江苏省苏州市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷（含答案）

江苏省苏州市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷一、单选题：本大题共11小题，共44分。1．下列各组物理量中都是矢量的是（）A．速度变化量、加速度 B．重力、动摩擦因数C．位移、时间 D．速率、路程2．“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具．如图所示，人站在“电动平衡车”上在水平路面上沿直线行驶，下列说法正确的是A．平衡车速度越大刹车越困难，是因为速度越大惯性越大B．平衡车受到路面向上的弹力，是平衡车发生形变产生的C．人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力大小一定相等D．路面受到向下的压力，是因为平衡车和人的重力作用在了路面上3．放河灯是我国一种传统民间活动。如图所示的河灯随着河水自西向东飘向下游时，突然吹来一阵北风，则之后河灯可能的运动轨迹为（）A．1轨迹 B．2轨迹 C．3轨迹 D．4轨迹4．如图所示为某次“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，下列说法正确的是A．系在小圆环上的两细绳套长度要相等B．两弹簧测力计间夹角越大越好C．实验中选择质量较大的小圆环比较好D．小圆环受到F1、F2共同作用与受到F单独作用都要到达同一位置5．如图所示的落地灯用三根对称的支架支撑在水平地面上．已知落地灯所受重力为G，三根支架与竖直方向的夹角均为30°，则每个支架对地面的压力大小为（）A．13G B．29G C．6．关于对力和运动的研究，下列说法中符合史实的是A．牛顿首先提出了“如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动”这一观点B．伽利略将实验与逻辑推理和谐巧妙地结合起来，创造了一套对近代科学研究极为有益的科学方法C．笛卡尔在《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律D．亚里士多德首先将物体间复杂多变的相互作用抽象为“力”7．如图所示是某同学站在力传感器上做“下蹲−起立”的动作时记录的力随时间变化的图像，由图像可知，该同学的体重约为500NA．该同学做了两次“下蹲−起立”的动作B．下蹲过程中人先处于超重状态，后处于失重状态C．起立过程中人一直处于超重状态D．该同学做了一次“下蹲−起立”的动作，且下蹲后停顿约2.8s8．如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进。突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是（）A．mg2−a2 B．ma 9．一辆汽车沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描述了汽车在0∼40s这段时间内的xA．在10∼20sB．在0∼10sC．在0∼20s时间内平均速度约为D．在20∼40s10．如图所示，两个质量均为m的小球A和B用轻弹簧连接，然后用细绳悬挂起来，保持静止。设重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．剪断细绳的瞬间，B球的加速度是gB．剪断细绳的瞬间，A球的加速度是gC．剪断轻弹簧的瞬间，轻绳拉力的大小是mgD．剪断轻弹簧的瞬间，B球的加速度是211．汽车在平直路面上做匀加速直线运动的xtA．汽车运动的初速度大小为2B．阴影部分的面积表示汽车在t0C．汽车运动的加速度大小为4D．0∼t0二、实验题：本大题共1小题，共10分。12．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲同学设计了如图1所示的实验装置。其中小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m0。一轻绳跨过轻质的定滑轮和动滑轮，一端连接沙桶，另一端连接拉力传感器，拉力传感器可测出轻绳中的拉力大小F（1）实验过程中，下列操作正确的是____。A．调整长木板左端的定滑轮，使得细线与长木板平行B．在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡小车受到的阻力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源D．为减小误差，实验中要保证m0远小于（2）图2是甲同学某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据在图中已标注，则纸带的(填“左”或“右”)端与小车相连，小车的加速度是m/（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a−F图像如图3所示，图线与横坐标的夹角为θ，斜率为A．tanθ B．2tanθ C．1k （4）乙同学按照如图4装置用对比的方法完成此实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车运动，一段时间后按下板擦，小车停下。对比两小车的位移，可知加速度与力大致成正比。使用这种方法完成此实验需要满足的条件是两小车____。A．质量相等 B．运动时间相同C．所挂钩码质量相等 D．速度时刻相同三、简答题：本大题共2小题，共20分。13．新能源电动车研发设计过程中，需要进行模拟实验。假设在某次实验中一辆电动车从静止开始先以2m/s2的加速度匀加速直线行驶5s（1）电动车5s末的速度v（2）电动车在整个实验过程中的总位移x。14．如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=6m/s的速度水平向右匀速飞行，某时刻从无人机上释放一小球，此时无人机与水平地面的距离h（1）小球落地点与释放点之间的水平距离x；（2）小球落地时速度v的大小和与水平方向的夹角θ(可以用三角函数值表示)四、计算题：本大题共2小题，共26分。15．如图甲所示，筷子是中国人常用的饮食工具。如图乙所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子与小球球心均在同一竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，重力加速度为g。（1）若不计小球和筷子之间的摩擦，求小球静止时每根筷子对小球压力FN（2）若不计小球和筷子之间的摩擦，每根筷子对小球压力的大小为FN=mg（3）若小球与筷子之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使小球不下滑，求每根筷子对小球压力的最小值FN小16．如图所示，一水平传送带以v=3m/s的速度顺时针转动，左右两端A、B间距离L=9m，右端B点与水平台面平滑对接，水平台面上有一个倾角为45°、高度h=0.5m的固定斜面(水平台面与斜面由平滑圆弧连接)，斜面的右侧有一固定的水平桌面，桌面左侧放有一木板(厚度不计)，右侧固定一弹性竖直挡板，木板与挡板碰撞后会原速率返回．现有一可视为质点的物块以水平初速度v0从A点滑上传送带，到达B点时的速度大小为vB=27m/（1）求物块初速度v0（2）求桌面与台面之间的高度H；（3）若物块始终不滑离木板，木板与挡板仅能发生一次碰撞且木板左端不会离开桌面，求木板的最短长度s和最初木板右端与挡板距离x的范围．

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.速度变化量=末速度-初速度，是矢量；加速度也是矢量，A符合题意；

B.重力是矢量；动摩擦因数是常量，不是矢量，B不符合题意；

C.位移是矢量；时间是标量，不是矢量，C不符合题意；

D.速率是瞬时速度的大小，是标量；路程是标量，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】标量只有大小，没有方向，而矢量既有大小，又有方向，根据物理量的定义及其定义式，判断物理量有没有方向。2．【答案】C【解析】【解答】A.惯性只有物体的质量有关，与速度无关，A不符合题意；

B.平衡车受到路面向上的弹力，是由于路面发生形变产生的，B不符合题意；

C.人对平衡车的压力和平衡车对人的支持力是一对相互作用力，大小相等，C符合题意；

D.路面受到向下的压力，是由于平衡车发生形变产生的，平衡车和人的重力作用在平衡车和人上，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】弹力的产生是由于施力物体发生形变产生的，作用在受力物体上；重力的施力物体是地球，受力物体是物体本身；一对相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，分别作用在两个物体上，是同种性质的力。3．【答案】C【解析】【解答】在曲线运动中，所受合力的方向应指向凹侧，河灯受北风之力应向南转弯，可排除1、2轨迹；但北风并不会影响水平方向的速度，但在轨迹4中，水平速度减为0，故可排除4轨迹，C符合题意。故答案为：C。

【分析】利用风力的方向可以判别合力的方向，利用合力方向可以判别轨迹的弯曲方向。4．【答案】D【解析】【解答】A.利用细绳套确定力的方向，两细绳长度不需要相等，A不符合题意；

B.两弹簧测力计间夹角过大会影响平行四边形的构图，容易产生误差，夹角不能太大也不能太小，要适度，B不符合题意；

C.为了排除小圆环重力对实验的影响，小圆环的质量要尽量小，C不符合题意；

D.合力与分力的作用效果可以等效替代，所以要求两次实验拉力的作用点都要达到同一位置，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】验证力的平行四边形定则需要得到合力与分力的大小和方向，大小通过弹簧测力计的示数得出，而力的方向需要通过细绳的方向来判断；采用等效代替的科学研究方法要求两次将橡皮条结点拉到同一位置，保证力的作用效果相同。5．【答案】A【解析】【解答】对物体整体受力分析，物体对地面的压力大小为G，则每个支架对地面的压力大小为13G，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。6．【答案】B【解析】【解答】A.笛卡尔首先提出了“如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动”这一观点，A不符合题意；

B.伽利略将实验与逻辑推理和谐巧妙地结合起来，创造了一套对近代科学研究极为有益的科学方法，B符合题意；

C.牛顿在笛卡尔在《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律，C不符合题意；

D.亚里士多德首先将物体间复杂多变的相互作用抽象为“力”，D不符合题意。

故答案为B。

【分析】根据物理学史解答。7．【答案】D【解析】【解答】ABC.下蹲过程，该同学先向下做加速运动，再向下做减速运动减到零，故先失重，再超重；起立过程，该同学先向上做加速运动，再向上做减速运动减到零，故先超重，再失重，力F大于500N是超重状态，小于500N是失重状态，由图可知该同学做了一次“下蹲-起立”的动作，ABC不符合题意；

D.根据图示可知学生下蹲后停顿约2.8s后起立，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据加速度的方向和弹力与重力的关系判断物体处于超重或失重状态，加速度向上，弹力大于重力，物体处于超重状态；加速度向下，弹力小于重力，物体处于失重状态。8．【答案】C【解析】【解答】对西瓜A进行受力分析，受到重力与其他西瓜对它的作用力，由于西瓜A和汽车一起做匀减速运动，故合力大小为ma，方向水平向右，根据平行四边形定则可得作用力大小为（mg)2+(ma)29．【答案】D【解析】【解答】A.10~20s时间内物体处于静止状态，A不符合题意；

B.0~10s时间内物体匀速驶离出发点，B不符合题意；

C.0~20s时间内位移为30m，故平均速度为1.5m/s，C不符合题意；

D.20~40s时间内物体往负方向运动，驶向出发点，40s时回到出发点，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】利用x-t图像的特点，斜率为速度，可以求出物体的运动情况。10．【答案】C【解析】【解答】AB.初始静止状态，由受力分析可得弹簧的弹力大小为mg，剪断细绳的瞬间，A球受到重力和竖直向下的弹簧弹力，合力大小为2mg，加速度是2g；B球受到重力和竖直向上的弹簧弹力，合力大小为0，加速度为0，AB不符合题意；

CD.剪断弹簧后，A球静止，受力平衡，可得绳的拉力为mg；B球受到重力的作用，加速度为g，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】弹簧的弹力具有延时性，剪断细绳时弹力不变，根据受力分析可以求得物体的合力，结合牛顿第二定律可求出物体的加速度。11．【答案】C【解析】【解答】AC.由匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+12at2整理可得：xt=12at+v0，结合图像，斜率2bt0=12a，得加速度a=12．【答案】（1）A；B（2）左；0.51（3）D（4）A；B【解析】【解答】(1)A.调整长木板左端得定滑轮，使得细绳和长木板平行，减小运动过程中阻力对实验的影响，A符合题意；

B.不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，目的为了平衡小车受到的阻力，B符合题意；

C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，C不符合题意；

D.本实验利用拉力传感器直接求得拉力的大小，不需要保证m0远小于M，D不符合题意

故答案为：AB

(2)小车做匀加速直线运动，相同的时间内位移逐渐增大，靠近小车的一端是初始运动部分，位移小，故左端与小车相连；根据逐差法a=(0.0772+0.0721-0.0619-0.0670)4×0.12=0.51m/s2

(3)对小车M受力分析，由牛顿第二定律2F=Ma，整理可得a=2MF，即2M=k，可得k=13．【答案】（1）解：5s末的速度（2）解：匀加速直线运动的位移x1匀速运动的位移x2匀减速运动的位移x3总位移x=【解析】【分析】（1）已知电动车的初速度，利用匀变速直线运动速度时间关系式可以求出末速度；（2）对于多个过程，需要逐个分析，结合匀速运动和匀变速直线运动的特点，通过速度衔接每段运动相关物理量的求解；对于减速到零的匀减速直线运动，采用逆向思维，将运动看作初速度为零的匀加速直线运动处理，再通过运用匀变速直线运动的基本公式可以求出总位移。14．【答案】（1）解：设小球落地点与释放点之间的水平距离为x1由h=12x=（2）解：设小球落地时速度的竖直分量为vyvy落地速度的大小v=设与水平方向的夹角为θ，tanθ【解析】【分析】（1）已知平抛运动的初速度和高度，利用平抛运动的基本公式，可求出水平位移；（2）根据已求解的时间可以求出竖直分速度，结合速度的分解可以求出速度的大小和与水平方向的夹角。15．【答案】（1）解：不计小球和筷子之间的摩擦，根据受力分析可知2解得F（2）解：不计小球和筷子之间的摩擦，根据牛顿第二定律2解得a方向竖直向上。（3）解：筷子对小球的压力太小时，小球有下滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向上，如图所示。小球平衡时，有2FN联立解得每根筷子对小球压力的最小值F【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，按照力的作用效果对重力进行分解，得到小球静止时每根筷子对小球压力FN的大小；（2）利用正交分解，将物体所受的弹力分解到水平和竖直方向，结合牛顿第二定律可求得小球的加速度a；（3）小球刚好不下滑的临界条件为物体所受的摩擦力为滑动摩擦力，对物体进行受力分析后，结合正交分解方法，列出竖直方向的牛顿第二定律表达式，滑动摩擦力的表达式，可求得每根筷子对小球压力的最小值。16．【答案】（1）解：因为vB加速度大小a由运动学公式v得v（2）解：物块在斜面上上滑时设加速度大小为a2，到达斜面顶点时的速度大小为vmgsin所以a斜面长l由运动学公式v得v设斜面体顶点与桌面的高度差