江苏省徐州市2023-2024学年高一上学期物理期末试卷（含答案）

江苏省徐州市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。1．2023年徐州马拉松(42.195km)比赛于2023年11月5日7：30鸣枪开跑，来自国内外近三万名跑步爱好者参加了比赛。本次比赛，男子组冠军用时02：14：A．“7：30”和“02：14：23”都表示时间间隔B．冠军跑完全程马拉松发生的位移为42.195C．由以上信息可以求出冠军的平均速度D．研究冠军运动轨迹时，可以将其视为质点2．一运动物体的x-t图像如图所示，则物体在A．0.4m B．0.6m C．1.0m3．如图所示，举重运动员挺举时，先跨步把杠铃挺过头顶并稳定一小段时间，然后运动员保持杠铃上举状态，双腿由跨步变为直立。运动员由跨步变为直立的过程中（）A．杠铃一直处于超重状态B．杠铃一直处于失重状态C．杠铃先处于超重状态后处于失重状态D．杠铃先处于失重状态后处于超重状态4．用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使木块做匀速直线运动。在木块上加一砝码，使其仍做匀速直线运动。则（）A．加上砝码前、后，木板与木块间动摩擦因数不变B．加上砝码前、后，木板与木块间最大静摩擦力不变C．加上砝码前、后，弹簧测力计的示数不变D．随木块匀速运动的砝码所受摩擦力的方向与运动方向相同5．如图所示，将一小球从水平地面以不同角度、相同大小的初速度v0A．水平射程一定较大B．落地速度一定较大C．在空中运动时间一定较长D．在相同时间内速度变化量一定较大6．用轻质细绳拉着物体竖直向上运动，其v-t图像如图所示，不计空气阻力。则在t1、t2、A．t1 B．t2 C．t37．某同学利用如图所示实验仪器做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列操作或说法正确的是（）A．本实验需要平衡摩擦力B．实验时，先释放小车，再接通电源C．本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行D．为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量8．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车，在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下16个小水滴)A．滴水计时器的计时周期为15B．小车的加速度为1.5C．由乙图可知，小车在桌面上向右运动D．在滴下水滴A时，小车的速度为2.79．如图所示，小船沿图中虚线垂直河岸渡河。若途中水流速度增大，为保持原航线渡河，在不改变v船A．增大v船B．增大v船C．减小v船D．减小v船10．如图所示，一劲度系数为k的弹簧下端固定在地面上，上端固定一质量为m1的物体A，弹簧和物体A均保持静止状态。在物体A上轻放一质量为m2的物体B的瞬间，物体A对物体A．0 B．m2g C．m111．如图所示，小孩竖直向上踢出毽子，毽子上升到最高点之后落下。在毽子上升、下降过程中的加速度随时间的变化关系，可能正确的是（）A． B．C． D．二、实验题：本大题共1小题，共10分。12．如图所示，用向心力演示器探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系。皮带套在左、右两塔轮的圆盘上，匀速转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动，转动时皮带和圆盘间不打滑。小球做圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺。左、右标尺上露出的红白相间的等分标记就粗略反映向心力大小。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径分别记为r、2r、r（1）通过本实验探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系，应用的思想方法是____。(填选项前字母序号)A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．模型建构法（2）探究向心力大小F与圆周运动半径r的关系时，选用两个质量相同的重球，还应选择____。(填选项前字母序号)A．半径相同的两个圆盘 B．半径不同的两个圆盘C．两球分别放在挡板B、挡板C处 D．两球分别放在挡板A、挡板B处（3）按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图所示。则向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是____。A．F与r成正比 B．F与r成反比 C．F与r2成正比 D．F与r（4）皮带均放在左、右塔轮的中间圆盘，转动手柄，发现当长槽转动一周时，短槽刚好转动两周。则这种皮带放置方式时，长槽与短槽转动的角速度之比ω3：ω4=。保持皮带放在中间圆盘，将重球放在档板B三、计算题：本大题共4小题，共46分。13．海豚通过训练，可以配合驯养员完成各种高难度动作。一次表演中，海豚跃出水面时的速度方向竖直向上，跃升1.8m恰好顶到球。不计空气阻力，g取g（1）海豚跃出水面时的速度v；（2）海豚跃出水面后上升的时间t。14．小明在河边玩打水漂游戏。他将扁平的石子以初速度v0水平抛出，石子第一次接触水面时速度的方向与水面的夹角为θ，重力加速度为g（1）石子第一次接触水面时的速度大小；（2）石子抛出时距水面的高度h。15．如图所示，一长度为L、内壁光滑的细圆筒，其上端封闭，下端固定在竖直转轴的O点，圆筒与水平方向的夹角为θ。原长为L2的轻质弹簧上端固定在圆筒上端，下端连接一质量为m的小球，小球的直径略小于圆筒直径。当圆筒处于静止状态时，弹簧长度为3L4（1）弹簧的劲度系数k；（2）当弹簧恢复原长时，转轴的角速度ω1（3）当转轴的角速度ω2=816．传送带在物流仓储、港口和机场等场合应用广泛。如图所示，倾角θ=30°、足够长的传送带以v0=10m/s的速度逆时针匀速转动，其左侧光滑水平地面上放有一质量M=4kg、长L=15m木板，木板上表面与传送带底端等高。一质量m=1kg的物块(可视为质点)在传送带顶端由静止释放，然后滑上木板（1）物块刚达到传送带速度所需的时间；（2）物块从木板上滑离时的速度；（3）若物块刚滑上长木板右端时，在长木板的左端施加一水平向左的恒力，使得物块刚好不能从长木板上滑出，求水平恒力F。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、“7：30”表示时间点，是时刻，“02：14：23”表示时间段，是时间间隔，故A错误；

B、冠军跑完全程马拉松发生的路程为42.195km，故B错误；

C、根据题中信息可知，运动员的路程和所用时间，可以求出运动员的平均速率，即路程与时间的比值，而不能求出平均速度，故C错误；

D、研究冠军运动轨迹时，其大小形状对所研究的问题没有影响，可以将其视为质点，故D正确。

故答案为：D。

【分析】熟悉掌握时间和时刻的区别，位移是指由初位置指向末位置的有向线段，路程是指运动轨迹的长度。当物体的形状和尺寸大小对所研究的问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点。2．【答案】B【解析】【解答】物体在0.5s内的位移为x=1.0故答案为：B。

【分析】x-t图像的点表示在该时刻物体所处的位置，位移是指物体由初位置指向末位置的有向线段。3．【答案】C【解析】【解答】根据题意运动员由跨步变为直立的过程中，杠铃先向上加速后向上减速，加速度先向上后向下，则杠铃先处于超重状态后处于失重状态。

故答案为：C。

【分析】加速度向上，物体处于超重状态，加速度向下，物体处于失重状态。4．【答案】A【解析】【解答】A、木板与木块间动摩擦因数与接触面粗糙程度有关，加上砝码前、后，木板与木块间动摩擦因数不变，故A正确；

B、木板与木块间最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，加上砝码前、后，压力增大，滑动摩擦力增大，则最大静摩擦力增大，故B错误；

C、加上砝码前、后，滑动摩擦力增大，弹簧测力计的示数增大，故C错误；

D、随木块匀速运动的砝码做匀速直线运动，不受摩擦力，故D错误；

故答案为：A。

【分析】动摩擦因数只与接触面粗糙程度有关，最大静摩擦力与正压力有关。摩擦力总是阻碍物体的相对运动（趋势）。5．【答案】C【解析】【解答】ABC、设小球运动时间为t，则根据斜抛的运动规律有x=v0解得t=2v可知θ=45°时，水平射程最大；小球的初速度方向与地面间夹角较大时在空中运动时间一定较长；

根据对称性可知，落地速度为v=则落地速度不变，故AB错误，C正确；

D、小球做斜抛运动，加速度为重力加速度，所以小球的初速度方向与地面间夹角较大时，在相同时间内速度变化量不变，故D错误；

故答案为：C。

【分析】小球做斜抛运动，根据斜抛运动规律确定小球运动的水平位移与时间与初速度和速度夹角的关系。球做斜抛运动，加速度为重力加速度恒定不变，相同时间内速度变化量不变。6．【答案】A【解析】【解答】v—t图像中斜率表示加速度，t1时刻加速度竖直向上，t2和t4时刻加速度竖直向下，t3时刻加速度为0，故用轻质细绳拉着物体竖直向上运动，加速度竖直向上时，是超重，细绳拉力最大，故答案为：A。

【分析】v—t图像中斜率表示加速度，加速度向上时，物体处于超重状态，绳子拉力大于重力，且加速度越大，拉力越大。7．【答案】C【解析】【解答】AD、本实验不需要保证钩码质量远小于小车质量，也不需要平衡摩擦力，只需要研究速度随时间的变化规律即可，故AD错误；

B、应先接通电源，后释放小车，故B错误；

C、为了保证过程中小车做匀变速运动，本实验需要调整定滑轮的高度，使细绳与木板平行，故C正确。

故答案为：C。

【分析】熟悉掌握“探究小车速度随时间变化的规律”实验的操作步骤及注意事项。熟悉掌握打点计时器的使用方法。8．【答案】B【解析】【解答】A、滴水计时器每30s内共滴下16个小水滴，则T=故A错误；

B、小车的加速度大小为a=故B正确；

C、小车在桌面上做匀减速直线运动，速度减小，点迹变密，所以小车向左运动，故C错误；

D、滴下水滴A时，小车的速度为v故D错误。

故答案为：B。

【分析】根据滴水器在一定时间内滴下水的数量确定滴水计时器的周期，再根据逐差法确定小车的加速度，做匀减速直线运动的物体，速度减小，相同时间内通过的位移变小。9．【答案】A【解析】【解答】途中水流速度增大，保持原航线渡河，则合速度与河岸垂直，增大v船与航线之间的夹角，垂直河岸方向分速度v变小，则渡河时间t=变大，减小v船与航线之间的夹角，垂直河岸方向分速度变大，沿河岸方向分速度变小，无法保持原航线渡河。

故答案为：A。

【分析】保持原航线渡河，则合速度与河岸垂直，水流速度增大，则船沿水流方向的分速度增大，垂直河岸方向的速度减小。10．【答案】C【解析】【解答】在物体A上轻放一质量为m2的物体B的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，则物体A与B的整体受到的合力等于m2g，方向竖直向下，对整体，由牛顿第二定律得m对B，由牛顿第二定律得m联立解得F=故答案为：C。

【分析】物体A上放置B瞬间，弹簧的弹力不变，AB构成的整体加速度相等，分别对整体及B运用牛顿第二定律进行解答。11．【答案】D【解析】【解答】踢出后的毽子，受到重力和空气阻力的作用，毽子上升过程中有f+mg=ma毽子向上运动过程中速度逐渐减小，阻力减小，故加速度减小；下降过程中有mg-f=ma下降过程中速度逐渐增大，故加速度减小，因此全过程中加速度一直减小，且方向向下不变。

故答案为：D。

【分析】阻力总是阻碍物体相对运动，去诶多功能毽子上升和下降过程所受阻力的方向，再根据牛顿第二定律确定加速度的变化情况。12．【答案】（1）C（2）A；C（3）A（4）1：2；1：1【解析】【解答】（1）探究一个物理量与多个物理量之间的关系，应采用控制变量法。

故答案为：C。

（2）根据F=m该装置研究圆周运动的向心力大小与半径的关系时，需要控制角速度与小球的质量不变，即需要把质量相同的小球分别放在两边半径不相同的槽内，皮带套在半径相同的两个圆盘上。

故答案为：AC。

（3）根据F=m控制角速度与小球的质量不变，向心力大小F与球做圆周运动半径r的关系是F与r成正比。

故答案为：A。

（4）当长槽转动一周时，短槽刚好转动两周。根据ω=可知，长槽与短槽转动的角速度之比ω根据F=m可知F【分析】探究一个物理量与多个物理量之间的关系，应采用控制变量法。确定实验操作中控制的不变量，再根据实验原理确定各物理量之间的关系。熟悉掌握线速度、角速度与周期及转速之间的关系。13．【答案】（1）解：根据v2海豚跃出水面时的速度大小为v（2）解：海豚跃出水面后上升的时间t【解析】【分析】（1）海豚做竖直上抛运动，根据位移与速度的关系进行解答即可；

（2）海豚做竖直上抛运动，根据速度与时间的关系进行解答即可。14．【答案】（1）解：石子第一次接触水面时速度的方向与水面的夹角为θ，石子第一次接触水面时的速度大小v（2）解：竖直分速度v石子抛出时距水面的高度h【解析】【分析】（1）石子所平抛运动，将落水时的速度分解成水平和竖直方向的速度，根据矢量的合成与分解确定第一次接触水面的速度；

（2）根据根据矢量的合成与分解确定第一次接触水面时始终在竖直方向上的速度，子啊根据自由落体运动规律确定下落的高度。15．【答案】（1）解：当圆筒处于静止状态时，对小球有mgsinθ解得k（2）解：当弹簧恢复原长时，有mgtanθ解得ω（3）解：由于ω可知，弹簧处于压缩状态，则有Nsinθ