辽宁省抚顺市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）

辽宁省抚顺市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则（）A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁不能视为质点D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的2．1935年5月，红军为突破“围剩”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度A．60s B．100s C．150s D．300s3．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4．一辆汽车刹车前速度为54km/h，刹车时获得的加速度大小为5m/s2，则汽车开始刹车后4s内滑行的距离为（）A．20m B．22.5m C．30m D．100m5．如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、FA．F1的竖直分力大于FB．F1的竖直分力等于FC．F1的水平分力大于FD．F1的水平分力等于F6．各种车辆都有自己的最大行驶速度，某货车的最大速度是25m/s，某摩托车的最大速度是20m/s。在一段平直道路的路口，该货车和摩托车并排停在停止线处，绿灯亮起后两车同时启动，做匀加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动，两车的v-t图像如图所示，则启动后经过多长时间两车将再次并排（）A．20s B．25s C．30s D．35s7．如图所示，轻弹簧的一端固定在垂直于光滑的倾角为θ的斜面底端挡板上，另一端自然伸长于斜面O点，将质量为m的物体拴接于弹簧上端后静止于距斜面O点x0处；现用平行于斜面向上的力F缓慢拉动物体，使在弹性限度内斜向上运动了4x0，物体再次静止。撤去F后，物体开始沿斜向下运动，重力加速度为g，不计空气阻力。则撤去F后（）A．物体先做匀加速运动至O点，过O点后加速度一直减小B．物体运动至最低点时弹力大小等于mgsinθC．物体刚运动时的加速度大小为4gsinθD．物体向下运动至O点速度最大8．下列关于各种项目中运动员在运动过程中（不计空气阻力）的状态描述说法正确的是（）A．跳高运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态B．举重运动员在举杠铃过头停在最高点时，运动员处于平衡状态C．蹦床运动员从空中落到蹦床上的过程中惯性越来越大D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态9．机械臂广泛应用于机械装配。如图所示，机械臂对质量为m的箱子施加作用力F，使箱子在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，已知重力加速度为g。不计空气阻力。则（）A．箱子水平方向受力平衡 B．箱子的合力大小为maC．F的竖直分量为mg D．F的竖直分量为mg+ma10．如图所示，某时刻质量m=2kg的木块正在以v=3m/s的速度在以v´=5m/s的速度向右传送的传送带上运动．若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．木块的运动方向向右B．木块相对于传送带的运动方向向左C．木块所受滑动摩擦力的方向向左D．木块受到的滑动摩擦力的大小为4N二、非选择题：本题共5小题，共54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．带滑轮的长木板、小车、木块及打点计时器可以完成多个力学实验，装置如图所示。甲研究小组利用该装置完成了“研究匀变速直线运动”小车打点计时器的实验，乙研究小组利用该装置完成了“探究加速度与力的关系”的实验，丙研究小组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。（1）关于甲、乙两研究小组的实验，下列说法正确的是____。A．甲小组实验时，需要平衡摩擦力B．乙小组实验时，需要平衡摩擦力C．甲小组的实验，要求钩码的质量远小于小车质量D．乙小组的实验，要求钩码的质量远小于小车质量（2）乙小组在实验中打出的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点之间都有4个计时点没有标出来，已知交流电频率为50Hz，则这条纸带记录小车的加速度大小为m/（3）丙小组打出纸带时钩码质量为m，木块质量为M，重力加速度为g，测得加速度为a，木块间的动摩擦因数的表达式为μ=（用符号m、M、a、g表示）13．水平面上有一质量m=2kg的物块，受到大小为15N，方向与水平方向夹角θ=53°的恒力F作用，物体由静止开始运动，4s后撤去外力。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。(sin53°=0.8，cos53°=0.6)求：（1）4s末物块的速度大小；（2）撤去外力F后，物体还能滑行多远？14．某电视节目曾经做过人与智能汽车相互配合的挑战节目，汽车在无人驾驶的状态下，实现司机跳下以及跳上智能汽车。已知智能汽车与卡车在平直的公路上并排行驶，智能汽车在卡车前方x0=200m处以v0（1）卡车经过多长时间追上智能汽车以及追上智能汽车前两车之间的最远距离应为多少？（2）假设卡车追上智能汽车的瞬间，卡车立即制动以a'15．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；

答案解析部分1．【答案】C,D【解析】【解答】A、当蚂蚁匀速爬行时，蚂蚁与食物间的作用力属于相互作用力，所以A错；

B、蚂蚁运动10ｓ代表运动的时间，所以B错；

C、观察蚂蚁的行走动作则蚂蚁不能作为质点，所以C对；

D、树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝形变所产生的，所以D对；

正确答案为：ＣD。

【分析】蚂蚁与食物之间的作用力属于相互作用力；蚂蚁运动时间代表时间间隔；观察蚂蚁运动的动作不能把蚂蚁视为质点；树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝形变所产生的。2．【答案】C【解析】【解答】由题可知，小船渡河最短时间为t=C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用小船渡河模型特点可求出渡河最短时间。3．【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。4．【答案】B【解析】【解答】已知初速度为v由v可知刹车时间为3s，故刹车后4s内的位移x=B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用匀变速直线运动的速度时间关系式可判断刹车位移，进而通过位移时间关系式求出位移大小。5．【答案】D【解析】【解答】将F1和F2沿水平方向正交分解得：F1sinα=F2sinβ，C错误，D正确；

竖直方向正交分解得：F1cosα+F2cosβ=mg

因为α>β，所以sinα>sinβ，cos6．【答案】C【解析】【解答】由图像斜率表示加速度可知，摩托车加速度大小为a1=2m100+解得t=30sC符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用速度时间图像特点可求出加速度大小，结合两车位移关系式可求出再次相遇时间。7．【答案】C【解析】【解答】A、物体最初静止时，根据物体的平衡方程有k当物体从释放时，根据ma=kx+mg则物体做加速度不断减小的加速运动，当经过O点时，物体开始受到向上的弹力则加速度开始减小，所以A错；

C.物体开始运动时，根据牛顿第二定律有ma=3k则此时a=4g则C对；

B.根据对称性可以判别最低点的加速度大小相同，根据牛顿第二定律有ma=F-mg可以解得F=5mg所以B错；

D.由前面分析可知，当物体向下运动到弹力等于重力时，速度最大，所以D错；

正确答案为C.

【分析】利用牛顿第二定律可以物体向下滑行时加速度的大小变化；利用牛顿第二定律可以求出物体刚开始的加速度大小，结合对称性可以求出物体在最低点的弹力大小；物体向下运动时，当合力等于0则弹力等于重力的分力时，物体的速度最大。8．【答案】A,B【解析】【解答】A.跳高运动员在空中加速度向下，处于失重状态，A符合题意；

B.举重运动员在举杠铃头停在最高点时，保持静止，处于平衡状态，B符合题意；

C.蹦床运动员惯性只与质量有关，惯性大小不变，C不符合题意；

D.游泳运动员仰卧在水面静止不动处于平衡状态，D不符合题意。

故答案为：AB

【分析】利用加速度方向可判断物体超重或失重状态；静止状态物体保持平衡态。9．【答案】B,D【解析】【解答】B.箱子做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律则箱子的合力为F=ma所以B对；

A.对箱子的加速度进行水平方向和竖直方向的分解，根据牛顿第二定律有m则箱子水平方向合力不等于0，所以A错；

CD.根据m则竖直方向F的分量为F所以D对C错；

正确答案为BD。

【分析】根据牛顿第二定律可以求出箱子合力的大小；利用加速度的分解可以判别箱子水平方向受到合力；利用竖直方向的牛顿第二定律可以求出F竖直方向分量的大小。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】A.物块速度向右，大小为3m/s，故木块运动方向向右，A符合题意；

B.物块速度小于传送带速度，故相对于传送带的运动方向向左，B符合题意；

C.木块相对于传送带往左运动，故所受的摩擦力方向向右，C不符合题意；

D.木块收到的摩擦力为μmg=0.2×2×10=4D符合题意。

故答案为：ABD

【分析】通过比较物块和传送带速度大小可求出摩擦力方向和大小。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；D（2）2.00（3）mg−(M+m)a【解析】【解答】（1）AC.对于甲小组，为了研究匀变速直线运动，不需要平衡摩擦力，也不需要求钩码的质量远小于小车质量，只需保证小车做匀变速直线运动即可，AC不符合题意；

BD.乙小组实验需保证钩码的重力近似等于小车所受的合力，故需要平衡摩擦力，需要求钩码的质量远小于小车质量，BD符合题意。

故答案为：BD

（2）由纸带可知a=（3）对钩码有mg-对木块有F联立可得μ=【分析】（1）根据实验原理可判断实验步骤的可行性；（3）利用牛顿第二定律可求出动摩擦因数大小。13．【答案】（1）解：分析受力并将力F分解如图所示根据牛顿第二定律有a=4s末物体的速度大小v=at=2（2）解：撤去外力F后物体的加速度为a撤去外力后，物体还能滑行的距离x=【解析】【分析】（1）利用正交分解法，结合牛顿第二定律，可求出物体加速度大小，进而通过匀变速直线运动速度时间关系式可求出速度大小；（2）撤去外力后物体只受动摩擦力，利用牛顿第二定律可求出加速度大小，根据速度位移关系式可求出位移大小。14．【答案】（1）解：卡车追上智能汽车时有v代入数据解得t=20s当两车速度相等时相距最远，则有t则相距的最远距离为Δx=代入数据解得Δx=225m（2）解：两车相遇时卡车的速度为v卡车减速到静止所用的时间为t卡车减速到静止前进的距离为x相同的时间内智能汽车前进的距离为x=所以卡车停止后智能汽车与卡车再次相遇，所用时间为t【解析】【分析】（1）利用匀变速直线运动位移时间关系式可求出两车位移，相遇时唯一相同，可求出时间；两车速度相同时相距最远，通过速度关系时求得时间，进而可求出位移；（2）通过位移关系可求出相遇时间，进而通过两车运动情况得出结论。15．【答案】（1）解：对木块Aμ解得a对木板