安徽省合肥市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷（含答案）

安徽省合肥市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷一、单选题：本大题共8小题，共32分。1．“物理”二字最早出现在汉语中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。关于物理概念和规律，下列选项正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动C．m、kg、N都是国际单位制中的基本单位D．加速度、位移、质量三个物理量都是矢量2．2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在中国空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。以下说法正确的是（）A．空间站里的航天员惯性消失了B．空间站里的航天员可以用天平称量自己的体重C．地面科研人员在指挥汤洪波做维修动作时，可将他视为质点D．航天员乘坐飞船返回地面前，在减速下降过程中处于超重状态3．唐僧、悟空、八戒、沙僧师徒四人想划船渡过一条宽200m、两岸平齐的大河，他们在静水中划船的速度为3m/A．悟空说：我们划船过河只需要40sB．八戒说：要想走最少的路就得朝着正对岸划船C．沙僧说：要想到达正对岸就得使船头朝向正对岸D．唐僧说：今天这种情况，我们是不可能到达正对岸的4．据汽车工业协会数据显示，2023年我国新能源汽车产销连续8年保持全球第一。各大电动车品牌百花齐放，产品性能全球领先，“比亚迪”品牌电动汽车更是全球销量第一。如图为比亚迪公司的高性能越野车“唐”的尾标，其中数字“4.5s”代表该车从静止直线加速到100km/h仅需4.5sA．4.6s B．3.9s C．3.2s5．如图所示为甲.乙两质点同时沿同一直线运动的位移—时间图像。关于两质点的运动情况，下列说法正确的是（）A．在0∼tB．在0∼tC．在0∼2tD．在0∼2t6．乒乓球是我国的国球，我国运动员多次包揽国际大赛金牌，如图是某同学练习乒乓球时将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前运动，运动过程中球与球拍始终保持相对静止，忽略摩擦力及空气对乒乓球的影响，则（）A．乒乓球受到的合外力为零B．球拍对乒乓球的作用力为零C．乒乓球受到沿水平方向的合外力D．球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上7．如图所示，光滑水平面上的甲、乙两物体用轻质弹簧连接，水平拉力F作用在甲物体上，使它们一起做匀加速直线运动，加速度大小为4m/s2，已知甲，乙的质量分别为A．拉力F的大小为12B．弹簧弹力的大小为8C．突然撤去F后，甲、乙都立即做减速运动D．在突然撤去F的瞬间，甲的加速度大小为48．如图为某款式双层晾衣篮。完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示。不装衣物时，两篮子保持水平，则（）A．挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍B．挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍C．上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍D．上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等二、多选题：本大题共2小题，共8分。9．如图所示，斜面体上放置一物块，物块通过轻绳绕过定滑轮与小球相连。小球受到水平力F的作用，使轻绳偏离竖直方向角度θ缓慢变大。在此过程中，斜面体和物块始终保持静止，下列说法正确的是（）A．小球受到轻绳的拉力一定变大B．物块受到斜面体的摩擦力一定变大C．地面对斜面体的支持力一定变大D．地面对斜面体的摩擦力一定变大10．足够长的木板在粗糙水平地面上运动，在t=0时刻将一个与木板质量相等的物块轻放到木板上(物块相对地面的速度为零)，以后木板运动的速度-时间图像如图所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度g的大小为10A．物块在0.2s时速度增大到B．木板与地面间的动摩擦因数μC．0.2sD．从t=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块与木板的相对位移大小为三、实验题：本大题共2小题，共18分。11．在“探究合力与分力关系”的实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的P点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用a、b两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条结点到达O位置，然后撤去两个力，用一个测力计再次把结点拉到O点，如图甲所示。（1）本实验采用的科学方法是____；A．等效替代法 B．理想实验法C．控制变量法 D．建立物理模型法（2）某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则该拉力的大小为N；（3）用a、b两个弹簧测力计把橡皮条的结点拉到O处，如图甲所示，此时α+β>90°，现保持结点仍在O处，在弹簧测力计aA．弹簧测力计b的示数将增大，β角将增大B．弹簧测力计b的示数将减小，β角将减小C．弹簧测力计b的示数将增大，β角将减小D．弹簧测力计b的示数将减小，β角将增大12．某实验小组设计了如图甲的装置来探究加速度与力、质量的关系，砂和砂桶的总质量为m，小车和小车中砝码的总质量为M。（1）关于本实验，以下说法正确的是____；A．平衡摩擦力时，应挂上砂桶B．牵引小车的细绳要与长木板平行C．若使用电火花计时器，则需要8VD．应在接通打点计时器电源的同时，释放小车（2）某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，相邻两个计数点之间有四个点未画出，则在打下B点时小车的速度为m/s，小车的加速度为m（3）丙组同学探究加速度与力的关系，在保持小车质量不变的情况下，以砂和砂桶的总重力作为小车受到的合力F，结合实验得到的数据描绘出小车的加速度a与合力F的图像如图丙所示。图像出现弯曲的原因可能是；（4）丁组同学探究加速度与小车质量的关系，平衡摩擦力后，保持砂和砂桶的总质量m不变，改变小车质量M，根据实验数据得到小车加速度a的倒数和小车质量M的关系1a-M图像如图丁所示，已知当地的重力加速度为g=10m/s2。则图像中c四、计算题：本大题共3小题，共42分。13．拖把是生活中常用的清洁工具，有拖杆和拖把头构成，设某拖把头的质量为m=1.0kg，拖杆的质量可忽略不计，如图所示为某同学用该拖把在水平地板上拖地，拖杆与竖直方向的夹角为θ=37°。已知sin37°=0.6、cos37°=0.8（1）若沿拖杆方向施加大小为F1（2）若沿拖杆方向施加大小为F2=50N14．航空母舰作为最先进的战略性武器，象征着一个国家的军事经济和科技实力。如图所示，2022年6月17日，我国第三艘航空母舰“福建舰”下水，标志着我国已成为世界上第二个掌握电磁弹射技术的国家。在某次试验中，一辆质量为m的无动力小红车在电磁弹射装置作用下，由静止起做匀加速直线运动，最后以大小为v0的水平速度离开甲板落入大海。已知航母保持静止，弹射器的弹射距离为L，甲板距海水平面的高度为h，重力加速度为g（1）弹射器对小红车的推力F的大小；（2）小红车从离开甲板到落入水面的过程中，水平位移x的大小；（3）小红车刚落入水面时速度v的大小。15．某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置，该装置由水平传送带AB和倾斜传送带CD组成。水平传送带A、B两端相距L1=6m，以v=6m/s的速率顺时针转动；倾斜传送带C、D两端相距L2=3m，倾角θ=30°，B、C相距很近，工件从B到C过程速度大小不变。现将质量m的工件无初速地轻放至A端，已知工件与传送带AB（1）求工件从A端运动到B端所用的时间；（2）若倾斜传送带保持静止，求工件在倾斜传送带上向上滑行的最大距离x；（3）若要求工件能到达D端，求倾斜传送带CD向上运动的最小速率vm

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A、曲线运动的速度方向为该点得切线方向，时刻发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；

B、平抛运动的物体只受重力，但平抛运动是曲线运动，故B错误；

C、m、kg是国际单位制中的基本单位，N是国际单位制中的导出单位，故C错误；

D、加速度、位移、是矢量，质量是标量，故D错误。

故答案为：A。

【分析】曲线运动的速度方向为该点得切线方向，方向时刻发生变化。匀变速曲线运动受恒力作用。矢量既有大小又有方向。2．【答案】D【解析】【解答】A、物体的惯性大小由物体的质量决定，可知，空间站里的航天员惯性并没有消失，故A错误；

B、空间站里的航天员处于完全失重状态，与重力有关的现象均不再存在，此时，空间站里的航天员不能够用天平称量自己的体重，故B错误；

C、地面科研人员在指挥汤洪波做维修动作时，汤洪波的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时不能够将他视为质点，故D错误；

D、航天员乘坐飞船返回地面前，在减速下降过程中，速度向下，加速度方向向上，可知航天员处于超重状态，故D正确。

故答案为：D。

【分析】物体的惯性大小由物体的质量决定，与其他条件无关。物体的形状和体积对所研究问题的影响能忽略，则能够视为质点。加速度方向向上，处于超重状态。3．【答案】D【解析】【解答】A、当船头与河岸垂直时，用时最短，为t=故A错误；

BCD、由于水速大于船速，无论怎么开，都无法到达正对岸，当船速垂直与合速度时，渡河位移有最小值，如图，故BC错误；D正确。

故答案为：D。

【分析】当船头与河岸垂直时，用时最短。当水速大于船速，无论怎么开，都无法到达正对岸，当船速垂直与合速度时，渡河位移有最小值。4．【答案】B【解析】【解答】由单位运算有v根据匀变速直线运动平均速度与位移的关系式有x=解得t≈3.9可知，该车的尾标数字约为“3.9”。

故答案为：B。

【分析】确定汽车的末速度，再根据匀变速直线运动平均速度与位移的关系进行解答。5．【答案】A【解析】【解答】AB、x-t图像的斜率表示的是速度，则在0-t0时间内，乙图线的斜率逐渐变小，但一直为正，即乙的速度在减小，运动方向不变，故A正确，B错误；

C、x-t图像的斜率表示的是速度，在0-2t0时间内，甲图线的斜率不变，即甲的速度不变，故C错误；

D、甲的位移为x符号表示运动方向与规定的正方向相反，乙的位移为x即甲乙的位移大小相同，方向不同，故D错误。

故答案为：A。

【分析】x-t图像的斜率表示的是速度，斜率的正负符号表示物体的运动方向。x-t图像的点表示物体该时刻所处的位置。6．【答案】C【解析】【解答】D、由于忽略摩擦力及空气对乒乓球的影响，对乒乓球进行受力分析，乒乓球受到重力，球拍对乒乓球的支持力，由于人推动乒乓球沿水平直线向前运动，可知重力与支持力的合力方向一定沿水平向前，即支持力方向垂直于球拍斜向右上方，故D错误；

A、根据上述可知，乒乓球受到的合外力方向沿水平向前，大小不为零，故A错误；

B、根据上述，球拍对乒乓球有支持力的作用，球拍对乒乓球的作用力不为零，故B错误；

C、根据上述，乒乓球受到沿水平方向向前的合外力，故C正确。

故答案为：C。

【分析】对乒乓球进行受力分析，球与球拍始终保持相对静止，则不受摩擦力作用，再根据力的合成与分解进行分析。7．【答案】B【解析】【解答】A、将甲、乙两物体看作一个整体，根据牛顿第二定律可得F=解得F=20故A错误；

B、以乙为研究对象，根据牛顿第二定律F解得F故B正确；

C、在撤去力F瞬间，弹簧的弹力不发生突变，则乙仍然受到向右的弹力，受力情况不变，继续向右加速；甲受到向左的弹力，做减速运动，故C错误；

D、在撤去力F是瞬间，弹簧的弹力不发生突变，则甲受到向左的弹力，根据牛顿第二定律F解得a方向水平向左，故D错误。

故答案为：B。

【分析】甲乙加速度相等，分别对甲乙运用牛顿第二定律确定弹力及拉力的大小。撤去力F是瞬间，弹簧的弹力不发生突变。再分别对甲乙进行受力分析结合牛顿第二定律确定两者的运动情况及加速度。8．【答案】C【解析】【解答】A、如果上方的绳子是竖直的则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍，但上方的绳子不是竖直的，故A错误。

B、没有考虑上方篮子的重力，挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍与上方篮子的重力之和，故B错误。

C、下方每一根绳子的拉力F上方分析左边这根绳子，高度为h，长度L=40半径r=24绳子与竖直方向的夹角为37°，分析可得1根绳子的拉力F可知F故C正确；

D、上方四根轻绳的拉力之和的大小为2G，下方四根轻绳的拉力之和大小G，故D错误；

故答案为：C。

【分析】分析下面四根绳子时，对下方篮子进行受力分析。分析上方四根绳子的受力情况时，将上下篮子看成整体进行受力分析。再分别根据平衡条件及力的合成与分解进行解答。9．【答案】A,D【解析】【解答】A、对小球进行受力分析，根据共点力平衡得Tcosθ=mg解得T=轻绳偏离竖直方向角度θ缓慢变大，小球受到轻绳的拉力一定变大，故A正确；

B、开始时，若T>Mgsinθ时物块与斜面的摩擦力沿斜面向下，则T=Mg随着T的增大，f随之增大；若T<Mgsinθ时，物块与斜面的摩擦力沿斜面向上，则T+f=Mg随着T的增大，f随之减小，故B错误；

CD、以斜面体、小球和物块组成的整体进行受力分析，根据共点力平衡可知斜面体与地面的摩擦力水平向右，且f'=F=mg轻绳偏离竖直方向角度θ缓慢变大，F增大，f'也增大。由于F沿水平方向，不存在竖直分量，所以斜面对地面的压力保持不变，根据牛顿第三定律可知地面对斜面的支持力与斜面对地面的压力大小相等，所以地面对斜面体的支持力不变，故C错误，D正确。

故答案为：AD。

【分析】对小球进行受力分析，根据平衡条件确定绳子拉力的变化情况。对物块进行受力分析时，注意根据绳子拉力与物块重力沿斜面方向分力的大小关系进行分类讨论。判断地面对斜面体作用力时，由于小球、斜面及物块保持相对静止，可采用整体法进行分析。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】AB、设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1和μ，木板与物块的质量均为m。v-t的斜率等于物体的加速度，则得在0∼0.2s时间内，木板的加速度大小为a对木板：地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反，物块对它的滑动摩擦力也与速度相反，则由牛顿第二定律得μ对物块：0∼0.2s内，物块初速度为零的做匀加速直线运动，加速度大小为a由图可知，二者共速时，即t=0.2s时，速度为v=0.4则v=联立解得μ1=0.2故AB正确；

CD、t=0.2s后两个物体都做匀减速运动，假设两者相对静止，一起做匀减速运动，加速度大小为a=μg，由于物块的最大静摩擦力μ所以物块与木板不能相对静止。根据牛顿第二定律可知，物块匀减速运动的加速度大小等于a0.2s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同，则木板的加速度大小为a故整个过程中木板的位移大小为x物块的位移大小为x所以物块相对于木板的位移的大小为s=故D正确，C错误。

故答案为：ABD。

【分析】v-t的斜率等于物体的加速度，当两者共速后，木板的加速度会发生突变。根据图像确定两者共速的时间节点及共速时的速度。再分别对两者运用牛顿第二定律确定摩擦因数的大小。再根据假设法判断共速后，两物体是否保持相对静止。再根据判断情况，结合牛顿第二定律及匀变速直线运动规律进行解答。11．【答案】（1）A（2）4.10（3）C【解析】【解答】（1）实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故答案为：A；

（2）测力计的最小刻度为0.1N，再估读一位到最小刻度的下一位，读数为：4.10N；

（3）该题本质上是物体的动态平衡，由题意可知，保持O点位置不变，即合力大小不变，在弹簧测力计a的示数不变而逐渐增大α角的过程中，根据下图，可得，弹簧测力计b的示数将增大，β角将减小，故答案为：C。

【分析】“探究合力与分力关系”的实验用了等效替代的方法，要求每组实验的实验效果相同。读数时注意仪器的分度值。再根据矢量三角形法则进行动态分析。12．【答案】（1）B（2）0.56；2.0（3）不满足m（4）0.1；0.08【解析】【解答】（1）A、平衡摩擦力时，不挂砂桶，将长木板固定打点计时器的一端适当垫高，接通电源打点，轻推小车，使打出的点迹均匀分布，表明小车做匀速直线运动，故A错误；

B、平衡摩擦力后，为了使细绳对小车的拉力等于小车所受外力的合力，牵引小车的细绳要与长木板平行，故B正确；

C、若使用电火花计时器，则需要220V交流电源，故C错误；

D、实验中，为了避免在纸带上出现大量的空白段落，应先接通打点计时器电源，再释放小车，故D错误。

故答案为：B。

（2）由于相邻两个计数点之间有四个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为T=5×匀变速直线运动中，全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打下B点时小车的速度为v根据逐差法可知，小车的加速度为a=（3）对小车分析有T=Ma对砂和砂桶进行分析有mg-T=ma解得T=可知，当有m≪M此时可以近似认为有T=mg可知，丙组同学探究加速度与力的关系，在保持小车质量不变的情况下，以砂和砂桶的总重力作为小车受到的合力F，图像出现弯曲的原因可能是砂和砂桶的质量过大，导致不满足m≪M。

（4）以小车、砂和砂桶为系统进行分析有mg=变形得1结合图丙有1g=解得yc=0.1【分析】熟悉掌握实验的操作步骤及注意事项。掌握打点计时器数据处理的方法。当绳子的拉力不可测得时，需保证m≪M，绘出的图像才符合实验要求。根据实验原理推导得出图像的函数表达式，再结合图像进行数据处理。13．【答案】（1）解：分析拖把头的受力，由平衡条件得FN1由牛顿第三定律得，拖把头对地面的压力大小为26N，方向竖直向下。拖把头对地面的摩擦力大小为12（2）解：分析拖把头的受力，由平衡条件得FN2由F解得μ【解析】【分析】（1）对拖把头进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解进行解答；

（2）拖把做匀速运动，处于平衡状态，对拖把头进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解和滑动摩擦力公式进行解答。14．【答案】（1）解：由运动学公式v和牛顿第二定律F解得F（2）解：由h得t则x（3）解：根据v则v【解析】【分析