湖南省常德市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

湖南省常德市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、单选题1．小明同学在学校举办的运动会1000m比赛中，在最后的冲刺中发力，到达终点前看到小华在相对自己向前运动，而小强相对自己向后运动，最后小明以3分45秒33跑完全程。下列说法正确的是（）A．小明的成绩3分45秒33是时间间隔B．小明跑完全程的位移为1000mC．小明看到小华向前运动，一定是以地面为参考系D．在研究小强比赛中的总路程时，不能把小强看成质点2．一质点从静止开始沿着直线运动，先后经历匀加速、匀速和匀减速三个运动过程，三段过程运动位移均为45米，匀加速时间为10s，匀减速时间为7.5s，则下列说法中正确的是（）A．质点在匀速运动阶段的运动时间为5sB．质点在匀加速阶段的加速度大小小于匀减速运动阶段的加速度大小C．质点在匀减速阶段的末速度大小是匀速动阶段的速度大小的一半D．质点在匀加速运动阶段的平均速度等于匀减速运动阶段的平均速度3．如图所示，水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1A．三球运动时间之比为5：3：1B．三球到达桌面时的速度之比是5C．三个小球下落到距地面相同高度处速度大小相等D．b与a落地的时间差等于c与b落地的时间差4．一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）A．过河路径可以垂直于河岸，即能到达正对岸B．以最短位移渡河时，位移大小为150mC．渡河的时间可能少于50sD．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m5．如图，质量分别为1kg和2kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，今用大小为F=15N的恒力作用在A上，使A、B相对静止且一起向左做匀加速直线运动。则下列说法正确的是（）A．A、B一起做匀加速运动时，A的加速度大小为15m/s2B．若该弹簧劲度系数为100N/m，则A、B一起做匀加速运动时，弹簧的伸长量为10cmC．突然撤去力F的瞬间，A的加速度大小为5m/s2D．突然撤去力F的瞬间，B的加速度为06．如图，半径为3R的半圆柱体P固定在水平地面上，光滑小圆柱体静止于半圆柱体P上，小圆柱体Q质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，重力加速度为g，则竖直挡板MN对小圆柱体Q的弹力大小为（）A．12mg B．33mg C．233mg二、多选题7．重为500N的人站在力传感器上完成下蹲动作。计算机采集的图线直观地描绘了人在下蹲过程中人对传感器的压力随时间变化的情况。关于人在下蹲过程中超重和失重的情况，通过观察图线，下列说法正确的是（）A．人在A状态时处于平衡状态 B．人在A状态时处于失重状态C．人在B状态时处于失重状态 D．人在C状态时处于超重状态8．如图所示，倾角为37°的斜面与水平面的交点为B，斜面上的C点处有一小孔，若一小球从B点的正上方A点水平抛出，恰好通过小孔落到水平地面上的D点（小球视为质点，小孔的直径略大于小球的直径，小球通过小孔时与小孔无碰撞）。已知A、C两点的连线正好与斜面垂直，小球从A到C的运动时间为t，重力加速度为g，sin37°=0.A．A、C两点间的高度差为gt2 B．小球在A点的速度为3C．A、C两点间的距离为54gt2 D．A9．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x-t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断中正确的是（）A．物体A和B的速度均不变且A的速度比B更小B．在0～3s的时间内，物体B运动的位移为10mC．t=3s时，物体C和D的速度相同D．t=3s时，物体C的加速度为103m/s10．如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m＝2kg的小物块（可视为质点）以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上传送带开始计时，其运动的v-t图像如图乙所示，g取10m/s2。则（）A．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.2B．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1C．若物块在传送带上能留下划痕，长度为4.5mD．若物块在传送带上能留下划痕，长度为5.5m三、实验题11．某同学用图甲装置做“弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。（1）不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则此时弹簧的长度L=cm.（2）实验时，实验小组组员认为可以用钩码所受重力大小来代替弹簧弹力的大小.依据的物理规律是。（3）采用如图甲所示装置，改变弹簧下端所挂钩码个数，作出弹簧弹力与弹簧伸长量的图像如图丙所示，利用图丙中图像信息，可求得该弹簧的劲度系数为N/m（重力加速度g=10m/s2，结果保留一位小数）。12．如图甲所示，某兴趣小组在探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车的左端通过轻细绳跨过定滑轮与砝码盘相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连，实验中认为砝码和盘的总重力近似等于绳的拉力，已知重力加速度为g，打点计时器的工作频率为50Hz。（1）实验主要步骤如下，下列做法正确的是____（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源C．把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动D．每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都需要重新调节木板倾角。（2）甲同学在补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，改变砝码盘中砝码的质量，重复实验多次，作出了如图乙所示的a−F图象，其中图线末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能是。（直接答出原因即可，不需要分析说明）（3）乙同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持小车质量一定，测得小车加速度a与所受外力F的关系图象如图丙所示，则小车与木板间的动摩擦因数μ=（用字母表示）（4）丙同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持砝码盘中砝码质量不变，测得小车质量的倒数与小车加速度的图象如图丁所示，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=。（用字母表示）。四、解答题13．如图所示，一质量m=2kg的物体放在水平面上，当给物体施加一个与水平面成θ=53°角的斜向上的力F1时，物体恰好做匀速直线运动。已知F1=10N，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度大小g=10m/s2。（1）求物体与水平面间的动摩擦因数μ；（2）若把原来的力F1改为斜向下与水平面成θ′=37角的力F2，并使物体沿水平面向右以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，求力F2的大小。14．一辆货车以v1=30m/s的速度匀速行驶在平直公路上，货车的前方有一辆出租车以v2=20m/s的速度同向行驶，当货车司机发现两车相距x0=30m时，货车司机经t0=0.5s的思考时间后，立即紧急制动开始做匀减速直线运动，加速度大小为4m/s2。（1）通过计算判断两车是否会相撞；（2）若货车刹车t1=2s时，出租车发现险情，立即以1m/s2的加速度加速，求这种情况下两车间的最小距离。15．如图所示，左端带有竖直挡板的平板工件静置于水平桌面上，工件长度L=2m，工件底面与水平桌面间的动摩擦因数μ1=0.2；O为工件上表面一点（图中未画出），工件上表面O点左侧光滑、右侧粗糙。一小滑块紧靠挡板放在工件上，现对工件施加F=12N的水平推力，并在1.5s后撤去，当滑块到达O点时工件速度恰好为零。已知工件质量M=2kg﹐滑块质量m=1kg，（1）求水平推力作用过程中，滑块对挡板压力的大小；（2）求工件光滑部分的长度d；（3）若最终滑块恰好未从工件上滑下，求其与工件上表面粗糙部分间的动摩擦因数μ2

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.3分45秒33指的是一段时间，即为时间间隔，A符合题意；B．由于比赛场是圆形，所以1000m指的是路程，B不符合题意；C．小明看到小华向前运动，是以小明自己为参考系，C不符合题意；D．由于小强的形状和大小相对1000m路程可以忽略，所以在研究小强比赛中的总路程时，可以把小强看成质点，D不符合题意。故答案为：A

【分析】时刻的长度为零，对应时间轴上的一点，时间的长度不为零，有一定的长度，对应时间轴上一块线段；位移与路程是两个不同的物理量，位移是由起点指向终点的有向线段，是矢量，路程是物体运动轨迹的长度，是标量。2．【答案】A【解析】【解答】A、设物体匀速运动的速度为v，则在加速阶段有x=质点在匀速运动阶段的运动时间为t解得t2=5故A正确；

B、质点在匀加速阶段的加速度大小为a质点在匀减速阶段有x=v质点在匀减速阶段有的加速度大小为a故质点在匀加速阶段的加速度大小大于匀减速运动阶段的加速度大小，故B错误；

C、质点在匀减速阶段的末速度大小为v故C错误；

D、质点在匀加速运动阶段的平均速度为v匀减速运动阶段的平均速度为v故D错误。

故答案为：A。

【分析】匀速运动的速度为匀加速运动的末速度和匀减速运动的初速度。注意匀减速阶段7.5s末物体的速度不一定为零。再根据匀变速直线规律及平均速度的定义和推论进行解答。3．【答案】B【解析】【解答】AD．由自由落体位移公式h=可得t=2hg，故三球运动时间之比为B．由自由落体速度公式v=可知三球到达桌面时的速度之比是5：C．三个小球下落到距地面相同高度处时，下落的位移不同，由v=2gh故答案为：B。

【分析】根据自由落体位移公式，代入位移数据，求解时间关系。再根据自由落体速度公式求解落在桌面速度之比。距桌面等高时，下降距离不同，根据速度公式，速度不同。根据时间比例，找时间差，时间差不同。4．【答案】D【解析】【解答A、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；

B、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸；

所以由三角形的相似得最短位移为s=故B错误；

C、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短t则渡河的时间不可能小于50s，故C错误；

D、以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为x=故D正确；

故答案为：D。

【分析】当船的静水中的速度垂直河岸时，小船渡河时间最短。根据运动的合成与分解可知。小船在沿水流方向和船速方向运动的时间相等，熟悉掌握船速大于水速和水速大于船速时，小船过河时间最短和路程最短的计算方法。5．【答案】B【解析】【解答】A、由牛顿第二定律，对A、B系统有a=故A错误；

B、以B为研究对象，根据牛顿第二定律有F根据胡克定律有F将k=100N/m代入，解得弹簧的伸长量x=10cm=0.1m故B正确；

CD、突然撤去力F的瞬间，F消失，弹簧弹力Fx不变，根据牛顿第二定律，对A有a对B有a故CD错误。

故答案为：B。

【分析】撤力前，两物体的加速度相等，根据整体法和隔离法结合牛顿第二定律确定加速度及弹簧的形变量。撤去拉力F瞬间，弹簧的弹力不发生突变。6．【答案】B【解析】【解答】对小圆柱体Q进行受力分析，如图所示

受重力mg、挡板MN的弹力N1和P对Q的弹力N2，由几何关系得cos根据平衡条件得N1=故B正确，ACD错误。

故答案为：B。

【分析】对小圆柱体进行受力分析，根据几何关系确定半圆柱体对小圆柱体支持力与竖直方向夹角大小。再根据平衡条件及力的合成与分解进行解答。7．【答案】B,D【解析】【解答】AB、人在A状态时对传感器的压力小于重力，处于失重状态，故A错误，B正确；

C、人在B状态时对传感器的压力大于重力，处于超状态，故C错误；

D、人在C状态时对传感器的压力大于重力，处于超状态，故D正确。

故答案为：BD。

【分析】根据牛顿三定律可知，人对传感器的压力与传感器对人的支持力大小相等。支持力大于重力，处于超重状态，支持力小于重力，处于失重状态。8．【答案】B,D【解析】【解答】如图

AB、根据平抛运动规律结合几何关系有y=12gt

解得AC两点间的高度差为y=小球在A点的速度为v=故A错误，B正确；

C、A、C两点间的距离为s=故C错误；

D、A、D两点间的高度差为H=y+x故D正确；

故答案为：BD。

【分析】小球做平抛运动，根据平抛运动的及几何关系确定小球从A到C过程位移的夹角。再根据平抛运动的规律进行解答。9．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．由甲图看出物体A和B位移图像都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B更大，A不符合题意；B．由甲图看出在0～3s的时间内，物体B运动的位移为：Δx=10−0m=10mB符合题意；C．由乙图看出t=3s时，D图线和C图线相交，说明物体C和D的速度相同，C符合题意；D．根据加速度定义可知物体C的加速度为：a=D符合题意；故答案为：BCD。

【分析】利用位移时间图像的斜率可以比较AB两物体的速度大小；利用初末坐标可以求出B的位移大小；其速度时间图像利用交点可以判别两物体速度相同；利用斜率可以求出加速度的大小。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB、物块从左端滑上传送带，受到滑动摩擦力做匀减速直线运动，根据速度时间图像的斜率表示加速度，有a=μg=1则动摩擦因数为μ=0.1故A错误，B正确；

CD、速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，前2s内物块与传送带相向运动，所以物块相对传送带的位移为传送带位移x1与物块位移x2之和，第3s内相对位移为传送带位移x3与物块位移x4之差，故划痕长度为Δx=故C正确，D错误。

故答案为：BC。

【分析】v-t图像的斜率表示加速度。v-t图像与时间轴所围的面积表示位移。根据v-t图像确定滑块在传送带上运动时分为几个阶段及各个阶段的运动方向和受力情况。再结合牛顿第二定律及图像进行解答。11．【答案】（1）15.04/15.05/15.06/15.07/15.08（2）共点力的平衡条件或二力平衡（3）312.5【解析】【解答】（1）不挂钩码时弹簧的长度L=15.06cm。

（2）实验时，实验小组组员认为可以用钩码所受重力大小来代替弹簧弹力的大小，依据的物理规律是共点力的平衡条件或二力平衡。

（3）该弹簧的劲度系数为k=【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。熟悉掌握平衡条件的具体内容及应用。根据胡克定律分析图像斜率的物理意义，再结合图像进行数据处理。12．【答案】（1）A；C（2）砝码的质量没有满足“远小于小车质量”的要求（3）b（4）b【解析】【解答】（1）A、为使小车细绳的拉力就是小车受到的合力，应调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确；

B、实验时，要先接通打点计时器的电源再放开小车，故B错误；

C、把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动，以此平衡摩擦力，故C正确；

D、平衡摩擦力后，每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾角，故D错误。

故答案为：AC。

（2）图线末端发生了弯曲，产生这种现象的原因可能是砝码的质量没有满足“远小于小车质量”的要求。

（3）设小车质量为M，根据牛顿第二定律有F-μMg=Ma整理得a=结合图像得μ=（4）根据牛顿第二定律有F-μMg=Ma整理得1结合图像解得μ=【分析】熟悉掌握探究加速度与力、质量的关系实验的操作步骤及注意事项。熟悉掌握将砝码重力当做绳子拉力的条件。根据是否平衡摩擦力，确定小车在运动过程的受力情况，再根据牛顿第二定律确定图像的函数表达式，明确图像斜率及截距的物理意义，再根据图像进行数据处理。13．【答案】（1）解：物体做匀速直线运动，将F1正交分解有F1cosθ=fF1sinθ+FN=mgf=μFN解得μ=0.5（2）解：将F2正交分解有F2cosθ′-f′=maF2sinθ′+mg=FN′f′=μFN′解得F2=22N【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，在重力、支持力、摩擦力和拉力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可；

（2）对物体进行受力分析，受到重力、支持力、摩擦力和拉了，水平竖直正交分解，在水平方向利用牛顿第二定律求解拉力大小。14．【答案】（1）解：两车速度相等时v得t=2货车位移为x出租车位移为x由于x说明两车不会相撞。（2）解：两车速度相等时v到速度相等时，货车位移为x出租车位移为x两车间的最小距离为Δ联立得Δ【解析】【分析】（1）当两车速度相等时，