广东省茂名市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷（含答案）

广东省茂名市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．2023年10月4日晚杭州亚运会田径比赛结束后，在杭州奥体中心体育场举行了递补奥运奖牌颁奖仪式。此前，国际奥委会于2022年5月19日在洛桑召开执委会，宣布中国田径男子4×100米接力队递补获得东京奥运会铜牌。中国队跑出37秒79的成绩，他们打破了历史，使中国男子4×100米接力队在奥运会上获得了首枚奖牌。关于4×100米接力赛，下列说法正确的是（）A．题中的“37秒79”指的是时刻B．4×100米接力赛中，交接棒的两个运动员可以视为质点C．四名运动员均跑了100米左右，这里的100米指的是位移D．比赛获得第一名的接力队，其平均速率一定最大2．使用电火花打点计时器时，通常用两根纸带将墨粉盘夹在中间，如图所示，纸带1在墨粉盘下面，纸带2在墨粉盘上面，则（）A．工作时只有纸带1上留有点迹B．工作时两根纸带上都会留有点迹C．电火花打点计时器使用约8V交流电D．安装墨粉盘时，将有墨粉的一面向上3．鞠躬，即弯腰行礼，是表示对他人敬重的一种礼节，也是我国传统的礼仪之一。如图甲所示，鞠躬时人上身前倾一定角度，全身保持平衡，可简化为如图乙所示，若头的重力为G、颈椎对头的支持力为F1、颈部肌肉的拉力为F2。则下列关于人头部的受力示意图可能正确的是（）A． B．C． D．4．在东汉王充所著的《论衡•状留篇》中提到“是故湍濑之流，沙石转而大石不移，何者？大石重而沙石轻也。”意思是说轻小沙石的运动状态很容易被水流改变，而大石的运动状态不容易被水流改变。下列关于此句话中所描述的现象的说法正确的是（）A．说明力是改变物体运动状态的原因，有力作用物体才会运动，无力作用物体不会运动B．沙石很小可以视为质点所以容易被冲走，大石很大不能被视为质点所以不容易被冲走C．轻小的沙石由于质量太小，没有惯性，所以运动状态很容易被水流改变D．重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变5．靠墙静蹲有助于膝痛康复和腿部力量强化，如图所示，一名男子在康复训练中保持靠墙静蹲，双腿与肩同宽，保持小腿垂直于地面，不考虑人与墙壁之间的摩擦力，下列说法正确的是（）A．地面对人的作用力方向为竖直向上B．地面对人的摩擦力与竖直墙壁垂直C．大腿与墙壁的夹角θ越大，人所受合力越大D．地面对人的支持力与人的重力是一对相互作用力6．明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方法，如图所示，假设弓满时，弓弦弯曲的夹角为θ，钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩的拉力大小为F，弓力大小等于（）A．T=F2cosθ2 B．T=F7．某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示，该玩具的圆棒长度L=0.25m，游戏者将手放在圆棒的正下方，手（视为质点）离圆棒下端的距离h=1.25m，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，30=5A．0.4s B．0.52s C．0.45s D．0.6s二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图所示为小孩从t=0时刻起逐渐增加推力推动箱子过程中三个时刻（t1、t2和t3）的漫画。据此，下列选项中说法正确的是（）A．地面对箱子的支持力与箱的重力是一对平衡力B．t2时刻，箱子没有被推动，但是推力变大了，箱子所受的合外力也变大了C．t3时刻，箱子被推动，是因为人对箱子的推力大于箱子对人的弹力D．t1、t2、t3三个时刻箱子受到的摩擦力的方向相同9．在某次航模飞行训练中，某小组成员在某高层天台控制飞机模型完成了一次纵向飞行，记录仪记录了整个飞行过程，飞机模型相对于初始位置的位移与时间的关系如图所示，规定竖直向上为正方向，则飞机模型（）A．在前5s向上加速飞行B．在10~15s内，速度大小为12m/s，方向向下C．全程的位移大小为60mD．在0~15s内，平均速度大小为2m/s10．同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼，过程中都经历了电梯加速上升阶段，假设三次的加速度大小相同，且乘客相对电梯均静止，如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中，下列说法正确的是（）A．三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用B．只有在甲种方式中，乘客才受到了摩擦力作用C．在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大D．三种方式中的乘客均处于超重状态三、非选择题：本题共5小题，共54分.11．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，现有木板、白纸，图钉，橡皮条，细绳套和一把弹簧测力计。（1）为完成实验，一组同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，将实验数据在F—x坐标中描点，如图甲所示，请你作出图像；由图像求得该弹簧的劲度系数k=N/m（结果保留两位有效数字）。（2）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图乙所示，其读数为N。（3）该组同学通过实验初步得出两个互成角度的力的合成遵从平行四边形定则，另一组同学用两根完全相同的轻弹簧和重物来验证，他们进行了如下操作（弹簧始终处于弹性限度内）：①用刻度尺测出弹簧的自由长度L0；②如图丙所示，把重物通过细绳连接在一根弹簧下端，稳定后测出弹簧的长度L1；他们又把两弹簧调整到相互垂直，稳定后测出两弹簧的长度分别为L2、L3，则L1、L2、L3和L0满足的关系式是。12．某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示。图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上，重物P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计的示数F，不计轻绳与滑轮、滑轮与轮轴的摩擦及动滑轮的质量。（1）下列说法正确的是____。A．实验中m2应远小于m1B．长木板必须保持水平C．实验时应先接通电源后释放小车D．小车运动过程中弹簧测力计的读数为m（2）如图是实验过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D为选取的计数点，相邻的两个计数点之间有四个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：LOA=8.00cm，LOB=17.41cm、LOC=28.21cm、LOD=40.42cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知小车在B点的速度m/s，以及小车的加速度大小为m/s2（结果保留三位有效数字）。（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像可能是____。A． B． C．13．如图所示，某同学用大小为4N、方向与竖直黑板面成θ=60°的力将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势，黑板的下边缘离地面的高度为0.8m，黑板擦（可视为质点）的质量为0.1kg，g=10m/s2。（1）求黑板擦与黑板间的弹力大小；（2）求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ；（3）当她擦到离地高度为1.6m时，黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落，求黑板擦砸到黑板下边缘前瞬间的速度大小。14．如图甲所示为某校秋季运动会开幕式采用无人机拍摄的照片，图乙为正在高空进行拍摄的无人机。已知无人机质量m=1kg，若无人机从地面以恒定升力竖直起飞，经过4s时间达到最大速度v=12m/s，然后关闭动力系统，无人机又上升了1s到达最大高度。假设无人机所受阻力大小不变。求：（1）无人机关闭动力系统前后的加速度大小；（2）无人机上升的最大高度；（3）无人机动力系统提供的升力。15．如图所示，一平板车在水平路面上以速度v0=15m/s匀速行驶，在车厢平板中央放有一个货箱一起随车匀速运动，货箱与前挡板之间的距离x0=5m，货箱和车厢之间的动摩擦因数μ=0.24（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力），取g=10m/s2。（1）匀速行驶过程中，货箱受到的摩擦力为多大？（2）若平板车突然以大小为3m/s2的加速度刹车，请通过计算说明货箱是否会碰到挡板；（3）若货箱是在平板车行驶的过程中无初速度的放置在平板中央，放置货箱的同时车以大小为3.6m/s2的加速度刹车，请通过计算说明货箱是否会离开车厢。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.“37秒79”在时间轴上对应一段线段，所以指的是时间间隔，A不符合题意；

B.交接棒时，运动员的形状、大小不能忽略，所以交接棒的两个运动员不可以视为质点，B不符合题意；

C.四名运动员均跑了100米左右，这里的100米是运动员运动轨迹的长度，指的是路程，C不符合题意；

D.全程400米指的是路程，比赛获得第一名的接力队，所用时间最短，路程与时间的比值最大，所以其平均速率一定最大，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】时刻在时间轴上对应一个点，时间间隔在时间轴上对应一段线段；当物体的形状和大小对所研究的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；平均速率等于路程与时间的比值。2．【答案】A【解析】【解答】电火花打点计时器要使用220V的交流电，每隔0.02s释放出一个短暂的电火花，电火花熔化墨粉盘上的墨粉后，就在下方的纸带上留下了一个点迹。所以在安装墨粉盘时，要将有墨粉的一面向下，纸带也要安装在墨粉盘的下方，才能打出点迹，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据电火花打点计时器的工作原理和使用要求分析。3．【答案】C【解析】【解答】根据共点力平衡条件可知，头的重力为G、颈椎对头的支持力为F1、颈部肌肉的拉力为F2三个力的合力要为零，只有C选项可能满足合力为零要求，C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。4．【答案】D【解析】【解答】A.力是改变物体运动状态的原因，但不是维持物体运动的原因，运动的物体，不受力时，仍会一直运动下去，A不符合题意；

BD.物体是否可以看成质点，不是看物体的大小，而是看其大小对研究的问题的影响是否可以忽略，小沙石和大石是否容易被冲走并不取决于是否可以看成质点，而是取决于惯性，重的大石由于质量太大，惯性太大，所以运动状态不容易被水流改变，所以不易被冲走，B不符合题意，D符合题意；

C.惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，轻小的沙石质量虽然很小，但仍有惯性，只是惯性很小，所以运动状态很容易被水流改变，C不符合题意；

故答案为：D。

【分析】惯性是物体的固有属性，任何物体都有惯性，惯性大小的唯一量度是质量，质量越大，物体的运动状态越难以改变。5．【答案】B【解析】【解答】A.人的受力如图：

地面对人有支持力和摩擦力作用，由图可知，二者的合力方向斜向上，A不符合题意；

B.摩擦力一定与接触面相切，再结合共点力平衡条件可知，地面对人的摩擦力水平向左，与竖直墙壁垂直，B符合题意；

C.人处于静止状态，所受合力一直为零，C不符合题意；

D.地面对人的支持力与人的重力大小相等，方向相反，都是人受到的作用，所以是一对平衡力，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】做出人的受力分析，得出地面对人的作用力方向；摩擦力一定与接触面相切；处于静止状态的物体，合力一定位零；根据平衡力特点分析地面对人的支持力与人的重力的关系。6．【答案】A【解析】【解答】分析秤钩的受力，如图所示，由共点力平衡条件可得F=2T可得T=A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】分析秤钩的受力，由共点力平衡条件求解弓力大小。7．【答案】B【解析】【解答】圆棒下端做自由落体运动下落到游戏者的手时，由自由落体运动的位移公式可得h=解得t=圆棒上端做自由落体运动下落到游戏者的手时，有L+h=解得t'=游戏者能抓住圆棒的时刻0.5B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据自由落体运动的位移公式求解游戏者能抓住圆棒的时刻。8．【答案】A,D【解析】【解答】A.桌面对箱子的支持力与箱子的重力等大反向，都作用在箱子上，是一对平衡力，A符合题意；

B.t2时刻，箱子没有被推动，箱子处于静止状态，所以合力为0，B不符合题意；

C.根据牛顿第三定律可知，人对箱子的推力与箱子对人的弹力是作用力反作用，总是大小相等方向相反，箱子被推动是因为推力大于箱子的最大静摩擦力，C不符合题意；

D.t1、t2箱子有向右的运动趋势，所受摩擦力为静摩擦力，方向与推力方向相反，即向左，t3时刻箱子相对地面向右滑动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，即向左，故t1、t2、9．【答案】B,D【解析】【解答】A.x-t图像的斜率表示物体的运动速度，由图可知，前5sx-t图像的斜率不变，故在前5s向上匀速飞行，A不符合题意；

B.在10~15s内，速度大小为v=负号表示速度的方向向下，B符合题意；

C.由图像可知，全程的位移大小为30m，C不符合题意；

D.平均速度等于位移与时间的比值，故0~15s内平均速度的大小为vD符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据x-t图像的斜率表示物体的运动速度，分析飞机模型的速度大小和方向；位移等于起点到末点的有向线段；根据平均速度等于位移与时间的比值，求解0~15s内平均速度的大小。10．【答案】C,D【解析】【解答】AB.电梯加速上升阶段，在甲种方式中，乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的摩擦力作用；在乙种方式中，乘客受到支持力、重力、水平向右的摩擦力作用；在丙种方式中，乘客受到支持力、重力，不受摩擦力作用，否则合力不会竖直向上，不能产生竖直向上的加速度，AB不符合题意；

C.在甲种方式中，乘客在垂直电梯方向没有加速度，所以乘客受到电梯地板的支持力为F在乙种方式中，在竖直方向，根据牛顿第二定律有F乘客受到电梯地板的支持力为F在丙种方式中，根据牛顿第二定律有F乘客受到电梯地板的支持力为F可得F故在丙种方式中，乘客受到电梯地板的支持力最大，C符合题意；

D.三种方式中的乘客均有向上的加速度，所以均处于超重状态，D符合题意。

故答案为：CD。

【分析】根据加速度方向分析乘客的受力，判断是否会受摩擦力作用；根据牛顿第二定律分析哪种方式电梯对乘客的支持力最大；根据加速度方向判断乘客所处的状态。11．【答案】（1）；12（2）2.10（3）(【解析】【解答】（1）用一条平滑的曲线把点连在一起，不在线上的坐标点均匀分布在线的两侧，如图

根据胡克定律可得F=kx，可知F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数，可得k=（2）图中弹簧秤的最小刻度为0.1N，根据弹簧秤的读数规则，可得图中弹簧秤的读数为2.10N。

（3）②根据胡克定律可得F=k(L-根据平行四边形定则和勾股定理可得F即L【分析】（1）根据描点作图的方法，做出F-x图像，由胡克定律推导F-x的关系式，再根据F-x图像的斜率求出弹簧的劲度系数；（2）根据弹簧秤的读数规则读数；（3）②由胡克定律求解两弹簧秤的弹力，再由平行四边形定则得出L1、L2、L3和L0满足的关系式。12．【答案】（1）C（2）1.01；1.40（3）B【解析】【解答】（1）A.由于绳子的拉力可以由弹簧测力计直接读出，所以不需要满足重物与小车之间的质量关系，A不符合题意；

B.本实验中需要用细绳的拉力充当合外力，所以要平衡摩擦力，平衡摩擦力时需要在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板，所以长木板不会保持水平，B不符合题意；

C.为了使纸带能得到充分利用，应先接通电源后释放小车，C符合题意；

D.对P，根据牛顿第二定律m所以2即F<轻绳上的拉力小于m2g2，D不符合题意。

T=5×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，可得小车在B点的速度大小为v由匀变速直线运动的位移差公式∆x=aTa=（3）如果没有平衡摩擦力，当F小于小车受到的最大静摩擦力时，加速度仍然为零，对应的a-F图像为B。

【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析；（2）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，计算小车在B点的速度大小，根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aT13．【答案】（1）解：对黑板擦受力分析如图所示，

根据平衡条件，水平方向受力有：FN=Fsinθ

代入数据解得黑板擦与黑板间的弹力大小为：FN（2）解：如图所示，根据平衡条件得竖直方向受力有：Fcosθ=Ff+mg

代入数据解得板擦之间的滑动摩擦力：Ff=1N

据滑动摩擦力的表达式：Ff=μFN

代入数据解得：μ=（3）解：离地高度为1.6m时做自由落体运动，黑板擦到黑板下边缘高度为：H=1.6m-