广东省河源市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题(含答案)

广东省河源市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题
姓名：__________ 班级：__________考号：__________
1．2023 年9 月23 日至10 月8 日在中国杭州举行第十九届亚洲运动会，关于亚洲运动会各项赛事，下列说法正确的是（）
A．足球运动员踢出“香蕉球”时，可将足球看成质点
B．一场球赛90 分钟，这里的“90 分钟”指的是时刻；运动中的足球，某段时间内其位移大小可能等于路程
C．谢震业在100 米决赛是直线运动，其运动的平均速度的大小就是平均速率
D．谢震业在100 米决赛中，以9 秒97 的成绩获得金牌，他在第5s 内指的是指他在第4s 末到第5s 末的这1s 的时间
2．关于摩擦力，下列说法正确的是（）
A．运动的物体受到摩擦力一定是滑动摩擦力
B．静摩擦力的方向不一定与物体的运动方向在一条直线上
C．摩擦力总是与物体受到的压力成正比
D．在地面上加速运动的物体，地面对物体的摩擦力大于物体对地面的摩擦力
3．为安全考虑，机动车行驶一定年限后，要定期到指定部门进行安全检测，简称“年审” 。

图示为一辆正在“年审”的汽车从t＝0 时刻由静止出发做直线运动，自动检测系统记录了该汽车运动过程的部分数据(见表格)，下列说法正确的是（）
A．第5 s 内汽车一定做匀速直线运动
B．0～3 s 内汽车可能做匀加速直线运动
C．5～8 s 内汽车可能做匀减速直线运动
D．第1 s 内与第8 s 内汽车的加速度大小一定相同
4．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F 的大小，下列正确的是（）A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C．若F1：F2：F3=3：6：8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
D．若F1：F2：F3=3：6：2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
5．将物体所受重力按力的效果进行分解，选项图中错误的是（）
A．B．
C．D．
6．两人共提总重力为G 的一桶水匀速前行，如图所示。

若两人手臂用力大小均为F，两人提水的手臂间的夹角为θ，则（）
A．θ越大，则F 越小B．若θ=60°，则F=G
2
C．若θ=120°，则F=G D．当θ=90°时，F 有最小值
7．一物体做自由落体运动，落地前最后一秒的位移为45m，g取10m/s2，以下说法正确的是（）A．物体下落的时间为5秒
B．物体的落地速度为45m/s
C．物体整个下落过程中的平均速度为15m/s
D．物体开始下落的位置离地高度为100m
二、多选题（共 3 道，全对得 6 分，少选得 3 分，错选得 0 分，共 18 分）
8．我国多地有在端午节举行龙舟赛事的习俗，如题图1所示。

在某地某次直道竞速赛中，起点到终点的直线距离为d，甲、乙两龙舟从同一起点同时出发后的位移x与时间t的关系图像如题图2所示，则（）
A ．t 0时刻，甲追上乙
B ．t 0时刻，乙追上甲
C ．比赛全程，平均速度v 甲̅̅̅̅>v 乙̅̅̅̅
D ．比赛全程，平均速度v 甲̅̅̅̅<v 乙̅̅̅̅
9． 下列关于胡克定律的说法，正确的是（ ）
A ．拉力相同、伸长量也相同的弹簧，它们的劲度系数相同
B ．劲度系数相同的弹簧，伸长量也相同
C ．知道弹簧的劲度系数，就可以算出任何拉力下的弹簧伸长量
D ．弹簧的劲度系数和拉力、伸长量没有关系，它只决定于弹簧本身的性质
10．用一轻绳将一重力为G 的小球P 系于光滑墙壁上的O 点，小球P 处于静止状态，且细绳与竖直墙面之间
的夹角为θ，则下列相关说法正确的是 （ ）
A ．细绳的拉力为G sinθ
B ．墙对小球的支持力为Gtanθ
C ．若绳子变短，墙对小球的支持力变大
D ．若绳子变长，绳子对小球的拉力变大
三、实验题（共 2 道，每空 2 分，18 分）
11． 在“探究力的平行四边形定则”的实验中，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，细绳另一端系着绳套B 、C （用来连接弹簧测力计），其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳。

（1）本实验采用的科学方法是____。

A ．理想实验法 B ．控制变量法 C ．等效替代法
D ．建立物理模型法
（2）在某次实验中，某同学的实验结果如图所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳结点的位置。

图中是力F1与F2的合力的理论值；是力F1与F2的合力的实验值。

12．研究小组用如图甲所示的装置来研究自由落体运动。

图乙是实验中利用电磁打点计时器记录自由落体运动的轨迹时得到的一条纸带，图乙中的点是从放手开始打下的连续的计数点，相邻两计数点之间的距离为
s1=9.6mm、s2=13.4mm、s3=17.3mm、s4=21.1mm，打下相邻两计数点的时间间隔为T=0.02s 。

（1）电磁打点计时器的工作电压是。

（选填“220V”、“4-6V”）
（2）根据纸带上的数据，D点的速度v D= ，用逐差法求加速度的表达式为a=
（用题中已知的物理量符号表示），重物的加速度大小为m/s2（结果保留两位有效字）。

（3）测出重物的加速度大小与9.8m/s2有差异，其主要原因是
四、解答题（共 3 题，共 36 分）
13．高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害，某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由释放，物体（可视为质点）落地速度的大小为60m/s，落地后不反弹，不计空气阻力，g 取10m/s2，求：
（1）楼顶的高度；
（2）12 s 内物体的平均速率。

14．如图所示，质量为m=4kg 物块放在水平地面上，恒定外力F=10N 作用在物块上，与水平方向的夹角为θ=30°，物块一直保持静止。

重力加速度为g=10m/s2 求：
（1）地面对物块的支持力和摩擦力的大小；
（2）若逐渐增大外力F，当 F 为20N 时，物块刚好要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与地面间的动摩擦因数为多少？
15．如图所示，粗糙水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量为m = 0.8kg的圆环，地面上放一质量为M = 5kg 的物块，物块与地面间的动摩擦因数为μ= 0.5 ，圆环和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，连接圆环和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为α= 37º，β= 53º 。

认为物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（重力加速度g = 10m/s2，取sin 37º = 0.6 ，sin 53º = 0.8 ），求：
（1）绳拉力的大小；
（2）地面对物块的摩擦力；
（3）若m、M 大小可调，为保持系统的平衡，求满足的范围。

答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、足球变成香蕉球时，形状不可忽略，所以不能把足球作为质点，所以A错；B、一场比赛的时间代表时间间隔，所以B错；C、平均速度为位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值，两者不同，所以C错；D、第5s内代表从第4s末到第5s末的1s时间，所以D对；正确答案为D。

【分析】足球成为香蕉球时不能作为质点；比赛时间为时间间隔；平均速度与平均速率不同；第5s内代表从第4s末到第5s末的1s时间。

2．【答案】B
【解析】【解答】A、运动的物体当相对接触面没有滑动时，可能受到静摩擦力的作用，所以A错；B、当壁虎水平爬行时，静摩擦力方向与运动方向不在同一直线上，所以B对；C、只有滑动摩擦力的大小与物体受到的压力成正比，所以C错；D、根据牛顿第三定律可以得出物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力大小相等，所以D错；正确答案为B。

【分析】运动的物体可能受到静摩擦力的作用；静摩擦力的方向与物体运动方向无关；滑动摩擦力与正压力的大小成正比；物体与地面之间的摩擦力大小相等。

3．【答案】B
【解析】【解答】A、由于前3s内汽车速度随时间均匀增加，所以汽车可能做匀加速直线运动，所以A错B 对；C、由于5-8s内速度随时间不是均匀变化，所以汽车不是做匀减速直线运动，所以C错；D、由于第1s 内和第8s内汽车不一定做匀变速直线运动，所以加速度大小不一定相等，所以D错；正确答案为B。

【分析】利用相同时间内汽车速度变化量相同可以判别汽车可能做匀变速直线运动；由于不确定汽车速度的具体变化所以不能比较加速度的大小。

4．【答案】C
【解析】【解答】A、三个分力的合力最小值的大小不一定等于0，所以A错；B、当三个分力的合力可以等于0时，合力不一定比分力大，所以B错；C、若F1：F2：F3=3：6：8，他们的合力范围为：0≤F≤17N，所以C对；D、若F1：F2：F3=3：6：2，他们的合力范围为：1N≤F≤11N，所以D错；正确答案为C
【分析】利用三力的合成可以判别合力的大小范围。

5．【答案】C
【解析】【解答】A、图中重力沿平行斜面向下和垂直于斜面两个效果分解，分解正确，所以A对；B、图中重力沿绳子方向分解，该分解正确，所以B对；C、图中重力G1没有沿垂直接触面分解，分解错误，所以C 错；D、图中重力沿绳子方向和垂直于接触面方向分解，该分解正确，所以D对，正确答案为C
【分析】重力按效果分解，多数沿绳子方向或者垂直接触面方向分解。

6．【答案】C
【解析】【解答】根据水桶的平衡方程有：2Fcos θ
2=mg
，则当夹角越大时，F越大，所以A错；若θ=60°，
则F=√3G
3
，所以B错；若θ=120°，则F=G，所以C对；当θ=0°，则F出现最小值，所以D错；正确答案为C
【分析】利用水桶的平衡方程可以判别拉力的大小及拉力的最小值。

7．【答案】A
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的规律，则最后1s的中间时刻速度为：v t
2=x′
t′
=45m/s，则根据速度
公式可以求出下落到这一时刻的时间为：t′=v t
2
g=4.5s
，则总的时间为：t=t′+0.5s=5s，根据速度公式可
以得出落地速度为：v=gt=50m/s，所以B错A对；根据匀变速直线运动的规律则全程的平均速度为：
v=v2=25m/s，所以C错；根据位移公式可以求出下落的高度为：ℎ=1
2gt
2=125m，所以D错；正确答案为A
【分析】利用平均速度公式可以求出中间时刻的速度，结合速度公式可以求出下落的时间，结合速度公式可以求出落地速度的大小；结合位移公式可以求出下落的高度，结合平均速度公式可以求出全程平均速度的大小。

8．【答案】A,C
【解析】【解答】根据图像斜率代表速度的大小，则最初乙的速度大于甲的速度，当t0时刻则是甲追上乙，所以A对B错；根据全程位移相等，结合甲运动时间小于乙运动的时间，所以甲的平均速度大于乙的平均速度，所以C对D错；正确答案为AC
【分析】利用图像斜率可以比较速度的大小；利用初末位置可以比较位移的大小，结合时间可以比较平均速度的大小。

9．【答案】A,D
【解析】【解答】A、根据胡克定律，当弹力大小和弹簧形变量相等时，弹簧劲度系数相同，所以A对；B、当劲度系数相同的弹簧受到的弹力不同时伸长量不同，所以B错；C、当弹力超过弹簧的弹性限度时，已知弹力大小和劲度系数的大小不能求出弹簧伸长量的大小，所以C错；D、弹簧劲度系数只由弹簧本身的性质所决定，与弹力大小及伸长量的大小无关，所以D对；正确答案为D。

【分析】在弹性限度内，利用胡克定律可以判别弹力相同和伸长量相同时，劲度系数相同；劲度系数相同的弹簧受到不同弹力伸长量不同；弹簧劲度系数只由本身性质所决定。

10．【答案】B,C
【解析】【解答】A、小球处于静止，根据小球的平衡方程可以得出绳子对小球的拉力和墙壁对小球的支持力
为：T=mg
cosθ，F N=mgtanθ，所以A错，B对；根据平衡方程T=
mg
cosθ，F N=mgtanθ，则绳子变短时，夹
角变大则支持力变大，当绳子变长时，夹角变小则拉力变小，所以C对D错；正确答案为BC
【分析】利用小球的平衡方程可以求出绳子对小球的拉力和墙壁对小球支持力的大小，利用平衡方程可以判别两个力的大小变化。

11．【答案】（1）C
（2）O ；F ；F'
【解析】【解答】（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代
法。

故答案为：C 。

（2）某同学的实验结果如图所示，O 点为橡皮条与细绳结点的位置，进行力的合成的理论是平行四边形定则，故合力的理论值是通过平行四边形得出的值，即F 为理论值；合力的实际值应通过实验直接测量，与OA 共线，故实际值为F′。

【分析】等效替代法是保证不同的试验操作，但实验效果相等。

力的合成的理论是平行四边形定则，故合力的方向沿平行四边形的对角线。

12．【答案】（1）4-6V
（2）0.58m/s ；s 3+s 4−s 1−s
24T
2；9.6
（3）求出的加速度一般比 9.8m/s 2小，是因为纸带和重物受到阻力，使得加速度小于g
【解析】【解答】（1）电磁打点计时器使用交流电4-6V ；
（2）根据匀变速直线运动的规律，则CE 段的平均速度为D 点瞬时速度，则v D =x CE 2T =9.6+13.42×0.02×0.01m/s =0.58m/s ，根据逐差法可以求出重物加速度的表达式为： a =s 3+s 4−s 1−s
24T
2，代入数据可以得出加速度大
小为：a=9.6m/s 2；
（3）由于重物下落和纸带受到阻力的作用，会导致测量的加速度小于真实值。

【分析】（1）电磁打点计时器使用4-6V 交流电；
（2）利用平均速度公式可以求出D 点瞬时速度的大小；利用逐差法可以求出重力加速度的表达式及大小； （3）利用重物下落过程受到阻力作用会导致重力加速度的测量值偏小。

13．【答案】（1）解：由 v 2=2gℎ
解得楼顶的高度为 ℎ=v 2
2σ=6022×10
m =180m
（2）解：由于落地后不反弹， 则 12s 内物体运动的路程为 s =ℎ=180m
根据速度公式可以求出物体下落的时间为：t =v
g =6s ，则12s 内物体已经到达地面，则平均速率为：v =ℎt
=
15m/s
【解析】【分析】（1）物体做自由落体运动，利用速度位移公式可以求出楼顶的高度；
（2）已知物体运动的路程，结合运动的时间可以求出平均速率的大小。

14．【答案】（1）解：设小物块受地面的支持力为 N ， 在坚直方向上合力为零， 因此有 N =mg −
Fsin30°=35N
物块一直保持静止， 水平方向合力为雾， 所以摩擦力的大小f =Fcos30°=5√3N
（2）解：当F为20N时，物块刚好要滑动，此时N0=mg−F0sin30°，f0=μN0=F0cos30°
解得μ=√3
3
【解析】【分析】（1）当物块处于静止时，利用物块的平衡方程可以求出支持力和摩擦力的大小；（2）当已知推力的大小，利用物块的平衡方程结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。

15．【答案】（1）解：以圆环为对塁，坚直方向根据受力平衡可得Tcosα=mg
解得T=10N
（2）解：以物块为研究对瑍，水平方向根据受力平衡可得f=Tsinβ
可知地面对物块的摩擦力大小为8N，方向水平向右，
（3）解：若m、M大小可调，以园环为对象，可得绳子拉力大小为T=mg cosα
以物块为研究对象，竖直方向根据受力平衡可得N+Tcosβ=Mg
解得N=Mg−mgcosβ
cosα
水平方向根据受力平衡可得f=mgsinβ
cosα
又f≤μN
分联立可得mgsinβ
cosα≤μ(Mg−
mgcosβ
cosα)
解得m
M≤
4
11
【解析】【分析】（1）圆环处于静止，利用圆环的平衡方程可以求出绳子拉力的大小；（2）当物块处于静止，利用物块的平衡方程可以求出地面对物块的摩擦力大小及方向；（3）当圆环和物块处于静止，利用两者的平衡方程可以求出质量之比的大小范围。