示的运动过程中，运动员离开蹦床后上升的最大高度为3.2m
10．如图甲所示，劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为 的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量的小物块A 相连，质量为的物块B紧靠A 一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度 a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，取重力加速度，，，下列说法正确的是（ ）
A．mB=1kg
B．mA=3kg
C．若，稳定时A对斜面的压力大小为12.5N
D．若，稳定时A、B间弹力大小为6N
三、实验题（共14分）
11．在验证力的平行四边形定则的实验中，某同学进行的实验步骤是：
a．如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计
b．沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力 、的大小，用笔在两绳的拉力方向上分别标记 B、C两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向
c．再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O点，记录其拉力 F的大小并用上述方法记录其方向
（1）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
（2）步骤b、c中，都将橡皮筋的活动端拉至O点，这样做的目的是 。
（3）某次实验中，乙图中的与两力中，方向一定沿AO方向的是 。
（4）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 。
A．两细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数必须相同
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
12．“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示。
（1）实验的五个步骤如下：
A．将带有滑轮的长木板放在水平实验台上并安装打点计时器；
B．将纸带一端固定在小车上另一端穿过打点计时器；
C．把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连，把木板的一侧垫高，让小车做匀速直线运动，以补偿阻力；
D．拉动纸带的自由端让小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车打出纸带，测出小桶和沙的总重力，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量的数据舞出小车的加速度a；
E．更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复几次操作。
以上操作中，错误的一步是： （用步骤前的字母表示）
（2）纠正错误后，实验中打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是，测得相邻的计数点之间的距离分别为，，，，打点计时器打下 C点时，小车的速度为 ，充分利用数据，写出小车的加速度大小表达式为 。（用字母、、、和表示）
（3）小华同学对实验装置进行了改打点计时器动滑轮 细线定滑轮进，将系着沙桶的细线一端通过动滑轮纸带小车力传感器与固定于长木板的力传感器相连，如图丙所示（滑轮的摩擦和质量不计），实验长木板水平实验台小桶时小华没有补偿阻力，他以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的图像如图丁所示，小华由图像求得直线部分的斜率为k，则他实验所用小车的质量为 （用k表示）。
四、计算题（13 题 10分，14题12分， 15题18分，共 40分）
13．如图所示，质量为的物体用两根细线悬挂在两竖直墙上，当OC水平，OB与竖直墙成时，如图所示。重力加速度（，）求OC绳和 OB 绳上的拉力大小。
14．如图，想要将高处的积雪运送下来，有一传送带与地面夹角，从A到B的传送带的长度达到了 L=29m，传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端A点处无初速度地放一个质量为m=1kg的雪块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5。忽略由于雪块与传送带的摩擦导致的质量的变化，已知，，，求：
（1）若传送带逆时针运转的速度可以调节，雪块从A点到达B点的最短时间；（结果用根式表示）
（2）若不改变传送带的速度，雪块从A点运动到B点需要的时间。
15．质量为的木板放在水平地面上，质量为的小滑块（其大小可忽略）放在木板上最右端，如图所示，木板与地面的摩擦因数为，木板与滑块间的动摩擦因数为。在木板右侧施加一个水平向右的恒力，取，并认为最大静摩擦力等于同等条件下的滑动摩擦力，请求以下问题：
（1）要使木板向右运动，至少多大；
（2）要使滑块与木板发生相对滑动，至少多大；
（3）若拉力，且只持续作用了的时间。设木板足够长，在从开始运动至最终木板和滑块都静止的整个运动过程中，求：滑块相对于木板的最大位移，以及最终滑块静止在木板上的位置（用物块与木板最右端的距离表示）
参考答案与解析
1．D
【解答】A．对接过程中，飞船和空间站的形状大小都不可以忽略不计，不可以将飞船和空间站视为质点，故A错误；
B．对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是运动的，故B错误；
C．“17时46分”是时刻，故C错误；
D．研究空间站绕地球飞行一周的时间时，空间站的形状大小可以忽略不计，可将空间站视为质点，故D正确。
故选D。
2．B
【解答】A．甲同学和丙同学从坐标原点出发，乙同学从x轴正半轴某处出发，故A错误；
B．在t 时刻，三位同学位置坐标均在处，故三位同学相遇。故B正确；
C．在内，由图像可知甲同学的位移小于乙和丙的位移，故甲同学的平均速度最小。故C错误；
D．甲、乙两位同学在做直线运动。故D错误。
故选B。
3．C
【解答】C．根据平衡条件可知，直梯受到重力、地面的支持力、墙壁的弹力和水平地面的摩擦力，共4个力的作用，故C正确；
A．墙壁对直梯的弹力是因墙壁形变产生的，故A错误；
BD．地面对直梯的支持力方向垂直于地面竖直向上，地面对直梯的摩擦力的方向水平向左，则地面对直梯的作用力方向斜向左上方，故BD错误。
故选C。
4．A
【解答】赛车做曲线运动，则合力方向指向轨迹的凹向，速度沿轨迹的切线方向；因到达虚线位置之前做减速，则合力方向与速度方向夹角为钝角；因越过虚线位置之后做加速，则合力方向与速度方向夹角为锐角；故图A是正确的。
故选A。
5．C
【解答】当斜面体缓慢向右移动时，将小球重力分解，如图所示
由图解法知绳的拉力T变大，斜面对小球的支持力变大。
故选C。
6．C
【解答】CD．撤去瞬间，弹簧弹力不变，则C的加速度大小方向都不变，故C正确，D错误；
AB．撤去力 F前一起做匀加速过程，根据牛顿第二定律得
A所受摩擦力为
方向向右；
弹簧弹力为
撤去瞬间，对A、B整体有
对A有
联立可知
A所受摩擦力方向向左，方向改变，且A、B仍相对静止，故AB错误。
故选C。
7．D
【解答】图像的斜率表示加速度，可知物块a匀加速下滑，物块b匀速下滑，物块c匀减速下滑，则有
，，
可得
对物块a和斜面体整体进行分析，物块a有沿斜面向下的加速度，对加速度进行分解，竖直方向有向下的加速度，处于失重状态，则有
以物块a和斜面体为整体，由于物块a水平方向有向左的加速度，根据质点组牛顿第二定律可得
根据图像有
联立解得
根据牛顿第三定律可知，斜面体对地面的摩擦力
且斜面对地面的摩擦力向右；
由于物块b和斜面体均处于平衡状态，以物块b和斜面体为整体，则有
，
对物块a和斜面体整体进行分析，物块c有沿斜面向上的加速度，对加速度进行分解，竖直方向有向上的加速度，处于超重状态，则有
以物块c和斜面体为整体，由于物块a水平方向有向右的加速度，根据质点组牛顿第二定律可得
根据图像有
联立解得
根据牛顿第三定律可知，斜面体对地面的摩擦力
且斜面对地面的摩擦力向左。
故选D。
8．AD
【解答】AB．已知，要想命中目标射出的箭在空中飞行距离最短，则合速度方向与射出的箭速度方向垂直，若箭的实际运动方向和马的速度方向的夹角为θ，则
故A正确B错误；
CD．箭的实际位移为，实际速度，所以箭射到固定目标的时间为
故C错误D正确。
故选AD。
9．BD
【解答】AB．蹦床所受的压力大小与蹦床对运动员的支持力大小相等，可知1.0s到1.2s之间蹦床对运动员的支持力逐渐增大，该过程为开始接触蹦床到最低点过程，根据牛顿第二定律该段过程为运动员向下先加速后减速，加速度方向先向下后向上，先失重后超重，故A错误，B正确；
CD．根据图线可知运动从离开蹦床到再次接触蹦床的时间为，该段时间运动员做竖直上抛运动，故运动员离开蹦床后上升的最大高度为
故C错误，D正确。
故选BD。
10．CD
【解答】AB．由图结合题意可知时弹簧处于原长状态，且物块A、B恰要分离，故对AB整体有
解得
当时，对AB整体分析有
当时，图中另一纵截距的意义为
联立解得
，
故AB错误；
C．当时，因为物块A、B恰要分离，此时弹簧弹力为0；对A竖直方向根据受力平衡可得
解得
由牛顿第三定律可知A对斜面的压力大小为12.5 N，故C正确；
D．时，以B为对象，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得
解得
故D正确。
故选CD。
11． B 两个力拉橡皮筋的效果与一个力拉橡皮筋的效果相同 BD##DB
【解答】（1）[1]本实验中两个力拉橡皮筋的效果与一个力拉橡皮筋的效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
（2）[2]步骤b、c中，都将橡皮筋的活动端拉至O点，这样做的目的是：保证两个力拉橡皮筋的效果与一个力拉橡皮筋的效果相同。
（3）[3]由乙图可知是通过平行四边形得到的合力理论值，则是通过一个力拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，方向一定沿AO方向的是。
（4）[4]
A．两根细绳长度适当就好，不需要等长，故A错误；
B．为了减小误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；
C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数适当大一些，但不需要示数相同，故C错误；
D．为了减小拉力方向的误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。
故选BD。
12． C 0.48
【解答】（1）[1]以上操作中，错误的一步是C；在平衡摩擦力时，应把小桶和细线从小车上撤去，把木板的一侧垫高，让小车做匀速直线运动， 以补偿阻力。
（2）[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下 C点时，小车的速度为
[3]根据逐差法可得小车的加速度大小表达式为
（3）[4]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可得图像的斜率为
则实验所用小车的质量为
13．，
【解答】以结点O为对象，根据受力平衡可得
解得OC绳和 OB 绳上的拉力大小分别为
14．（1）；（2）
【解答】（1）由于传送带逆时针的速度可以调节，则雪块从A到B一直加速运动的情况下用时最短。根据牛顿第二定律有
解得
匀加速阶段的位移为传送带的长度，根据运动学公式有
解得雪块从A点到达B点的最短时间为
（2）若不改变传送带的速度，刚放上雪块时有
则
设雪块与传送带共速的时间为，则有
解得
雪块此过程的位移为
由于
共速后雪块继续加速，根据牛顿第二定律有
解得
根据位移公式可得
解得
或（舍去）
所以雪块从A到B的时间为
15．（1）3N；（2）4.5N；（3）4.5m，3.3m
【解答】（1）据分析知，要使木板向右运动
（2）由牛顿第二定律得，滑块最大的加速度为
解得
当系统加速度大于1m/s2时物块与板会发生相对运动，当系统的加速度等于1m/s2时，此时外力F为滑块与木板发生相对滑动的最小值，对整体由牛顿第二定律得
滑动摩擦力为
竖直方向
联立解得
（3）由于
物块与板发生了相对滑动
根据第一问分析知滑块的加速度为
对木板由牛顿第二定律得
解得
力F撤去后，滑块将以原来的加速度继续加速，木板减速，直到它们速度一样，力F撤去后木板的加速度大小为
设经的时间他们的速度相等，由运动学公式得
代入数据解得
最大相对位移为
共速后木板继续减速，加速度的大小为
滑块也做减速运动，加速度的大小为
直到最后都停止运动。到他们都停止运动时，又发生相对运动位移为
最终木块停在离木板右端点左方，距离右端点距离为如图所示
