广西北海市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

广西北海市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、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，只有一项是符合题目要求的．1．搭载神舟号载人飞船的运载火箭点火发射，约577秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道．飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，航天员开启天和核心舱舱门进入天和核心舱．下列说法正确的是（）A．航天员观察在太空中进行对接的空间站，可把空间站看作质点B．高速飞行的空间站和飞船在实施对接后，以空间站为参考系时飞船是运动的C．飞船与空间站组合体在太空中运动的位移大小一定小于路程D．577秒表示的是时间，秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一2．北京大学著名物理学家赵凯华教授曾经说过这样一句话：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”关于速度、加速度，下列说法正确的是（）A．汽车的速度越大，速度变化就越大，加速度也越大B．火箭发射的瞬间速度为零，加速度也为零C．飞机具有向东的加速度，它不可能向西运动D．蹦床运动员竖直上升到最高点时，速度为零，加速度不为零3．2023年9月21日，天宫课堂第四课按时在中国空间站开课．在奇妙的“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗实心水球，桂海潮站在空间站地板上用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开．则下列说法正确的是（）A．被弹开的水球惯性增大B．水球在空间站中处于完全失重状态C．桂海潮对地板的压力大小等于自身重力大小D．桂海潮对地板的压力大小大于自身重力大小4．中国的农历新年家家户户会挂上喜庆的大红灯笼，用来增加节日喜庆的气氛．现用一根轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼，如图所示．静止时形成的△OAB为等边三角形．若某时刻剪断轻绳，则此瞬间灯笼的加速度大小为（已知重力加速度为g）（）A．36g B．33g C．5．用直升机运送赈灾物资，到达空投点时悬停在离地180m的空中，从直升机向地面由静止释放救灾物资，不计空气阻力，物资均视为质点，重力加速度g=10m/s2．则救灾物资落地前1sA．50m B．55m C．60m D．65m6．将三个完全相同的轻质弹簧按照图甲、乙、丙三种方式悬挂质量均为m的重物（弹簧均处在弹性限度内）处于静止状态，绳、滑轮的质量以及一切摩擦阻力均不计，此时图甲、乙、丙中弹簧的长度分别记为L1甲乙丙A．L1<L2=L3 B．7．甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的位移一时间图像如图所示，甲图线为过坐标原点的倾斜直线，乙图线为x=2A．在t=5s时，甲、乙两质点速度相等B．乙运动的加速度大小为0C．在0∼5s内，甲、乙在t=2.D．在0∼5s内，甲、乙相距的最大距离为2m二、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．如图所示，把质量一定的铅球夹在倾斜木板AB和竖直木板CD之间，倾斜木板AB与竖直方向的夹角为θ，不计摩擦，在缓慢转动木板AB减小θ的过程中，铅球始终保持静止，则（）A．铅球受到的合力一直为零 B．两木板对铅球的作用力减小C．木板AB对铅球的作用力将增大 D．木板CD对铅球的作用力不变9．如图所示是一种“鱼虾自动分离装置”的简化结构图，此装置可以实现机械化分离鱼和虾．分离器出口在倾斜传送带中段适当位置正上方一定高度，鱼虾下落到传送带时均有沿斜面向下的初速度，最终虾均能被传送至下端收集箱中，鱼均能被传送到上端收集箱中，已知传送带与水平面间夹角为θ，始终以恒定速率顺时针转动．则下列说法正确的是（）A．鱼和虾在传送带上运送的过程所受的摩擦力方向始终沿斜面向上B．虾在传送带上做加速直线运动，鱼在传送带上做减速直线运动C．虾与传送带间的动摩擦因数有可能小于tanθD．鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于tanθ10．如图甲所示，水平桌面上静置有一算盘，中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动，使用时发现最左侧杆上有一颗算珠静止于“未归零”位置，在t=0时刻对该算珠施加沿杆方向的力F=0.12N使其由静止开始运动，经0.15s撤去F，此后再经0.甲乙A．杆长9cmB．算珠与杆间的动摩擦因数为0.2C．算珠的质量为30gD．若不撤去F，则算珠在0.三、非选择题：本题共5小题，共54分．11．某同学做“验证互成角度的两个力合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．请回答下列问题：甲乙丙（1）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，乙图中F1、F（2）本实验采用的科学方法是____．A．理想实验法 B．等效替代法C．控制变量法 D．建立物理模型法（3）实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的是____．A．橡皮条沿同一方向伸长同一长度B．橡皮条沿同一方向伸长C．橡皮条伸长到同一长度D．两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力（4）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为N．12．“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．小车后面固定一条纸带，穿过打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小．甲乙丙（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行．这样做的目的是____（填字母代号）．A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰B．在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动（2）实验中（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量．（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度．已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．由图数据可求得：打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是____．A．钧码质量没有远小于小车质量B．平衡摩擦力时木板倾角过大C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力13．摸高是指跳起来摸想要触碰到的目标，这有助于青少年长高．某同学质量为m=40kg，原地静止站立（不起跳）摸高为2.00m，纵跳摸高中，他先下蹲，重心下降0.4m，经过充分调整后，发力跳起后的摸高为2.（1）该同学离开地面时瞬间的速度大小；（2）该同学起跳前蹬地过程的加速度大小；（3）该同学起跳前蹬地过程中对地面的平均压力大小．14．如图所示，轻绳一端固定在竖直杆上的A点，另一端跨过光滑定滑轮B与静止在粗粘水平地面上质量为M=33kg的物体相连，在定滑轮与A点间的绳上放一轻质光滑小动滑轮O（图中未画出），并在其下方悬挂一质量为m=5kg的小桶，整个装置处于静止状态，此时定滑轮两侧的轻绳与水平方向间的夹角分别为α=30°、β=37°．已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/（1）求此时物体对水平地面的压力和摩擦力的大小；（2）若往桶中缓慢加沙子，仍使物体始终保持静止，求能加入的沙子的最大质量．15．如图所示，质量为M的长木板静止在粗糙水平地面上，一个质量m=3kg的物块（可视为质点）在某一时刻以v0=3m/s的水平初速度从木板的左端滑上木板，经t1=2s时间后两者恰好达到共同速度，此时开始对木板施加方向水平向右的恒力F=8.25N的作用，又经过（1）物块滑上长木板达到共速前，物块与长木板各自的加速度大小；（2）长木板的质量M以及两者共速瞬间物块离长木板左端的距离；（3）恒力F开始作用到物块从木板左端滑出所经历的时间t2

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.对接过程中，空间站的体积和大小不可忽略，不能看作成质点，A不符合题意；

B.实时对接时，空间站和飞船要保持相对静止，故以空间站为参考系飞船是静止的；B不符合题意；

C.飞船与空间站在太空中做曲线运动，位移大小一定小于路程，C符合题意；

D.时间是基本基本物理量，秒为基本物理量的国际单位，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用质点的定义和特点判断物体是否可看作质点。2．【答案】D【解析】【解答】A、汽车的速度越大，速度变化不一定越大，加速度也不一定越大，A错误。

B、火箭发射的瞬间速度为零，加速度不为零，B错误。

C、飞机具有向东的加速度，可能向西做减速运动，C错误。

D、蹦床运动员竖直上升到最高点时，速度为零，加速度为重力加速度，D正确。

故答案为：D

【分析】物体的加速度与速度之间没有直线关系，蹦床运动员运动到最高点时，速度为零，合力不为零，则加速度不为零。3．【答案】B【解析】【解答】A.惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，A不符合题意；

B.水球在空间站中处于完全失重状态，故稍微施加外力会使水球改变运动状态，B符合题意；

CD.航天员处于失重状态，对地板的压力为零，CD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】利用完全失重状态的特点可得出结论。4．【答案】B【解析】【解答】灯笼处于平衡状态时，对灯笼进行受力分析，弹簧弹力与绳拉力大小为F剪断轻绳，灯笼受重力与弹簧弹力，合力与绳的拉力等大反向，故加速度为a=B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】利用共点力的平衡可求出绳的拉力大小，结合弹簧弹力的延时性，根据牛顿第二定律可求出加速度的大小。5．【答案】A【解析】【解答】可知物资做自由落体运动，下路时间有t=落地前1s内位移x释放第1s内的位移为x则位移之差∆x=故选A。

【分析】利用自由落体运动的特点，根据位移时间关系式可求出位移的大小与位移差值。6．【答案】A【解析】【解答】弹簧弹力与弹簧伸长量成正比，甲图中，弹簧弹力为F图乙中，弹簧弹力F图丙中，弹簧弹力大小F故LA符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】利用共点力的平衡可求出弹簧弹力的大小，进而可比较弹簧长度关系。7．【答案】C【解析】【解答】A.t=5s时，甲乙两图像斜率不相同，故速度不想等，A不符合题意；

B.根据乙图像x=可知a=B不符合题意；

C.结合图像，甲做2m/s2的匀速直线运动，乙做初速度为零，加速度为0.8m/s2的匀加速直线运动，故当甲乙速度相同时，相距最远，有2=0.8t，t=2.5s，C符合题意；

D.甲乙相距的最大距离为∆x=2×2.5-D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用位移时间图像斜率特点可求出速度关系；根据匀变速直线运动位移时间关系式可求出质点加速度大小；追击相遇过程中速度相同时相距最远。8．【答案】A,C【解析】【解答】A.在缓慢转动过程中，铅球始终保持静止，故铅球所受到的合力一直为零，A符合题意；

B.两木板对铅球的作用力与重力大小相等，故作用力不变，B不符合题意；

CD.根据木板物体所受重力和木板对球的作用力构成首尾相接的矢量三角形特点，随着角度减小，木板AB对小球的力将增大，木板CD对小球的力将增大，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】利用物体所受力构成的矢量三角形特点，结合共点力的平衡，可求出力的变化情况。9．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.鱼和虾刚落到传送带时有沿斜面向下的速度，故受到沿斜面向上的滑动摩擦力，当速度与传送带相同时，鱼和虾由于重力沿斜面分力的作用效果，也会有相对于传送带向下运动的趋势，故所受摩擦力方向始终沿斜面向上，A符合题意；

B.虾被传送带传送至下端，故虾在线传送带上可能向下做匀加速直线运动，可能做匀速运动；鱼最终能传送至上端收集箱，故鱼先沿斜面向下做匀减速运动，然后沿传送带向上做匀速运动，B不符合题意；

C.虾沿传送带做匀加速直线运动时，动摩擦因数小于tanθ，沿传送带向下做匀速运动时，动摩擦因数等于tanθ，C符合题意；

D.鱼最终能传送至上端收集箱，故鱼先沿斜面向下做匀减速运动，然后沿传送带向上做匀速运动，故鱼与传送带的动摩擦因数一定大于tanθ，D符合题意。

10．【答案】B,C【解析】【解答】A.由速度时间图像与时间轴围成的面积可得，杆长4.5cm，A符合题意；

B.在0.15s后，撤去外力F，算珠只受滑动摩擦力，有μmg=ma加速度大小为2m/s2，故动摩擦因数为0.2，B符合题意；

C.在0～1.5s内，由牛顿第二定律有F-μmg=ma可得质量为30g，C符合题意；

D.可知，若不撤去F，则算珠一直做匀加速直线运动，由x=可知t=D不符合题意；

故答案为：BC。

【分析】利用位移时间图像特点可求出物体位移和速度大小；根据牛顿第二定律可求出物体加速度大小11．【答案】（1）F（2）B（3）A（4）2.75（2.73～2.77均可）【解析】【解答】（1）由图可知，力F为平行四边形作图得到的，不是由弹簧测力计直接测得的；

（2）本实验利用等效替代的思想，采用等效代替法；

（3）ABC.实验中，要求前后拉动橡皮绳到同一结点O，需要将橡皮条沿同一方向伸长同一长度，A符合题意，BC不符合题意；

D.分力大小之和与合力的大小不一定相等，D不符合题意。

故答案为：A。

（3）由弹簧测力计示数可知大小为2.75N。

【分析】（1）利用平行四边形定则作图得到的合力为理论值；（3）利用实验原理可判断实验操作的可行性。12．【答案】（1）B（2）不需要（3）0.76；2.0（4）B【解析】【解答】（1）ABCD.调整定滑轮的高度，目的是为了平衡小车运动过程中的摩擦力，使小车所受绳的拉力等于小车所受的合力，使小车做匀加速直线运动，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

（2）实验中，拉力传感器能够测量小车所受的拉力大小，故不需要满足所挂勾码质量远小于小车质量；

（3）C点瞬时速度的大小为v小车做匀加速运动的加速度大小为a=（4）由图可知，拉力为零时加速度为不零，故平衡摩擦力时木板倾角过大，导致小车自由下滑做加速运动。

【分析】（1）利用实验原理可得出实验步骤的可行性；（3）利用瞬时速度和加速度的求解表达式，结合纸带的特点，可求出大小；（4）根据加速度与力的关系图像，结合实验原理可得出结论。13．【答案】（1）解：该同学离开地面后做竖直上抛运动，由运动学规律得v离开地面时的速度v=（2）解：在起跳过程中，根据速度位移公式可知v解得a=（3）解：对该同学，根据牛顿第二定律可知F−mg=ma解得F=900N由牛顿第三定律可知对地面的平均压力大小也等于900N【解析】【分析】（1）利用竖直上抛运动速度位移关系式可求出速度大小；

（2）根据匀变速直线运动速度位移公式求解；

（3）利用牛顿第二定律可求出地面对人平均作用力的大小，结合牛顿第三定律可知人对地面的平均压力。14．【答案】（1）解：设水平