吉林省吉林市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

吉林省吉林市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、选择题（1-7题为单选题，每小题4分，错选或不选得0分；8-10题为多选题，每小题6分，全选对得6分，选对但不全得3分，错选或不选得0分，共46分）1．北京时间2022年11月12日10时03分，搭载天舟五号货运飞船的运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，飞船与火箭最终成功分离并进入预定轨道，下列说法正确的是（）A．火箭发射时货运飞船处于失重状态B．只要建立二维坐标系就可以精准确定火箭位置C．进入太空后，货运飞船内的货物不再具有惯性D．飞船与火箭分离前，以火箭为参考系，飞船是静止的2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度大小逐渐减小。汽车转弯时的加速度方向，可能正确的是A． B．C． D．3．某同学在解答一道已知量由字母表达结果的计算题时，得到的结果表达式为A=Fm(A．位移 B．加速度 C．速度 D．质量4．一个物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡。现保持1N、2N、3N三个力的方向和大小不变，而将4N的力绕O点顺时针旋转120°，此时作用在物体上的合力大小为（）A．33N B．43N 5．如图所示，为在同一平直路面上向前运动的甲、乙两辆汽车的位置x随时间t的变化关系图线，已知乙图上P点处的切线（图中斜虚线）与甲图直线相互平行。说法正确的是（）A．从0到t2B．从0到t2C．从0到t2D．在t16．每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，若将总质量为m=1kg的锅放在图乙所示（侧视图）的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，已知锅是半径为R=15cm的球面，正对的两爪与锅的接触点间的距离为d=18cm，g=10m/s2，锅水平放置，下列说法正确的是（）A．每个爪与锅之间的弹力大小为2.5NB．每个爪与锅之间的弹力大小为3.25NC．R不变，正对的两爪与锅的接触点间的距离d越大，爪与锅之间的弹力越小D．d不变，锅的半径R越大，爪与锅之间的弹力越小7．陈梦在乒乓球比赛中发了一个高抛球，乒乓球以初速度v0竖直向上抛出，乒乓球在空中运动过程中空气阻力大小与速率成正比，以向上为正方向，则乒乓球从抛出到落回抛出点的过程中速度v随时间tA． B．C． D．8．羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下，球筒保持竖直并静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力方向向上D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向上9．如图，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点。可将其看做质点，不计空气阻力，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（）A．三次飞行时间之比为3B．三把刀在击中板时速率相同C．三次初速度的竖直分量之比为3∶2∶1D．设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1>θ2>θ310．如图所示，带有固定挡板P和定滑轮的木板一端垫高后与水平面夹角为θ=30∘，质量为2m的物块A与挡板P之间有一轻质弹簧，细线跨过定滑轮，一端连接着质量为m的物块B，另一端连接着物块C（细线在滑轮左侧部分与木板平行）。开始时用外力托着C，细线伸直但无张力，A、B处于静止状态。现撤去外力，静止释放C后，发现C速度最大时，A、B恰好分离。已知木板足够长，所有摩擦不计，弹簧劲度系数为k，重力加速度为A．撤去外力前弹簧的压缩量为3mgB．物体C的质量为mC．细绳张力最大值为1D．撤去外力瞬间，A、B间压力变为原来的3二、实验题（共8个空，每空2分，共16分）11．用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验，小球从斜槽轨道末端滑出后，被横挡条卡住，调整横挡条位置，记录小球运动经过的不同位置，描出平抛运动的轨迹。（1）在此实验中，下列说法正确的是____A．斜槽轨道必须光滑B．记录的点应适当多一些C．同一次实验中小球应从同一位置由静止释放D．横挡卡每次下移的距离应相等（2）如图乙所示是某同学在实验中画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛运动的起点，该同学又画出了一条直线，与轨迹相交于A点，已知OA的斜率为k，A点的横坐标为xA，重力加速度大小为g，则A点的纵坐标为yA=，小球平抛的初速度v0=12．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置（g取10m/（1）本实验主要应用的方法是____。A．类比法 B．假设法 C．理想实验法 D．控制变量法（2）在保持小车受力相同时，探究加速度与质量关系的实验中，以下说法正确的是____。A．平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．为得出加速度a与质量m的关系而作出a−1（3）在某次实验中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s，且相邻两个计数点之间有4个点未画出，经测量得出各计数点间的距离如图所示，由纸带求出打C点时的速度vC=m/s，小车加速度的大小为（4）若不断增加砝码中砝码的质量，则小车的加速度大小将趋近于某一极限值，此极限值为。三、计算题（共38分。要求：写出解题依据、公式、步骤和必要的文字说明）13．如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。已知足球的质量为m=0.5kg，悬绳与墙壁的夹角为θ=30°，重力加速度为g=10m/s2，网兜的质量不计，则悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力各等于多少？（计算结果可以用根号表示）14．某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过2s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，接着做竖直上抛运动。若不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）燃料恰好用完时火箭的速度；（2）火箭上升离地面的最大高度；（3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间（计算结果用根号表示）。15．如图所示，以v=4m/s的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与光滑的弧形轨道平滑对接，右端与放在粗糙水平地面上的长木板C上表面等高，且紧密靠近，相同长木板D与C接触不粘连，每块木板长L=0.8m、质量m0=0.3kg，与地面间的动摩擦因数μ1=0.1。质量m=0.1kg的小物块从轨道上由静止开始下滑，到A点时速度为10m/s，从滑过A点开始计时，经过t1=0.8s传送带突然卡死而瞬间停止转动，又经过t2=1s传送带瞬间恢复正常运转，物块与传送带和木板之间的动摩擦因数均为μ2=0.5，传送带AB之间的距离d=10.7m。重力加速度g=10m/s2。求：（1）传送带卡死瞬间，物块的速度大小；（2）物块在传送带上运动的总时间；（3）物块最终能否滑上木板D，请通过计算说明理由。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.火箭点火瞬间，具有向上的加速度，故货运飞船处于超重状态，A不符合题意；

B.若要精准确定火箭的位置，需要建立三维空间坐标系，B不符合题意；

C.惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，所以进入太空后，货运飞船内的货物依然具有惯性，C不符合题意；

D.飞船与火箭分离前，飞船相对火箭的位置不变，所以以火箭为参考系，飞船是静止的，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据加速度方向判断货运飞船所处的状态；要精准确定某一物体的位置，需要建立三维空间坐标系；惯性是物体的固有属性；被选择参考系的物体要假定为不动，当被研究的物体相等参考系的位置不变时，物体是静止的，当被研究物体相对参考系的位置发生改变时，物体是运动的。2．【答案】C【解析】【解答】汽车从M点运动到N，做曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，加速度方向与合力方向同向，所以ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。

【分析】做曲线运动的物体，受到的合外力指向圆弧的内部，运动方向是运动轨迹的切线方向。3．【答案】C【解析】【解答】因为A=其中a的单位是m/m故A表示的物理量是速度，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据单位制进行分析。4．【答案】B【解析】【解答】由共点力平衡条件可知，1N、2N、3N的合力与4N的力等大、反向，将4N的力绕O点顺时针旋转120°时，相当于两个4N的力夹角为60°，根据平行四边形定则可得，则此时的合力大小为F=2×4B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】当物体受几个力作用而平衡时，其中一个力一定与另外几个力的合力等大反向，然后再根据平行四边形定值，求解将4N的力绕O点顺时针旋转120°后作用在物体上的合力大小。5．【答案】C【解析】【解答】A.由图可知，在0到t2时间内，二者都沿x轴负方向做单向直线运动，且初末位置相同，所以甲物体走过的路程等于乙物体走过的路程，A不符合题意；

B.由图可知，二者都沿x轴负方向做单向直线运动，从0到t2时间内，乙在前甲在后，t2时刻二者相遇，B不符合题意；

C.由图可知，从0到t2时间内，甲乙两汽车之间的距离先变大后变小，C符合题意；

D.根据x-t图线的斜率表示速度，可知甲做的是匀速直线运动，加速度为零；乙做的速度逐渐减小的直线运动，加速度不为零，所以在t1时刻，甲物体运动的加速度小于乙物体运动的加速度，D不符合题意。

6．【答案】D【解析】【解答】AB.设每个爪对锅的弹力与水平方向的夹角为，则cos即θ=53°由共点力平衡条件可得4F解得每个爪与锅之间的弹力大小为F=3.125NAB不符合题意；

C.根据4F可知，若R不变，正对的两爪与锅的接触点间的距离d越大，则θ越小，爪与锅之间的弹力越大，C不符合题意；

D.根据4F可知，若d不变，锅的半径R越大，则θ越大，则爪与锅之间的弹力越小，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】分析锅的受力，由共点力平衡条件求出每个爪与锅之间的弹力；根据d或R的变化对夹角的影响，分析d或R发生变化时爪与锅之间弹力的变化情况。7．【答案】B【解析】【解答】乒乓球上升过程中，有mg+kv=m乒乓球上升过程中，速度逐渐减小，可知乒乓球的加速度逐渐减小；乒乓球下降过程中，有mg-kv=m乒乓球下降过程中，速度逐渐增大，可知乒乓球的加速度逐渐减小。根据v-t图象的斜率表示加速度可知，以向上为正方向，则上升过程中，v-t图像中速度正向减小且斜率逐渐减小，下降过程中，v-t图像中速度负向增大且斜率逐渐减小，则B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】分析乒乓球上升和下降过程中的受力，由牛顿第二定律得出加速度的变化情况，再根据v-t图象的斜率表示加速度，找出对应的v-t图像。8．【答案】B,D【解析】【解答】A.由题意可知，球筒竖直静止时，发现羽毛球并未滑出，由共点力平衡条件可知，羽毛球受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者大小相等，方向相反，故A不符合题意；

BC.球筒下落过程中，球筒和羽毛球的加速度均为重力加速度，故羽毛球只受重力，不受摩擦力，B符合题意，C不符合题意；

D.羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到的摩擦力为滑动摩擦力，与相对运动方向相反，所以羽毛球受到摩擦力方向向上，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】球筒静止时，羽毛球也静止，由共点力平衡条件分析羽毛球的受力；球筒下落过程中，球筒和羽毛球处于完全失重状态，加速度均为重力加速度，由牛顿第二定律分析羽毛球受力；根据羽毛球相对球筒的运动方向，得出羽毛球受到的摩擦力方向。9．【答案】A,D【解析】【解答】A.将飞刀的运动反过来看成从最高点抛出的平抛运动，竖直方向上有h=可得t=则tM=2×3hg可得三次飞行时间之比为tA符合题意；

B.水平方向上有x=可得三把飞刀的水平分速度为vxM=xt解得v故三把刀在击中板时速率比为23：32v可得三次初速度的竖直分量vyM=gtM则v代入得，C不符合题意；

D.根据平抛运动规律知，设抛出飞刀的初速度与水平方向夹角为tan得tanθ1=v则tan则有θD符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据运动可逆，将三把飞刀的运动看成平抛运动，再根据竖直方向上的分运动为自由落体运动的规律，由位移公式求出三次飞行时间之比；根据水平方向上的分运动为匀速直线运动的规律，求解三把刀在击中板时速率；根据vy=gt，求解三次初速度的竖直分量之比；根据偏向角公式10．【答案】A,C,D【解析】【解答】A.撤去外力前，A、B静止，以A、B整体为研究对象，由共点力平衡条件可得F可得撤去外力前弹簧的压缩量为∆x=A符合题意；

B.C的速度最大时，加速度为0，此时有a设此时绳子上的拉力为F1F对B，有F联立解得mB不符合题意；

C.由B选项分析可知，绳子最大拉力为F'=C符合题意。

D.撤去外力前，以A物体为研究对象，由共点力平衡条件可得F解得B对A的作用力大小为F撤去外力时，系统内物体加速度大小相等，对C由牛顿第二定律0.5mg-对A、B整体，由牛顿第二定律F两式联立解得a=对A，由牛顿第二定律可得F解得F故撤去外力瞬间，A、B间压力变为原来的FD符合题意。

故答案为：ACD。

【分析】撤去外力前，对A、B整体，由共点力平衡条件求解弹簧的压缩量；C的速度最大时，B与C的合力均为零，根据平衡条件求解C的质量，并得出最大拉力；由整体法和隔离法，应用牛顿第二定律求出撤去外力前、后，A、B之间的作用力，并进行比较。

11．【答案】（1）B；C（2）kxA【解析】【解答】（1）AC.为了保证小球每次都从斜槽末端以相同的水平速度抛出，同一次实验中需要将小球每次都从同一位置由静止释放，且要保证斜槽末端水平，斜槽轨道是否光滑对实验结果没有影响，A不符合题意，C符合题意；

B.为了画出平抛的轨迹，更好的反应运动的真实性，记录的点应适当多一些，B符合题意；

D.横挡卡条只需要挡住下落的小球，从而记录下小球的落点即可，并不需要每次下移的距离相等，故D不符合题意。

故答案为：BC。

（2）OA的斜率为k=可得A点的纵坐标为y由平抛规律有yA=解得小球平抛的初速度v【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析；（2）根据OA的斜率求出A点的纵坐标；根据平抛规律，由运动学公式计算小球平抛的初速度。12．【答案】（1）D（2）B；D（3）0.760（4）g或10m【解析】【解答】（1）探究加速度与力、质量的关系时，要先控制其中一个物理量不变，探究加速度与另一个物理量的关系，所以本实验主要应用的方法是控制变量法。

故答案为：D。

（2）A.平衡摩擦力时，应将小车上的细绳和装有砝码的小桶卸去，调整长木板的倾斜程度，使小车拖着穿过打点计时器的纸带能在长木板上做匀速直线运动，A不符合题意；

B.平衡摩擦力时要满足的力的关系式为mg可知该等式是否成立与小车质量m没有关系，故每次改变小车的质量后，不需要重新平衡摩擦力，B符合题意；

C.为了使纸带能得到充分利用，实验时应先接通打点计时器电源，再放开小车，C不符合题意；

D.由于a与m成反比例关系，为了能更加直观的得到加速度a与质量m的关系，应作出a-1m图像，D符合题意。

故答案为：BD。T=5×0.02s=0.1s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，可得纸带求出打C点时的速度为v根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aTa=（4）设小车的质量为M，砂桶和砂的总质量为m，以小车为对象，根据牛顿第二定律可得T=Ma，以砂桶和砂为对象，根据牛顿第二定律可得mg-T=ma联立可得a=可知若不断增加砂确中砂的质量m，则小车的加速度大小将趋近g或10m/s2。13．【答案】解：足球受到重力G、拉力F1和支持力F根据共点力平衡条件，F1和FFF代入数据解得FF【解析】【分析】分析足球的受力，由共点力平衡条件求解悬绳对足球的拉力和墙壁对足球的支持力。14．【答案】（1）设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1。