安徽省阜阳市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷（含答案）

安徽省阜阳市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷一、选择题（本题共10小题，共42分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1．下列说法中正确的是（）A．速度变化量、重力、路程均是矢量B．雨滴加速下落时处于超重状态C．测量力学基本物理量的仪器是米尺、天平、弹簧测力计D．伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献2．如图所示，卫星绕地球运动的轨迹可视为一个圆心在地心、半径为R的圆.卫星环绕地球一周，所用的时间为T，以地心为参考系，则该过程中（）A．研究卫星的飞行姿态时可将其视为质点B．卫星运动的路程和位移均为零C．卫星的平均速度大小为2πRD．卫星的平均速率为2πR3．如图所示，甲、乙两人在粗糙水平面上进行拔河比赛，此时比赛还未分出胜负，两人均静止，且甲的质量小于乙的质量.下列说法正确的是（）A．甲对地面的摩擦力与乙对地面的摩擦力是一对相互作用力B．甲的惯性等于乙的惯性乙C．地面对甲的支持力大于甲自身的重力D．地面对乙的支持力大于乙自身的重力4．一物体做匀变速直线运动，第3s内和第4s内位移大小之比为4：5，第6s内位移为7m，则物体的加速度大小为（）A．1m/s2 B．2.m/s2 C．3m/s2 D．4m/s25．如图所示，一只质量为m的老鹰斜向下俯冲进行狩猎，该过程老鹰可视为做加速度大小为g2A．12mg B．13mg C．6．人站在桥面上竖直向上抛出一石子，最终落在水底，石子在5t0时间内速度—时间图像如图所示，a点为石子出手位置，b点为石子最高点.不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．石子在3t0时刻到达b点B．a点到水面距离为3C．石子进入水中后，随着入水深度的增加，加速度增大D．在t0~3t0和3t0~5t0两段时间内，石子的平均速度相等7．图像问题能形象地反映物理量间的数学关系，有着广泛的应用.如图为某质点在t=0时刻在外力作用下由静止开始做匀变速直线运动，其速度平方v2与位置坐标x的关系图像，则下列说法正确是（）A．质点的加速度大小为2m/s2 B．质点的加速度大小为1m/s2C．质点在t=4s时坐标为x=4m D．质点在t=4s时坐标为x=2m8．汽车运载四个完全相同的光滑小球，其中a、b、c三球固定在底板上相互靠近，a球在前b、c两球在后，且b、c两球连线与车辆运动方向垂直，d球（未标出）放置在三球之上，如图为俯视图，已知球质量为m，重力加速度为g，当汽车向左匀速运动时，底层球a对d的支持力大小为（）A．66mg B．13mg C．9．如图所示，质量M=1kg电动玩具车a，用一根不可伸长的轻质细线与小物块b相连，小物块质量m=2kg，玩具车受到恒定动力和恒定阻力大小分别为8N和1N，系统从静止开始在水平面上运动，运动8s时细线突然断裂，小物块b继续滑行一段距离后停止，已知小物块b与水平面间动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．细线断开前系统加速度大小为1m/s2B．细线断开前细线上拉力大小为83C．细线断开后小物块b继续滑行的时间为4sD．细线断开后小物块b继续滑行的距离为8m10．如图所示，A、B、C三个小球质量均为m，有四根不可伸长的细绳a、b、c、d连接三个小球，d绳拉力方向可在竖直平面内改变，每次确保小球A位置不动；即a绳与竖直方向夹角为37°保持不变.重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（）A．当d绳水平时，b绳受拉力大小为145B．当d绳水平时，c绳受拉力大小为15C．d绳拉力最小值为2.4mgD．剪断b绳瞬间A球加速度大小为0.6g二、非选择题：本题共5小题，共58分.11．兴趣小组利用轻质弹簧、刻度尺、天平、钢球、盒子，不仅可以测量弹簧的劲度系数，也可用来制作一个简易加速度测量仪，测量竖直方向上的加速度大小，制作过程如下：①将盒子竖直放置，轻质弹簧上端固定在盒子上部，弹簧末端固定指针，在弹簧侧旁竖直固定刻度尺；②使盒子静止，弹簧下端不悬挂钢球，弹簧在自然状态下，指针位于刻度尺的5.20cm处；③用天平测出钢球质量为0.1kg，在弹簧下端悬挂钢球，钢球静止时指针位置如图所示；④通过计算，在刻度尺不同刻度处标注相对应的加速度数值.若当地重力加速度大小g取10m/s2，不计弹簧质量和空气阻力，完成以下问题：（1）盒子静止时弹簧形变量大小为cm；（2）弹簧的劲度系数为N/m.（3）若弹簧弹性限度范围为（0≤Δx≤5cm），当盒子竖直向上做加速运动时，其加速度最大值为m/s2.12．实验小组用如图甲所示实验装置，探究“加速度与力、质量的关系”实验.甲乙（1）在实验过程中，体现的物理方法或思想是____.（填正确选项标号）A．等效法 B．控制变量法 C．假设法 D．理想实验法（2）实验过程相关要求正确的是____.（填正确选项标号）A．实验时，先释放小车再接通电源B．实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量C．补偿阻力时，要挂上沙桶，垫高木板右端，用小车拖着纸带打点D．交流电频率为50Hz，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.08s（3）某次实验打点计时器打出一条纸带，取计数点a、b、c、d、e、f、g等系列点，已知相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，用刻度尺测出各相邻计数点间的距离如图乙所示，则小车运动的加速度大小a=m/s2；打下点c点时速度大小vc=m/s.（结果均保留两位有效数字）（4）根据实验数据，作出a−F、a−1M图像如下图所示，实验中未补偿阻力的是；实验中未满足M≫m的是A.B.C.D.13．如图所示，倾角为37°的固定斜面顶部有滑轮，斜面右侧d=2.4m处有竖直杆子，一段轻质绳子左端拴接着质量mA=2kg的小物块A，与A连接的绳子与斜面平行跨过滑轮后右端固定在杆子上，质量mB=1.2kg的小物块B通过光滑挂钩悬挂在绳子上.系统平衡时，滑轮右侧绳子长度L=3m.已知物块A与斜面间动摩擦因数μ=0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，小物块可视为质点，求：（1）绳子受到的拉力大小；（2）物块A所受摩擦力.14．甲、乙两个同学在直跑道上晨练，甲在离校门s=12m处开始减速的同时，身后与他相距Δx=8m的乙由静止开始加速追赶甲，已知甲的初速度为v0=8m/s，甲、乙加速度大小均为a=2m/s2，但方向相反，求：（1）甲减速到0时所用的时间及通过位移的大小；（2）在追赶的过程中甲与乙间的最大距离；（3）请通过计算判断乙能否在甲到达校门前追上他。15．如图所示，足够长的固定斜面，斜面倾角为θ=37°，斜面上表面光滑，斜面底端放置一长为L=0.5m、质量M=0.8kg的超薄木板B，B上表面下端放着质量m=1kg的小物块A（可视为质点），初始时两者均静止不动.已知A、B间动摩擦因数μ=0.8，小物块滑离木板落在斜面时速度不变，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.现对A施加个沿斜面向上的拉力F=15.4N，求：（1）小物块A滑离木板B时两者的速度大小；（2）木板B从开始到回到出发点所用时间及走过的路程；（3）木板B回到出发点时小物块A距木板上端距离.

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.速度变化量、重力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量，路程只有大小没有方向，是标量，A不符合题意；

B.雨滴加速下落时加速度向下，处于失重状态，B不符合题意

C.力学基本物理量是长度、质量和时间，测量仪器分别是米尺、天平和秒表，C不符合题意；

D.牛顿是在伽利略和笛卡儿等人研究基础上，总结出了牛顿第一定律，因此伽利略和笛卡儿的思想观点对牛顿第一定律的建立奠定了基础，做出了贡献，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】既有大小又有方向的物理量是矢量，只有大小没有方向的物理量是标量；根据加速度的方向，判断超重失重问题；根据力学的基本物理量，分析所使用的测量仪器；伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献。2．【答案】D【解析】【解答】A.研究卫星飞行姿态时，卫星大小和形状不能忽略，不可将其视为质点，A不符合题意；

B.位移是由起点指向末点的有向线段，路程是运动轨迹的实际长度，所以卫星环绕地球一周，位移为零，路程为2πR，B不符合题意；

CD.平均速度等于位移与时间的比值，所以卫星环绕地球一周，平均速度大小为零，平均速率等于路程与时间的比值，所以卫星环绕地球一周，平均速率为v=C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略时，物体可以被看成质点；位移是由起点指向末点的有向线段，路程是运动轨迹的实际长度；平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。3．【答案】C【解析】【解答】A.相互作用力要作用在两个相互作用的物体上，所以甲对地面的摩擦力与乙对地面的摩擦力作用对象不同，不是相互作用力，A不符合题意；

B.惯性大小只与质量大小有关，质量越大，惯性越大，因为甲的质量小于乙的质量，所以甲的惯性小于乙的惯性，B不符合题意；

CD.对于甲，受到绳的拉力斜向下，具有竖直向下的分力，则地面对其支持力大于其重力，对于乙，受到的绳的拉力斜向上，具有竖直向上的分力，则地面对其的支持力小于其重力，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据作用力与反作用力的特点分析；惯性大小的唯一量度是质量；分别分析甲、乙的受力，再由共点力平衡条件求解地面对二人的支持力与其重力的大小关系。4．【答案】A【解析】【解答】设物体运动初速度为v0x=可得，第3s内物体的位移为x同理第4s内物体的位移为x由题意可得x第6s内的位移为x联立可得v0=1.5A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据匀变速直线运动位移与时间的关系式x=v5．【答案】C【解析】【解答】老鹰受重力和空气作用力的作用，由牛顿第二定律可知，合力方向应沿图中虚线方向，其受力如图所示：

由几何关系可得空气对其作用力方向与F合垂直，故空气对其作用力大小为F=C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】做出老鹰的受力，由牛顿第二定律判断出合力方向，再结合几何关系求出空气对其作用力大小。6．【答案】B【解析】【解答】A.石子做竖直上抛运动，到达最高点b时速度为零，所以石子到达最高点对应时刻为t0，A不符合题意；

ha点到水面距离hB符合题意；

C.结合题意可知，3t0时刻石子进入水中，根据v-t图像中斜率的绝对值表示加速度大小，可知在3t0~5t0内石子加速度越来越小，即石子进入水中后，加速度随着深度增大而减小，C不符合题意；

D.根据v-t图像中面积表示位移可知，石子在3t0~5t0时间内的位移大小比t07．【答案】D【解析】【解答】AB.初速度为零的匀加速直线运动位移与速度的关系式为v结合在v22a=得质点的加速度为a=0.5AB不符合题意；

CD.由速度为零的匀加速直线运动位移与速度的关系式v2=2ax对比所给图像可知，质点的出发点出发点并不在原点，设质点出发点的置坐标为v代入数值可得x当t=4s时，质点的坐标为x，则x+得x=2mC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位移公式结合v28．【答案】A【解析】【解答】汽车向左匀速运动时，d球受重力和a、b、c三个小球对它的支持力作用，a、b、c三个小球对d球支持力大小相等，设为F，支持力与竖直方向夹角为θ，设球半径为R，四球的球心的连线构成正四面体，如图所示：

由几何关系可得sin得cos由共点力平衡条件可得3F解得F=A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】分析小球d的受力，再由共点力平衡条件结合几何关系，求解底层球a对d的支持力大小。9．【答案】A,C【解析】【解答】A.设细线断开前系统加速度为a1，玩具车动力为F，阻力为fF-解得aA符合题意；

B.设细线断开前细线拉力为T，对b，由牛顿第二定律可得T-μmg=m解得T=6NB不符合题意；

C.运动时间t1v细线断开后，由牛顿第二定律可得小物块b加速度大小为a小物块b继续滑行时间tC符合题意；

D.细线断开后小物块b继续滑行的距离为s=D不符合题意。

故答案为：AC。

【分析】分析线断开前a、b整体的受力，由牛顿第二定律求出加速度大小；分析细线断开前b的受力，求出细线上的拉力；由牛顿第二定律求出细线断开后b的加速度大小，再由匀变速直线运动的速度公式和位移公式，求解小物块b继续滑行的时间和距离。10．【答案】A,D【解析】【解答】B.d绳水平时，选三球整体为研究对象，由共点力平衡条件可得Tacos解得a绳上的拉力大小为Td绳上的拉力大小为T选C球为研究对象，由共点力平衡条件可得c绳上的拉力大小为TB不符合题意；

A.选B、C两球整体为研究对象，由共点力平衡条件可得b绳上的拉力大小为TA符合题意；

C.选三球整体为研究对象做出受力分析，当细绳d拉力方向与细绳a方向垂直时，d绳拉力最小，由共点力平衡条件得d绳拉力最小值为TC不符合题意；

D.剪断b绳瞬间，A球沿绳方向合力为零，垂直绳方向合力产生加速度为a，由牛顿第二定律，有mgsin37°=ma解得a=0.6gD符合题意。

故答案为：AD。

【分析】分析三个球整体的受力，由共点力平衡条件求出绳a和d上的拉力大小，再分析C球的受力，求出c绳上拉力的大小，分析B、C整体受力，求出b绳上拉力的大小；以三球整体为研究对象分析受力，找出d绳上拉力最小时拉力的方向，再结合几何关系求出该最小值；剪断b绳瞬间，分析a球受力，由牛顿第二定律求出A球加速度大小。11．【答案】（1）2.00（2）50（3）15【解析】【解答】（1）由图可知，刻度尺的最小刻度为0.1cm，根据读数规则可得，钢球静止时刻度尺读数为x=7.20cm，则弹簧形变量∆x=x-（2）钢球静止时，由共点力平衡条件可得k∆x=mg解得k=50N/m（3）弹簧在弹性限度内，弹簧达到最大伸长量时对应加速度向上且最大，由牛顿第二定律可得k∆解得a【分析】（1）根据刻度尺的读数规则读数，求出弹簧的形变量；（2）根据小球静止时弹簧的形变量，由共点力平衡条件求出弹簧的劲度系数；（3）由牛顿第二定律计算弹簧达到最大伸长量时钢球的加速度，即为向上的加速度最大值。12．【答案】（1）B（2）B（3）2.4；0.51（4）B；D【解析】【解答】（1）分析加速度与力、质量的关系时，要控制一个物理量不变，分析另外两个物理量之间的关系，所以本实验体现的物理方法是“控制变量”法，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

（2）A.为了使纸带能得到充分利用，实验时先接通电源然后释放小车，A不符合题意；

B.本实验中要用沙和沙桶的重量代替细线上的拉力，为了减小实验误差，实验过程需要小车质量远大于沙桶及沙子质量，B符合题意；

C.补偿阻力时，不应该挂上沙桶，C不符合题意；D.交流电频率为50Hz，相邻计数点间还有四个点，则相邻两计数点间的时间间T=5D不符合题意。

故答案为：B。

（3）根据匀变速直线运动位移差公式∆x=aTa=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，可得打下点c点时速度大小为v（4）如果补偿过摩擦力，由牛顿第二定律可得小车的加速度a=可知a-F图像和a-1mg-F=ma对M有F=Ma代入得a=当M≫m时，拉力才近似等于沙桶重力，其加速度为a=在a-1M图像，1Ma=小于理论加速度a=mgM，图线向下弯曲，所以D图是未满足M≫m的情况。

【分析】（1）根据实验原理分析实验方法；（2）根据实验原理和注意事项分析各选项；（3）根据匀变速直线运动位移差公式13．【答案】（1）解：系统处于平衡状态，此时绳子拉力为F，绳子与水平方向夹角为a，由几何关系有cos则有sin挂钩受力平衡，有2F解得F=10N（2）解：物块A受力平衡，有m解得f=2N，方向沿斜面向上【解析】【分析】（1）分析挂钩的受力，由共点力平衡条件求解绳子受到的拉力大小；（2）分析物块A的受力，由共点力平衡条件求解物块A所受摩擦力。14．【答案】（1）解：甲减速到0时所用的时间t甲减速