辽宁省部分学校2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（解析版）

第1页/共1页2023—2024学年度上学期期末考试高一试题物理一、选择题（本题共12小题，共44分。其中1-8题为单选题，每小题只有一个选项符合要求，每小题3分；9-12题为多选题，每小题有多个选项符合要求，每题5分，少选得2分，多选错选不得分）1.第19届亚洲运动会于2023年9月在中国杭州举行，杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市。下列关于亚运会比赛项目的叙述正确的是（）A.决赛中陈佳鹏逆转夺冠，研究陈佳鹏的交接棒技术时可以将其视为质点B.双人10米跳台的比赛中，中国陈芋汐和全红婵组合获得冠军，若以全红婵为参考系，陈芋汐做自由落体运动C.100米蝶泳决赛选手张雨霏夺冠，赛道为50米国际标准泳道，则张雨霏全程运动的位移大小为100mD.女子100米栏决赛林雨薇跑出12秒74，夺得冠军，则林雨薇的平均速度大小一定大于亚军的平均速度大小【答案】D【解析】【详解】A．研究陈佳鹏的交接棒技术时，运动员的大小和形状不能忽略，故不能看成质点，A错误；B．以全红婵为参考系，陈芋汐处于静止状态，B错误；C．张雨霏全程往返运动的位移为0，C错误；D．夺得冠军，说明时间最短，平均速度最大，则林雨薇的平均速度大小一定大于亚军的平均速度大小，D正确。故选D。2.如图所示，一辆汽车加速通过水平弯道时，路面对汽车的摩擦力f的示意图正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】一辆汽车加速通过水平弯道时，沿切线方向的加速度与速度方向相同，垂直速度方向的加速度指向圆心，所以合加速度与速度夹角方向为锐角，则路面对汽车的摩擦力f的方向与速度夹角为锐角。故选A。3.如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面水平，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且。则下列描述正确的是（）A.A对B的压力和B对A的支持力是一对平衡力B.A可能受到3个力作用C.B可能受到4个力作用D.斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下【答案】C【解析】【详解】A．根据牛顿第三定律，A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力与反作用力，故A错误；B．对物块A受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力，A受到4个力作用，故B错误；C．对物块B受力分析，受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直向上的支持力，斜面对B有可能有静摩擦力（当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零），故B受4个力或5个力，故C正确；D．当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时，B物体有上滑的趋势，斜面对木块B的摩擦力方向沿斜面向下；当推力平行斜面方向的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时，斜面对木块B的摩擦力为零，故D错误。故选C。4.如图所示，固定在小车上的竖直杆OA与轻质杆OB用垂直纸面的光滑转轴O连接，在轻质杆B端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。当小车沿着水平桌面直线运动时两杆间夹角保持不变，下列说法正确的是（）A.小车一定向右运动B.小车一定向左运动C.小车加速度一定水平向左且等于D.轻质杆对球的力一定沿着杆由B指向O且等于【答案】D【解析】【详解】AB．由于竖直杆OA与轻质杆OB用垂直纸面的光滑转轴O连接，小球受重力和沿杆向上的作用力，小车在水平面上运动，当两杆间夹角保持不变时，小车和小球具有相同的水平向右的加速度，所以小车可能向右加速运动，也可能向左减速运动，AB均错误；C．对小球受力分析，如图根据牛顿第二定律，有解得方向水平向右，由于小车与小球加速度相同，所以小车加速度水平向右且等于，C错误；D．根据受力分析，可知轻质杆对球的力一定沿着杆由B指向O且大小为D正确。故选D。5.摄制组在某大楼旁边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示，导演在某房顶离地H处架设了滑轮（人和车均视为质点），若轨道车沿轨道水平向左运动，由于绕在滑轮上细钢丝拉动，使特技演员向上运动。若想保证特技演员在中间一段距离内匀速上升，则在这段距离对应的时间内（）A.轨道车水平向左匀速直线运动 B.轨道车水平向左加速直线运动C.轨道车水平向左减速直线运动 D.轨道车水平向左匀减速直线运动【答案】C【解析】【详解】将轨道车的速度沿绳和垂直于绳分解，如图根据速度的分解可知特技演员在中间一段距离内匀速上升，逐渐增大，则轨道车水平向左减速直线运动。故选C。6.沈阳中央公园音乐喷泉广场让百姓在炎炎夏日感受到丝丝凉意，是夏季休闲的好去处。若某喷口直径为2cm，其竖直喷射最大高度约为80m，如果不计空气阻力，试估算该喷口工作时在空中的水量相当于多少瓶500ml的矿泉水（）A.50 B.100 C.200 D.300【答案】C【解析】【详解】设喷口水的初速度为v0，水做竖直上抛运动，上升到最高点，由速度位移关系公式可得又有解得由题意可知在空中的水应是上升到最高点又从最高点下落到喷口，由速度时间公式可得可知水在空中的时间为在空中水的体积可得故选C。7.“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，人再与固定在地面上的拉力传感器相连，传感器示数为1200N。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B上升到最高位置C点，在B点时速度最大。人与装备总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的是（）A.上升过程，人的加速度先增大后减小 B.打开扣环瞬间，人的加速度大小为C.在B点，人处于超重状态 D.在C点，人处于超重状态【答案】B【解析】【详解】A．人从A点到B点过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力F减小，根据牛顿第二定律可知加速度减小，从B点到C点过程，弹性绳的拉力小于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量继续减小，弹性绳的弹力F减小，直到减小到0，根据牛顿第二定律可知加速度增大，直到增大到g，故A错误；B．固定在地面时传感器示数为T=1200N，设此时弹性绳的弹力为F，由平衡条件得打开扣环瞬间，对人列牛顿第二定律得代入数据解得故B正确；C．在B点时人速度最大，此时人所受合力为零，加速度为零，故C错误；D．在C点速度为零，有向下的加速度，人处于失重状态，不是超重状态，故D错误。故选B。8.甲、乙两同学用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。若甲乙站直后肩膀高度相同，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是（）A.轻绳的张力大小一直变大 B.轻绳的张力一直变小C.轻绳的张力先变大后变小 D.轻绳对挂钩的作用力一直变大【答案】A【解析】【详解】ABC．不计挂钩与绳之间的摩擦，则挂钩可视为“活结”。挂钩两侧绳上的拉力大小相等。甲缓慢站起至站直的过程，可视为动态平衡。设挂钩两侧轻绳的夹角为，设轻绳上的拉力为F，则由共点力的平衡可得则甲缓慢站起至低于乙的过程中，AB之间的垂直距离变大，故轻绳间的夹角先变大，先变小，轻绳的张力先变大；甲乙站直后肩膀高度相同，当甲站直时，杆水平，轻绳间夹角最大，轻绳的张力最大。所以轻绳的张力大小一直变大。故A正确，BC错误；D．把挂钩与重物看成一个整体，它们一直保持静止，所以轻绳对挂钩和重物的作用力等于挂钩和重物的重力，所以轻绳对挂钩的作用力不变，D错误。故选A。9.2020年，习近平总书记向全世界宣布中国全面脱贫，国家给中西部山区安装了很多缆车，给老百姓运送货物带去方便。如图所示，质量为M的载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为，当缆绳带动车厢以加速度a匀加速向上运动时，质量为m的货物在车厢底板中与车厢相对静止。已知悬臂竖直，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（）A.悬臂对车厢的作用力大于车厢对悬臂的作用力B.悬臂对车厢的作用力大小为)C.底板对货物的支持力大小为D.货物与车厢的动摩擦因数至少为【答案】CD【解析】【详解】AB．由牛顿第三定律可知，悬臂对车厢的作用力等于车厢对悬臂的作用力。将车厢和货物看成整体，受力分析如图由余弦定理可得故AB错误；C．对货物受力分析，如图所受由牛顿第二定律可得解得故C正确；D．设货物与车厢的动摩擦因数至少为，则有解得故D正确。故选CD。10.甲、乙两物体同时同地出发沿一直线运动，正方向相同，甲的图像和乙的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.0-6s时间内，甲、乙两物体位移大小都为零B.3-6s时间内，甲物体沿着x轴负方向运动，在6s末回到出发点C.第2s末甲乙相遇且都距出发点4mD第4s末甲乙相遇且都距出发点4m【答案】AC【解析】【详解】A．0-6s时间内，甲回到了出发点，位移为零，乙图像中面积代表位移，可知正负位移之和为零，位移为零，故A正确；B．甲图像斜率代表速度，3-6s时间内，甲的斜率先负后正，先沿负方向后沿正方向运动，故B错误；C．前2s内甲的位移为4m，乙的位移两物体从同一位置同一方向运动，第2s末甲乙相遇且都距出发点4m，故C正确；D．2-4s内，甲位移为乙的位移所以第4s末甲乙未相遇，故D错误。故选AC。11.如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一个质量为m的球B；现用一水平拉力缓慢地拉起球B，使细线与竖直方向成角，已知环A始终保持静止，重力加速度为g。（取，）则此时（）A.水平拉力F的大小为 B.横杆对环的支持力大小为C.横杆对环的摩擦力大小为 D.细绳的拉力大小为【答案】ACD【解析】【详解】AD．取小球为研究对象进行受力分析，受到拉力F、重力G、细线拉力，如图所示由受力平衡可得，联立解得，故AD正确；BC．取A、B组成的系统为研究对象，受到总重力、支持力、水平拉力和静摩擦力，如图所示根据受力平衡可得故B错误，C正确。故选ACD。12.如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量分别为3m、m的物体A、B（A物体与弹簧拴接），弹簧的劲度系数为k，初始时两物体均处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体B上，使物体A、B开始向上一起做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离，重力加速度为g，则关于此过程说法正确的是（）A.施加拉力后的瞬间，A、B间的弹力大小为B.AB分离瞬间弹簧弹力大小为C.拉力F的最小值为D.拉力F的最大值为【答案】AB【解析】【详解】A．物体施加拉力之前，整体受力平衡，根据平衡条件，有施加瞬间，物体A、B开始向上一起做加速度大小为的匀加速直线运动，对整体，根据牛顿第二定律解得施加拉力的大小为对，根据牛顿第二定律解得A、B间的弹力大小为故A正确；B．分离时，物体A、B之间作用力为0，对A，根据牛顿第二定律解得AB分离瞬间弹簧弹力大小为故B正确；C．最开始，弹簧向上弹力最大时，施加拉力最小，故C错误；D．AB分离瞬间，物体A、B之间作用力为0，最大，对，根据牛顿第二定律解得故D错误。故选AB。二、实验题（本题共2小题，共14分）13.实验小组做“研究两个互成角度力的合成规律”实验，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和弹簧测力计等。步骤如下：a.在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮条一端固定在木板上的A点，另一端拴两根细绳套。b.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋结点到达某一位置，记为O；同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数和；c.用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉橡皮筋，使橡皮筋结点到达同一位置O，记录此时细绳的方向和测力计的示数F；d.改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验e.比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力，根据实验得出结论。（1）实验小组对他们实验方案有以下几点认识，其中正确的是______；A.拉橡皮条的细线稍微长一些，以便更准确的测量拉力方向B.拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C.当把结点拉到达某一设定位置O点时，拉力和的夹角越大越好D.在每组实验中O点位置可以改变（2）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图所示，其示数为______N。（3）如图所示，如果开始两弹簧测力计的夹角大于，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿顺时针方向缓慢转动，则关于弹簧测力计B、C读数的变化情况可能正确的是______.A.弹簧测力计B的读数先增大后减小，弹簧测力计C的读数减小B.弹簧测力计B的读数先减小后增大，弹簧测力计C的读数增大C.弹簧测力计B的读数增大，弹簧测力计C的读数先增大后减小D.弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先减小后增大【答案】①.AB##BA②.2.10③.D【解析】【详解】（1）[1]A．为了准确记下拉力的方向，采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故A正确；B．合力、分力需控制在同一平面内，故拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故B正确；C．当把结点拉到达某一设定位置O点时，拉力和的夹角越大，根据平行四边形定则可知夹角太大将会导致合力过小，实验误差较大，故C错误；D．每组实验中需保证两次拉橡皮条的作用效果相同，在每组实验中O点位置需相同，故D错误。故选AB。（2）[2]弹簧测力计C的示数为（3）[3]如果开始两弹簧测力计的夹角大于，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计C沿顺时针方向缓慢转动，做出力的图示。可知弹簧测力计B的读数减小，弹簧测力计C的读数先减小后增大。故选D。14.如图1为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置，用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，滑轮及细绳的质量忽略不计。（1）此实验中正确的操作是______A.实验需要用天平测出砂和砂桶的质量mB.实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源D.为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M（2）实验中得到一条纸带如图2所示，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为50Hz，小车的加速度大小为______（结果保留三位有效数字）。（3）孙华同学没有平衡摩擦力，其他操作都正常，他以小车的加速度a为纵坐标，力传感器的示数F为横坐标，画出的图线如图3所示，斜率为k，横轴截距为，则小车的质量大小为______，小车所受阻力大小为______。【答案】①.B②.2.40③.④.【解析】【详解】（1）[1]AD．实验中由于有力传感器测量小车受的拉力，则不需要用天平测出砂和砂桶的质量m，也不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，选项AD错误；B．实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，选项B正确；C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，选项C错误；故选B。（2）[2]相邻计数点间有4个点未画出，则T=0.1s小车的加速度大小为（3）[3][4]由牛顿第二定律可知解得由图像可知解得，三、计算题（本题共3小题，共42分）15.春节期间，中国有长辈给小朋友压岁钱的习俗，为了增添年味，现在发压岁钱的方式也是越来越有趣，其中有一种叫做“滚钱”，具体操作是在桌面放置不同金额的纸币，瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额，如左图所示。为了便于分析，我们用右图来描述这个模型，滚瓶从水平桌面上O点出发，途中经过A、B、C、D、E，5个放钱的位置，A、B、C、D、E相邻两个位置的距离均为0.2m，滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱，滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶（可视为质点）从O点出发后做匀减速直线运动，小明同学在O点以推出滚瓶，最后滚瓶刚好停在E处，已知滚瓶在D和E之间滚动的时间为1s，则求：（1）滚瓶运动至D点时的速度大小以及OA两点间的距离；（2）若小明以0.8m/s的速度将滚瓶从O点推出，滚瓶最终将停在何处。【答案】（1）0.4m/s；0.45m；（2）停在BC之间【解析】【详解】（1）根据平均速度公式可得式中，解得运用逆向思维，设加速度大小为a，由速度与时间的关系式有解得由匀变速直线运动位移速度公式解得则有解得（2）若以的速度推出滚瓶，则有解得滚瓶运动的最大位移为而可知小明以0.8m/s的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在BC之间。16.如图所示，质量的物块A悬挂在绳OP和OQ的结点O上，OP绳水平，OQ绳与竖直方向的夹角为53°，并跨过光滑轻质定滑轮与质量为的物块B相连，斜面体C质量、倾角为37°，斜面体C及物块A、B均保持静止。已知，，g取。求：（1）物块B所受的摩擦力大小及方向；（2）斜面体C对地面的压力与摩擦力。【答案】（1），方向沿斜面向下；（2）压力为180N，方向竖直向下，对地面的摩擦力40N，