天津市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含答案）3

天津市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10小题，共40分。1．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识。推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（）A．伽利略首先提出了惯性的概念，并指出质量是惯性大小的唯一量度B．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D．当Δt→0时，v=ΔxΔt称作物体在时刻2．质点在水平方向上运动的v−t图像如图所示，取向右为正方向，下列说法正确的是（）A．2s末和10s末质点的速度方向相反B．质点在2s末的加速度小于6s末的加速度C．10s末质点的加速度方向向右D．质点在0~5s内的位移大于3．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器与轨道器分离，着陆巡视器通过高速气动减速、降落伞展开减速、反推动力减速以及着陆缓冲四个环节，成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。假设着陆巡视器在反推动力减速阶段竖直方向的运动为匀减速直线运动，竖直初速度为v，竖直下落位移x后速度为零，则此过程（）A．着陆巡视器的加速度大小为v2x C．着陆巡视器的运动时间为2xv D．着陆巡视器的运动时间为4．有以下这样的几句话，符合科学道理的有（）A．速度变化大的物体的加速度一定大B．物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力是由于物体的形变而产生的C．物体受到的作用力中，有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力也不一定有弹力D．物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力5．如图，物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍许增大水平力F，而物体仍能保持静止时（）A．斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大B．斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大C．斜面对物体的摩擦力一定增大，支持力不一定增大D．斜面对物体的摩擦力不一定增大，支持力一定增大6．如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q，质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，下面说法正确的是（）A．Q受到P的弹力为3B．Q受到挡板MN的弹力为3C．若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，P受到地面摩擦力不变D．若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，Q受到P的弹力变小7．如图，质量为2.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μA．木块对铁箱压力的大小12.5N B．水平拉力FC．地面对铁箱的支持力大小为30N D．铁箱的加速度为25m8．生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，劈的夹角为θ，则刀刃劈物体时对物体侧向推力FN的大小为（）A．F2cosθ B．F2cosθ9．如图，质量为m的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为g3A．处于失重状态，所受拉力为mg3 B．处于失重状态，所受拉力为C．处于超重状态，所受拉力为mg3 D．处于超重状态，所受拉力为10．如图所示，一质量为m的小球从弹簧的正上方H高处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩，在压缩的全过程中（在弹性限度内且忽略空气阻力）以下说法正确的是（）A．小球的速度一直减小到零B．小球的速度先增大后减小C．小球的加速度一直增大D．速度为零时，弹簧弹力等于重力二、多选题：本大题共4小题，共16分。11．从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s2，不计空气阻力）（）A．b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/sB．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45mC．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定12．关于牛顿运动定律，下列说法正确的是（）A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证C．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同D．甲、乙两人拔河时，甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对作用力与反作用力13．如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，鞋底与梯的动摩擦因数为μ.扶梯倾角为θ，若人随扶梯一起以加速度a向上运动.梯对人的支持力N和摩擦力fA．N=masinθ B．N=m(g+asinθ)C．f=μmg D．f=macosθ14．如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。传送带以恒定的速度v做匀速运动。煤块由静止开始运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。关于上述过程，以下判断正确的是(重力加速度为g)A．煤块加速运动时的加速度为μgB．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的位移为vC．煤块从开始运动到相对于传送带静止经历的时间为vD．黑色痕迹的长度为v三、实验题：本大题共2小题，共16分。15．如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力F1、F2的共同作用下，使小圆环处于O点；图丙表示通过细绳套用一个弹簧测力计施加拉力F使小圆环处于①关于此实验，下列叙述正确的是。A.在进行图乙的实验操作时，F1、FB.用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小C.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同D.实验中，为了减小误差，弹簧秤要与木板平行②图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是(填“F”或者“F③本实验采用的科学方法是。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法16．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置示意图如图甲所示，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示。（1）下列关于该实验的说法中正确的是____。A．实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂托盘，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C．探究小车的加速度与小车质量之间的关系时，每次改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度，可直接用公式a=m（2）某组同学在实验中得到如乙图所示的一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度vB=m/s，小车的加速度a=（3）某组同学实验中为研究加速度和力的关系，根据测得的多组数据可画出a−F关系图线，如图丙所示。分析图线的OA段可得出的实验结论是。（4）某组同学实验得出数据，画出的a−1M的关系图线如图丁所示。从图象中可以看出，作用在小车上的恒力F=四、计算题：本大题共3小题，共30分。17．重为40N的物体与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.4，若用斜向上的推力F=50N支撑住物体，物体处于静止状态，如图所示．这时物体受到的摩擦力是多少牛？要使物体匀速下滑，推力的方向不变，则大小应变为多大？(sin37°=0.18．如图所示，民航客机在发生意外紧急着陆后，打开紧急出口，会有一条狭长的气囊自动充气，形成一条连接出口与地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地上。若某客机紧急出口下沿距地面高h=3m，气囊所构成的斜面长度L=6m，一个质量m=60kg的人沿气囊滑下时受到大小恒定的阻力Ff=240N，重力加速度g取10m/s2，忽略气囊形变的影响及乘客的初速度。求：（1）人沿气囊下滑时加速度的大小；（2）人沿气囊运动的时间；（3）人滑至气囊底端时速度的大小。19．如图所示，足够长的平板车静止在光滑水平面上，当小滑块以v0=6m/s的水平初速度从车的左端滑上平板车时，给车施加一个水平向右的恒力F=2N，经过一段时间，小滑块与平板车速度相同。已知平板车的质量为M=3kg，滑块的质量m=1kg，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.（1）小滑块在平板车上滑动时小滑块的加速度大小及平板车的加速度大小；（2）经过多长时间小滑块与平板车速度相同；（3）小滑块与平板车速度相同时距平板车的左端的距离。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.牛顿首先提出了惯性的概念，并指出质量是惯性大小的唯一量度，A不符合题意；

B.伽利略研究自由落体的方法核心是实验和数学演算相结合，B符合题意；

C.牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿第一定律是逻辑推演所得出的，不能用实验手段验证，C不符合题意；

D.当Δt→0时v=称作物体在时刻t的瞬时速度，这应用了极限的思想，D不符合题意。

故答案为：B

【分析】根据物理学史和定律的研究方法，可得出相应结论。2．【答案】D【解析】【解答】A．v−t图像中，2s末和10s末质点的速度均为正值，所以方向相同。A不符合题意；BC．v−t图像中，某点切线的斜率表示质点的加速度，由图可知质点在2s末的加速度大于6s末的加速度。10s末质点的加速度为负值，与质点运动方向相反即加速度方向向左。BC不符合题意；D．v−t图像中，图线与坐标轴所围面积表示质点的位移，由图可知，质点在0~5s内的位移大于故答案为：D。

【分析】利用其速度的符号可以比较速度的方向；利用图像斜率可以比较加速度的大小及方向；利用图像面积可以求出质点的位移。3．【答案】C【解析】【解答】AB.匀减速直线运动末速度为零，有v得a=AB不符合题意；

CD.由x=可得t=C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】利用匀变速直线运动的速度位移公式可求出加速度的大小；利用匀变速直线运动位移时间关系式可求出运动时间。4．【答案】B【解析】【解答】A.速度变化大的物体速度变化量大，加速度不一定大，A不符合题意；

B.物体对桌面的压力是由于物体的形变产生的，B符合题意；

C.物体受到的作用力中，有弹力不一定有摩擦力，但是有摩擦力一定有弹力，C不符合题意；

D.物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对相互作用力，D不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用加速度的定义可知速度变化快的物体加速度大；弹力的形成是由于施力物体发生形变产生的；利用摩擦力产生的条件可得出结论。5．【答案】D【解析】【解答】对物体进行受力分析，设斜面倾角为θ，则垂直与斜面方向有FF增大，则支持力一定增大，沿斜面方向摩擦力方向无法判断，若沿斜面向下，则增大F静摩擦力将增大，若沿斜面向上，增大F静摩擦力将减小，D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D

【分析】利用正交分解法，结合物体受力平衡可得出支持力与摩擦力的大小变化情况。6．【答案】B【解析】【解答】AB．对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN的支持力N1和P对Q的支持力N2，如图由几何关系得：cosθ=0.5，所以θ=60°根据平衡条件得：NNA不符合题意，B符合题意；CD．对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：f=N1=mgcotθMN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变小，故f变大，由N2=mg故答案为：B

【分析】对小球进行受力分析，在重力、球面支持力和竖直挡板支持力的作用下，物体处于平衡状态，合力为零，结合球面支持力方向的变化分析其他力的变化。7．【答案】B【解析】【解答】A.对物块受力分析，竖直方向有μ可得FA不符合题意；

BD.对物体有F可得加速度大小为25m/s2，对整体有F-可得F=81NB符合题意，D不符合题意；

C.地面对铁箱的支持力FC不符合题意；

故选B。

【分析】利用整体法和隔离法，利用竖直方向受力平衡可求出木块对铁箱的压力以及地面对铁箱的支持力；利用牛顿第二定律可求出加速度和力F的大小。8．【答案】D【解析】【解答】将力F根据平行四边形定则分解如下：由几何知识得，侧向推力的大小为：F故答案为：D。

【分析】对刀刃进行受力分析，利用平行四边形定则得出刀刃劈物体时对物体侧向推力FN。9．【答案】B【解析】【解答】对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有mg-可得F加速度向下，处于失重状态，B符合题意，ACD不符合题意；

故答案为：B

【分析】利用牛顿第二定律可求出拉力的大小；利用加速度方向可判断物体处于失重状态。10．【答案】B【解析】【解答】小球接触弹簧后将弹簧压缩，在压缩的全过程中弹簧弹力从零开始增大，方向始终竖直向上，开始时弹簧的弹力小于重力，合力随弹力增大而减小，当弹簧弹力增大到重力等大反向时，小球加速度最小为零而速度最大，小球再继续压缩弹簧，弹簧弹力大于重力，小球的合力向上增大，速度开始减小直至减为零，由此可知小球的合力先减小后增大，所以加速度先减小后增大，速度先增大后减小，当速度减为零时弹簧弹力大于重力。故答案为：B。【分析】开始时弹簧的弹力小于重力，合力随弹力增大而减小，弹簧弹力增大到重力等大反向时，小球速度最大。11．【答案】B,C【解析】【解答】解：A、根据h=12gt2知，b球下落的时间tB、a球运动的时间t=2hg=C、设b球下降时间为t时，b球的速度vb=gt，a球的速度va=g（t+1），则△v=va﹣vb=g，与时间无关，是一定量．故C正确．D、设b球下降时间为t时，b球下降的高度hb=12g故选：BC．【分析】A、求出b球下落20m所用的时间，从而知道a球运动时间，根据v=gt求出a球的速度．B、求出a球与地面接触所用的时间，从而知道b球运动的时间，根据h=1C、求出两球速度变化量与时间是否有关，从而确定速度差是否恒定．D、求出两球下落的高度差是否与时间有关，从而确定高度差是否恒定．12．【答案】B,C【解析】【解答】A.惯性只与物体的质量有关，A不符合题意；

B.牛顿第一定律是利用逻辑推理得出的结论，不能用实验验证，B符合题意；

C.由牛顿第二定律可知，合力的方向与加速度方向相同，但加速度方向与速度方向无关，C符合题意；

D.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力不是一对作用力与反作用力，D不符合题意。

故答案为：BC

【分析】利用惯性的定义可得出结论；根据一对相互作用力的特点可得出结论。13．【答案】B,D【解析】【解答】AB.对人进行受力分析，人受到竖直向下的重力，竖直向上的支持力，水平向右的静摩擦力，加速度可分解为水平和竖直方向，由牛顿第二定律，竖直方向方向有N-mg=ma得N=mg+maB符合题意，A不符合题意；

CD.水平方向由牛顿第二定律有f=maD符合题意，C不符合题意。

故答案为：BD

【分析】利用牛顿第二定律，结合加速度的分解，可求出支持力与摩擦力的大小。14．【答案】A,B,C,D【解析】【解答】A.煤块收到水平向右的滑动摩擦力，由牛顿第二定律有μmg=ma得a=μgA符合题意；

B.煤块加速至传送带速度时相对传送带静止，由v可得x=B符合题意；

C.由v=at可得t=C符合题意；

D.黑色痕迹的长度为vt-x=D符合题意。

故答案为：ABCD

【分析】利用牛顿第二定律可求出煤块的加速度，利用匀变速直线运动的速度位移关系式和速度时间关系式可求出位移和时间的大小；根据煤块与传送带相对位移的大小可求出黑色痕迹的长度。15．【答案】CD；F；C【解析】【解答】（1）A.两个分力F1和F2的夹角要适宜，不能太大，也不能太小，A不符合题意；

B.用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小只有适宜即可，不需要必须小于一个测力计时拉力大小，B不符合题意；

C.重复实验验证平行四边形定则，结点O的位置可以与前一次不同，C符合题意；

D.实验中，为了减小误差，弹簧秤要与木板平行，更加准确的标记力的方向，D符合题意。

故答案为：CD

（2）F'为平行四边形理论值，沿GO方向的合力的实验值应为力F；

（3）本实验利用等效代替的思想，故科学方法为等效替代法。故选C。

【分析】（1）利用实验原理可求出实验步骤的可行性；（2）利用平行四边形定则可得出理论值和实验值的区别。16．【答案】（1）C（2）0.32；0.93（3）在小车及车中砝码的质量一定时，加速度与合外力成正比（4）1【解析】【解答】（1）A.实验应先接通电源，待打点稳定后，再释放小车，A不符合题意；

B.平衡摩擦力时，细线下端不悬挂托盘，给小车一个初速度小车可以做匀速直线运动即可，B不符合题意；

C.探究小车的加速度与小车质量之间的关系时，每次改变小车质量后不需要再重新平衡摩擦力，C符合题意；

D.小车的加速度通过作图求出，不能直接用公式a=求出，D不符合题意；

故答案为：C

（2）由题意，可得相邻计数点间的时间间隔为

T=5×0.02s=0.1s

小车在B点时的速度

vB=AC2T=0.06320.2=0.32m/s

根据