湖南省岳阳市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）2

湖南省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24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．第19届亚洲运动会于2023年9月在中国杭州举行，杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市。下列关于亚运会比赛项目的叙述正确的是（）A．4×100m决赛中陈佳鹏逆转夺冠，研究陈佳鹏的交接棒技术时可以将其视为质点B．双人10米跳台的比赛中，中国陈芋汐和全红婵组合获得冠军，若以全红婵为参考系，陈芋汐做自由落体运动C．100米蝶泳决赛选手张雨霏夺冠，赛道为50米国际标准泳道，则张雨霏全程运动的位移大小为100mD．女子100米栏决赛林雨薇跑出12秒74，夺得冠军，则林雨薇的平均速度大小一定大于亚军的平均速度大小2．国际单位制中的三个力学基本物理量所对应的单位为长度单位m、质量单位kg、时间单位：s，现有一个物理量A=GMr2，其中M是质量，r是长度，又已知G的单位是N⋅A．速度 B．加速度 C．力 D．时间3．如图所示，在高速公路上，为了行车安全，每隔一段路程就会设置一组车距确认标志牌：0m、50m、100m、150m、200m。设有一辆汽车沿着平直路面行驶，当车经过“0m”标志牌A时前方出现突发情况，司机立即开始刹车做匀减速运动直到停止。已知车通过AC的时间与通过CD的时间相等，则预计车停下来的位置与“150m"标志牌D的距离为（）A．50m B．25m C．12.5m D．6.25m4．如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab＝bc＝cd＝de，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ；不计空气阻力，初速度为2v时A．小球可能落在斜面上的c点与d点之间B．小球一定落在斜面上的e点C．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θD．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角小于θ5．铺设瓦片时，屋顶结构如图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，瓦片静止在檩条上.已知檩条与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，檩条间距离为d，重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A．瓦片受到4个力的作用B．檩条对瓦片作用力方向垂直檩条向上C．增大檩条间的距离d，两根檩条对瓦片的弹力都增大D．减小檩条的倾斜角度θ，瓦片与檩条间的摩擦力增大6．打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为A．第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力B．第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为μC．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为μD．若μ1二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．2023年11月11日，中国蹦床运动员朱雪莹、范欣怡、胡译乘荣获世界蹦床锦标赛女子网上团体冠军，为国家争得荣誉。如图是她们比赛时的画面。如果把网面近似看成遵循胡克定律的垫子，且不计空气阻力，则运动员从最高点运动到最低点过程中（以向下为正方向），速度—时间、加速度—位移的图像正确的是（）A． B．C． D．8．如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方h处，现从地面上竖直上抛乙球，初速度v0=10m/s，同时让甲球自由下落，不计空气阻力。（取A．无论h为何值，甲乙两球一定能在空中相遇B．当h=10m时，乙球恰好在最高点与甲球相遇C．当h=15m时，乙球不能在下降过程中与甲球相遇D．当h<10m时，乙球能在上升过程中与甲球相遇9．如图所示，叠放在水平地面上的四个完全相同的排球，相互接触，处于静止状态。假设排球的质量均为m，不计排球之间的摩擦力，不考虑转动情况，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．下面每个球对地面的压力均为4B．下面的球不受地面给的摩擦力C．下面每个球受地面给的摩擦力均为2D．上面球对下面每个球的压力均为210．如图所示，一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，斜面底端固定一垂直于斜面的挡板一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接，物块A与物块B接触且不粘连，弹簧与斜面平行，物块B通过与斜面平行的轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮与物块C连接，物块A、B和C的质量均为1kg，物块A、B与斜面之间的动摩擦因数均为μ=0.A．松手前，弹簧弹力为12NB．当弹簧弹力为0时，A、B恰好分离C．A、B分离瞬间，弹簧弹力为9ND．从释放C到A、B分离这一过程中，物块C的最大加速度为2m/三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．某同学设计实验研究弹簧弹力与伸长量的关系。实验时，弹簧的一端固定在力的传感器上，挂钩每次增加Δm质量的钩码，弹簧每次伸长量均增加1cm，力的传感器自动测量一次弹力，弹簧在每一个伸长量上停留2秒钟，最终得到的弹力和时间关系如图。（1）从6s~26s时间内弹簧长度的变化量为cm。（2）实验发现，数据连线不过原点，我们依然可以用线性部分来定义该弹簧的劲度系数，由图可以求出该弹簧的劲度系数为N/m（保留两位有效数字）；该种方法计算的弹簧劲度系数（填“大于”、“等于”或“小于”）真实劲度系数。12．实验小组用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。主要实验步骤如下：①测出遮光条的宽度d=0.500cm，光电门1、2之间的距离②用细线跨过定滑轮，细线一端与小车相连，另一端挂上托盘和砝码，调节滑轮高度使滑轮右侧细线与木板平行；③调节木板的倾角，使小车沿木板匀速下滑；④取下托盘和砝码，测出托盘和砝码的总质量m；⑤取下托盘和砝码后，让小车从光电门1上方沿木板下滑，记录遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1、Δt⑥改变砝码的个数，重复步骤③④⑤，得到多组托盘和砝码的总质量m1、⑦在坐标纸上描点作出a−m图像。小车（含遮光条）的质量用M表示，已知当地的重力加速度为g=9.（1）实验过程中，必要的操作是____（填正确选项前的字母）。A．需满足M≫m的条件B．遮光条的宽度要适当小一些C．小车每次必须从同一位置由静止释放（2）某次实验时，测得遮光条通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt1=2×10−3s、Δt2=1（3）在坐标纸上作出的a−m图像如图乙所示，由图像得到的结论为____（填正确选项前的字母）。A．小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成正比B．小车所受合外力一定，小车的加速度与其质量成反比C．小车的质量一定，小车的加速度与其所受合外力成正比（4）利用图乙中的图像还可求得小车（含遮光条）的质量M=g。（计算结果保留3位有效数字）13．在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小v1=25m/s；摩托车的速度大小（1）汽车从开始刹车到停止所经历的时间；（2）从汽车开始刹车，经过多长时间两车再次并排相遇。14．如图所示，物块A放在足够长的木板B上，A、B之间的动摩擦因数μ1=0.6，木板与水平面间的滑动摩擦因数μ2=0.2，某时刻A、B分别有向左和向右的速度v0，且v0=10m/s，如果A、B的质量相同，取g=10m/s2。求：（1）初始时刻A、B的加速度大小；（2）A向左运动的最大位移；15．如图所示，传送带的倾角θ＝37°，从A到B长度为10.25m，传送带以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上A端无初速度地放一个质量为2kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，不计空气阻力和煤块质量变化，求：（1）煤块到B点时速度的大小；（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度；（3）若传送带从静止开始以加速度a逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正方向，请写出煤块在传送带上运动过程中所受摩擦力f与加速度a的关系式，并画出f-a图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、研究运动员的技术不能把运动员作为质点，所以A错；

B、当以全红婵为对象，陈芋汐保持静止，所以B错；

C、100米蝶泳决赛选手张雨霏夺冠，赛道为50米国际标准泳道，则张雨霏全程运动的位移大小为0，所以C错；

D、林雨薇在100米决赛中时间最短则平均速度最大，所以D对。

正确答案为D。

【分析】研究运动员的技术动作不能把运动员为质点；以全红婵为对象，陈芋汐保持静止；林雨薇的平均速度最大；利用初末位置可以判别位移的大小。2．【答案】B【解析】【解答】由单位制换算A=故A表示的物理量为加速度，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用单位制换算方法，结合物理量关系式，可求出结果。3．【答案】D【解析】【解答】由题意可知，相邻标志牌之间的距离为l=50m，车通过AC的时间与通过CD的时间相等，设为t，根据匀变速直线运动中，相邻的相等的时间内的位移差∆x=a可得2l-l=a解得a=

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，可得汽车通过C点时的速度大小为v车停下来的位置与C的距离x=故车停下来的位置与标志牌D的距离为∆x=x-l=56.25ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据匀变速直线运动的推论求出汽车的加速度和到达C点的速度，再由匀变速直线运动位移-速度公式，求出汽车停下来的位置与C点的距离，继而得到距标志牌D的距离。4．【答案】B【解析】【解答】AB.设斜面与水平的夹角为α，小球以速度v平抛落到斜面上时的水平位移为x，竖直位移为h，下落的时间为t，根据平抛运动运动规律，由运动学公式可得x=vth=由几何关系可知h联立解得t=因此当初速度变为2v时，小球落到斜面上的时间为2t，因此水平方向的位移x故小球会落到e点，A不符合题意，B符合题意；

CD.设小球落在斜面上时，速度的偏向角为β，则tan可知小球落在斜面上的速度方向与初速度无关，故小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角仍为θ，CD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据平抛的运动规律，由运动学公式推导小球的初速度增加为原来的2倍时水平位移的变化，确定小球的落点；结合几何关系推导小球落在斜面上时速度的偏向角的表达式，分析初速度的变化对偏向角的影响，得出结论。5．【答案】C【解析】【解答】A.瓦片受重力、两侧的支持力、沿檩条向上的两侧的摩擦力，共五个力，A不符合题意；

B.根据共点力平衡条件可得，檩条对瓦片作用力为支持力和摩擦力的合力，其大小与重力等大反向，即竖直向上，B不符合题意；

C.檩条对瓦片的两个弹力等大，合力等于mgcosθ，当增大檩条间的距离d时，两弹力夹角增大，则两弹力增大，C不符合题意；

D.瓦片与檩条间的摩擦力为2f=mg减小檩条的倾斜角度θ，瓦片与檩条间的摩擦力减小，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】分析瓦片受力，再由共点力平衡条件进行分析解答。6．【答案】B【解析】【解答】A、由于进纸系统每次只进一张纸，则在第1张纸向右运动时，第2张纸与第3张纸保持相对静止，第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为静摩擦力，故A错误；

BC、工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力F+mg，则第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力为f由于第2张及第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为f故B正确，C错误；

D、若μ1<μ2，则有μ可知搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，而第1张纸静止不动，所以进纸系统不能正常进纸，故D错误。

故答案为：B。

【分析】确定进纸时，其他纸之间的运动关系，继而确定纸之间摩擦力的类型。进纸时搓纸轮与进入的张纸之间会发生相对滑动。7．【答案】A,C【解析】【解答】CD.人在下落的过程中，接触蹦床之前，人处于自由落体状态，加速度为g；接触之后，弹力F=k·∆x随下落距离逐渐增加，根据牛顿第二定律可得mg-k·∆x=ma整理得人的加速度大小为a=g-可知a与∆x成线性变化关系，当弹力F小于重力时，做加速度减小的加速运动，加速度方向向下；当弹力F等于重力时，加速度为零，速度最大；当弹力F大于重力后，根据牛顿第二定律可得k·∆x-mg=ma整理得人的加速度大小为a=可知a与∆x依然成线性变化关系，人做加速度增大的减速运动，加速度方向向上，综上分析可得，C符合题意，D不符合题意；

AB.根据v-t图像的斜率绝对值表示加速度大小，结合上述分析可知，v-t图像的斜率绝对值先不变，后减小再增加，A符合题意，B不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】人在空中的下落为自由落体运动，接触网面后，由牛顿第二定律和胡克定律，得出人的加速度大小与网面形变量的关系和加速度方向，选出正确的a-x图像；再根据v-t图像的斜率绝对值表示加速度大小，选出正确的v-t图像。8．【答案】B,D【解析】【解答】A.设两球在空中相遇，所需时间为t，根据运动学公式可得1可得t=而乙球的落地时间t故两球在空中相遇的条件是t整理得h<20mA不符合题意；

B.若两球恰好在乙球最高点相遇，满足的条件是t=代入数据整理得h=10mB符合题意；

C.由于10可得乙球能在下降过程中与甲球相遇，C不符合题意；

D.当h<10m时，乙球还没有上升到最高点，所以乙球能在上升过程中与甲球相遇，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据自由落体运动和竖直上抛运动的位移公式及两球相遇时的位移关系，求出两球相遇的时间与h的关系，再结合乙在空中运动的最长时间，得出h的范围；求出两球恰好在乙球最高点相遇时h的值，再根据选项中给出的h的值与该值的关系，判断甲、乙两球相遇的位置。9．【答案】A,C【解析】【解答】A.设下面每个球受地面的支持力均为N，以四个球整体为研究对象，由共点力平衡条件可得3N=4mg解得N=根据牛顿第三定律可知，下面每个球对地面的压力均为43mg，A符合题意；

B.四个球的球心连线构成了正四面体，对下面的球受力分析可知，上面的球对下面的球的弹力沿球心连线方向斜向下，因为该力有水平分量，所以下面的每个小球都受到静摩擦力作用，否则不会静止，B不符合题意；

CD.以下面一个球为研究对象，该球所受上面球的压力沿四面体的棱指向下面球的球心，设该力与竖直方向夹角为θP'C=L2cos30°根据平衡条件，可得Fcosθ+mg=N联立，解得f=26C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】以四个球整体为研究对象，由共点力平衡条件求出下面每个球受到的支持力，再由牛顿第三定律得出下面每个球对地面的压力；根据上面球对下面球的压力方向，分析地面对下面球的摩擦力；对下面的一个球受力分析，根据共点力平衡条件求出下面的球受地面给的摩擦力和上面球对下面每个球的压力。10．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.把A、B看成一个整体，松手前，由共点力平衡条件可得FA符合题意；

BC.A、B恰好分离时，A、B之间弹力为0，并且A、B加速度相等。由牛顿第二定律，对A有F对B、C整体有mg–mg联立解得A、B分离时的弹簧弹力大小为FB不符合题意，C符合题意；

D.释放C后，开始时A、B、C具有相同的加速度，弹簧被压缩，弹力最大，之后A、B一起向上运动，弹簧弹力减小，系统受到的合外力减小，加速度减小，所以释放瞬间，C的加速度最大。对A、B、C整体分析，释放瞬间，由牛顿第二定律可得F解得a'=2D符合题意。

故答案为：ACD。

【分析】把A、B看成一个整体，分析松手前的受力，由共点力平衡条件求出弹簧弹力；A、B恰好分离时，A、B之间弹力为0，并且A、B加速度相等，由牛顿第二定律求出此时弹簧弹力；释放瞬间，C的加速度最大，以A、B、C整体为研究对象，由牛顿第二定律求出C的最大加速度。11．【答案】（1）10（2）50；等于【解析】【解答】（1）由题可知，弹簧在每一个伸长量上停留2秒钟，故在20s内弹簧长度变化量为10cm；

（2）有图中斜率可知k=弹簧弹力与伸长量示意图斜率代表劲度系数，故虽图像不过原点，仍可用斜率求出劲度系数。

【分析】结合图像，利用胡克定律可得出结论。12．【答案】（1）B（2）2.5；4.9（3）C（4）250~256均可【解析】【解答】（1）A.该实验中，在挂上托盘和砝码的情况下使小车匀速下滑，此时小车受到的摩擦力和细绳拉力之和等于小车重力的下滑分量，因为砝码和托盘随小车做匀速运动，所以细绳上的拉力与托盘和砝码的总重力相等，之后去掉托盘和砝码，使小车做匀加速运动，其受到的重力和摩擦力大小和方向都不变，所以小车所受合外力即为托盘和砝码的重力，因此，不需要需满足M≫m的条件，A不符合题意；

B.该实验中测小车通过光电门的速度时，使用平均速度来代替了小车的瞬时速度，因此，要使所测瞬时速度更接近真实值，遮光条的宽度要适当小一些，B符合题意；

C.该实验探究的是加速度与力、质量的关系，根据a=可知，每次小车是否从同一位置释放并不影响实验探究，C不符合题意。

故答案为：B。

（2）因为挡光板挡光时间极短，所以可用挡光板通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，可得小车通过光电门1的速度为v小车通过光电门2的速度为v根据匀变速直线运动的位移-速度公式2ax=可得小车的加速度大小为a=（3）由图可知，小车的加速度a与托盘和砝码的总质量m成正比，所以a也与mg成正比，而托盘和砝码的总重力mg也是小车加速下滑时所受到的合外力，所以小车的质量一定，小车的加速度与其所受合外力成正比，C符合题意，AB不符合题意。

故答案为：C。

（4）对小车，由牛顿第二定律可得mg=Ma整理得a=结合a-m图像的斜率可得g解得M≈253【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析；（2）求出小车通过两光电门的瞬时速度，再由匀变速直线运动的位移-速度公式2ax=v13．【答案】（1）解：汽车自开始刹车至停止0=v1−at（2）解：汽车自开始刹车至停止，设汽车运动位移x1'，摩托车运动位移x2'

0−v12=2ax1'

x2'=v2【解析】【分析】（1）由匀变速直线运动的速度-时间关系，求解汽车从开始刹车到停止所经历的时间；（2）先判断出汽车停止运动前两车有没有相遇，然后再计算两车再次并排相遇所需时间。14．【答案】（1）解：对木块Aμ解得a对木板Bμ解得a（2）解：B的加速度大，B先减速到0，设B由v0减速到0的时间为t1v解得t此时A的速度为v解得v该过程A的位移为x之后B受摩擦力反向μ解得aB反向加速至共速的时间为t2v解得t从B反向加速到两者共速，该过程A的位移为x共同速度为v=两者共速后一起向减速μ解得a=2m/两者共同减速的位移xA向左运动的总位移x=【解析】【分析】（1）利用牛顿第二定律，结合物体受力情况，可求出两物体加速度大小；（2）通过加速度关系可得物体B先减速至零，利用牛顿第二定律可求出后续运动的加速度大小，最终两者共速后减速至零，根据匀变速直线运动位移时间关系式可求