陕西省安康市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年度高一第一学期期末考试物理全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，再选涂其它〖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。一、选择题（本题共10道小题，计43分。其中1—7题只有一项〖答案〗符合题意，每题4分；8-10题有多项〖答案〗符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有不选或错选得0分）1.2023年10月23日安康市某中学隆重举行秋季田径运动会，该校高一（1）班4名同学组成接力队参加了米接力赛，最终以50秒的成绩获得第一名，关于米接力赛，下列说法正确的是（）A.题目中“50秒”指的是时间间隔B.若研究如何完成交接棒时，运动员可以视为质点C.4名运动员均跑了100米，这里100米指的是位移D.比赛获得第一名的接力队，平均速度较大〖答案〗A〖解析〗A．题目中“50秒”指的是时间间隔，选项A正确；B．若研究如何完成交接棒时，运动员大小不能忽略，不可以视为质点，选项B错误；C．4名运动员均跑了100米，这里100米指的是路程，不是位移，选项C错误；D．比赛获得第一名的接力队，路程相等，时间较短，则平均速率较大，平均速度不一定大，选项D错误。故选A。2.电梯是现代城市生活不可或缺的交通工具之一，根据国家《电梯安全规范》的规定，电梯加速度应该在至之间且电梯最大安全运行速度不超过时，才能保证电梯的安全性。已知某楼房高100米左右，则乘客从一楼由静止开始到达楼顶的最短安全时间接近（）A.14秒 B.18秒 C.21秒 D.27秒〖答案〗C〖解析〗根据题意电梯以最大加速度加速到最大速度，再做匀速直线运动，后以最大加速度减速到零时电梯恰好到达100m时所需时间最短。那么电梯由静止开始以做加速运动到最大安全运行速度的时间为解得这时上升高度为代入数据解得则电梯减速阶段可以看是电梯加速阶段的逆过程，所需时间也为电梯减速阶段上升的高度也为则电梯匀速直线运动所需时间为解得则最短时间为故选C。3.下列四组共点力分别作用在同一个物体上，不可能使物体保持静止状态的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗A．3N、5N的合力范围为1N的力不在这个合力范围之内，三力不可以平衡，不可能使物体保持静止状态，故A符合题意；B．4N、6N的合力范围为2N的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故B不符合题意；C．4N、5N的合力范围为3N的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故C不符合题意；D．4N、4N的合力范围为4N的力在这个合力范围内，三力可以平衡，故D不符合题意。故选A。4.原长为的轻质弹簧，将其上端固定在O点，下端挂一个质量为的小球时，弹簧的长度变为。现将两个这样的弹簧和两小球按如图所示方式连接，A、B两小球的质量分别为，当整个系统静止时，下列说法正确的是（不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度内，重力加速度为g）（）A.OA间的距离为2LB.OB间距离为5LC.若剪断OA间弹簧瞬间，小球B的加速度大小为D.若剪断A、B间弹簧瞬间，小球A的加速度大小为〖答案〗D〖解析〗A．每根弹簧的劲度系数为则对A、B整体分析可知O、A间的距离为选项A错误；B．A、B间距则O、B间距离为7L，选项B错误；C．若剪断O、A间弹簧瞬间，下面的弹簧弹力不变，则小球B的加速度大小为0，选项C错误；D．若剪断AB间弹簧瞬间，上面弹簧的弹力不变，则小球A的加速度大小为选项D正确。故选D。5.甲、乙两辆小车在平直的公路上从同一地点开始沿同一方向做直线运动，如图所示，图线、分别表示甲、乙两车在内的速度随时间变化的情况，（已知两车开始运动时记为时刻）下列说法正确的是（）A.乙车做匀速直线运动B.内，甲、乙两车间最大距离为C时，甲、乙两车有可能相遇D.时，乙车的加速度大于甲车的加速度〖答案〗B〖解析〗A．乙车在做匀变速直线运动，故A错误；BC．内，在第4s，两车速度相等，甲、乙两车间距离最大，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知=故B正确，C错误；D．时，乙车的加速度为m/s2甲车的加速度为m/s2时，乙车的加速度小于甲车的加速度，故D错误；故选B。6.如图所示，用轻质细绳悬挂一质量为的小球，再对小球施加一个力，使小球平衡时悬线绷紧且与竖直方向夹角（已知，重力加速度为），则所加力的最小值为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗以小球为研究对象，受力分析如图所示小球受重力mg、绳拉力FT、外力F。根据平衡条件知F与FT合力与mg等大反向。即F与FT的合力为在合力一定，其一分力FT方向一定的前提下，另一分力的最小值条件是F垂直于绳所在直线向上，则有解得故选C。7.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的一项竞技运动，它属于体操运动的一种。如图所示，已知该运动员以大小为8m/s的初速度竖直向上离开蹦床，重力加速度大小为g（），若不计空气阻力，运动员可视为质点，从离开蹦床算起，则下列说法不正确的是（）A.运动员在空中处于完全失重状态B.运动员到达最高点时恰好处于平衡状态C.运动员到达最高点运动时间为0.8sD.运动员上升的最大高度为3.2m〖答案〗B〖解析〗A．运动员在空中加速度为向下的g，处于完全失重状态，选项A正确，不符合题意；B．运动员到达最高点时受合力为mg，则不是处于平衡状态，选项B错误，符合题意；C．运动员到达最高点运动时间为选项C正确，不符合题意；D．运动员上升的最大高度为选项D正确，不符合题意。故选B。8.如图位于水平桌面上物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ，P的质量为2m，Q的质量为m，滑轮轴上的摩擦不计，开始时P、Q均静止，若用一水平向右的恒力F拉P使其向右做匀速直线运动（已知各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则下列说法正确的是（）A.对摩擦力为，方向向左B.绳子对的拉力为，方向向左C.的大小为D.地面对的摩擦力大小为〖答案〗AC〖解析〗AB．P向右匀速运动，则Q向左匀速运动，Q受到P给的向右的滑动摩擦力为根据作用力与反作用力可知，Q对P摩擦力为，方向向左，且Q受力平衡，绳对Q的拉力为即绳子对的拉力为，方向向左，故A正确，B错误；CD．对P受力分析：P受重力2mg，绳子向左的拉力T，向右的力F，Q对P的压力mg，地面对Q的支持力3mg，Q对P向左的摩擦为f，地面对P向左的滑动摩擦力为根据平衡条件的大小为故C正确，D错误。故选AC。9.一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移与时间的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。则以下说法正确的是（）A.时间内，乘客对电梯压力小于自身重力B.时间内，乘客在做匀加速直线运动C.时间内，乘客处于失重状态D.时间内，乘客的速度逐渐减小〖答案〗CD〖解析〗A．因x-t图像的斜率等于速度，可知时间内速度向上增加，加速度向上，超重，即乘客对电梯压力大于自身重力，选项A错误；B．时间内，乘客在做匀速直线运动，选项B错误；CD．时间内，图像的斜率减小，则速度向上减小，加速度向下，则乘客处于失重状态，选项CD正确；故选CD。10.一物块静止在粗糙程度均匀的水平地面上，在内所受水平拉力随时间的变化关系图像如图甲所示，在内的速度与时间图像如图乙所示，已知最大静摩擦力大于滑动摩擦力，则关于物块的运动，AC。由图可知，1-2s内物体做匀速运动，故说明摩擦力大小下列说法正确的是（）A.物块的质量为0.5kg B.3s后物块将一直处于静止状态C.4s内物块位移为6m D.物块与地面间的动摩擦因数为0.2〖答案〗BD〖解析〗AD．由图可知，1-2s内物体做匀速运动，故说明滑动摩擦力大小为0-1s内做匀加速运动，加速度为由牛顿第二定律可得其中解得根据滑动摩擦力公式有解得故A错误，D正确；BC．2s后受到的合力方向与运动方向相反，物体做匀减速运动，由牛顿第二定律得加速度大小匀减速至停止的时间则t=3s末速度减为零，此后保持静止，故4s末的速度为0，4s内的位移等于图对应梯形的面积故B正确，C错误。故选BD。二、实验题（本题共2小题，每空2分，共计20分）11.小周同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。（1）其中的两个实验步骤分别是：A．在水平放置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（弹簧测力计与方木板平面平行）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一位置O点，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数和；B．只用一只弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，把结点拉到同一位置O点，读出此时弹簧测力计的示数和记下细绳的方向。请指出A步骤中的错误或疏漏的地方：________。（2）图乙中的F与两力中，方向一定沿着AO方向的是________。（3）该实验中某弹簧秤显示的读数如图丙所示，其大小是________N。（4）完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________。A．拉橡皮筋绳要细一些且适当短一些B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C．标记同一细绳方向的两点要远一些D．使拉力和的夹角很小〖答案〗（1）同时还要记下两个细绳的方向（2）（3）1.50（4）BC##CB〖解析〗（1）A步骤中，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数和，同时还要记下两个细绳的方向。（2）根据二力平衡条件，图乙中的F与两力中，方向一定沿着AO方向的是。（3）图中弹簧秤的分度值为，由图丙可知读数为1.50N。（4）AC．为了减小力的方向的测量误差，拉橡皮筋的绳要细一些且适当长一些，标记同一细绳方向的两点要远一些，故A错误，C正确；B．为了减小误差，拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行，故B正确；D．拉力和的夹角不能太大，也不能太小，故D错误。故选BC。12.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，小明同学设计了如图（a）所示的实验装置，其中为小车的质量，为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）下列关于实验操作说法正确的是_______A．需要用天平测砂和砂桶的总质量mB．需要保证细线与木板平行C．需要先释放小车，再接通电源D．需要平衡小车所受滑动摩擦力（2）为了完成该实验_______（填“需要”或“不需要”）使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。（3）某次实验得到如图（b）所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点未画出，则C点速度为_______m/s，小车运动的加速度大小为_______（结果均保留三位有效数字）；（4）由实验得到小车加速度a与力传感器示数F关系如图（c）所示，图线未过坐标原点的原因是_______，由图可知小车的质量为_______。〖答案〗（1）BD（2）不需要（3）0.7222.40（4）小车未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5〖解析〗（1）A．因为有力传感器测量小车受的拉力，则不需要用天平测砂和砂桶的总质量m，选项A错误；B．需要保证细线与木板平行，这样细绳的拉力才等于小车受到的合力，选项B正确；C．需要先接通电源，再释放小车，选项C错误；D．实验中需要平衡小车所受滑动摩擦力，选项D正确。故选BD。（2）因为有力传感器测量小车受的拉力，则实验不需要使砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。（3）相邻两计数点间还有四个点未画出，则T=0.1s，C点速度为小车运动的加速度大小为（4）由图像可知，当力F增加到一定值时小车才开始有加速度，可知图线未过坐标原点的原因是小车未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；根据可得由图可知小车的质量为三、计算题（本题共3小题，其中13题12分，14题11分，15题14分，共计37分，答题时应写出必要的文字说明和过程，只写最后〖答案〗的不能得分）13.航天飞机在平直的跑道上降落，其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度v0=100m/s着陆后，立即打开减速阻力伞，以大小为a1=4m/s2的加速度做匀减速直线运动，一段时间后阻力伞脱离，航天飞机以大小为a2=2.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下。已知两个匀减速直线运动滑行的总位移x=1370m。求：（1）第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小；（2）航天飞机降落后滑行的总时间。〖答案〗（1）40m/s；（2）31s〖解析〗（1）设第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小为v1，根据运动学公式有v02-v12=2a1x1，v12=2a2x2，x1＋x2=x联立解得v1=40m/s（2）由速度与时间的关系可得v0=v1＋a1t1，v1=a2t2，t=t1＋t2联立解得t=31s14.如图所示，质低为m1=10kg的物体甲通过三段轻绳相连，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平地面上的质盘为m2=50kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°。物体甲及人均处于静止状态（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，计算时可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求：（1）求OA绳的拉力FA的大小和OB绳的拉力FB的大小；（2）要保证人不会相对于地面滑动，人与水平地面间的动摩擦因数至少是多少？〖答案〗（1），；（2）