江苏省南通市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

江苏省南通市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、单选题：本大题共14小题，共56分。1．下列力学单位中，属于导出单位的是（）A．米 B．秒 C．千克 D．牛顿2．在实际生活中，最接近抛体运动的是A．手抛出的小石块 B．秋风吹落的树叶C．在空中高速运动的炮弹 D．空中飞翔的纸飞机3．如图所示，伽利略为了研究自由落体运动的规律，设计了著名的斜面实验A．转化为斜面实验是为了缩短小球运动的时间B．转化为斜面实验，加速度没有变化C．伽利略研究方法的核心是实验和逻辑推理相结合D．斜面实验可以直接得到速度与时间成正比的运动规律4．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，操作错误的是A．实验前先把实验所用的两个弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同，则进行调节使之相同B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平面平行C．记录拉力方向时可以用铅笔贴着细线画直线表示D．用力的图示作出两次拉力，使用同样的单位长度5．2023年12月25日09时00分，我国在酒泉卫星发射中心使用一箭多星技术将天目一号气象星座11−14星发射升空，约10分钟后，这四颗卫星各自顺利进入预定的椭圆轨道．下列说法正确的是A．“10分钟”指的是时刻B．其中一颗卫星和地心的连线，在相等的时间内扫过的面积一定相同C．四颗卫星轨道半长轴的二次方跟公转周期三次方的比值一定相同D．卫星在椭圆轨道上运行时，万有引力始终等于向心力6．如图所示，两个小朋友在玩跷跷板游戏，下列描述两个小朋友的物理量一定相同的是（）A．角速度 B．线速度 C．向心加速度 D．向心力7．某小物块在弧形轨道上由静止释放后滑下，弧形轨道与水平传送带平滑连接，如图所示．下面关于物块在传送带上运动的v−A． B．C． D．8．轮椅可以帮助老年人移动．如图所示为一轮椅示意图．关于A，B，C三点物理量的比较，下列说法正确的是A．vA=vB B．ωA=9．如图所示为清除屋面积雪的简易设备，把该设备底部的尼龙布料伸入到积雪下方，积雪就会顺着布料滑下来．下列说法正确的是A．积雪与布料间的动摩擦因数大于积雪与屋面间的动摩擦因数B．积雪受到的支持力变小而下滑C．积雪受到向下的摩擦力而下滑D．积雪受到的合力变大而下滑10．对汽车通过拱形桥的测试是检验汽车性能的一个方面，拱形桥位于同一圆周上，如图所示。某次测试中汽车匀速率通过拱形桥，对该过程的说法正确的是（）A．汽车运动的加速度保持不变B．汽车运动的向心力大小保持不变C．桥面对汽车的支持力先减小后增大D．汽车过桥的过程中处于超重状态11．始终保持竖直状态的缆车沿着山坡以加速度a下行，如图所示。在缆车地板上质量为m的物块与地板始终相对静止，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．物块所受的支持力NB．物块所受的摩擦力为0C．若缆车加速度增加，则物块受到的摩擦力方向可能向右D．若缆车加速度增加，则物块受到的支持力一定减小12．如图所示为某同学利用无人机玩“投弹”游戏．无人机悬停在距水平地面h=5m的高度处，某时刻以2m/s2的加速度水平向右飞行，A．小球在空中运动的时间为2B．小球落地时的速度大小为10C．小球落地点与释放点之间的水平距离为8D．小球落地时与无人机之间的水平距离为1013．在静水中速度为v1的小船，为垂直渡过宽度为d的河流，船头与河岸成θ角斜向上游，如图甲所示．航行中发现河水流速vs与河岸间距离图甲图乙A．保持船头方向不变，v1B．保持船头方向不变，v1C．保持船速v1大小不变，θD．保持船速v1大小不变，θ14．一个质量为m的均匀圆形晾衣网，用轻绳靠墙悬挂在钉子上，如图所示，已知轻绳长度为圆形晾衣网直径的两倍，墙壁对晾衣网的支持力为N，绳子中的张力为T，重力加速度为g，该装置的重心在圆心处，则A．N=33mg B．N=1二、实验题：本大题共1小题，共10分。15．用如图所示的装置探究小车的加速度与小车质量的关系。已知小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。（1）本实验主要应用的科学方法是____。A．类比法 B．假设法 C．理想实验法 D．控制变量法（2）下图是实验时平衡摩擦力的情形，其中正确的是____(选填字母)。A．B．C．（3）在一次实验操作中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，由图得出计数点AC间的距离cm。在CE之间有一点D未画出，设AC=l1，CE=l2，则小车运动的加速度a=(用（4）另一实验小组在“在质量一定时，小车的加速度与其合外力关系”实验中，根据多次实验得到加速度a与砂和砂桶的总质量m，绘制出1a−1m图像，斜率为k，纵截距为b，则小车的质量为(用b三、计算题：本大题共3小题，共34分。16．如图所示，质量m=0.5kg的物块，沿倾角θ=37°的固定斜面匀速下滑。重力加速度g取10m/（1）物块和斜面间的动摩擦因数μ；（2）若用平行于斜面向上的拉力使物块匀速向上滑动，拉力大小F。17．在铅球比赛中，某同学将铅球以某一与水平方向成45o的速度推出，如图甲所示，铅球出手时的离地高度为h，铅球在空中运动的最大离地高度为2h，不考虑空气阻力，重力加速度为（1）铅球在空中运动的时间t；（2）铅球在空中运动的水平距离x；（3）所有曲线运动，都能把曲线分割成许多很短的小段，每一小段的运动都可以看做圆周运动的一部分．这个圆的半径就是最接近该点处的曲线的圆弧的半径，即曲率半径，用字母ρ表示．如果我们把铅球运动到最高点附近的一小段距离看做圆的一部分，如图乙所示，求铅球在最高点处的曲率半径ρ的大小．18．家里地板上有一块质量为M=0.5kg的木板，木板正中央静置有质量为m=2kg的小铁块(视为质点)，木板与地板、铁块之间的动摩擦因数分别为μ1（1）若小猫用水平向左的拉力拉动木板，小猫对木板的最小拉力F1（2）若小猫以恒定水平向左拉力F2=25N（3）若在铁块与墙壁间用劲度系数k=3N/m的轻质橡皮绳相连，橡皮绳刚好伸直且无张力。小猫将木板以a=3

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】ABC、米、秒、千克分别是长度的基本单位、时间的基本单位、质量的基本单位，不是导出单位，故ABC错误；

D、牛顿是根据牛顿第二定律F=ma导出的力的单位1N=1kg/s2，是导出单位，故D正确；

故答案为：D。

【分析】国际单位制中的基本单位有：米、秒、千克、安培、摩尔、开尔文、坎德拉。基本单位共以上七个，其它均为导出单位。2．【答案】A【解析】【解答】A、以一定速度抛出的物体，只在重力作用下运动是抛体运动，若空气阻力相较于重力忽略不计，也可看成抛体运动，手抛小石块的运动接近抛体运动，故A符合题意；

B、秋风吹落的树叶，空气阻力相较于重力不可忽略，因此不能看成抛体运动，故B不符合题意；

C、空中高速运动的炮弹，速度很大，空气阻力也很大，不能看成抛体运动，故C不符合题意；

D、空中飞翔的纸飞机，空气阻力相较于重力不可忽略，因此不能看成抛体运动，故D不符合题意；

故答案为A。

【分析】以一定速度抛出的物体，只在重力作用下运动是抛体运动，若空气阻力相较于重力忽略不计，也可看成抛体运动。3．【答案】C【解析】【解答】A、转化为斜面实验是为了延长小球运动的时间，从而“冲淡重力”，故A错误；

B、转化为斜面实验，加速度减小，故B错误；

C、伽利略根据实验结果，并不能直接得出自由落体的运动规律，而是根据可靠的实验数据，进行合理科学的推断，是实验和逻辑推理相结合，故C正确；

D、伽利略时代无法测物体的瞬时速度，斜面实验不能得到速度与时间成正比的运动规律，故D错误；

故答案为：C。

【分析】伽利略设计为斜面实验是为了“冲淡重力”；斜面坡度越小，小球加速度越小；伽利略的斜面实验是利用可靠的实验以及科学的推断得出的自由落体运动的规律；伽利略时代无法测物体的瞬时速度，斜面实验不能得到速度与时间的正比关系。4．【答案】C【解析】【解答】A、把两个弹簧测力计的挂钩相互钩住平放在桌面上，反方向拉动，根据牛顿第三定律，两者读数应该相等，实验前这么操作是为了确保弹簧测力计完好可用，故A不符合题意；

B、实验过程中，应保证弹簧测力计、细绳、橡皮条与木板平面平行，以减小实验误差，故B不符合题意；

C、拉力方向沿橡皮筋的方向，利用的是两点确定一条直线，记录拉力方向时，为了减小误差，需将标记的两个点相距适当远一些，故C符合题意；

D、用力的图示作出两次拉力，使用同样的单位长度，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，需熟知原理、装置、步骤、数据处理和误差分析。5．【答案】B【解析】【解答】A、“10分钟”指时间间隔，而非时刻，故A错误；

B、由开普勒第二定律可知，其中一颗卫星和地心的连线，在相等的时间内扫过的面积一定相同，故B正确；

C、由开普勒第三定律可知，四颗卫星轨道半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值一定相同，故C错误；

D、卫星在椭圆轨道上运行时，速度近大远小，万有引力的分力提供向心力，故D错误；

故答案为：B。

【分析】“10分钟”指时间间隔，“10点”指时刻；熟知开普勒三定律；卫星在椭圆轨道上运行时，速度大小会不断变化，意味着向心力在不断变化。6．【答案】A【解析】【解答】A、跷跷板属于同轴转动，所以两个小朋友在玩跷跷板游戏时，两者的角速度相等，故A符合题意；

BCD、根据v=ωr、a=ω2r、F=ma可知，ω一定时，线速度v的大小、向心加速度的大小、向心力的大小都由半径决定，又因为两人角速度相等，且其所在位置到转轴的距离大小关系未知，所以无法判断两者线速度的大小关系、向心加速度的大小关系、向心力的大小关系，故BCD不符合题意；

故答案为：A。

【分析】同轴转动的物体，角速度相等，以此为突破口，根据v=ωr、a=ω2r、F=ma，即可判断线速度、向心加速度、向心力的大小关系。7．【答案】C【解析】【解答】C．物块在弧形轨道上由静止释放后滑下，刚到达水平传送带时有速度，方向与传送带运动方向一致。若其速度大小与传送带的速度大小相等，则物块在传送带上做匀速直线运动，对应v-t图像为选项C所示，故C正确；

BD．若其速度大于传送带的速度，则物块在水平方向上受到传送带水平向左的滑动摩擦力，根据f=μFN知，物块做匀减速直线运动，如果传送带足够长，物块速度大小减到与传送带的速度一致后，会做匀速直线运动，选项BD所示的v-t图像，若将倾斜的曲线改成倾斜的直线，即为其对应图像，故BD错误；

A．若其速度小于传送带的速度，则物块在水平方向上受到传送带水平向右的滑动摩擦力，根据f=μFN知，物块做匀加速直线运动，如果传送带足够长，物块速度大小增到与传送带的速度一致后，会做匀速直线运动，选项A所示的v-t图像，若将倾斜的曲线改成倾斜的直线，即为其对应图像，故A错误；

故答案为C。

【分析】物块刚下滑到传送带时有速度，分类讨论其速度与传送带速度的大小关系，再根据f=μFN及运动特点与v-t图像的关系进行分析判断。8．【答案】C【解析】【解答】AD．对于A、B，由图知，rA＞rB，且A和B是同轴转动，所以角速度相同，即ωA=ωB，根据v=ωr可知vA＞vB根据a=ω2r可知aA＞aB故选项AD错误；

BC．对于A、C，由图知，rA＞rC，且A和C是同缘转动，所以线速度相同，即vA=vC，根据v=ωr可知ωA＜ωC根据a=vaA＜aC故选项B错误，C正确；故答案为：C。【分析】据图可判断是同轴转动还是同缘转动；同轴转动的特点是角速度相同，同缘转动的特点是线速度相同；结合v=ωr、a=ω2r、a=v9．【答案】D【解析】【解答】A、把该设备底部的尼龙布料伸入到积雪下方，积雪就会顺着布料滑下来，是因为积雪与布料间的动摩擦因数小于积雪与屋面间的动摩擦因数，故A错误；

BCD、积雪在屋面上时，受到的合力为零，用上尼龙布料后，积雪就会顺着布料滑下来，是积雪与布料间的动摩擦因数变小，积雪受到向上的摩擦力变小，合力变大而下滑，而积雪受到的支持力不变，故BC错误，D正确。

故选：D。

【分析】明确积雪与布料和积雪与屋面间的动摩擦因数的大小关系，对面上的物体受力分析，即可得出原因。10．【答案】B【解析】【解答】A、据题意知，汽车在拱桥上做匀速圆周运动，其加速度方向始终指向圆心，根据a=可知，加速度大小不变，但方向一直在变化，所以汽车运动的加速度发生了变化，故A错误；

B、汽车做匀速圆周运动，其所需要的向心力为F=m可知，汽车运动的向心力大小保持不变，故B正确；

C、设汽车所在位置的半径与竖直方向夹角为θ，由于汽车做匀速圆周运动，由沿半径方向的合力提供向心力，即有mg则汽车过拱形桥过程中，由于θ先减后增，所以桥面对汽车的支持力N先增后减，故C错误；

D、汽车过桥的过程中，汽车的向心加速度总指向圆心，即汽车存在竖直向下的分加速度，可知，汽车过桥的过程中处于失重状态，故D错误。

故答案为B。

【分析】以汽车匀速率为突破口，根据圆周运动的相关公式a=v2R11．【答案】D【解析】【解答】A、由于物块质量为m，所以重力为mg，设受到的支持力为N，摩擦力为f；由于缆车沿着山坡以加速度a下行，且物块与缆车地板始终相对静止，所以物块沿下坡方向做匀加速直线运动，将加速度a分解成水平方向的分加速度ax和竖直方向的分加速度ay，在竖直方向上，根据牛顿第二定律有mg-N=may因此mg>N故A错误；B.水平方向上，根据牛顿第二定律有f=max因为ax≠0，所以f≠0，故B错误；C.若缆车加速度增加，则物块受到的摩擦力方向仍然向左，故C错误；D.若缆车加速度增加，根据mg-N=may可知物块受到的支持力N一定减小，故D正确。故答案为：D。【分析】根据物块运动情况对物块进行受力分析，由于受到的各个力在水平方向上和竖直方向上，所以对加速度进行分解，再根据牛顿第二定律分析即可。12．【答案】B【解析】【解答】A、据h=解得小球在空中运动的时间为t=1s，故A错误；

B、据v2y=2gh解得小球落地时的竖直分速度大小为vy=10m/s由于无人机以2m/s2的加速度水平向右飞行，所以5s后的速度为v0=at1，解得v0=10m/s根据勾股定理可得小球落地时的速度大小为v=解得v=10故B正确；

C、小球落地点与释放点之间的水平距离为x=v0t，解得x=10m故C错误；

D、无人机在飞行的水平距离为x解得：x1=11m所以小球落地时与无人机之间的水平距离为△x=x1-x解得△x=1m故D错误；

故答案为：B。

【分析】小球下落时做平抛运动，可等效为水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据抛出点高度可求在空中运动的时间以及到地面时的竖直速度，根据速度-时间公式求出小球释放时的水平速度，根据运动的合成求出小球落地时的速度大小；根据小球在水平方向做匀速运动求出小球落地点与释放点之间的水平距离；根据位移-时间公式求出无人机飞行的水平距离，即可求出小球落地时与无人机之间的水平距离。13．【答案】A【解析】【解答】AB、由乙图可知船过河过程中，水流速度先增后减；当船头与上游河岸成θ角方向时，小船恰好能垂直到达对岸，此时船沿河岸方向的分速度大小等于水流的速度，即v1cosθ=v水流所以保持船头方向不变时，v1先增后减，故A正确，B错误；CD、根据v1cosθ=v水流若保持船速v1大小不变，则需cosθ随水流速度先增后减，即θ先减后增，故CD错误；故答案为：A。【分析】将船速沿河岸的方向与垂直于河岸的方向分解，当合速度的方向始终垂直于河岸时，船可以到达正对岸，根据运动的合成与分解列式求解。14．【答案】A【解析】【解答】设绳子与竖直方向的夹角为θ，由于轻绳长度为圆形晾衣网直径的两倍，所以θ=30°，根据受力平衡，竖直方向上有2Tcosθ=mg解得T=水平方向上有2Tsinθ=N解得N=故A正确，BCD错误；

故答案为：A。

【分析】以圆形晾衣网为研究对象，根据受力情况结合平衡条件进行分析解答。15．【答案】（1）D（2）B（3）4.40；l（4）k【解析】【解答】(1)实验探究加速度与小车质量的关系，运用控制变量法，故ABC错误，D正确，故答案为D。

(2)平衡摩擦力时应接通打点计时器，不用挂钩码，故AC错误，B正确，故答案为B。

(3)刻度尺的分度值为0.1cm，则AC间的距离为4.40cm，根据逐差法可知加速度a=(4)对小车、砝码和砂、砂桶组成的整体，据牛顿第二定律有mg=(m+M)a变形有1由图像可知k=Mg解得M=【分析】(1)探究加速度与小车质量的关系是对控制变量法的具体应用；

(2)根据平衡摩擦力的方法进行分析；

(3)根据刻度尺的分度值读数；连续相等时间内的位移之差是一恒量，据此求加速度；

(4)根据牛顿第二定律解得函数解析式，结合斜率与截距作答。16．【答案】（1）解：物块匀速下滑，由平衡条件可知mgsinθmgcosθfμ（2）解：物块沿斜面匀速上滑，由平衡条件得FmgcosθfF【解析】【分析】（1）结合物块匀速下滑的运动状态，以及受重力、支持力、摩擦力和共点力平衡，