广东省茂名市信宜市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（含答案解析）

2023—2024学年度第一学期期末考试高一物理本卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡上和试卷指定位置上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷（选择题，共46分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.下列说法正确的是（）A.车在高速路上行驶时，坐在车上的乘客却感觉旁边的车没动，他是以自己为参考系的B.某快递公司用“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的路程为零C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是极限思维法D.“本次考试时间为75分钟”里的“75分钟”是指时刻【答案】A【解析】【详解】A．车在高速路上行驶时，坐在车上的乘客却感觉旁边的车没动，他是以自己为参考系的，故A正确；B．某快递公司用“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的位移为零，路程不为零，故B错误；C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故C错误；D．“本次考试时间为75分钟”里的“75分钟”是指时间间隔，故D错误。故选A。2.如图所示，一张沙发放在水平地面上，一人用水平力F向右推沙发。时沙发没被推动，时沙发恰好被推动，时沙发做匀速直线运动。关于沙发受到的摩擦力，下列说法正确的是（）A.当时，沙发没有受到摩擦力作用B.当时，沙发受到摩擦力大小为60N，方向向左C.当时，沙发受到的摩擦力大小为80N，方向向左D.沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60N【答案】D【解析】【详解】AB．当时，沙发没有推动，即此时沙发处于受力平衡状态，受力分析可知，此时受到的摩擦力为静摩擦力，大小与推力大小相等，为40N，方向向左，故AB错误；CD．当时沙发恰好被推动，即此时沙发受到的静摩擦力达到最大值。故沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60N，当时，沙发做匀速直线运动，即此时沙发处于受力平衡状态，受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为55N。根据滑动摩擦力的影响因素可知，当时，沙发受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小仍为55N，方向向左，故C错误，D正确。故选D。3.一辆汽车沿平直公路行驶，其速度图像如图所示，则（）A.汽车先做匀加速运动，接着匀加速返回原地B.0~t0和t0~3t0两段时间内加速度大小之比为2：1C.0~t0和t0~3t0两段时间内速度方向相反D.0~t0和t0~3t0两段时间加速度方向相同【答案】B【解析】【分析】【详解】A．由图可知，汽车先做匀加速运动，接着匀减速前进，速度为零时离出发点最远，故A错误；B．0~t0的加速度大小为t0~3t0的加速度大小为则0~t0和t0~3t0两段时间内加速度大小之比为故B正确；C．由图可知，0~t0和t0~3t0两段时间内速度方向相同，故C错误；D．由图可知，0~t0和t0~3t0两段时间加速度方向相反，图D错误。故选B。4.如图所示，质量为的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为。若手机始终静止在支架上，则下列说法正确的是（）A.手机对支架的压力大小为，方向垂直于斜面向上B.手机受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上C.若使减小，支架对手机的摩擦力增大D.若使减小，支架对手机的作用力始终不变【答案】D【解析】【详解】A．对手机受力分析可知，垂直于斜面方向有根据牛顿第三定律可知，手机对支架的压力大小为，方向垂直于斜面向下，故A错误；BC．手机受到的摩擦力为静摩擦力，对手机受力分析，手机受到的摩擦力大小为方向沿斜面向上；可知支架对手机的摩擦力随减小而减小，故BC错误；D．支架对手机的作用力与手机的重力等大反向，则若使减小，支架对手机的作用力不变，故D正确。

故选D。5.武大靖是中国著名的短道速滑运动员，为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】速度沿着轨迹的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，当速率增大时，合外力方向与速度方向的夹角小于。故选D。6.“套圈圈”游戏深受人们的喜爱，身高较高的哥哥和身高稍矮的弟弟分别从水平地面同一位置正上方的不同高度向正前方水平地面上的玩具水平抛出圆环（可视为质点），圆环恰好同时套中玩具。若圆环离手后的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（）A.两人同时抛出圆环B.哥哥抛出圆环在空中运动的时间长C.两人抛出圆环的初速度相同D.哥哥抛出圆环的初速度较大【答案】B【解析】【详解】AB．哥哥抛出的圆环竖直位移较大，根据可知，哥哥抛出的圆环运动时间较长，又因为两个人的圆环恰好同时套中玩具，所以哥哥先抛出圆环，故A错误，B正确；CD．哥哥和弟弟抛出的圆环水平位移相同，但哥哥抛出的圆环运动时间较长，根据可推知，哥哥抛出圆环的初速度较小，故CD错误。故选B。7.一艘小船从河岸A处出发渡河，若小船保持船头与河岸垂直，则经过40s到达正对岸下游120m的C处，如图所示。若小船船头保持与河岸成角方向行驶，则经过50s恰好到达正对岸的B处。小船在静水中的速度大小和水流速度均不变，下列说法正确的是（）A.水流速度大小为4m/s B.船在静水中的速度大小为3m/sC.河宽为150m D.【答案】D【解析】【详解】A．小船保持船头与河岸垂直，沿河岸方向有解得选项A错误；BC．根据几何关系可知，小船的合位移垂直河岸时，小船垂直河岸的分速度大小又因为解得，故BC错误；D．根据几何关系有故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.质量为m的物体在恒定合力F作用下，在时间t内由静止开始运动了距离s，则以下说法中正确的是（）A.该物体在2F力作用下，在时间t内运动了2s距离B.该物体的质量为m/2时，仍在力F作用下，在时间t内运动了2s距离C.若保持m、F不变，在时间2t内运动了2s距离D.该物体在2F力作用下，在时间2t内运动了4s距离【答案】AB【解析】【详解】A．质量为m的物体在恒定合力F作用下，在时间t内由静止开始运动了距离s，若合力变为2F，根据牛顿第二定律，，加速度变为原来的2倍，根据x=at2，知位移变为原来的2倍．故A正确．B．物体的质量变为原来的，则加速度变为原来的2倍，根据x=at2，知位移变为原来的2倍．故B正确．C．保持m、F不变，加速度不变，根据x=at2，时间变为原来的2倍，则位移变为原来的4倍．故C错误．D．物体合力变为原来的2倍，加速度变为原来的2倍，根据x=at2，时间变为原来的2倍，位移变为原来的8倍．故D错误．故选AB．9.排球颠球训练时，小娜同学以的速度将排球竖直向上击出，忽略空气阻力，取，则（）A.排球上升的最大高度为B.排球在上升过程中处于失重状态C.排球在最高点速度为0，处于平衡状态D.排球上升和下降过程的加速度方向相同【答案】BD【解析】【详解】A．排球上升的最大高度为故A错误；B．依题意，排球在上升过程中只受重力作用，其加速度为重力加速度，处于完全失重状态。故B正确；C．排球在最高点速度为0，对其受力分析，受重力作用，处于非平衡状态。故C错误；D．排球上升和下降过程均只受重力作用，根据牛顿第二定律可知加速度方向相同。故D正确。故选BD10.如图所示，椰子从距地面高度为20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力，取。下列说法正确的是（）A.椰子下落的时间是B.椰子下落的平均速度是C.椰子下落最后一秒的位移是15mD.椰子刚开始下落时的初速度是零，加速度也是零【答案】AC【解析】【详解】A．椰子下落的时间为故A正确；B．椰子下落的平均速度为故B错误；C．椰子下落最后一秒的位移为故C正确；D．椰子刚开始下落时的初速度是零，加速度是g。故D错误。故选AC。第Ⅱ（非选择题，共54分）三、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目的要求作答。解答题写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验（1）实验中，除打点计时器、纸带、小车、长木板、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有___________。（填选项代号）A.电压合适的50Hz交流电源B.电压合适的直流电源C.刻度尺D.天平E.秒表F.弹簧测力计（2）某同学做此实验的主要步骤如下：A.接通电源；B.将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，再将小车放在木板上准备实验；C.释放纸带，让小车运动起来；D．关闭电源，取出纸带进行分析上述实验步骤，合理的操作顺序是___________；（3）下图是一次实验中记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。则计数点D的瞬时速度___________m/s，该小车运动的加速度___________【答案】①.AC##CA②.BACD③.④.0.2##0.20【解析】【详解】（1）[1]AB．打点计时器需要电压合适的交流电源，故A正确，B错误；

CDEF．本实验还需要刻度尺测量计数点之间的距离，不需要测质量，不需要天平，打点计时器可以计时，不需要秒表，本实验不需要测量力的大小，不需要测力计，故C正确，DEF错误；

故选AC。（2）[2]探究小车速度随时间变化规律的实验操作顺序是：将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，再将小车放在长木板上准备实验；接通电源，释放纸带，让小车运动起来，最后关闭电源，取出纸带进行分析。故合理的操作顺序是BACD。

（3）[3][4]因为电源的频率为50Hz，且相邻计数点间还有4个点未画出，则T=0.02s×5=0.1s在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则根据逐差法可知，小车的加速度为12.某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等器材制作了一个加速度测量仪，用来测定竖直方向的加速度。制作过程如下：①将弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧方向竖直固定一直尺；②弹簧自由状态下，下端指针位于直尺刻度处；③在弹簧下端悬挂质量为的钢球，静止时指针位置如图所示；④通过计算，在刻度尺不同刻度处标记相应的加速度值。已知重力加速度大小取，请回答下列问题（计算结果均保留三位有效数字）：（1）该弹簧的劲度系数为___________；（2）直尺刻度处标记的加速度大小应为___________；（3）在制作该测量仪时，刻度尺的零刻度并未与弹簧的最上端对齐，该因素___________。A.导致标记的加速度数值偏大B.导致标记的加速度数值偏小C.不影响标记的加速度数值【答案】①.24.5②.2.94③.C【解析】【详解】（1）[1]将下端悬挂质量为m=50g=0.05kg的钢球，由图可知弹簧的长度为L=6.10cm弹簧伸长量为=6.10cm-4.10cm=2cm=0.02m根据胡克定律可得mg=k解得k=24.5N/m（2）[2]直尺标记处时，弹簧伸长量为=6.70cm-4.10cm=2.60cm=0.026m根据牛顿第二定律代入数据解得a=2.94m/s2（3）[3]因为求解弹力时，需要的是弹簧的形变量，而弹簧的形变量与刻度尺的零刻度与弹簧的最上端是否对齐无关，所以不影响标记的加速度。13.电动汽车在出厂前要对刹车系统进行测试。如图甲所示，某型号国产电动汽车某次测试，以的速度在水平直道上匀速行驶，行驶至A处，驾驶员发现正前方33m处C点有障碍物，立即刹车，最终汽车停在B处，B、C相距1.5m，汽车运动的v—t图像如图乙所示。假设驾驶员反应时间，汽车可以看成质点，g取。求：（1）在驾驶员反应时间内，汽车行驶的位移大小；（2）图乙中的值。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在驾驶员反应时间内，汽车做匀速直线运动，行驶的位移是（2）汽车刹车的位移是由运动学公式可得求得14.某同学利用无人机玩投弹游戏。无人机以v0=6m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放一个可看成质点的小球，小球刚好落到水平地面上半径为0.4m的圆形区域的中心，释放时无人机到水平地面的距离h=3.2m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求：（1）小球下落的时间；（2）小球落地的速度大小；（3）要使小球落入圆形区域，v0的取值范围。【答案】（1）0.8s；（2）；（2）【解析】【详解】（1）由平抛运动的规律得竖直方向位移满足整理得解得t=0.8s（2）小球在竖直方向的速度为落地的速度为（3）平抛运动以v0=6m/s的速度抛出水平的位移为故落入圆形区域水平方向最小位移为最小速度为落入圆形区域水平方向最大位移为最大速度为综上所述要使小球落入圆形区域，v0的取值范围为15.如图所示，质量为M＝2kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝1kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3.6m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起