山东省枣庄市薛城区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学年度第一学期学科素养诊断试题高一物理一、选择题（本题共12小题，共40分，在每小题给出的四个选项中，1—8题只有一项符合题目要求，每题3分，9—12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分。）1.关于力和运动，下列说法中正确的是（）A.物体在变力作用下可能做匀变速曲线运动B.物体在变力作用下不可能做直线运动C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动D.物体在恒力作用下可能做曲线运动【答案】D【解析】【详解】ACD．物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上。物体所受合外力可以是恒力，也可以是变力，若物体所受合外力为恒力，则物体所做的曲线运动为匀变速曲线运动，故AC错误，D正确；B．物体做直线运动的条件是物体所受合外力为零且做匀速运动或物体所受合外力的方向与速度方向在同一直线上。物体所受合外力可以是恒力也可以是变力，故B项错误。故选D。2.如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A，B保持静止。且F≠0，则下列描述正确的是（）A.B可能受到3个或4个作用力B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A对B的摩擦力可能为0D.A、B整体可能受5个力【答案】B【解析】【详解】A．对木块B受力分析，受重力、斜面支持力、木块A的压力、A对B水平向左的静摩擦力，斜面对B可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力在沿斜面向上的分力与木块B的重力在斜面上的下滑力大小相等时，此静摩擦力是零），因此B可能受到4个或5个作用力，A错误；B．当A对B向左的静摩擦力在沿斜面向上的分力大于木块B的重力在斜面上的下滑力时，木块B有沿斜面向上滑动的趋势，则斜面对木块B的摩擦力方向沿斜面向下，B正确；C．木块A受水平力F作用，则木块A有相对木块B向左滑动的趋势，可知木块B对木块A有向右的静摩擦力，由牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力水平向左，C错误；D．对A、B整体受力分析，受重力、支持力、水平力F作用，斜面可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力在沿斜面向上的分力与木块B的重力在斜面上的下滑力大小相等时，此静摩擦力是零），则A、B整体可能受3个力作用，也可能受4个力，D错误。故选B。3.如图所示，一质点由静止开始，从A到B做匀加速直线运动．已知质点在第1s内的位移恰好等于它在最后1s内位移的，则下列物理量中可求出的是()A.A、B两点之间的距离B.质点从A运动到B所用的时间C.质点运动的加速度大小D.质点到达B点时的速度大小【答案】B【解析】【详解】设加速度为a，从A到B的时间为t，第1s的位移为最后1s的位移为根据可得由于加速度a无法求解，所以A、B两点之间的距离、B点的速度等无法求解；故B正确、ACD错误；故选B。4.如图所示，物块在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针（图中箭头所示）转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是（）A.受的摩擦力不变B.受到的摩擦力变大C.可能减速下滑D.可能减速上滑【答案】A【解析】【详解】试题分析：开始物块受到的是滑动摩擦力，大小为，皮带转动起来后，物体仍受到的是滑动摩擦力，大小仍为，因此受到的摩擦力大小方向都不变，物体仍匀速下滑，A正确，BCD错误．考点：滑动摩擦力5.一只小船渡过两岸平行的河流，河中水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸。小船的初速度均相同，且船头方向始终垂直于河岸，小船相对于水分别做匀加速、匀减速和匀速直线运动，其运动轨迹如图所示。下列说法错误的是（）A.沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动 B.AD是匀减速运动的轨迹C.沿AC轨迹渡河所用时间最短 D.小船沿AD轨迹渡河，船靠岸时速度最大【答案】D【解析】【详解】AB．沿AB轨迹，合速度不变，说明船相对于水的速度不变；沿AC轨迹运动，由图可知，弯曲的方向向上，所以沿垂直于河岸的方向做匀加速运动；而沿AD的轨迹的运动弯曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做匀减速运动，故AB不符合题意；

C．沿AC轨迹运动，弯曲的方向向上，所以沿垂直于河岸的方向做匀加速运动，所以沿AC轨迹渡河所用时间最短，故C不符合题意；

D．沿AC轨迹的运动做匀加速运动，所以到达对岸时，垂直于河岸方向的分速度最大，而水流的速度大小是相等的，所以沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最大，故D符合题意。故选D。6.如图所示为从静止开始做直线运动的物体的加速度—时间图象，关于物体的运动下列说法正确的是()A.物体在t＝6s时，速度为0B.物体在t＝6s时，速度为18m/sC.物体运动前6s的平均速度为9m/sD.物体运动前6s的位移为18m【答案】B【解析】【详解】AB．物体在t=6s时，速度为选项B正确，A错误；CD．因物体做变加速运动，无法求解前6s的位移和平均速度，故CD错误。故选B。7.从离地面高为h处以水平速度υ0抛出一个物体，要使物体落地速度与水平地面的夹角最大，则h与υ0的取值应为下列的（）A.h=15m，υ0=5m/s B.h=15m，υ0=8m/sC.h=30m，υ0=10m/s D.h=40m，υ0=10m/s【答案】A【解析】【详解】根据平抛运动的规律可知，水平方向上做匀速直线运动，则竖直方向上做自由落体运动，则落地时速度方向与地面的夹角为所以h越大，初速度越小，物体落地的速度方向与地面的夹角越大，代入数值可得A符合题意，BCD不符合题意。故选A【点睛】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解。8.如图，光滑斜面上有一个重力为70N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，整个装置处于静止状态。则斜面对小球支持力的大小是（）（sin37°=0.6）A.60N B.42N C.50N D.70N【答案】C【解析】【详解】小球在斜面上受力如图所示，由共点力平衡条件可得，在水平方向则有在竖直方向则有联立解得故选C。9.如图所示，质量为2kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂A、B间相互接触但无压力。g取.某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间（）A.弹簧弹力大小为20NB.B对A的压力大小为20NC.B的加速度大小为D.A的加速度大小为【答案】AD【解析】【详解】A．在细线为剪断时，由于A、B之间相互接触但无压力，所以对于A来说受到重力和弹簧弹力且二力平衡，所以有当剪断瞬间，由于弹簧具有瞬时保持性，所以弹簧弹力不变，即此时弹簧弹力依然为20N，故A项正确；BCD．当细绳剪断瞬间，AB一起向下做加速运动，其物体A和物体B的加速度相同，将其作为一个整体，有对物体B有解得所以A和B的加速度均为，由牛顿第三定律有B对A的压力的大小等于A对B的力的大小，即为10N，故BC错误，D正确。故选AD。10.在电视剧《闯关东》中，从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线．假如有甲、乙两船同时从龙口出发，甲船路线是龙口﹣﹣旅顺﹣﹣大连，乙船路线是龙口﹣﹣大连．两船航行两天后都在下午三点到达大连，以下关于两船全航程的描述中正确的是（）A.两船的路程相同，位移不相同B.两船的平均速度相同C.“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中，“两天”指的是时间，“下午三点”指的是时刻D.在研究两船的航行时间时，可以把船视为质点【答案】BCD【解析】【详解】A.两船航行的起点与终点均相同，则位移相同，而路线长度不同，路程不同．故A错误．B.两船的位移相同，运动时间相同，由平均速度公式分析可知，两船的平均速度相同，故B正确．C.“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中，“两天”指的是运动的时间，“下午三点”指的是到达的时刻．故C正确．D.由于路程较长，船的大小和形状对研究时间的影响可忽略不计，可以把船视为质点．故D正确．11.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，它们的速度−时间图像如图，t2时刻两车相遇。下列说法正确的是（）A.乙的加速度始终比甲大B.在t1到t2时间内的某时刻，两车加速度相等C.在t1到t2时间内，甲车在乙车的前面D.t=0时刻甲、乙两车一定从同一地点出发【答案】BC【解析】【详解】A．由速度−时间图像的斜率表示加速度，可知乙的加速度先大于甲的加速度，再等于甲的加速度，后小于甲的加速度，A错误；B．由速度−时间图像斜率表示加速度，在t1到t2时间内的某时刻，两图像切线的斜率相等，则两车的加速度相等，B正确；C．由速度−时间图像与时间轴所围的面积表示位移，可知在t1到t2时间内，乙车的位移比甲车的位移大，因t2时刻两车相遇，则有甲车在乙车的前面，C正确；D．由速度−时间图像与时间轴所围的面积表示位移，可知由图像不能确定在0~t2时间内两车的位移大小，因此不能确定在t=0时刻甲、乙两车一定从同一地点出发，D错误。故选BC。12.如图所示，有一长为L的轻杆，一端用光滑的铰链固定在墙上，另一端固定一质量为m的小球B，在距铰链正上方L处有一光滑小定滑轮，现用手拉动绕过滑轮并系在小球B上的细线，使小球B缓慢上移，手对细线的拉力大小为F，杆对小球B的弹力大小为FN，重力加速度为g，在移动过程中，下列说法正确的是（）A.F不变，FN减小B.F减小，FN不变C.当杆被拉至水平状态时F=mgD.杆对小球B的弹力大小恒为mg【答案】BCD【解析】【分析】【详解】ABD．对B球受力分析，画出力的示意图如图所示

根据相似三角形规律有小球B缓慢上移，重力不变，L不变，则杆对小球的弹力大小FN不变，绳子长度减小，所以F减小，A错误，BD正确；C．当杆被拉至水平状态时，绳子的长度为由相似三角形关系可得C正确。故选BCD。二、实验和计算题（6个题，共60分）13.（1）在“用打点计时器测速度”实验中：要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是___________（直流电，交流电），它们是每隔___________s打一个点。（2）在“用打点计时器测速度”的实验中：除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有___________（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平（3）实验过程中，下列做法正确的是___________A．先释放小车，再接通电源B．先接通电源，再释放小车C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处【答案】①.交流电②.0.02③.AC##CA④.BD##DB【解析】【详解】（1）[1]常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电。[2]电源频率为50Hz，则每隔打一个点。（2）[3]AB．电压合适的50Hz交流电源，A正确，B错误；C．刻度尺用来测纸带上计数点间的距离，C正确；D．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，D错误；E．实验是“用打点计时器测速度”的，因此不需要天平测小车的质量，E错误。故选AC。（3）[4]A．先释放小车，再接通电源，这样纸带利用率很低，纸带上会得到很少的数据，会产生较大的实验误差，A错误；[2]B．先接通电源，带打点计时器打点稳定后再释放小车，纸带会得到充分利用，纸带上会得到更多的数据，会减小实验误差，B正确；CD．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，小车会在长木板上运动更长的距离，纸带上会打出更多的计数点，从而得到更多的数据，C错误，D正确。故选BD。14.某同学设计了如图所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系．将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0．再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1．释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2．（1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图所示的纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车的加速度a=________m/s2．（保留两位有效数字）

（2）同一次实验中，F1________F2（选填“<”、“=”或“>”）（3）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图．不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的_______________．

A．F1B．F2C．F1–F0D．F2–F0【答案】①.0.16②.>③.D【解析】【详解】(1)[1]从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2结合逐差法，求出加速度的大小为(2)[2]对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释放前力传感器的示数F1，所以F1=mg设小车的重力为Mg，小车在加速运动时力传感器的示数F2，根据牛顿第二定律得mg-F2=ma所以F1＞F2(3)[3]图像是过原点的一条倾斜的直线，已经平衡摩擦力（由题意可推知为F0），所以F应该表示小车受到的合力即F=F2-F0故D正确，ABC错误。15.近几年，国家取消了7座及以下小车在部分法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿（交）卡而直接减速通过.若某车减速前的速度为，靠近站口时以大小为的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为，然后立即以的加速度加速至原来的速度（假设收费站的前、后都是平直大道）．试问：（1）该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？（2）该车从减速开始到最终恢复到原来速度过程中，运动的时间是多少？【答案】（1）（2）【解析】【详解】设该车初速度方向为正方向，，．(1)该车进入站口前做匀减速直线运动，设距离收费站处开始制动，由解得(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后段位移分别为和，时间为和，则减速阶段，得加速阶段则加速和减速的总时间．16.如图所示，倾角θ＝37°、高h=1.8m的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度v0水平向右抛出，小球恰好落到斜面底端B点处．空气阻力忽略不计，取重力加速度g=10m/s2，tan37°＝0.75．(1)求小球平抛的初速度v0的大小；(2)若在小球水平抛出的同时，使斜面在水平面上由静止开始向右做匀加速直线运动，经t2=0.3s小球落至斜面上，求斜面运动的加速度大小．【答案】（1）4m/s；（2）133m/s2【解析】【详解】(1)由题意得，小球水平抛出后恰好落在斜面底端，设水平位移为x，由平抛运动知识可得由几何知识可得联立代入已知数据得(2)如图所示设经过t2=0.3s，斜面运动的位移为x1，加速度大小为a，小球做平抛运动竖直位移为h2，水平位移为x2，则有运动学知识可得由几何知识可得联立代入已知数据得17.如图所示，一重力为10N的小球，在的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发沿AB向上运动