安徽省阜陽市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷（含答案）

安徽省阜陽市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷一、選擇題（本題共10小題，共42分.在每小題給出的四個選項中，第1~8題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第9~10題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．下列說法中正確的是（）A．速度變化量、重力、路程均是矢量B．雨滴加速下落時處于超重狀態(tài)C．測量力學(xué)基本物理量的儀器是米尺、天平、彈簧測力計D．伽利略和笛卡兒的思想觀點對牛頓第一定律的建立做出了基礎(chǔ)性的貢獻(xiàn)2．如圖所示，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡可視為一個圓心在地心、半徑為R的圓.衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，所用的時間為T，以地心為參考系，則該過程中（）A．研究衛(wèi)星的飛行姿態(tài)時可將其視為質(zhì)點B．衛(wèi)星運動的路程和位移均為零C．衛(wèi)星的平均速度大小為2πRD．衛(wèi)星的平均速率為2πR3．如圖所示，甲、乙兩人在粗糙水平面上進(jìn)行拔河比賽，此時比賽還未分出勝負(fù)，兩人均靜止，且甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量.下列說法正確的是（）A．甲對地面的摩擦力與乙對地面的摩擦力是一對相互作用力B．甲的慣性等于乙的慣性乙C．地面對甲的支持力大于甲自身的重力D．地面對乙的支持力大于乙自身的重力4．一物體做勻變速直線運動，第3s內(nèi)和第4s內(nèi)位移大小之比為4：5，第6s內(nèi)位移為7m，則物體的加速度大小為（）A．1m/s2 B．2.m/s2 C．3m/s2 D．4m/s25．如圖所示，一只質(zhì)量為m的老鷹斜向下俯沖進(jìn)行狩獵，該過程老鷹可視為做加速度大小為g2A．12mg B．13mg C．6．人站在橋面上豎直向上拋出一石子，最終落在水底，石子在5t0時間內(nèi)速度—時間圖像如圖所示，a點為石子出手位置，b點為石子最高點.不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．石子在3t0時刻到達(dá)b點B．a(chǎn)點到水面距離為3C．石子進(jìn)入水中后，隨著入水深度的增加，加速度增大D．在t0~3t0和3t0~5t0兩段時間內(nèi)，石子的平均速度相等7．圖像問題能形象地反映物理量間的數(shù)學(xué)關(guān)系，有著廣泛的應(yīng)用.如圖為某質(zhì)點在t=0時刻在外力作用下由靜止開始做勻變速直線運動，其速度平方v2與位置坐標(biāo)x的關(guān)系圖像，則下列說法正確是（）A．質(zhì)點的加速度大小為2m/s2 B．質(zhì)點的加速度大小為1m/s2C．質(zhì)點在t=4s時坐標(biāo)為x=4m D．質(zhì)點在t=4s時坐標(biāo)為x=2m8．汽車運載四個完全相同的光滑小球，其中a、b、c三球固定在底板上相互靠近，a球在前b、c兩球在后，且b、c兩球連線與車輛運動方向垂直，d球（未標(biāo)出）放置在三球之上，如圖為俯視圖，已知球質(zhì)量為m，重力加速度為g，當(dāng)汽車向左勻速運動時，底層球a對d的支持力大小為（）A．66mg B．13mg C．9．如圖所示，質(zhì)量M=1kg電動玩具車a，用一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線與小物塊b相連，小物塊質(zhì)量m=2kg，玩具車受到恒定動力和恒定阻力大小分別為8N和1N，系統(tǒng)從靜止開始在水平面上運動，運動8s時細(xì)線突然斷裂，小物塊b繼續(xù)滑行一段距離后停止，已知小物塊b與水平面間動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．細(xì)線斷開前系統(tǒng)加速度大小為1m/s2B．細(xì)線斷開前細(xì)線上拉力大小為83C．細(xì)線斷開后小物塊b繼續(xù)滑行的時間為4sD．細(xì)線斷開后小物塊b繼續(xù)滑行的距離為8m10．如圖所示，A、B、C三個小球質(zhì)量均為m，有四根不可伸長的細(xì)繩a、b、c、d連接三個小球，d繩拉力方向可在豎直平面內(nèi)改變，每次確保小球A位置不動；即a繩與豎直方向夾角為37°保持不變.重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）A．當(dāng)d繩水平時，b繩受拉力大小為145B．當(dāng)d繩水平時，c繩受拉力大小為15C．d繩拉力最小值為2.4mgD．剪斷b繩瞬間A球加速度大小為0.6g二、非選擇題：本題共5小題，共58分.11．興趣小組利用輕質(zhì)彈簧、刻度尺、天平、鋼球、盒子，不僅可以測量彈簧的勁度系數(shù)，也可用來制作一個簡易加速度測量儀，測量豎直方向上的加速度大小，制作過程如下：①將盒子豎直放置，輕質(zhì)彈簧上端固定在盒子上部，彈簧末端固定指針，在彈簧側(cè)旁豎直固定刻度尺；②使盒子靜止，彈簧下端不懸掛鋼球，彈簧在自然狀態(tài)下，指針位于刻度尺的5.20cm處；③用天平測出鋼球質(zhì)量為0.1kg，在彈簧下端懸掛鋼球，鋼球靜止時指針位置如圖所示；④通過計算，在刻度尺不同刻度處標(biāo)注相對應(yīng)的加速度數(shù)值.若當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮取10m/s2，不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，完成以下問題：（1）盒子靜止時彈簧形變量大小為cm；（2）彈簧的勁度系數(shù)為N/m.（3）若彈簧彈性限度范圍為（0≤Δx≤5cm），當(dāng)盒子豎直向上做加速運動時，其加速度最大值為m/s2.12．實驗小組用如圖甲所示實驗裝置，探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗.甲乙（1）在實驗過程中，體現(xiàn)的物理方法或思想是____.（填正確選項標(biāo)號）A．等效法 B．控制變量法 C．假設(shè)法 D．理想實驗法（2）實驗過程相關(guān)要求正確的是____.（填正確選項標(biāo)號）A．實驗時，先釋放小車再接通電源B．實驗過程需要小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶及沙子質(zhì)量C．補償阻力時，要掛上沙桶，墊高木板右端，用小車拖著紙帶打點D．交流電頻率為50Hz，相鄰計數(shù)點間還有四個點，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.08s（3）某次實驗打點計時器打出一條紙帶，取計數(shù)點a、b、c、d、e、f、g等系列點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，用刻度尺測出各相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示，則小車運動的加速度大小a=m/s2；打下點c點時速度大小vc=m/s.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出a?F、a?1M圖像如下圖所示，實驗中未補償阻力的是；實驗中未滿足M?m的是A.B.C.D.13．如圖所示，傾角為37°的固定斜面頂部有滑輪，斜面右側(cè)d=2.4m處有豎直桿子，一段輕質(zhì)繩子左端拴接著質(zhì)量mA=2kg的小物塊A，與A連接的繩子與斜面平行跨過滑輪后右端固定在桿子上，質(zhì)量mB=1.2kg的小物塊B通過光滑掛鉤懸掛在繩子上.系統(tǒng)平衡時，滑輪右側(cè)繩子長度L=3m.已知物塊A與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.5，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，小物塊可視為質(zhì)點，求：（1）繩子受到的拉力大?。唬?）物塊A所受摩擦力.14．甲、乙兩個同學(xué)在直跑道上晨練，甲在離校門s=12m處開始減速的同時，身后與他相距Δx=8m的乙由靜止開始加速追趕甲，已知甲的初速度為v0=8m/s，甲、乙加速度大小均為a=2m/s2，但方向相反，求：（1）甲減速到0時所用的時間及通過位移的大小；（2）在追趕的過程中甲與乙間的最大距離；（3）請通過計算判斷乙能否在甲到達(dá)校門前追上他。15．如圖所示，足夠長的固定斜面，斜面傾角為θ=37°，斜面上表面光滑，斜面底端放置一長為L=0.5m、質(zhì)量M=0.8kg的超薄木板B，B上表面下端放著質(zhì)量m=1kg的小物塊A（可視為質(zhì)點），初始時兩者均靜止不動.已知A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.8，小物塊滑離木板落在斜面時速度不變，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.現(xiàn)對A施加個沿斜面向上的拉力F=15.4N，求：（1）小物塊A滑離木板B時兩者的速度大?。唬?）木板B從開始到回到出發(fā)點所用時間及走過的路程；（3）木板B回到出發(fā)點時小物塊A距木板上端距離.

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.速度變化量、重力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，路程只有大小沒有方向，是標(biāo)量，A不符合題意；

B.雨滴加速下落時加速度向下，處于失重狀態(tài)，B不符合題意

C.力學(xué)基本物理量是長度、質(zhì)量和時間，測量儀器分別是米尺、天平和秒表，C不符合題意；

D.牛頓是在伽利略和笛卡兒等人研究基礎(chǔ)上，總結(jié)出了牛頓第一定律，因此伽利略和笛卡兒的思想觀點對牛頓第一定律的建立奠定了基礎(chǔ)，做出了貢獻(xiàn)，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】既有大小又有方向的物理量是矢量，只有大小沒有方向的物理量是標(biāo)量；根據(jù)加速度的方向，判斷超重失重問題；根據(jù)力學(xué)的基本物理量，分析所使用的測量儀器；伽利略和笛卡爾的思想觀點對牛頓第一定律的建立做出了基礎(chǔ)性的貢獻(xiàn)。2．【答案】D【解析】【解答】A.研究衛(wèi)星飛行姿態(tài)時，衛(wèi)星大小和形狀不能忽略，不可將其視為質(zhì)點，A不符合題意；

B.位移是由起點指向末點的有向線段，路程是運動軌跡的實際長度，所以衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，位移為零，路程為2πR，B不符合題意；

CD.平均速度等于位移與時間的比值，所以衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，平均速度大小為零，平均速率等于路程與時間的比值，所以衛(wèi)星環(huán)繞地球一周，平均速率為v=C不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】物體的形狀和大小對所研究問題的影響可以忽略時，物體可以被看成質(zhì)點；位移是由起點指向末點的有向線段，路程是運動軌跡的實際長度；平均速度等于位移與時間的比值，平均速率等于路程與時間的比值。3．【答案】C【解析】【解答】A.相互作用力要作用在兩個相互作用的物體上，所以甲對地面的摩擦力與乙對地面的摩擦力作用對象不同，不是相互作用力，A不符合題意；

B.慣性大小只與質(zhì)量大小有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，因為甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，所以甲的慣性小于乙的慣性，B不符合題意；

CD.對于甲，受到繩的拉力斜向下，具有豎直向下的分力，則地面對其支持力大于其重力，對于乙，受到的繩的拉力斜向上，具有豎直向上的分力，則地面對其的支持力小于其重力，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)作用力與反作用力的特點分析；慣性大小的唯一量度是質(zhì)量；分別分析甲、乙的受力，再由共點力平衡條件求解地面對二人的支持力與其重力的大小關(guān)系。4．【答案】A【解析】【解答】設(shè)物體運動初速度為v0x=可得，第3s內(nèi)物體的位移為x同理第4s內(nèi)物體的位移為x由題意可得x第6s內(nèi)的位移為x聯(lián)立可得v0=1.5A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】根據(jù)勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系式x=v5．【答案】C【解析】【解答】老鷹受重力和空氣作用力的作用，由牛頓第二定律可知，合力方向應(yīng)沿圖中虛線方向，其受力如圖所示：

由幾何關(guān)系可得空氣對其作用力方向與F合垂直，故空氣對其作用力大小為F=C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】做出老鷹的受力，由牛頓第二定律判斷出合力方向，再結(jié)合幾何關(guān)系求出空氣對其作用力大小。6．【答案】B【解析】【解答】A.石子做豎直上拋運動，到達(dá)最高點b時速度為零，所以石子到達(dá)最高點對應(yīng)時刻為t0，A不符合題意；

ha點到水面距離hB符合題意；

C.結(jié)合題意可知，3t0時刻石子進(jìn)入水中，根據(jù)v-t圖像中斜率的絕對值表示加速度大小，可知在3t0~5t0內(nèi)石子加速度越來越小，即石子進(jìn)入水中后，加速度隨著深度增大而減小，C不符合題意；

D.根據(jù)v-t圖像中面積表示位移可知，石子在3t0~5t0時間內(nèi)的位移大小比t07．【答案】D【解析】【解答】AB.初速度為零的勻加速直線運動位移與速度的關(guān)系式為v結(jié)合在v22a=得質(zhì)點的加速度為a=0.5AB不符合題意；

CD.由速度為零的勻加速直線運動位移與速度的關(guān)系式v2=2ax對比所給圖像可知，質(zhì)點的出發(fā)點出發(fā)點并不在原點，設(shè)質(zhì)點出發(fā)點的置坐標(biāo)為v代入數(shù)值可得x當(dāng)t=4s時，質(zhì)點的坐標(biāo)為x，則x+得x=2mC不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)勻變速直線運動的位移公式結(jié)合v28．【答案】A【解析】【解答】汽車向左勻速運動時，d球受重力和a、b、c三個小球?qū)λ闹С至ψ饔?，a、b、c三個小球?qū)球支持力大小相等，設(shè)為F，支持力與豎直方向夾角為θ，設(shè)球半徑為R，四球的球心的連線構(gòu)成正四面體，如圖所示：

由幾何關(guān)系可得sin得cos由共點力平衡條件可得3F解得F=A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】分析小球d的受力，再由共點力平衡條件結(jié)合幾何關(guān)系，求解底層球a對d的支持力大小。9．【答案】A,C【解析】【解答】A.設(shè)細(xì)線斷開前系統(tǒng)加速度為a1，玩具車動力為F，阻力為fF-解得aA符合題意；

B.設(shè)細(xì)線斷開前細(xì)線拉力為T，對b，由牛頓第二定律可得T-μmg=m解得T=6NB不符合題意；

C.運動時間t1v細(xì)線斷開后，由牛頓第二定律可得小物塊b加速度大小為a小物塊b繼續(xù)滑行時間tC符合題意；

D.細(xì)線斷開后小物塊b繼續(xù)滑行的距離為s=D不符合題意。

故答案為：AC。

【分析】分析線斷開前a、b整體的受力，由牛頓第二定律求出加速度大??；分析細(xì)線斷開前b的受力，求出細(xì)線上的拉力；由牛頓第二定律求出細(xì)線斷開后b的加速度大小，再由勻變速直線運動的速度公式和位移公式，求解小物塊b繼續(xù)滑行的時間和距離。10．【答案】A,D【解析】【解答】B.d繩水平時，選三球整體為研究對象，由共點力平衡條件可得Tacos解得a繩上的拉力大小為Td繩上的拉力大小為T選C球為研究對象，由共點力平衡條件可得c繩上的拉力大小為TB不符合題意；

A.選B、C兩球整體為研究對象，由共點力平衡條件可得b繩上的拉力大小為TA符合題意；

C.選三球整體為研究對象做出受力分析，當(dāng)細(xì)繩d拉力方向與細(xì)繩a方向垂直時，d繩拉力最小，由共點力平衡條件得d繩拉力最小值為TC不符合題意；

D.剪斷b繩瞬間，A球沿繩方向合力為零，垂直繩方向合力產(chǎn)生加速度為a，由牛頓第二定律，有mgsin37°=ma解得a=0.6gD符合題意。

故答案為：AD。

【分析】分析三個球整體的受力，由共點力平衡條件求出繩a和d上的拉力大小，再分析C球的受力，求出c繩上拉力的大小，分析B、C整體受力，求出b繩上拉力的大小；以三球整體為研究對象分析受力，找出d繩上拉力最小時拉力的方向，再結(jié)合幾何關(guān)系求出該最小值；剪斷b繩瞬間，分析a球受力，由牛頓第二定律求出A球加速度大小。11．【答案】（1）2.00（2）50（3）15【解析】【解答】（1）由圖可知，刻度尺的最小刻度為0.1cm，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可得，鋼球靜止時刻度尺讀數(shù)為x=7.20cm，則彈簧形變量?x=x-（2）鋼球靜止時，由共點力平衡條件可得k?x=mg解得k=50N/m（3）彈簧在彈性限度內(nèi)，彈簧達(dá)到最大伸長量時對應(yīng)加速度向上且最大，由牛頓第二定律可得k?解得a【分析】（1）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)，求出彈簧的形變量；（2）根據(jù)小球靜止時彈簧的形變量，由共點力平衡條件求出彈簧的勁度系數(shù)；（3）由牛頓第二定律計算彈簧達(dá)到最大伸長量時鋼球的加速度，即為向上的加速度最大值。12．【答案】（1）B（2）B（3）2.4；0.51（4）B；D【解析】【解答】（1）分析加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，要控制一個物理量不變，分析另外兩個物理量之間的關(guān)系，所以本實驗體現(xiàn)的物理方法是“控制變量”法，B符合題意，ACD不符合題意。

故答案為：B。

（2）A.為了使紙帶能得到充分利用，實驗時先接通電源然后釋放小車，A不符合題意；

B.本實驗中要用沙和沙桶的重量代替細(xì)線上的拉力，為了減小實驗誤差，實驗過程需要小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶及沙子質(zhì)量，B符合題意；

C.補償阻力時，不應(yīng)該掛上沙桶，C不符合題意；D.交流電頻率為50Hz，相鄰計數(shù)點間還有四個點，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間T=5D不符合題意。

故答案為：B。

（3）根據(jù)勻變速直線運動位移差公式?x=aTa=根據(jù)勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，可得打下點c點時速度大小為v（4）如果補償過摩擦力，由牛頓第二定律可得小車的加速度a=可知a-F圖像和a-1mg-F=ma對M有F=Ma代入得a=當(dāng)M?m時，拉力才近似等于沙桶重力，其加速度為a=在a-1M圖像，1Ma=小于理論加速度a=mgM，圖線向下彎曲，所以D圖是未滿足M?m的情況。

【分析】（1）根據(jù)實驗原理分析實驗方法；（2）根據(jù)實驗原理和注意事項分析各選項；（3）根據(jù)勻變速直線運動位移差公式13．【答案】（1）解：系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時繩子拉力為F，繩子與水平方向夾角為a，由幾何關(guān)系有cos則有sin掛鉤受力平衡，有2F解得F=10N（2）解：物塊A受力平衡，有m解得f=2N，方向沿斜面向上【解析】【分析】（1）分析掛鉤的受力，由共點力平衡條件求解繩子受到的拉力大??；（2）分析物塊A的受力，由共點力平衡條件求解物塊A所受摩擦力。14．【答案】（1）解：甲減速到0時所用的時間t甲減速