湖南省邵阳市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

湖南省邵阳市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．2023年12月26日15：00邵永高铁项目在邵阳、永州两地同时举行开工仪式。邵永铁路北起邵阳市，南至永州市，新建线路全长约96公里，建设工期4年，设计时速350公里/小时。以下说法中正确的是（）A．2023年12月26日15：00指的是时间间隔B．线路全长约96公里指的是位移C．时速350公里/小时指的是平均速度D．估算某列动车从邵阳至永州行驶的时间，可将此动车视为质点2．下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（）A．电梯正在减速上升时，电梯中的乘客处于超重状态B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态C．小明逛商场，随感应扶梯加速下行时，小明处于失重状态D．“天宫课堂”中，宇航员可以用天平直接测量物体的质量3．有一种玩具摆件叫平衡鹰，如图所示，用手指顶在鹰嘴的下面，它可以稳稳地停在指尖上而不掉落。下列说法正确的是（）A．平衡鹰的重心一定在鹰的腹部B．手指由于被压要恢复原状，对鹰产生向上的支持力C．鹰受的重力与手指对鹰的支持力是一对相互作用力D．鹰对手指的压力与鹰的重力是一对平衡力4．如图所示，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对物块的描述正确的是（）A．物块将沿斜面下滑 B．物块受到的摩擦力变大C．物块立即获得加速度 D．物块所受的摩擦力方向改变5．2023年11月15日第一届全国青年运动会在南宁市举行。如图甲所示，某运动员参加跳水比赛，在空中的运动近似为竖直上抛运动，从运动员离开跳板瞬间开始计时，取竖直向下为正方向，该运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．在0~t1B．在t2C．在t3D．在t46．如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上，两物体的质量mA=4kg，mB=6kg。从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FAA．物体A、B间的最大弹力为6NB．t=2.C．t=4.D．物体A向右速度达最大时，物体B的加速度为53二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（）A．图甲中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易B．图甲通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动C．图乙中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D．图乙的实验虽为“理想实验”，无法实现，但伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮我们找到了解决运动和力关系问题的办法8．如图所示，在竖直向上恒力F的作用下，a物体紧靠竖直墙壁并保持静止，b物体沿a物体匀速下滑。则下列说法中正确的是（）A．a、b之间一定存在摩擦力B．a可能受到6个力的作用C．b物体受到a物体的作用力竖直向上D．墙壁不可能是光滑的9．甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图像如图所示，其中乙图线为抛物线。则下列说法正确的是（）A．t1B．t1C．t1D．0~10．如图所示，上端固定在天花板上的直杆与竖直方向的夹角θ=60°，小球A套在杆上，小球B与A用细线连接，力F沿垂直细线的方向作用在B球上。初始时，两球都处于静止状态且细线与杆垂直。保持F方向始终与细线垂直，改变其大小，使小球B绕A顺时针缓慢转动45°，A球始终保持静止，两球质量均为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．初始位置，拉力F的大小为1B．缓慢移动过程中，F先变大后变小C．缓慢移动过程中，细线的张力一直变小D．缓慢移动过程中，A球所受摩擦力先变小后变大三、非选择题：共56分。第11、12题为实验题；第13~15题为计算题。11．“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是（2）本实验采用的科学方法是____（填正确答案标号）；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）在图甲中，初始时α+β=90°，保持左边弹簧读数不变，当α角逐渐减小，要使结点仍在O点处，可采取的办法是____（填正确答案标号）。A．增大右边弹簧秤的读数，减小β角B．减小右边弹簧秤的读数，减小β角C．减小右边弹簧秤的读数，增大β角D．增大右边弹簧秤的读数，增大β角12．某同学用如图甲所示的装置做“探究物体加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用槽码的重力作为小车受到的合外力，根据打点计时器在小车后端拖动的纸带上打出的点迹计算小车运动的加速度，重力加速度为g。（1）实验时先不挂槽码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是；（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出其它各计数点到A点的距离。已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则此次实验中小车运动的加速度测量值a=m/s2（结果保留两位有效数字）。若实验时电源实际频率比50Hz略大，则以上加速度测量值比真实值（3）实验时改变所挂槽码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a−F关系图像，如图丙所示，图线上部弯曲的原因是，图中a0等于13．近年来邵阳市争创文明城市，邵阳交警将“礼让行人”作为管理重点，斑马线前“车让人”现已成为一种普遍现象。如图某司机驾车以12m/s的速度在平直的城市道路上沿直线行驶，看到斑马线上有行人后，立即以大小为3m/s2的加速度刹车，车停在斑马线前，经10s等待行人通过后再继续行驶。开始刹车时设为计时起点（即（1）该车3s末的瞬时速度大小；（2）该车前5s内的位移大小。14．如图所示，粗糙水平面上放一斜面，其上表面光滑，有一个质量m=1.4kg的小球被轻弹簧拴住悬挂在天花板上，已知轻弹簧与竖直方向的夹角θ=45°，斜面倾角α=37°，弹簧的劲度系数k=1002（1）轻弹簧形变量；（2）地面对斜面摩擦力的大小及方向；（3）从左侧快速撤去斜面的瞬间，小球加速度的大小。15．如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面下端有一水平传送带，传送带以v=4m/s的恒定速度顺时针方向运动。一个质量m=2kg的滑块（可视为质点），从斜面上距底端A点L=4.5m处静止释放，滑块每次经过斜面与传送带连接处时速率不变。滑块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.25，滑块与传送带间的动摩擦因数（1）滑块第一次下滑到A处时速度的大小；（2）滑块在传送带上向左运动离A点的最大距离；（3）滑块离开传送带后，第一次滑上斜面离A点的最大距离。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.2023年12月26日15：00在时间轴上对应一个点，所以是时刻，A不符合题意；

B.线路全长约96公里指的是线路的实际长度，所以是路程，B不符合题意；

C.时速350公里/小时指的是最高速度，即瞬时速度大小，C不符合题意；

D.估算某列动车从邵阳至永州行驶的时间，动车的形状和大小可以忽略不计，可将此动车视为质点，D不符合题意。

故答案为：D。

【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；平均速度对应一段位移或时间，瞬时速度对应一个位置或时刻；当物体的形状和大小对所研究的物体的影响可以忽略，则物体可以被看成质点。2．【答案】C【解析】【解答】A.电梯正在减速上升时，加速度方向向下，所以电梯中的乘客处于失重状态，A不符合题意；

B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，竖直方向没有加速度，列车上的乘客不是处于超重状态，B不符合题意；

C.小明逛商场，随感应扶梯加速下行时，小明有竖直向下的加速度分量，所以小明处于失重状态，C符合题意；

D.“天宫课堂”中，由于物体处于完全失重状态，宇航员不可以用天平直接测量物体的质量，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据加速度方向判断物体所处状态；宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，所有与重力有关的实验都不能进行。3．【答案】B【解析】【解答】A.鹰稳稳地停在指尖上而不掉落，根据共点力平衡条件可知，鹰受到竖直向下的重力与指尖对鹰竖直向上的支持力等大反向，则其重心一定在指尖对其支持力的作用线上，而鹰的腹部不一定在支持力的作用线上，所以平衡鹰的重心不一定在鹰的腹部，A不符合题意；

B.手指由于被压要恢复原状，对鹰产生向上的支持力，B符合题意；

C.鹰受的重力与手指对鹰的支持力等大反向，都作用在鹰上，所以是一对平衡力，C不符合题意；

D.鹰对手指的压力作用在手指上，鹰的重力作用在鹰上，因此这两个力不是一对平衡力，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】由共点力平衡条件分析重心所在位置；弹力是由施力物体的形变产生的；根据平衡力和作用力与反作用力的特点分析。4．【答案】D【解析】【解答】物体受重力、支持力、拉力及摩擦力，由共点力平衡条件可得，垂直斜面方向，重力垂直斜面的分力与物体受到的支持力等大反向，而沿斜面方向上，拉力和重力沿斜面的分力的合力与物体所受摩擦力等大反向；故摩擦力应沿斜面斜向左上，如图所示：

当F撤去后，垂直斜面方向上受力不变，而沿斜面方向上只有重力沿斜面的分力，很明显重力的分力小于刚才拉力和重力沿斜面的分力的合力，所以物体受到的摩擦力减小，物体不会发生滑动，此时的摩擦力仍为静摩擦力，方向沿斜面向上，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】分析物体受力，将所有力分解到垂直斜方向和沿斜面方向，然后由共点力平衡条件分析各力之间的关系，同理，再分析撤去F后物体的受力，判断出物体所处的状态，得出各力的变化情况。5．【答案】D【解析】【解答】A.v-t图像斜率的正负表示加速度的方向，由图像可知，在0~t1和t1~t2时间内，v-t图像的斜率没有发生变化，因此可知其加速度方向未发生变化，A不符合题意；

B.分析图像可知，在0~t1时间内运动员做竖直上抛运动，在t1时刻速度减为零，运动员上升到最高点，此时运动员的重心到达最高点，B不符合题意；

C.由图可知，0~t1时间内运动员向上运动，t1~t4时间内运动员向下运动，所以在t1时刻运动员的重心速度反向，C不符合题意；

D.由上述分析可知，6．【答案】A【解析】【解答】A.FA、FF为恒力，则可知在A、B分离前两者一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得加速度大小为a=设A、B间的弹力大小为N，对B分析，由牛顿第二定律可得N+由于分离前加速度恒定，而随着时间的改变FBF因为N+可得t=0时刻N=4N即物体A、B间的最大弹力为4N，A符合题意；

B.物体A、B开始分离时，两物体间弹力恰好等于0，但此时刻两物体具有相同的加速度，由牛顿第二定律可得FA=代入FA、Ft=2sB不符合题意；

C.根据以上分析可知，t=2s时A、B分离，此后A在FA作用下做加速运动，当F8-2t=0解得t=4s由此可知，t=4.0s时，物体A向右的速度达到最大值，C不符合题意；

D.根据以上分析，t=4s时物体A的速度达到最大值，此时B所受合外力F根据牛顿第二定律可得此时B的加速度大小为aD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】由题意得出开始时FA与F7．【答案】A,D【解析】【解答】A.当时利用滴水法，无法记录自由落体运动的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量，A符合题意；

B.伽利略做了上百次实验，根据小球在斜面上做匀变速运动，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得到自由落体运动为匀变速运动，B不符合题意；

C.完全没有摩擦阻力的斜面实际是不存在的，实验不可能实际完成，C不符合题意；

D.图乙的实验为“理想实验”，无法实现，但如果右侧斜面放平，则小球永远无法达到相同高度，小球将永远运动下去，也就是说，物体的运动不需要力来维持，所以伽利略在实验基础上进一步推理的方法，帮我们找到了解决运动和力关系问题的办法，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据物理学史分析。8．【答案】A,C【解析】【解答】AC.对b物体进行受力分析，b一定受到竖直向下重力和垂直于斜面的支持力，因为b沿a匀速下滑，根据共点力平衡条件可知，b一定会受到沿斜面向上的摩擦力，否则合力不为零；由以上分析可知，b物体受到a物体的两个作用力：垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，根据共点力平衡条件可知，这两个力的合力一定跟b物体的重力大小相等方向相反，作用在一条直线上，所以b物体受到a物体的作用力竖直向上，AC符合题意；

B.对a进行受力分析，a一定受到竖直向下重力，竖直向上恒力F，b对a的压力和摩擦力，由于a与墙面间没有挤压，所以a与墙面间没有弹力和摩擦力，故a共受到4个力的作用，B不符合题意；

D.由B项分析可知，a不受墙面的摩擦，所以无法判断墙壁是否光滑。D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】根据共点力平衡条件分析b物体的受力，并得出b物体受到a物体的作用力的方向；分析a的受力，要注意由于a与墙面间没有挤压，所以a与墙面间没有弹力和摩擦力。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB.由图可知，甲、乙两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，开始时甲车在前，乙车在后，经过时间t1两车的位移相等，故在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车，A不符合题意，B符合题意；

CD.由x-t图像可知，甲做匀速直线运动，乙图线为抛物线，可知乙车做匀变速直线运动，v可知，乙车的平均速度等于甲车的平均速度；因为匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，所以t12时刻乙车的速度等于乙车在0~t1时间内的平均速度，可知t12时刻两车的速度刚好相等，C符合题意，D不符合题意。10．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.初始位置，B受重力、细线的拉力和力F的作用，根据受力平衡可得拉力F的大小为F=mgA符合题意；

BC.保持F方向始终与细线垂直，使小球B绕A顺时针缓慢转动45°，以B球为对象，根据三角形定则作出重力mg、拉力F、绳子拉力T的矢量三角形，如图所示：

由图可知，缓慢移动过程中，拉力F一直变大，细线的张力T一直变小，B不符合题意，C符合题意；

D.以A、B两球整体为研究对象，沿直杆方向有两球重力沿直杆向下的分力，拉力F沿直杆向上的分力以及摩擦力作用，其中G有C选项中矢量三角形可知拉力F沿直杆向上的分力一定小于mg，由共点力平衡条件可知，A球所受摩擦力沿直杆向上，由于初始位置拉力F刚好沿直杆向上，在小球B绕A顺时针缓慢转动45°过程中，由C选项中矢量三角形可知拉力F沿直杆向上的分力先变大后变小，根据受力平衡可知A球所受摩擦力先变小后变大，D符合题意。

故答案为：ACD。

【分析】分析B的受力，由共点力平衡条件求解初始位置，拉力F的大小；对B，根据三角形定值作图，分析缓慢移动过程中各力的变化情况；以A、B两球整体为研究对象，根据各力研杆方向的分力变化，由共点力平衡条件分析A球所受摩擦力的变化情况。11．【答案】（1）F（2）B（3）B【解析】【解答】（1）图乙中，F是根据平行四边形定则得到的两个力的合力，由于实验过程中和作图过程中可能存在误差，所以F的方向不一定沿AO方向，而用一个弹簧测力计拉动橡皮条时，弹簧测力计拉力的方向一定与AO共线，因此方向一定沿AO方向的是F'。

（2）因为分力与合力作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

（3）要使结点仍在O点处，则合力的大小方向均不变，则根据要求由平行四边形定则做出力的平行四边形的动态变化过程如图所示：

由图可知，保持左边弹簧的读数不变，当α角逐渐减小，要使结点仍在O点处，则必须同时减小右边弹簧秤的读数和β角。

故答案为：B。

【分析】（1）根据合力的理论值和实际值的特点进行分析；（2）根据实验原理分析实验方法；（3）由平行四边形定则做出力的合成图，然后根据要求分析力和夹角的变化。12．【答案】（1）平衡小车受到的阻力（2）1.0；偏小（3）随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量；g【解析】【解答】（1）实验时先不挂槽码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡小车受到的阻力。

（2）相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，所以相邻计数点的时间间隔为T=5根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=a可得小车运动的加速度为a=若实验时电源实际频率比50Hz略大，则实际打点周期小于0.02s，代入计算周期T偏大，所以加速度测量值比真实值偏小。

（3）此题中由于细绳上的拉力不能之间测量，所以要用槽码的重量代替细绳上的拉力，根据牛顿第二定律，对小车，有F=Ma对槽码，有mg-F=ma联立可得a=mgM+m可知当小车质量远大于槽码的质量时，小车受到的合外力才近似等于槽码的重力；所以图线上部弯曲的原因是：随着槽码质量的增加，小车质量不再远大于槽码的质量；根据a=可知，当m≫M时，加速度趋近于重力加速度g，故图中a0等于g。

【分析】（1）根据平衡摩擦力的原理分析；（2）根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=a13．【答案】（1）解：刹车时间设为tt车3s末的瞬时速度大小为v由运动学公式v=vv=12+（2）解：因为t2v解得x=【