湖南省怀化市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

湖南省怀化市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、单选题（本题共7小题，共28分）1．下列四组物理量中均为标量的是（）A．位移平均速度 B．质量速度的变化量C．加速度力 D．速率路程2．2023年5月1日起，我国内地至香港每日列车开行数量由102列增至164列，此举将积极促进香港与内地人员流动和经贸往来。某同学经查询得知，G708次列车自长沙南站出发，历时4小时31分到达香港西九龙站，全程运行1349km，运行的最高时速为A．“4小时31分”指的是时刻B．“1349kmC．“350kmD．运行中的列车不可以选作为参考系3．如图所示是厨房用来悬挂厨具的小吸盘，其原理是排开吸盘与墙壁之间的空气，依靠大气压紧紧地将吸盘压在厨房的竖直墙壁上，可用来悬挂比较轻的厨具，安装拆卸都很方便，以下说法正确的是（）

A．墙壁对吸盘的作用力的合力竖直向上B．大气压变大，吸盘受到的摩擦力也变大C．吸盘与墙壁之间只有一对作用力与反作用力D．空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力是一对平衡力4．电磁弹射技术是一种利用电磁力将飞行器从甲板上弹射起飞的技术，相较于传统的蒸汽弹射，具有更高的起飞效率.已知某舰载机在静止的航母上利用电磁弹射装置使飞机获得一定初速度后，再由飞机发动机使其获得24m/s2的加速度在航母上匀加速前进100m升空起飞.A．8m/s B．10m/s5．某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。经测量细绳偏离竖直方向约为7∘角(sin7∘=0.10，cos7A．1.2m/s2 B．0.98m/6．我省株洲市是和谐号动车的生产基地，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车，假设某列动车组各车厢质量均为m，在做匀加速直线运动时每节动车提供的动力均为F，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到的阻力均为Ff。该动车组由8节车厢组成，其中第1、3、6节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组

（）

A．做匀加速直线运动时，加速度为FB．做匀加速直线运动时，加速度为3C．做匀加速直线运动时，第5、6节车厢间的作用力为0.125D．做匀加速直线运动时，第6、7节车厢间的作用力为0.557．“天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。对于该实验说法正确的是（）

A．击球过程中，水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的B．击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的C．梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大D．梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证二、多选题（本题共3小题，共15分）8．某同学站在力传感器上观察“体重”变化现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“站起”过程。如图显示的是该同学站在力传感器上，“下蹲”和“站起”的过程力传感器的示数随时间变化情况。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是

（）

A．1sB．5sC．该同学下蹲过程中，其重心向下加速度的最大值约为0.6D．该同学站起过程中，其重心向上加速度的最大值约为1.49．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李箱进行安全检查，如图甲所示。图乙为这一水平传送带装置简化示意图，紧绷的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行，旅客把行李箱无初速度地放在A端，只考虑行李箱和传送带之间的作用，视行李箱先作匀加速运动，然后和传送带一起作匀速运动。设行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离为2m，g取10m/s2，乘客把行李箱放上传送带A．行李箱被轻放在传送带上的瞬间，行李箱受到滑动摩擦力的作用B．在整个传送过程中，行李箱始终运动，行李箱一直受滑动摩擦力的作用C．乘客比行李箱提前0.5s到达BD．若传送带速度足够大，行李箱会比乘客先到达B端10．可以用位移传感器测量速度，如图所示，位移传感器工作时由装置C发出短暂超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被装置C接收，通过发射与接收的时间差和超声波的速度可以计算出被测物体运动的平均速度。若被测物体正远离装置C，已知第一次发射和接收超声波脉冲的时间间隔为t1，第二次发射和接收超声波脉冲的时间间隔为t2，两次脉冲发出的时间间隔为t3，超声波在空气中的速度为vA．第一次发射的超声波到达被测物体时，被测物体到位置C的距离为vB．第二次发射的超声波到达被测物体时，被测物体到位置C的距离为vC．被测物体的平均速度为vD．被测物体的平均速度为v三、实验题（本题共2小题，共15分）11．某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。（1）该实验运用的思想方法是____。A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法（2）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为N。（3）下列的实验要求不必要的是____(填选项前的字母)。A．应用测力计测量重物M所受的重力B．应在水平桌面上进行实验C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置12．实验小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度，请完成下列实验步骤中的填空：（1）按图甲装配好器材：跨过滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔；（2）接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打D点时重物的速度vD=，重物的加速度a=；(计算结果保留2（3）改变钩码的质量，多次重复实验步骤(2)，得到多组a、F数据；（4）实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，当地的重力加速度g=(用图丙中给出的字母表示)（5）本实验中主要的误差来源是____。A．动滑轮的重力B．钩码M的质量远大于重物m质量的一半C．空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力四、简答题（本题共3小题，共42分）13．“天宫课堂”上，“太空教师”叶光富给同学们演示了太空失重环境下的各种运动。演示中，叶老师在“天和”核心舱内通过脚蹬舱壁获得加速度匀加速起动，离开舱壁后以不变的姿态在舱内匀速运动，到达舱体另一头时伸出手臂触壁缓冲匀减速至停止。已知核心舱的全长为16.6m，叶老师通过脚蹬壁获得大小为2m/s2（1）叶老师匀速运动的速度和匀减速过程的加速度大小；（2）演示中叶老师在舱内运动全程所用的时间。14．如图所示，质量为40kg的斜面体C放在水平面上，质量为15kg的重物A放在斜面体C上，质量为1kg的重物B通过水平细绳与重物A相连于O点，O点通过另一根细绳悬挂于天花板上，细绳与竖直方向夹角以及斜面体倾角均为37∘，A、B、C都处于静止状态。(g取10（1）水平细绳OA的拉力大小；（2）重物A对斜面体C的压力及摩擦力大小；（3）地面对斜面体C的支持力及摩擦力大小。15．如图，质量为2.5kg、长为0.3m的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的小木块恰好能静止在后壁上。小木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ（1）小木块对铁箱压力的大小；（2）水平拉力F的大小；（3）减小拉力F，经过一段时间，小木块沿铁箱左侧壁落到底部(小木块不反弹)，此时铁箱的速度为6m/s同时撤去拉力F，又经0.5s再给铁箱施加一水平向右的恒力

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】标量是只有大小没有方向的物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量，速率和路程只有大小没有方向，所以都是标量，位移、平均速度、速度的变化量、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量，所以都是矢量；D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据标量和矢量的定义分析。2．【答案】B【解析】【解答】A.“4小时31分”在时间轴上对应一段线段，所以指的是时间间隔，A不符合题意；

B.“1349km”指的是轨迹的实际长度，所以是路程，B符合题意；

C.“350km/h”指的是瞬时速率，C不符合题意；

D.任何物体都可以被选做参考系，所以运行中的列车也可以选作为参考系，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】时刻在时间轴上对应一个点，时间间隔在时间轴上对应一段线段；路程是运动轨迹的实际长度，位移是由起点指向末点的有向线段；瞬时速度对应一个时刻或位置，平均速度对应一段时间或位移；任何物体都可以被选做参考系。3．【答案】D【解析】【解答】A.墙壁对吸盘的作用力有竖直向上的摩擦力和水平方向的支持力，由平行四边形定则可知，二者的合力方向不是竖直向上，A不符合题意；

B.吸盘在竖直方向上受重力和竖直向上的摩擦力，二者等大反向，所以大气压变大，吸盘受到的摩擦力也变大，B不符合题意；

C.吸盘与墙壁之间有两对作用力与反作用力，分别为墙壁对吸盘的支持力和吸盘对墙壁的压力，以及吸盘对墙壁的摩擦力和墙壁对吸盘的摩擦力，C不符合题意；

D.空气对吸盘的压力与墙壁对吸盘的支持力大小相等，方向相反，都作用在吸盘上，所以是一对平衡力，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】分析吸盘受力，根据平行四边形定则得出墙壁对吸盘作用力的合力方向；由共点力平衡条件得出大气压变大时吸盘受到摩擦力的变化情况；根据作用力和反作用力与平衡力的特点，分析相互作用力和平衡力。4．【答案】B【解析】【解答】根据匀变速直线运动位移速度公式2ax=代入题中数据可得2×24m/解得通过电磁弹射装置使飞机获得的初速度至少为vB符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据匀变速直线运动位移速度公式2ax=v5．【答案】A【解析】【解答】分析圆珠笔受力，如图是所示，根据牛顿第二定律可得mg解得圆珠笔的加速度a=1.2地铁的加速度与圆珠笔的加速度相同，可知地铁的加速度为1.2m/s2，A符合题意，BCD不符合题意。

6．【答案】C【解析】【解答】AB.做匀加速直线运动时，对8节车厢的整体分析，由牛顿第二定律可得加速度为a=AB不符合题意；

C.对6、7、8节车厢的整体分析，由牛顿第二定律可得F解得第5、6节车厢间的作用力为FC符合题意；

D.对7、8节车厢的整体分析，由牛顿第二定律可得F解得第6、7节车厢间的作用力为FD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】对8节车厢的整体分析，由牛顿第二定律求出加速度；对6、7、8节车厢的整体分析，由牛顿第二定律求出第5、6节车厢间的作用力；对7、8节车厢的整体分析，由牛顿第二定律求出第6、7节车厢间的作用力。7．【答案】A,C【解析】【解答】AB.弹力是由施力物体的形变产生的，水球所受弹力的施力物体是“球拍”所以该力弹力是由于“球拍”发生形变产生的，A符合题意，B不符合题意；

C.惯性大小的唯一量度是质量，质量越大，惯性越大，所以梦天实验舱内，水球质量越大其惯性越大，C符合题意；

D.牛顿第一定律是理想定律，不能通过实验进行验证，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】弹力是由施力物体的形变产生的；惯性大小只与质量有关；牛顿第一定律是一种理想情况。8．【答案】C【解析】【解答】A.1s~2s内，该同学下蹲，先加速向下，再减速向下，加速度先向下后向上，故先失重再超重，A不符合题意；

mg=500该同学下蹲过程中，加速度向下时，支持力小于重力，由图可知，力传感器对人体的支持力最小约为200N，根据牛顿第二定律可得最大加速度大小为aC符合题意；

D.同理由图可知，该同学站起过程中，加速度向上时，支持力大于重力，由图可知，力传感器对人体的支持力最大约为700N，根据牛顿第二定律可得最大加速度大小为aD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据该同学在下蹲和站起过程中的加速度方向，判断超重和失重现象；根据图中数据分析该同学下蹲和站起过程中加速度最大的时刻，由牛顿第二定律求出最大加速度。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB.行李箱被轻放在传送带上的瞬间，行李箱相对传送带向右滑动，所以受到向左的滑动摩擦力的作用，做匀加速直线运动，当速度增大到与传送带速度相等后，随传送带一起做匀速运动，不再受摩擦力作用，A符合题意，B不符合题意；

C.行李箱做匀加速直线运动时的加速度大小为a=与传送带共速时的时间t位移x匀速的时间t乘客到达另一端的时间t乘客比行李箱提前∆t=到达B端，C符合题意；

D.若传送带速度足够大，则行李箱一直做加速运动到达传送带另一端，所用时间最短，根据初速度为零匀变速直线运动的位移-时间公式可得x=得行李箱到的传送带另一端的最短时间为t此时行李箱与乘客同时到达B端，所以无论传送带速度多大，行李箱不会比乘客先到达B端，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据行李箱与传送带的速度关系，分析行李箱受到的摩擦力；由牛顿第二定律和运动学公式，求解乘客比行李箱提前到达B端的时间；求出行李箱到达传送带另一端的最短时间，判断若传送带速度足够大，行李箱是否会比乘客先到达B端。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】AB.超声波在空气中的速度为v，因此第一次发射的超声波到达被测物体时，被测物体到位置C的距离为x第二次发射的超声波到达被测物体时，被测物体到位置C的距离为xAB符合题意；

CD.超声波第一次到达被测物体和第二次到达被测物体的时间间隔为∆t=则被测物体的平均速度为v=C不符合题意，D符合题意。

故答案为：ABD。

【分析】根据题意，由位移公式x=vt求解两次发射超声波时被测物体到位置C的距离，分析被测物体在接收到第一个和第二个脉冲波之间所用的时间，再由平均速度公式求解被测物体的平均速度。11．【答案】（1）B（2）3.6（3）B；D【解析】【解答】（1）因为合力与分力作用效果相等，所以该实验运用的思想方法是等效替代法，AC不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。

（2）图中弹簧测力计的最小分度值为0.2N，根据读数规则可得，图中A的示数为3.6N。

（3）A.实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，A不符合题意；

B.因为次实验中应用的原理是两个弹簧测力计的合力与重力等大反向，所以不能在水平桌面上进行实验，B符合题意；

C.拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力大小的准确性，C不符合题意；

D.每次实验中，无论O点在何处，两个弹簧测力计的合力与重力都是等大反向的关系，所以此实验中，不要求每次O点都在同一位置，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】（1）根据实验原理分析实验方法；（2）根据弹簧测力计的读数规则读数；（3）根据实验原理和注意事项分析。12．【答案】（1）无（2）0.61；2.0（3）无（4）b（5）C【解析】【解答】（2）因为相邻两计数点之间还有四个点未画出，可得相邻计数点之间的时间间隔为T=5根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打D点时重物的速度v根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aTa=（4）对重物，根据牛顿第二定律可得2F-mg=ma，解得a=2mF-g，结合a-F图像的纵轴截距可得为-g=-b，得重力加速度为g=b。

a=则重力加速度的实际值与测量值有误差，C符合题意。

故答案为：C。

【分析】（2）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，计算打D点时重物的速度，根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aT13．【答案】（1）解：设加速结束时的速度，即匀速运动的速度为