湖南省永州市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

湖南省永州市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，只有一个选项正确，将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）1．小明在学校秋季运动会男子1500m比赛中跑出了5分12秒35的好成绩，获得学校第一名。下列说法正确的是（）A．小明比赛跑完全程位移是1500mB．小明比赛成绩5分12秒35是指时间C．小明比赛到达终点时因惯性不能立即停下来，速度越大，惯性越大D．小明起跑时脚蹬地的力大于地对脚的力2．公园观光缆车备受游客喜爱。如图所示，缆车索道全长320m。若将缆车的运动看成直线运动，启动和刹车过程中缆车的加速度大小均为0.2m/s2，缆车匀速运动的速度为2m/s，缆车由静止出发到最终停下，通过索道全程的运动分为匀加速、匀速、匀减速三个阶段，则（）A．缆车匀加速运动的时间为20sB．缆车匀加速运动的位移大小为20mC．缆车匀速运动的时间为160sD．缆车全程运动的时间为170s3．在救援中，无人机被广泛用来定点投放物资。有三架无人机a、b、c悬停在空中，分别将悬挂的物资由静止释放，已知a、b、c离地面的高度之比h1A．物资下落到地面的时间之比为3B．物资下落到地面的时间之比为3C．物资到达地面时的速度大小之比是3D．物资到达地面时的速度大小之比是94．一小船渡河，河宽100m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为4m/s，则（）A．小船不能垂直到达正对岸B．小船渡河的时间最短为25sC．小船渡河的实际速度一定为7m/sD．小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，则渡河时间将变长5．如图所示，质量为3kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，在沿轻弹轴线方向，用大小恒为16N的水平拉力F拉着物块A和B一起向右做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=200N/m且弹簧始终在弹性限度内。则（）A．弹簧的伸长量为2cmB．物块A和B一起运动的加速度大小为3m/s2C．撤去力F后瞬间，物块A的加速度为0D．撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为12m/s26．如图所示，半圆柱体P、小圆柱体Q及竖直挡板MN均处于静止状态，MN恰好与P、Q相切。已知半圆柱体P的半径为4R，光滑小圆柱体Q质量为m、半径为R，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．Q对P的压力为5B．Q对挡板的压力为4C．若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，P受到地面的摩擦力增大D．若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，P受到地面的支持力增大二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）7．人站在力传感器上完成下蹲、站起动作，观察计算机采集的图线。如图呈现的是某人在运动过程中力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（）A．如图呈现的是先下蹲再站起的运动过程B．如图呈现的是先站起再下蹲的运动过程C．下蹲过程，人先失重后超重D．站起过程，人先失重后超重8．水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，忽略空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（）A．水从槽口运动到水轮叶面的时间为2B．水从槽口运动到水轮叶面的时间为3C．水垂直打在水轮叶面上的速度大小为2D．水垂直打在水轮叶面上的速度大小为39．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在物体D前12.5m处，物体C、D沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。以下判断中正确的是（）A．物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B的小B．物体C的加速度比物体D的加速度大C．t=3s时，物体C与物体D相距22.5mD．物体C与物体D在前6s内相遇两次10．如图甲所示，传送带有着广泛的应用，一长L=12.5m的水平传动带顺时针匀速运行。现将一大小可忽略的物块自传送带的左端由静止释放，经t=6.5s物块被送达传送带的右端，其v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.则下列断正确的是（）A．传动带的运行速度大小为2m/sB．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为1mD．若增大传送带的运行速度，物块的传送时间最短可达2.5s三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置）11．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，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）本实验采用的科学方法是____。A．理想实验法 B．等效替代法 C．极限思维法 D．控制变量法（2）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是（选填“F”或“F'”）（3）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数为N。（4）关于此实验，下列说法正确的是____。A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角必须为90°D．实验中，橡皮筋、细绳应与木板所在平面平行12．如图甲所示为某实验兴趣小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。（1）实验主要步骤如下，下列做法正确的是____。A．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源B．实验时需要满足槽码的质量远小于小车的质量C．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D．补偿阻力时，把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带，两计数点之间还有四个点没有画出，已知交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出打下D点时小车的瞬时速度大小为m/s，小车的加速度大小为m/s2.（结果均保留三位有效数字）（3）实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持槽码质量m不变，改变小车总质量M，测得多组数据作a−1M图像如图丙所示，小车所受拉力可认为近似等于槽码的重力。设图中直线的斜率为k，在横轴上的截距为b，重力加速度为g，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13．一质量为m=2kg的物体放置在水平板上，抬升板的左端，当倾角为θ时，物体恰能沿板向下做匀速直线运动，如图甲所示，已知tanθ=0.5，接触面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，g=10m/s2，sin37°=0.6.（1）求物体与板之间动摩擦因数μ；（2）将板恢复到水平位置，对物体施加水平向右的恒力F1，物体在板上做匀速直线运动，如图乙所示，求F1的大小；（3）将板恢复到水平位置，对物体施加与水平方向夹角为α=37°的恒力F2使物体在板上做匀速直线运动，如图丙所示，求F2的大小。14．如所示，在平直公路上，小汽车正以v1=20m/s的速度匀速行驶，司机突然发现前方x0=25m处有一货车正以v2=8m/s的速度同向匀速行驶。若该小汽车在该平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，则刹车后经过50m的距离停下，小汽车刹车过程可认为是匀减速直线运动。（1）求小汽车刹车过程的加速度大小；（2）小汽车司机发现大货车时立即刹车（不计小汽车司机的反应时间），若不会发生撞车事故，求经过多长时间两车相距最近及最近距离的大小；若会发生撞车事故，求经过多长时间相撞。15．如图所示，长木板A置于水平桌面上，在长木板的中点处放一可视为质点的物块B，长木板A用轻绳通过桌边光滑定滑轮与物块C连接，物块C距水平地面高为h，已知长木板A质量mA=1kg，物块B质量mB=1kg，物块C质量mC=4kg，长木板A与水平桌面间动摩擦因数μ1=0.1，物块B与长木板A间动摩擦因数μ2=0.6，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，h=1.25m，长木板A右端1.25m处有一挡板。现使A、B、C都从静止开始无初速度释放，物块C着地时绳子断裂同时长木板A与挡板碰撞后以原速率反弹，物块B始终在长木板A上未掉下，物块B、C均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：（1）物块C刚要着地前瞬时速度大小；（2）长木板A的最小长度；（3）长木板A运动的总时间。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、小明比赛跑完的1500m是路程，故A错误；

B、5分12秒35是一段时间间隔，指时间，故B正确；

C、惯性只与物体质量有关，与速度无关，故C错误；

D、脚蹬地的力与地对脚的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。

故答案为：B。

【分析】路程是指运动轨迹的长度，位移是指由初位置指向末位置的有向线段。惯性只与物体质量有关，与运动状态无关。相互作用力等大、反向。熟悉掌握时间和时刻的特点与区别。2．【答案】D【解析】【解答】A、缆车匀加速运动的时间为t故A错误；

B、缆车匀加速运动的位移大小为x故B错误；

CD、减速的时间和位移与加速运动时的时间和位移相等，则2解得缆车匀速运动的时间为t缆车全程运动的时间为t=2故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】缆车加速阶段的末速度等于减速阶段的初速度。再根据匀变速直线运动的规律及匀变速直线运动平均速度与初末速度的关系进行解答。3．【答案】B【解析】【解答】AB、根据t=可知，物资下落到地面的时间之比为t故B正确，A错误；

CD、根据v=可知物资到达地面时的速度大小之比是v故CD错误。

故答案为：B。

【分析】物资做自由落体运动，根据题意确定三份物资运动的位移关系，再结合自由落体运动的规律进行解答。4．【答案】B【解析】【解答】A、因小船的静水速度大于水流速度，则小船能垂直到达正对岸，故A错误；

B、当船头垂直河岸时渡河时间最短，则小船渡河的时间最短为t故B正确；

C、只有船速和水流速度同向时小船渡河的实际速度才为7m/s，则船实际渡河速度速度小于或等于7m/s，故C错误；

D、小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，因垂直河岸方向的分速度不变，则渡河时间不变，故D错误。

故答案为：B。

【分析】小船的静水速度大于水流速度，则小船能垂直到达正对岸。当船头垂直河岸时渡河时间最短，小船渡河的时间最短。渡河时间只和垂直河岸方向的速度有关。5．【答案】D【解析】【解答】AB、对AB整体，根据牛顿第二定律，有F=解得a=4对A进行受力分析，有kx=解得x=0.06故AB均错误；

CD、撤去力F后瞬间，弹簧弹力不变，A受力不变，加速度依然为a对B，有kx=解得a故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】A和B一起向右做匀加速直线运动，根据整体法和隔离法确定AB之间的作用力，再结合胡克定律确定弹簧形变量。撤去力F后瞬间，弹簧弹力不变。再根据A、B的受力情况结合牛顿第二定律确定加速度大小。6．【答案】C【解析】【解答】AB、对小圆柱体Q受力分析，如图所示

根据几何关系可得cos根据平衡条件可得挡板对Q的弹力为F根据平衡条件可得P对Q的支持力为F故AB错误；

CD、以半圆柱体P、小圆柱体Q为整体受力分析可得FN=Mg+mg若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，θ减小，P受到地面的摩擦力增大，P受到地面的支持力不变，故C正确，D错误。

故答案为：C。

【分析】对小圆柱体Q进行受力分析，根据几何关系确定P对Q支持力的与竖直方向夹角的大小。再根据平衡条件及力的合成与分解结合题意进行分析解答。7．【答案】A,C【解析】【解答】下蹲过程，先加速向下，加速度向下，失重，后减速向下，加速度向上，超重，即下蹲过程先失重后超重；站立过程，先加速向上，加速度向上，超重，后减速向上，加速度向下，失重，即站立过程先超重后失重；则如图呈现的是先下蹲再站起的运动过程。故AC正确，BD错误。

故答案为：AC。

【分析】下蹲过程，先加速向下，后减速至零。站起过程，先加速向上，后减速至零。根据图示确定人的重力大小。当重力大于支持力时，人处于失重状态，当重力小于支持力时，人处于超重状态。8．【答案】B,C【解析】【解答】AB、水垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，则tan水从槽口运动到水轮叶面的时间为t=故A错误，B正确；

CD、水垂直打在水轮叶面上的速度大小为v=故C正确，D错误。

故答案为：BC。

【分析】水从槽口飞出后做平抛运动，根据题意确定水打在叶面上时，水在水平方向和竖直方向的关系，再根据平抛运动规律进行解答。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、x-t图像的斜率表示速度，物体A、B图线的斜率不变，且A的大于B的，即A、B均做匀速直线运动且A的速度比B的大，故A错误；

B、v-t图像的斜率表示加速度，物体C图线斜率的绝对值比D的大，即物体C的加速度比物体D的加速度大，故B正确；

C、v-t图像的面积表示位移，0~3s内，C的位移为xD的位移为x则在t=3s时，物体C与物体D相距Δx=故C错误；

D、由C故可知，在t=3s时，物体D已经超过了C，相遇过一次，在t=3s到t=6s时间内，根据图乙可得，位移分别为xC'=因为Δx'=即在t=3s到t=6s时间内，物体C又超过了D，所以在前6s内相遇了两次，故D正确。

故答案为：BD。

【分析】x-t图像的斜率表示速度，v-t图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示方向。v-t图像与时间轴所围的面积表示位移。v-t图像的交点表示速度相等。10．【答案】A,D【解析】【解答】A、由图像可知，传动带的运行速度大小为2m/s，故A正确；

B、物块加速运动时的时间为t1，则v解得t则加速度a=根据a=μg可得物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4故B错误；

C、物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为ΔL=v故C错误；

D、若增大传送带的运行速度，若物块在传送带上一直加速，则由L=可得t'=2.5则物块的传送时间最短可达2.5s，故D正确。

故答案为：AD。

【分析】根据图乙确定物体在传送带上的运动过程分为几个阶段及各个阶段的运动类型。v-t图像的斜率表示加速度。v-t图像与时间轴所围面积表示位移。当物体在传送带上一直加速时，物体在传送带上运动的时间最短。11．【答案】（1）B（2）F'（3）2.20（4）A；D【解析】【解答】（1）本实验采用的科学方法是等效替代法，故答案为：B。

（2）图乙中的F与F'两力中，F是两个分力合力的理论值，而F'是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F'；

（3）弹簧测力计C的最小刻度为0.1N，则示数为2.20N。

（4）A、同一次实验中，O点位置不允许变动，以保证等效性，故A正确；

B、实验中，需记录弹簧测力计的读数和拉力的方向以及O点的位置，故B错误；

C、实验中，把橡皮筋另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角大小适当即可，不一定必须为90°，故C错误；

D、实验中，橡皮筋、细绳应与木板所在平面平行，故D正确。

故答案为：AD。

【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。验证“力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法，同一次实验中，O点位置不允许变动，以保证等效性。实验中，需记录力的三要素，即弹簧测力计的读数和拉力的方向以及O点的位置。理论值沿平行四边形对角线方向，实际值沿AO方向。12．【答案】（1）B；D（2）1.18；1.93（3）kb【解析】【解答】（1）A、为打点稳定，实验时，应先接通打点计时器的电源再放开小车，故A错误；

B、为使绳子的拉力等于小车的合外力，实验时需要满足槽码的质量远小于小车的质量，故B正确；

C、平衡摩擦力后，斜面倾角满足mg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C错误；

D、补偿阻力时，把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动，故D正确。

故答案为：BD。

（2）相邻两计数点的时间间隔为T=5×根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下D点时小车的瞬时速度大小为v根据逐差法求出小车的加速度大小为a=（3）根据牛顿第二定律mg-μMg=Ma整理得a=图像的斜率为k=mg图像的横截距满足mgb-μg=0解得小车与长木板间的动摩擦因数为μ=【分析】熟悉掌握探究“加速度与力、质量的关系”的实验的操作步骤及注意事项。熟悉掌握平衡摩擦力的操作方法。根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度确定各计数点的瞬时速度，根据逐差法确定小车的加速度。确定小车的受力情况，根据牛顿第二定律推到得出图像的函数表达式，明确图像斜率及截距的物理意义，再结合图像进行数据处理。13．【答案】（1）解：由平衡可知mg解得动摩擦因数μ=（2）解：物体水平板上做匀速直线运动，则F（3）解：由平衡可知F解得F2=20N【解析】【分析】（1）物体恰能沿板向下做匀速直线运动，即物块处于受力平衡状态，对其进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解和滑动摩擦力的进行解答；

（2）物体做匀速直线运动，对其进行受力分析，根据平衡条件和滑动摩擦力的进行解答；

（3）物体做匀速直线运动，对其进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解和滑动摩擦力的进行解答。14．【答案】（1）解：小汽车刹车过程的加速度大小a=（2）解：当两车共速时距离最近，则v解得t=3s此时小汽车的位移x货车位移x因Δx=则不会发生撞车事故，最小距离为s=【解析】【分析】（1）确定汽车刹车的初速度和位移，根据位移与速度的关系进行解答即可；

（2）当两车速度相等时，两车距离最近，若两车运动的位移之差小于开始刹车时两车的距离，则两车不会相撞。根据匀变速直线运动规律确定两车共速所需的时间，再根据位移与时间的关系确定两车的位移差，再根据位移差与初始距离的关系判断是否相撞。若不相撞，根据数学知识确定此时两车的距离。15．【答案】（1）解：假设长木