2023-2024学年安徽省合肥重点学校高一（上）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年安徽省合肥重点学校高一（上）期末物理试卷一、选择题1.在户外亲子活动中，小李同学和家人一起搭了天幕，还装饰了气球。有一个氢气球脱手后，飘上去停在倾斜的天幕顶下，如图所示，关于该氢气球的受力，下列说法正确的是(

)A.氢气球共受到三个力的作用

B.氢气球对天幕的摩擦力沿天幕斜向下

C.氢气球和天幕之间可能不存在摩擦力

D.气球受到天幕的作用力竖直向下2.如图所示，A、B两物块质量相等，用一轻弹簧相连将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态时，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断，则下列说法正确的是(

)A.悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为g

B.悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2g

C.悬绳剪断瞬间，B物块对桌面的压力大小等于B物块的重力

D.悬绳剪断瞬间，B物块对桌面的压力大小等于B物块的重力的两倍3.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，则(

)A.t1时刻小球速度最大

B.t1～t2这段时间内，小球的速度先增大后减小

C.t4.有A、B两球质量分别是2m和m，通过长为L的竖直轻绳相连。用手拿着A球，B球距地面高度为ℎ，释放后两球落地时间差为Δt，不计空气阻力，则以下说法中正确的是(

)A.若将两小球位置互换，则时间差Δt增大

B.若将L增大，则时间差Δt增大

C.若将ℎ增大，则时间差Δt增大

D.若将B小球质量也增大到2m，则时间差Δt增大5.在一次杂技表演中，表演者顶着一竖直杆沿水平地面运动，其位移—时间图像(x—t图像)如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，如图乙所示，其沿竖直方向的速度—时间图像(v—t图像)如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法正确的是(

)

A.猴子的运动轨迹为直线 B.t=0时猴子的速度大小为8m/s

C.猴子在前2s内的加速度大小为4m/s2 D.猴子在前2s6.生活中常用刀或斧来劈开物体。如图所示为刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为2θ，则可知刀劈开物体时对其侧向推力F1、F2的大小为(

)A.F1=F2=F2sinθ B.7.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v−t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C.0～t2时间内小物块受滑动摩擦力作用，t28.下列关于运动的说法中，正确的是(

)A.物体的速度为零时，加速度也一定为零

B.物体的速度变化越快，加速度越大

C.物体做曲线运动一定有加速度

D.做曲线运动的物体的合力方向在曲线运动的切线方向9.a、b两质点沿直线Ox轴正向运动，t=0时刻，两质点同时到达坐标原点O，测得两质点在之后的运动过程中，其位置坐标x与时间t的比值随时间t变化的关系如图所示，以下说法正确的是(

)A.质点a做匀加速运动的加速度为0.5m/s2 B.质点b做匀速运动的速度为1.0m/s

C.t=1s时，a、b再次到达同一位置 D.t=2s时，a、10.如图所示，两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，两斜面间距大于小球直径，斜面高度相等。有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于同一高度处，其中b小球在两斜面之间，a、c两小球在斜面顶端。若同时释放a、b、c小球到达该水平面的时间分别为t1、t2、t3.若同时沿水平方向抛出，初速度方向如图所示，到达水平面的时间分别为t1′、t2A.t1>t3>t2 B.t1=t1′、t二、非选择题11.如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量用m表示，木块和砝码的总质量用M表示，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对木块拉力的大小，交流电的频率为50Hz。

(1)除了甲图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有______；

A.秒表

B.天平

C.刻度尺

D.弹簧秤

(2)实验主要采用的研究方法是______；

A.理想模型法

B.微元法

C.控制变量法

D.等效替代法

(3)该实验中需要把带滑轮的长木板右端垫高来补偿阻力的影响，有关补偿阻力下列操作正确的是______。

A.木块需要悬挂砂和砂桶同时连接纸带并使用打点计时器

B.木块需要悬挂砂和砂桶但不使用纸带和打点计时器

C.木块不悬挂砂和砂桶但要连接纸带并使用打点计时器

D.木块不悬挂砂和砂桶也不使用纸带和打点计时器

(4)在保持力不变的情况下探究加速度与质量的关系时，应该保持______的总质量不变，多次改变______的总质量，并测量出每次对应的加速度。根据实验数据描绘出______图像进而得出实验结论。

(5)实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得加速度a=______m/s2(结果保留三位有效数字)。

(6)在保持质量不变的情况下探究加速度与力的关系时，某同学根据测得的多组数据绘制a−F图像如图丙所示。图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。

A.长木板的倾角过大

B.木块和砝码的总质量过大

C.木块与长木板之间存在摩擦

D.砂和砂桶的总质量过大12.如图甲所示为很多商业步行街用来阻挡机动车辆进入的石球路障。现有一工作人员用一轻绳绕过石球按图乙所示方式匀速拉动石球，此时两侧轻绳互相平行，且与水平地面间的夹角均为θ=37°。已知石球路障总质量m=120kg，石球底座与地面间的动摩擦因数μ=13，重力加速度g=10m/s2，不计绳与球面间的摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求一侧轻绳拉力的大小T及地面对石球支持力的大小F13.如图所示，在距地面高为H=45m处，有一小球A以初速度vA=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B由静止开始在水平恒力F的作用下同方向滑出，已知B物体的质量为m=1kg，F=6N，A、B均可看成质点，假设水平面光滑、空气阻力不计，g=10m/s2，求：

(1)A球从抛出到落地的时间；

(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移；

(3)A球落地时，A、B之间的距离Δx14.如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角θ=37°，木板受到沿斜面向上拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力F的关系如图乙所示，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)小滑块的质量m及其与木板的动摩擦因数？

(2)当拉力F=20N时，长木板的加速度大小为多大？

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A.选择氢气球为研究对象，对氢气球受力分析可知，氢气球受到重力、浮力、天幕对球的弹力和摩擦力，共受到四个力的作用，故A错误；

BC.天幕顶对气球的弹力垂直天幕斜向下，根据受力平衡条件可知，气球一定受到天幕所产生的摩擦力；气球相对天幕有斜向上运动的趋势，则天幕对气球的摩擦力沿天幕斜向下，则氢气球对天幕的摩擦力沿天幕斜向上，故BC错误；

D.气球受力平衡，因浮力和重力合力竖直向上，则气球受到天幕的作用力(弹力和摩擦力的合力)竖直向下，故D正确。

故选：D。

通过分析可知，氢气球受到四个力的作用；根据受力平衡，可知气球是否受到天幕的摩擦力，通过相对运动趋势，可得出氢气球对天幕摩擦力的方向；根据受力平衡可得到气球受到天幕的作用力方向。

学生在解答本题时，应注意能够根据受力平衡来求解未知力的情况。2.【答案】B

【解析】解：AB.剪断悬绳前，对B受力分析，根据平衡条件，知弹力F=mg，剪断瞬间，弹簧弹力不变，对A分析，A的合力为

F合=mg+F=2mg，根据牛顿第二定律，得a=2g，故A错误，B正确；

CD.剪断前B物体受到弹簧的弹力和重力，剪断瞬间，弹簧弹力不变，B物块受合力仍为零，对桌面压力仍为零，故CD错误。

故选：B。

对A、B分析进行受力分析，建立牛顿第二定律方程计算；根据弹簧不能发生突变分析B的受力情况判断。3.【答案】B

【解析】解：A、t1时刻小球刚接触弹簧，小球的速度仍在增大，速度不是最大。当弹簧的弹力等于重力时速度才最大。故A错误。

B、t1−t2这段时间内，小球向下运动，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，合外力先向下后向上，所以小球先加速后减速，即小球的速度先增大后减小。故B正确。

C、t1−t2这段时间内，小球向下运动，加速度先向下逐渐减小，后向上逐渐增大。t2～4.【答案】B

【解析】解：两小球同时下落ℎ后，下面的小球落地，上面的小球继续做匀加速直线运动，根据自由落体运动的规律得ℎ=12gtB2，ℎ+L=12gtA2

B球下落的时间为：tB=2ℎg

A球下落的时间为：tA=2(ℎ+L)g

所以两球落地的时间差为Δt=2(ℎ+L)g−2ℎg=2g(ℎ+L−ℎ)5.【答案】C

【解析】解：A.由题图甲、丙知，猴子在水平方向上做速度大小为4m/s的匀速直线运动，在竖直方向上做初速度大小为8m/s、加速度大小为4m/s2的匀减速直线运动，分析知合初速度与合加速度方向不在同一直线上，其合运动为曲线运动，故A错误；

B.根据矢量合成的特点可知，t=0时猴子的速度大小为v0=v0x2+v0y2，代入数据得v0=45m/s，故B错误；

C.猴子在前2s内的加速度大小为4m/s2，故C正确；

D.0～2s内猴子沿水平方向的位移大小为x06.【答案】A

【解析】解：将力F根据平行四边形定则分解如图

由几何知识得，侧向推力的大小为F1=F2=F2sinθ=F2sinθ

故A正确，BCD7.【答案】B

【解析】解：A、对小物块进行分析可知，小物块先向左做匀减速直线运动，减速至0后向右做匀加速直线运动，速度达到与传送带速度相等时，再向右做匀速直线运动，可知在速度减为0，即在t1时刻，小物块离A处的距离达到最大，故A错误；

B、由上述可知，在0～t1时间内小物块相对于传送带向左运动，在t1～t2时间内小物块速度方向向右，大小小于传送带的速度，小物块仍然相对于传送带向左运动，t2～t3小物块与传送带速度相等，小物块与传送带保持相对静止向右做匀速直线运动，该时间内没有发生相对运动，可知，t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；

C、由题图信息和上述分析，0～t2时间内，小物块相对传送带向左运动，小物块受到向右的滑动摩擦力。在t2～t3时间内，小物块向右做匀速直线运动，小物块与传送带无相对运动，不受摩擦力，故C错误；

D、由题图信息和上述分析，0～t2时间内，小物块相对传送带向左运动，小物块受到的滑动摩擦力方向始终向右，故D错误。8.【答案】BC

【解析】解：A.物体的速度与加速度无关，物体的速度为零时，加速度不一定为零，故A错误；

B.加速度表示物体的速度变化的快慢，所以速度变化越快，加速度越大，故B正确；

C.物体做曲线运动时，速度一定发生变化，根据a=ΔvΔt可知，即物体一定有加速度，故C正确；

D.做曲线运动的物体的合力方向不在曲线运动的切线方向，而是速度在切线方向上，若合力也在切线方向上，则物体将做直线运动，故D错误。

故选：BC。

根据加速度的定义和物理意义，以及速度与加速度的关键进行解答即可。质点做曲线运动的条件是合力不为零，而且合力方向与速度方向一定不在同一直线上。9.【答案】BC

【解析】解：A、对质点a，根据数学知识得：xt=0.5t+0.5(m/s)

则x=0.5t2+0.5t(m)，与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+12at2对比得：v0=0.5m/s，a=1.0m/s2，所以质点a做匀加速运动的加速度为1.0m/s2.故A错误；

B、对质点b，有xt=1.0(m/s)，则x=t，故质点b做匀速运动的速度为1.0m/s，故B正确；

C、t=1

s时，xt相等，则x相等，所以1

s时，质点a、b再次到达同一位置，故C正确；

D、在t=2s时，质点a的位移大小为xa=0.5×2m+12×1×22m=3m

质点b的位移大小为xb=1×2m=2m

故t=2s两个质点没有到达同一位置，故D错误。

故选：BC。

A、根据数学知识写出质点a的xt与t的关系式，确定质点a10.【答案】ABC

【解析】解：第一种情况：b球做自由落体运动，a、c做匀加速运动。设斜面的高度为ℎ，则

对a球：ℎsin30∘=12gsin30°t12，

对b球：ℎ=12gt22

对c球：ℎsin45∘=12gsin45°t32

由数学知识得：t1>t3>t2。

第二种情况：a、c两个球都做类平抛运动，沿斜面向下方向都做初速度为零的匀加速直线运动，a的加速度为gsin30°，c的加速度为gsin45°，b球做平抛运动，则有

对a球：ℎsin30∘=12gsin30°t1′2

对b球：ℎ=12gt2′2

对c球：ℎsin45∘=12gsin45°t3′2

比较可知，t1=t1′、t2=t2′、t3=t11.【答案】BC

C

C

砂和砂桶

木块和砝码

a−1M

1.10

【解析】解：(1)通过打点计时器可以得到计数点的时间间隔，所以不需要秒表；需要用天平测质量，不需要用弹簧秤测力的大小；需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离，故AD错误，BC正确。

故选：BC。

(2)影响加速度大小的因素有木块和砝码的总质量、木块和砝码所受的合外力，探究加速度与力、质量的关系，先控制其中一个物理量不变，探究加速度与另一个物理量的关系，本实验主要应用的方法是控制变量法，故ABD错误，C正确。

故选：C。

(3)该实验中需要把带滑轮的长木板右垫高来补偿阻力的影响；利用木块重力沿木板向下的分力来补偿阻力，所以木块不悬挂砂和砂桶但要连接纸带并使用打点计时器，故ABD错误，C正确。

故选：C。

(4)在保持力不变的情况下探究加速度与质量的关系时，应该保持砂和砂桶的总质量不变，多次改变木块和砝码的总质量，并测量出每次对应的加速度。

根据牛顿第二定律F=Ma

变形得a=F⋅1M

实验数据描绘出a−1M图像进而得出实验结论。

(5)相邻计数点的时间间隔为T=5f=550s=0.1s

根据逐差法，加速度为a=xCE−xAC4T2=(27.00−11.30−11.30)×0.014×0.12m/s2=1.10m/s2

(6)以M为对象，根据牛顿第二定律T=Ma

以m为对象，根据牛顿第二定律mg−T=ma

联立解得a=mgm+M

实验中若用砂和砂桶总重力的大小作为细线对木块拉力的大小，即F=mg

由此可知当m≪M时，a−F图像的斜率几乎不变，图线几乎成一直线，当m不满足远小于M时，图像的斜率随m的增大而明显减小，则图线明显偏离直线；

综上分析，故ABC错误，D正确。

故选：D。

故答案为：(1)BC；(2)C；(3)C12.【答案】解：对石球受力分析如图所示

匀速拉动，由平衡条件有

2Tcosθ=f

FN+2Tsinθ=mg

又

f=μFN

联立解得

T=200N，FN=960N

答：一侧轻绳拉力的大小为【解析】对石球受力分析，根据共点力平衡条件分析解答。

本题考查共点力平衡条件的应用，解题关键掌握受力分析及力的平衡条