湖南省郴州市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試卷（含答案）

湖南省郴州市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題（本題共10小題，共44分。1~6為單選題，每小題4分，全對得4分，錯選得0分；7~10為多選題，選全得5分，漏選得3分，錯選得0分。）1．下列物理量不屬于矢量的是（）A．位移 B．力 C．質(zhì)量 D．速度2．關(guān)于速度和加速度的理解，下列說法正確的是（）A．加速度大的物體，速度也一定大B．加速度為零的物體，速度一定不變C．速度為零的物體，加速度也為零D．加速度大的物體，速度的變化量也一定大3．甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動。甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動，甲、乙兩車位置x隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A．在t1和t2時刻兩車速度相等B．在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等C．從0到t1時間內(nèi)，兩車的位移相等D．從t1到t2時間內(nèi)，甲車平均速度大于乙車4．現(xiàn)代可以通過頻閃照片來重現(xiàn)伽利略的斜面實驗。如圖所示，從斜面頂端由靜止釋放小球，同時啟動快門進行拍攝，頻閃周期為0.1s，從左到右逐漸增大斜面傾角直至斜面豎直，若忽略一切阻力，下列說法錯誤的是（）A．實驗中，小球的影像最多，說明小球通過斜面的時間最長B．實驗中，小球在斜面上運動的平均速度大小相同C．通過測量實驗中相鄰小球間的距離，可以判斷小球是否做勻加速運動D．通過測量實驗中每個小球距離斜面頂端的距離，可以判斷小球是否做勻加速運動5．某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動機的帶動下保持v=1m/s的恒定速度向右運動?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。設(shè)皮帶足夠長，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的時間0.1sB．郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的時間因未知皮帶長度，不能求解C．郵件與皮帶發(fā)生相對滑動過程中，郵件對皮帶的位移大小為0.2mD．郵件與皮帶發(fā)生相對滑動過程中，郵件對地的位移大小為0.1m6．我國航天員要在天宮1號航天器實驗艙的桌面上測量物體的質(zhì)量，采用的方法如下：質(zhì)量為m1的標準物A的前后連接有質(zhì)量均為m2的兩個力傳感器，待測質(zhì)量的物體B連接在后傳感器上，在某一外力作用下整體在桌面上運動，如圖所示，穩(wěn)定后標準物A前后兩個傳感器的讀數(shù)分別為F1、F2，由此可知待測物體B的質(zhì)量為（）A．F1(mC．F2(m7．甲、乙兩小車在同一地點同時開始，往相同方向做直線運動的v-t圖像如圖所示（甲小車速度減為0后不再運動），根據(jù)圖像提供的信息可知（）A．甲車在0~4s內(nèi)與4~6s內(nèi)的加速度方向相反B．甲車在0~4s內(nèi)的加速度為2m/s2C．在乙追上甲之前，甲、乙兩車的最遠距離為20mD．8s末甲、乙兩小車相遇，且離出發(fā)點的距離為32m8．如圖，柱體A的橫截面是圓心角為90°的扇形面，其弧形表面光滑，而與地面接觸的下表面粗糙；在光滑豎直墻壁與柱體之間放置一質(zhì)量為m的球體，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。若使柱體向左移動稍許，系統(tǒng)仍處于平衡狀態(tài)，則（）A．球?qū)Φ膲毫υ龃?B．柱體對球的支持力減小C．柱體所受的摩擦力增大 D．柱體對地面的壓力減小9．如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上行駛。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．貨車勻速行駛時，與B接觸的物體對它的作用力的合力大小為0B．貨車勻速行駛時，與B接觸物體對它的作用力的合力大小為mgC．貨車勻加速行駛時，與B接觸的物體對它的作用力的合力大小為maD．貨車勻加速行駛時，與B接觸的物體對它的作用力的合力大小為m10．如圖（a），一物塊在t=0時刻沖上一固定斜面，其運動的v?t圖線如圖（b）所示。若重力加速度g及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則根據(jù)這些信息，能求出（）A．物塊的質(zhì)量B．斜面的傾角C．物塊沿斜面向上滑行的最大距離D．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)二、實驗題（本題共2小題，共16分。其中11題6分，12題10分。）11．（1）在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，某同學(xué)按圖甲實驗，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩套。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是____

A．拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行B．在實驗中，兩個拉力的方向要相互垂直，便于計算合力C．同一次實驗中，應(yīng)該保證橡皮條拉長后的O點位置不變D．圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)'是力F1和F2合力的實際測量值（2）某小組用力傳感器探究彈簧彈力與伸長量的關(guān)系。如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧上端固定于鐵架臺上，使標尺的零刻度線與彈簧上端對齊。某同學(xué)用力傳感器豎直向下拉彈簧，同時記錄拉力值F及對應(yīng)的標尺刻度x（如圖乙所示）。通過描點畫圖得到圖丙的F-x圖像，a、b分別為使用輕彈簧1、2時所描繪的圖線。下列說法正確的是____A．彈簧1的原長大于彈簧2的原長B．彈簧1的勁度系數(shù)為100N/m，大于彈簧2的勁度系數(shù)C．彈簧2產(chǎn)生15N的彈力時，彈簧的伸長量是50cmD．因未測彈簧原長，因此本實驗無法探究彈簧彈力與伸長量的關(guān)系12．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼質(zhì)量為M，砂與砂桶的質(zhì)量為m。重力加速度為g。（1）某同學(xué)在保持砂與砂桶質(zhì)量m一定時，探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系。(a).關(guān)于該實驗，下列說法正確的是。A．平衡摩擦力時，砂桶應(yīng)用細線通過滑輪系在小車上且小車后面的紙帶也必須連好B．實驗中應(yīng)改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶C．實驗時，先接通打點計時器的電源，再放開小車D．為直觀分析a與M的關(guān)系，畫出a-M圖像即可(b).上圖是某次實驗打點計時器打出的一條紙帶（部分）。若A，B，C……計數(shù)點間的時間間隔均為0.10s，從圖中所給數(shù)據(jù)，可求出小車的加速度大小m/s2，打下C點時小車的速度大?。?）該同學(xué)繼續(xù)探究當小車及車中砝碼質(zhì)量M一定時，加速度a與受力F的關(guān)系。①該同學(xué)根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線如圖2，發(fā)現(xiàn)該圖線既不通過坐標原點且AB段明顯偏離直線，分析其產(chǎn)生原因，下列說法正確的是。A．不通過坐標原點可能是因為平衡摩擦力不足B．不通過坐標原點可能是因為平衡摩擦力過度C．圖線AB段彎曲可能是砂與砂桶總質(zhì)量未滿足遠小于小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的條件②另一位同學(xué)利用最初的幾組數(shù)據(jù)擬合了一條直線，如圖3所示，與縱軸平行的直線和這兩條圖線以及橫軸的交點分別為P、Q、N。此時，小車及車上砝碼總質(zhì)量為M，砂與砂桶總質(zhì)量為m。他猜想：PNQN=M+m三、計算題（本題共3小題，共40分,其中13題8分，14題12分，15題20分。）13．第24屆冬奧會將于2022年由北京和張家口兩個城市聯(lián)合舉辦，滑雪是其中最具觀賞性的項目之一。一位滑雪者如果由靜止沿直線從一長為450m、傾角為37°的山坡坡頂沖下，到達坡底速度為30m/s，如果雪橇與人的質(zhì)量為80Kg，將人的運動看成是勻加速的，g取10m/s2，求：（1）滑雪者的加速度大??；（2）滑雪者受到的平均阻力大小。14．在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示。P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L，上端A與P點的高度差也為h，重力加速度為g。（1）若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；（2）求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；15．冰壺是冬奧會比賽項目之一，圖1為賽場示意圖。比賽時，運動員從滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處將冰壺以一定的初速度推出，按比賽規(guī)則，他的隊友可以用毛刷在冰壺滑行的前方摩擦冰面，減小摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。（1）已知冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02，冰面被摩擦后，動摩擦因數(shù)減小為原來的90％，投擲線AB與O的距離為30m，g取10m/s2。①運動員以多大的速度沿圖中虛線將冰壺推出，隊友不需要摩擦冰面，冰壺能恰好停在O點；②若運動員以3.4m/s的速度將冰壺推出，隊友應(yīng)該在冰壺滑出多長的距離后，開始一直連續(xù)摩擦前方冰面，才能使冰壺停在O點；（2）圖像法是研究物理問題的重要方法，例如從教科書中我們學(xué)會了由v-t圖像求直線運動的位移，請你借鑒此方法，分析下面問題。如果通過隊員摩擦冰面，使得動摩擦因數(shù)隨距離的變化關(guān)系如圖2所示，即：μ=0.02-kx，其中k=2.5×10-4m-1，x表示離投擲線的距離。在這種情況下，若運動員以4m/s的速度將冰壺沿圖中虛線推出，求冰壺滑行20m時的速度大小。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】解：ABD：位移、力、速度它們既有大小，又有方向，都是矢量；C、質(zhì)量只有大小，沒有方向是標量．本題選擇不是矢量的，故選：C【分析】物理量按有無方向分矢量和標量，矢量是既有大小又有方向的物理量，標量是只有大小沒有方向的物理量．2．【答案】B【解析】【解答】AC.加速度與速度沒有必然聯(lián)系，所以加速度大的物體，速度不一定大，速度為零的物體，加速度不一定為零，例如豎直上拋的物體到達最高點時，加速度為重力加速度g，速度卻為零，AC不符合題意；

B.加速度描述的是速度的變化快慢，加速度為零，說明速度不變，B符合題意；

D.根據(jù)a=?v?t可知，速度的變化量大，但是所用時間也大，則加速度不一定大，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】加速度描述的是速度的變化快慢，加速度與某時刻的瞬時速度沒有必然聯(lián)系；根據(jù)加速度的定義式3．【答案】B【解析】【解答】A.根據(jù)x-t圖像的斜率表示速度可知，在t1和t2時刻兩圖像的斜率不相等，所以兩車速度不相等，A不符合題意

B.由圖可知，在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩圖像的斜率相等，兩車速度相等，B符合題意；

C.由圖可知，兩車的出發(fā)點不同，而t1時刻兩車在同一位置，所以從0到t1時間內(nèi)，兩車的位移不相等，C不符合題意；

D.由圖可知，從t1到t2時間內(nèi)，兩車位移相等，根據(jù)平均速度公式v=xt4．【答案】B【解析】【解答】A.每相鄰兩張影像之間的時間間隔相等，實驗①中影像最多，說明小球通過斜面的時間最長，A不符合題意；

B.實驗②③④中，小球在斜面上運動的位移大小相等，但時間不同，由平均速度公式v=xt可知，小球在斜面上運動的平均速度大小不同，B符合題意；

C.通過測量實驗中相鄰小球間的距離，計算出連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移差是否等于定值，就可以判斷小球是否做勻加速運動，C不符合題意；

D.通過測量實驗中每個小球距離斜面項端的距離，看距離是否與時間的平方成正比，就可以判斷小球是否做勻加速運動，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】每相鄰兩張影像之間的時間間隔相等，根據(jù)影像數(shù)量可以看出小球沿斜面運動時間的長短；由平均速度公式v5．【答案】D【解析】【解答】AB.郵件與皮帶共速前一直發(fā)生相對滑動，對郵件，由牛頓第二定律可得ma=μmg解得郵件的加速度a=5郵件與傳送帶共速時，有v=at，得t=AB不符合題意；

CD.郵件與皮帶發(fā)生相對滑動過程中，郵件的位移為x皮帶的位移x故郵件對皮帶的位移大小為?x=C不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】由牛頓第二定律求出郵件相對傳送帶發(fā)生相對滑動期間的加速度，再由運動學(xué)公式求出郵件與傳送帶達到共速所需要的時間，求出這段時間內(nèi)各自位移，得到相對位移。6．【答案】C【解析】【解答】因為該實驗在航天器中進行，所有體均處于完全失重狀態(tài)，所以物體與桌面沒有摩擦力作用，設(shè)B的質(zhì)量為m，以整體為研究對象，由牛頓第二定律得F隔離B物體，由牛頓第二定律得F聯(lián)立可得m=C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】對整體分析受力，由牛頓第二定律列式，再隔離B分析受力，由牛頓第二定律列式，然后求解方程組即可。7．【答案】A,D【解析】【解答】A.根據(jù)v-t圖像斜率的正負表示加速度的方向可知，甲車在0~4s內(nèi)斜率為正值，4～6s內(nèi)斜率為負值，所以甲車在0~4s內(nèi)和4～6s內(nèi)加速度方向相反，A符合題意；

B.由加速度的定義式a=?va=B不符合題意；

C.根據(jù)題意，甲、乙兩小車在同一地點同向同時開始，由圖可知，開始一段時間內(nèi)，甲的速度大于乙的速度，所以甲在乙前方，距離逐漸增大，兩車速度相等后，乙車的速度大于甲車的速度，兩車的距離開始減小，故兩車速度相等時距離最遠，由圖中的幾何關(guān)系可得，兩車速度相等時t=5s，根據(jù)v-t圖像中面積表示位移可得，此時兩車間的距離等于兩圖像面積的差，得甲、乙兩車的最遠距離為?x=C不符合題意；

D.甲車運動了6s，根據(jù)v-t圖像中面積表示位移可得，甲車的位移x乙車在8s內(nèi)的位移為x因此8s末，甲、乙兩車相遇，且離出發(fā)點的距離為32m，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】根據(jù)v-t圖像斜率的正負表示加速度的方向，判斷甲車在0~4s內(nèi)和4～6s內(nèi)加速度方向的關(guān)系；由加速度的定義式a=?v8．【答案】A,C【解析】【解答】AB.對球體受力分析，如圖所示，

由共點力平衡條件可得FF若使柱體向左移動稍許，則θ角變大，可得墻壁對球體的支持力FN1和柱體對球體的支持力FN2均增大，由牛頓第三定律可知，球?qū)Φ膲毫υ龃?，A符合題意，B不符合題意；

CD.對整體受力分析，如圖所示，

FF若使柱體向左移動稍許，則有柱體所受的摩擦力增大Ff，地面對柱體的支持力FN不變，由牛頓第三定律可知，柱體對地面的壓力不變，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：AC。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB.貨車勻速行駛時，根據(jù)共點力平衡條件可知，與B接觸的物體對它的作用力的合力與重力等大反向，A不符合題意，B符合題意；

CD.貨車勻加速行駛時，由牛頓第二定律可知，石塊B所受的合力為ma，則與B接觸的物體對它的作用力的合力大小為F=C不符合題意，D符合題意。

故答案為：BD。

【分析】貨車勻速行駛時，根據(jù)共點力平衡條件分析B的受力；根據(jù)牛頓第二定律求出貨車勻加速行駛時石塊受到的合力，再由平行四邊形定則求解與B接觸的物體對它的作用力的合力大小。10．【答案】B,C,D【解析】【解答】由圖b可得，物塊上滑的加速度大小為a由牛頓第二定律可得mg物體下滑的加速度大小為a由牛頓第二定律可得mg聯(lián)立可得斜面的傾角θ和物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ，但計算過程中，因為質(zhì)量m被約掉，所以不能求解物塊的質(zhì)量m；根據(jù)v可求解物塊沿斜面向上滑行的最大距離。

故答案為：BCD。

【分析】根據(jù)v-t圖像中的數(shù)據(jù)，求出物塊沿斜面上滑和下滑的加速度，分析物塊受力，牛頓第二定律列出加速度與合力的關(guān)系式，得出可以求解的物理量；再由位移與速度的關(guān)系，分析物塊上滑的最大距離。11．【答案】（1）A；C（2）B【解析】【解答】A.拉橡皮條時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行，否則無法準確做出力的方向，A符合題意；

B.在實驗中，兩個拉力的方向沒必要相互垂直，兩個拉力的合力是用平行四邊形定則畫出后與一個彈簧秤拉時的拉力進行比較，不需要知道確定數(shù)值，B不符合題意；

C.為了保證合力與分力的效果相同，同一次實驗中，應(yīng)該保證橡皮條拉長后的O點位置不變，C符合題意；

D.圖乙中的F'是力F1和F2用過平行四邊形定則做出的合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實際測量值，D不符合題意。

故答案為：AC。kk故彈簧1的勁度系數(shù)大于彈簧2的勁度系數(shù)，B符合題意，D不符合題意；

C.根據(jù)胡克定律F=kx可得，彈簧2產(chǎn)生15N的彈力時，彈簧的伸長量是xC不符合題意。

故答案為：B。

【分析】（1）根據(jù)實驗原理和注意事項分析各選項；

（2）彈力等于零時彈簧的長度就是彈簧的原長，根據(jù)圖像丙讀出兩彈簧的原長；由胡克定律F=kx，計算彈簧1、2的勁度系數(shù)；根據(jù)胡克定律F=kx計算彈簧2產(chǎn)生15N的彈力時，彈簧的伸長量。12．【答案】（1）C；2.0m/s2；0.70m/s（2）AC；正確【解析】【解答】（1）(a).A.平衡摩擦力時，不需要掛砂和砂桶，但小車后面必須與紙帶相連，因為運動過程中紙帶會受到阻力，A不符合題意；

B.該實驗是探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持小車受到的拉力恒定，所以應(yīng)保持砂與砂桶質(zhì)量不變，B不符合題意；

C.為了使紙帶能得到充分利用，應(yīng)先接通打點計時器的電源，再放開小車，C符合題意；

D.由于a與M成反比，如果直接畫出a-M圖像，則圖像是曲線，不容易觀察規(guī)律，所以要直觀的體現(xiàn)a與M的關(guān)系應(yīng)該畫出a-1M圖像，D不符合題意。

故答案為：C。

(b).根據(jù)勻變速直線運動位移差公式a=由勻變速直線運動，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C點時小車的速度大小為v（2）①AB.從圖2可以看出，小車已經(jīng)受到了拉力，但小車的加速度卻為零，這是未平衡摩擦力或平衡不足造成，A符合題意，B不符合題意；

C.隨著拉力增大，即懸掛物的重力增大，已經(jīng)不滿足砂與砂桶總質(zhì)量遠小于小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的條件，導(dǎo)致圖像發(fā)生了彎曲，C符合題意。

故答案為：AC。

②圖中PN對應(yīng)小車合力為懸掛物的重力mg時的加速度a1mg=M圖中QN對應(yīng)小車的真實加速度a2mg=聯(lián)立解得a即PN所以該同學(xué)猜想正確。

【分析】（1）(a).根據(jù)實驗原理和注意事項進行分析；(b).根據(jù)勻變速直線運動位移差公式?x=aT2，計算小車的加速度大?。桓鶕?jù)勻變速直線運動，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平