广东省广州市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

广东省广州市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、单项选择题（共8题，每题3分，共24分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分。）1．下列说法正确的是（）A．百米赛跑中，运动员冲过终点时可以看成质点B．在同一粗糙的接触面，物体所受的压力越大，其受的摩擦力也越大C．人站在平地俯身推桌子，桌子不动，人却往后滑动，是因为人与桌子之间的推力大于人与地面的最大静摩擦力D．一滴雨滴竖直匀速下落时处于完全失重状态2．如图甲所示，一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线游离池塘边缘，全过程中小鱼的v-t图像如图乙所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是（）A．0～t2内小鱼的位移最大B．t4时刻小鱼受到的合力为0C．在t4～t5内，小鱼的加速度与速度方向相同D．小鱼在0～t1内的加速度方向与t3～t5内的加速度方向相同3．如图甲、乙是生活中两种不同的背包方式。假设每条背包带均在竖直面内。甲中背包带拉力为T，对人的肩部的作用力设为F1；乙中的背包带与竖直方向的夹角为θ(如图)，其背包带对人肩部的作用力设为F2。若两种情况所背的包重力均为G，不考虑背包带质量和背包跟人体间的摩擦，下列关系正确的是（）A．F1<F2 B．F1>F2 C．T<0.5G D．T=0.5G4．某同学站在力传感器上连续做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如图所示。下列说法中正确的是（）A．A点对应人处于失重状态B．B点对应人在站起阶段C．C点对应人正在蹲着不动D．图中表示同学完成了两次“下蹲-站起”5．如图，用磁扣将卡纸“吸”在黑板上并处于静止状态．下列说法中正确的是（）A．卡纸一共受到4个力的作用B．磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向上C．卡纸与黑板的摩擦力跟卡纸的重力大小相等D．黑板对卡纸的作用力方向与黑板面不垂直6．如图所示，水平传送带L=3m，沿顺时针方向以v0=5m/s的速度转动。某时刻将一质量为m=0.5kg的小煤块无初速度轻放到传送带的左端，已知小煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。以下说法正确的是（）A．小煤块在传送带上运动的时间为1.2sB．小煤块在传送带上运动的时间为1.0sC．v0越大，小煤块在传送带上运动时间越长D．v0越大，小煤块在传送带上的划痕越长7．开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。如图所示，一辆出租车在平直公路上以v0＝20m/s的速度匀速行驶，此时车的正前方x0＝63.5m处有一辆电动车，正以v1＝6m/s的速度匀速行驶，而出租车司机此时开始低头看手机，4s后才发现危险，司机立即刹车，加速度大小为5m/s2。若从司机发现危险开始计时，下列说法正确的是（）A．发现危险时两车相距56mB．出租车经过4.6s撞上电动车C．出租车经过5s撞上电动车D．若刹车时电动车以9m/s2加速，可避免被撞8．如图甲所示，劲度系数k=500N/m的轻弹簧，一端固定在倾角为37°的带有挡板的光滑斜面体的底端，另一端和质量mA的小物块A相连，质量为mB的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动，稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下，稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，已知mB=2kg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（）A．a0=6m/s2B．mA=3kgC．AB分离时弹簧处于压缩状态D．AB分离时物块A受到斜面的弹力为12.5N二、多项选择题（共4题，每题6分，共24分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分。）9．如图，足球场上，某运动员进行“边路突破”训练，沿边线将足球向前踢出，为控制足球，又向前追赶足球，下列v-t和s-t图像能大致反映此过程的是（）A．A B．B C．C D．D10．图1是工人把货物运送到房屋顶端的场景，简化图如图2所示，绳子跨过定滑轮拉动货物A，沿倾角为θ的玻璃棚缓慢向上移动，忽略货物所受摩擦阻力，则下列说法正确的是（）A．货物A对玻璃棚的压力越来越小 B．货物A对玻璃棚的压力越来越大C．绳子的拉力越来越大 D．绳子的拉力先减小后增大11．测试人员对某型号无人机做性能测试实验，质量为m的无人机其最大升力为其自身重力的2倍，在地面从静止开始以最大升力竖直上升，上升t时间关闭发动机，上升到最高点后调整机身使无人机做水平向右的匀加速直线运动。已知无人机运动过程中受到的阻力恒为其重力的0.2倍，方向与速度方向相反，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．上升过程中，加速与减速的加速度之比为3：2B．上升过程中，加速与减速的位移之比为3：2C．水平加速时，升力水平向右D．水平加速时，升力大小大于mg12．如图，倾角θ=30°的斜面体静止在粗糙地面上，斜面体上表面光滑。质量均为m的木块BC通过轻质弹簧连接，木块AB通过轻绳绕过光滑定滑轮连接，弹簧、轻绳均与斜面平行，整个系统静止，重力加速度为g，斜面始终不动。下列说法正确的是（）A．木块A的质量为2mB．若剪断细线，则剪断瞬间，木块B、C的加速度大小分别为g和0C．若剪断弹簧，则剪断瞬间，木块A的加速度大小为0.25gD．若剪断弹簧，则剪断前后瞬间地面对斜面体的摩擦力不变三、非选择题（共52分）13．某学习小组“探究两个互成角度的力的合成规律”。图甲中，橡皮条的一端连着轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的长度为GE。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉住小圆环，使小圆环处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。（1）关于本实验，下列说法正确的有。A．不需要记录甲图中E点的位置B．乙图中，实验时两细绳必须垂直C．应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向

D．乙图和丙图中小圆环都处于O点表明：图中F单独作用的效果与F1和F（2）丙图中，弹簧测力计的示数如右侧放大图所示，读数F=N。（3）若乙图中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.00N、F2=4.00N，且F1、F2的夹角为锐角，则（填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测出F114．某校物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时，小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小，所有滑轮的质量以及与转轴间的摩擦忽略不计，实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。（1）实验中正确的做法是____（填正确答案标号）。A．垫高木板的右端平衡摩擦力B．砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量MC．开始实验时，应先接通电源，打点稳定后再释放纸带D．用天平测出砂和砂桶的质量（2）某次实验中，李同学从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=m/s2（结果保留2位有效数字）。

（3）改变砂桶质量，多次实验记录小车加速度a与传感器拉力F，作a－F图像如图所示，其中图线的斜率为k。下列说法正确的是（）A．图像不过原点因为砂桶质量没有远小于小车质量B．图像不过原点因为平衡摩擦力时木板垫得过高C．小车质量为1D．小车质量为2（4）陈同学在使用同一装置做后续实验时，发现力传感器损坏，因此改变了实验方案，利用上述装置进行了新的探究，步骤如下：

①测出砂和砂桶的总质量m，并记录对应的小车运动时的加速度a；

②改变m，重复步骤①，得到多组m、a的数据；

③以a为纵轴，m为横轴作出的a-m图像，发现图像为曲线，为了得到两者的线性关系，陈同学整理公式，发现以1a为纵轴，以为横轴，便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b，则还可以求得当地的重力加速度大小为15．如图所示，汽车挡风玻璃视为平面，与水平方向成θ=45°。已知小盒子与挡风玻璃间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g，设最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力，sin45°=。求：（1）将小盒子静止放置在挡风玻璃上，刚释放时小盒子的加速度大小？（2）小盒子在运动中受到空气阻力，其大小F＝kv(v为车速，k为常数)，方向与车运动方向相反。当汽车以速度v0水平匀速行驶时，小盒子恰好没下滑，则k的值是多少？16．如图，四人双桨赛艇比赛中，运动员用双桨同步划水使赛艇沿直线运动。运动员每次动作分为划水和空中运桨两个阶段。假设单个运动员划桨提供的动力为F0=250N，划水和空中运桨用时分别为t1=0.8s和t2=0.6s，赛艇（含运动员、双桨）的总质量为M=300kg，受到的阻力恒定f=400N。若运动员划艇最大速度可达v=5.4m/s。在两次常规训练中，一次是四个运动员同时划桨，另一次是两个运动员为一组划桨，并且当一组运动员划桨结束时，另一组立马开始划桨，使划艇始终处于划桨状态。训练从静止出发，试通过计算分析两次训练，哪种更容易达到最大速度。17．一质量为5m的羽毛球筒长为L，羽毛球的高度为d=L（1）如图甲，手握球筒施加竖直向下的恒力F=2mg使球和球筒由静止开始运动，求球筒落地前羽毛球受到的摩擦力f0；（2）如图甲，若球筒开口端距地面起始高度为h1，手对球筒施加竖直向下的恒力F=2mg由静止开始运动，球筒以一定速度撞击桌面后立即静止，而羽毛球球头恰好能碰到桌面(图乙)，求h1；（3）如图丙，让球筒开口朝下从离地h2高处由自由下落，球筒撞击地面立即反弹，反弹速率不变。当球筒第一次到达最高点时，羽毛球头刚好滑出球筒，求h2。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、运动员冲过终点时成绩与接触位置有关，不能把运动员作为质点，所以A错；

B、当物体与接触面没有相对滑动时，物体不受摩擦力的作用，所以B错；

C、人运动是由于人受到的推力大于人与地面之间的滑动摩擦力，所以C对；

D、雨滴匀速下落时加速度为0所以不处于失重状态，所以D错；

正确答案为：C。

【分析】运动员冲过终点时不能把运动员作为质点；当物体与接触面没有相对滑动时，物体不受摩擦力的作用；人运动是由于受到的推力大于滑动摩擦力；雨滴匀速下落不属于失重状态。2．【答案】C【解析】【解答】A、小鱼在t4时刻速度等于0则小鱼此时的位移最大，所以A错；

B、当小鱼在t4时刻加速度不等于0则合力不等于0，所以B错；

C、在t4-t5时间内小鱼做加速运动，则加速度方向与速度方向相同，所以C对；

D、根据图线斜率代表加速度，则小鱼在0-t1内加速度方向与t3-t5内的加速度方向相反，所以D错；

正确答案为C。

【分析】利用图线面积可以判别小鱼位移的大小；利用图线斜率可以判别加速度的大小及方向，进而判别小鱼合力的大小；利用加减速可以判别速度和加速度的方向是否相同。3．【答案】A【解析】【解答】AB、甲图中，根据背包的平衡方程有F乙图中，根据平衡方程有F所以F所以A对B错；

CD、根据力的合成有2T则T>所以CD错误；

正确答案为A。

【分析】利用平衡方程可以比较背包带对背包的作用力大小；利用力的合成可以判别背包带拉力的大小。4．【答案】B【解析】【解答】A、如图所示可以判别A位置支持力大于重力所以A点处于超重状态，所以A错；

B、由于从A到B先超重后失重所以B对应人站起的阶段，所以B对；

C、由于AB过程人处于起立阶段，所以C点对应人站着不动的阶段，所以C错；

D、图中出现一次起立和一次下蹲的过程，所以D错；

正确答案为B。

【分析】利用支持力和重力比较可以判别超重与失重；利用最初超重与失重的顺序可以判别人处于起立阶段；利用超重与失重的次数可以判别下蹲和起立的次数。5．【答案】D【解析】【解答】A．卡纸受重力、黑板弹力、磁扣弹力、黑板摩擦力、磁扣摩擦力，共5个力，A不符合题意；B．磁扣所受摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，根据牛顿第三定律，磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向下，B不符合题意；C．卡纸与黑板的摩擦力跟卡纸和磁扣的总重力相等，C不符合题意；D．黑板对卡纸有垂直黑板的弹力和沿黑板向上的摩擦力，则黑板对卡纸的作用力方向斜向上，与黑板不垂直，D符合题意。故答案为：D。

【分析】．磁扣所受摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向下。磁扣对黑板没有弹力，因为它们没有直接接触。6．【答案】D【解析】【解答】AB、根据牛顿第二定律可以求出煤块的加速度为a=μg=5若煤块与传送带共速时，根据速度公式可以求出煤块加速的时间为t根据位移公式可以求出煤块加速的位移为x则接下来煤块做匀速直线运动，则接下来匀速运动的时间为t则煤块运动的总时间为t=所以AB错误；

C、当v0越大时，煤块可能一直做匀加速直线运动，所以煤块此时运动的时间最短，所以C错；

D、划痕为传送带运动的路程与煤块运动的位移之差，当传送带的速度越大，传送带转过的路程越大，则划痕越大，所以D对。

正确答案为D。

【分析】利用牛顿第二定律可以求出煤块加速度的大小，结合速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出加速的位移，结合匀速直线运动的位移公式可以求出匀速运动的时间；当传送带速度越大时，煤块加速的时间越长则再传送带运动的时间越短；利用传送带的路程与煤块位移的大小可以判别划痕的大小。7．【答案】D【解析】【解答】A、在前4s内，出租车和电动车做匀速直线运动，根据位移公式可以得出4s内两车运动的位移差为∆x=则两车此时的距离为s所以A错；

BC、接下来司机开始减速，当出租车撞上电动车时，根据位移关系有s则可以求出t所以BC错误；

D、当电动车以9m/s2，则根据速度公式有v可以求出运动的时间为t结合位移公式可以求出两车之间位移差为s则两车可以避免碰撞，所以D对；

正确答案为D。

【分析】利用匀速直线运动可以求出前4s内位移的大小，进而求出两车之间的距离；利用两车的位移公式可以求出两车碰撞所花的时间；利用速度公式可以求出两车速度相等的时刻，结合位移公式可以求出两车之间的距离。8．【答案】D【解析】【解答】AC、当A与B要分离时，根据牛顿第二定律可以求出B的加速度为a由于此时A和B加速度相同，所以AB之间弹力等于0，则a所以AC错误；

B、当x=3.6cm时，a=0，则根据AB的平衡方程有(则可以得出m所以B错；

D、根据牛顿定律可以求出A受到斜面的弹力为N正确答案为D。

【分析】利用AB分离时B的牛顿第二定律可以求出B的加速度大小；结合AB加速度相同可以判别此时A受到弹簧弹力等于0；利用AB的平衡方程可以求出此时弹簧形变量的大小；结合A的平衡方程可以求出斜面对A的弹力大小。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB、运动员将足球向前踢出，由于地面有阻力作用，足球做匀减速运动，运动员向前追赶做加速运动，故A正确，B错误；

CD、s-t图像的斜率表示速度，足球做减速运动，运动员做加速运动，且踢球时两者在同一位置，故C正确，D错误。

故答案为：AC。

【分析】明确足球和运动员在球场上的运动情况，追上时两者的运动位移相等，v-t图像与时间轴所围面积表示位移。10．【答案】A,C【解析】【解答】A缓慢上升，根据A的平衡方程有T随着a角不断增大，则绳子拉力不断增大，则玻璃棚对货物A的支持力不断减小，根据牛顿第三定律则货物A对玻璃棚的压力不断减小，则AC正确，BD错误；

正确答案为AC。

【分析】利用货物的平衡方程结合牛顿第三定律可以判别绳子拉力及货物对玻璃棚的压力大小变化。11．【答案】A,D【解析】【解答】A、无人机加速上升的过程中，根据牛顿第二定律可以求出加速上升的加速度为a无人机做减速上升的过程中，根据牛顿第二定律可以求出加速度为a则加速过程和减速过程的加速度之比为：2：3，所以A对；

B、根据速度位移公式v2=2as可以求出加速与减速的位移之比为：2：3；所以B错；

CD、当水平加速时，竖直方向升力分力与重力平衡，所以升力方向倾斜向右，则升力的大小大于重力，所以C错D对；

正确答案为AD。12．【答案】B,C,D【解析】【解答】A、当系统静止时，根据A的平衡方程可以求出绳子拉力为T=根据BC的平衡方程可以得出T=2mg所以A的质量为m所以A错；

B、绳子根据C的平衡方程可以求出弹簧的弹力为F=mg当剪断细绳时，根据牛顿第二定律可以得出B的加速度为a由于C受力不变所以C瞬间的加速度等于0，所以B对；

C、当剪断弹簧时，根据AB整体的牛顿第二定律有a=所以C对；

D、当剪断弹簧前后，BC对斜面的压力不变，则地面对斜面体的摩擦力保持不变，所以D对；

正确答案为BCD。

【分析】利用A和BC的平衡方程可以求出A的质量大小；利用A和C的平衡方程可以求出绳子拉力和弹簧弹力的大小，结合牛顿第二定律可以求出断开绳子后弹簧后木块加速度的大小；利用斜面的平衡方程可以判别地面对斜面体的摩擦力大小。13．【答案】（1）AD（2）3.70（3.68～3.72）（3）不能【解析】【解答】（1）实验只需要记录结点O位置，不需要记录E点位置，所以A对；实验中两个拉力方向不需要垂直，所以B错；在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向会导致实验误差较大，所以C错；当圆环位置都处于O点处则两次实验效果相同，所以D对；

正确答案为AD。

（2）已知弹簧测力计的分度值为0.1N，则弹力的读数为3.70N；

（3）由于两个分力的夹角为锐角，所以合力的大小为F>所以不能用一个量程为5N的弹簧测力计进行测量。

【分析】（1）实验只需要记录结点O位置，不需要记录E点位置；实验中两个拉力方向不需要垂直；在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向会导致实验误差较大；当圆环位置都处于O点处则两次拉力实验效果相同；

（2）利用弹簧测力计的分度值可以得出弹力的大小；

（3）利用力的合成可以判别合力的大小进而判别不能使用量程为5N的弹簧测力计测量。14．【答案】（1）A；C（2）0.93（3）B；D（4）1m；【解析】【解答】（1）实验利用拉力为小车的合力则需要平衡摩擦力，所以A对；实验直接测量拉力的大小所以不需要砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量M，也不需要使用天平测出砂和砂桶的质量，所以BD错误；实验开始时应该先接通电源后释放纸带，所以C对；

故选AC。

（2）根据逐差法可以求出小车的加速度大小为

a=16.36-6.32-6.324×0.12×0.01m/s2=0.93m/s2

（3）图像没有经过原点，且F=0时小车具有加速度，则为平衡摩擦力过度，所以B对A错；根据牛顿第二定律有

a=2Fm

则小车的质量为

m=2k

所以BD对；

（4）根据重物的牛顿第二定律有

m×2a=T-mg

根据小车的牛顿第二定律有

Ma=2T

联立可以得出

1a=15．【答案】（1）由牛二可得mgsin45°-μmgcos45°=ma得a=g（2）对小盒子受力分析如图所示，建立坐标系，则有mgsin45°=Fcos45°+fmgcos45°+Fsin45°=N其中f=μNF=kv0联立解得k=【解析】【分析】（1）盒子做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；

（2）当盒子恰好做匀速直线运动时，利用盒子的平衡方程结合阻力的表达式可以求出k值的大小。16．【答案】设四人同时划桨时加速度大小为a1，没有划桨时加速度大小为a2，由牛二得4F0-f=Ma1f=Ma2解得a1=2m/s2a2=m/s2对于第一次训练，加速时速度增加量为△v1=a1