安徽省合肥市2023-2024学年高一上学期期末物理试卷（含答案）

安徽省合肥市2023-2024学年高一（上）期末物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、选择题（共10小题，满分40分，每小题4分）1．物理学发展推动了社会进步。关于物理学上一些事件和科学方法，下列说法正确的是（）A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，体现了极限思想B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法C．重心概念的建立体现了理想化模型的思想D．速度v=ΔxΔt和加速度2．关于物体的惯性，下列说法正确的是（）A．摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性B．跳远运动员助跑能增大其起跳时的惯性C．战斗机战斗前抛掉副油箱，惯性不变D．物体在完全失重状态下没有惯性3．北京时间2021年7月29日，在东京奥运会游泳赛场（单程50米），中国游泳小花张雨霏在女子200米蝶泳决赛中，以2分03秒86的成绩夺冠，创造了新的奥运会纪录！则下列说法正确的是（）A．研究张雨霏技术动作时，张雨霏可被视为质点B．张雨霏夺冠是因为平均速度最大C．向后划水加速时，水对张雨霏的作用力大于张雨霏对水的作用力D．200m是路程，2分03秒86是时间间隔4．如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成皮兜。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L（弹性限度内），则发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力为（）A．1.2kL B．kL C．223kL D．5．如图所示，4个质量均为m的小球，用长度相等的轻绳依次连起，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端对4号小球施加一水平力F使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°，则3、4号小球间的轻绳与水平方向的夹角a的正切值等于（）A．1 B．12 C．13 6．如图所示，水平传送带两端点相距8m，以v＝13m/s的恒定速度逆时针运转，工件（可视为质点）滑上A端时速度vA＝10m/s，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.6，取g＝10m/s2．工件在传送带上运动的整个过程中，其位移x、速度v、加速度a、受合外力F随时间变化的图象正确的是（）A． B．C． D．7．某人站在力传感器上先“下蹲”后“站起”，力传感器的示数随时间的变化情况如图所示，由图象可知（）A．“下蹲”时先超重后失重 B．“下蹲”时先失重后超重C．“站起”时先超重后失重 D．“站起”时先失重后超重8．某质点的速度图象如下图所示，则下列说法中正确的是（）A．在0～6s内，质点做匀变速直线运动B．在6～14s内，质点做匀变速直线运动C．在6～10s内，质点做匀速直线运动D．在2s末，质点的瞬时速度大小为3m/s9．如图所示，有一块木板静止在光滑足够长的水平面上，木板的质量为M＝4kg，木板的右端停放着一个小滑块，小滑块的质量为m＝1kg，其尺寸远远小于木板长度，它与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（）A．当F＞4N时，M、m间发生相对滑动B．当F＞20N时，M、m间发生相对滑动C．当F＞16N时，M、m间发生相对滑动D．无论F为何值，m的加速度不会超过4m/s210．质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带，如图甲所示，物块的v﹣t图像如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法正确的是（）A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.1B．物块在传送带上做匀减速运动的时间是3sC．整个过程中，物块在传送带上的划痕长度为9mD．2s时，物体向右运动到最远处二、填空题（共4小题，满分24分）11．牛顿第一定律揭示了物体不受力作用时将保持状态或静止状态，由这条定律可知，维持物体运动的原因是。12．甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下：⑴甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺。⑵甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为(用L、L⑶已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2，L=30.0cm，13．如图1是研究“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。请回答下列问题：（1）为了消除小车与水平桌面之间摩擦力的影响应采取的做法是____A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动（2）在实验中得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，则小车加速度的表达式为a＝。（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力F的关系。他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到两条a﹣F图线线，如图3所示。图线中在轨道倾斜情况下得到的是（填①或②），其图线没过坐标原点的原因是：。14．“探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示：（1）为了使实验误差尽可能小，下列叙述正确的是____。A．两细绳套必须等长B．每次都应将弹簧测力计拉伸到相同刻度并正视刻度C．拉橡皮筋的细绳套要长一些，标记同一细绳套方向的两点要远一些D．作图时铅笔要尽量细一些，图要适当大一些（2）B弹簧测力计的读数为N。（3）图乙为某同学作出的力的图示，其中F′是理论值，一定与AO方向一致（填“F”或“F′”），对比图乙F与F′的关系可得实验结论：。三、解答题（共3小题，满分36分）15．质量为5kg的木块放在水平地板上，用F＝10N的水平拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g取10m/s2）（1）求木块与地板间的动摩擦因数；（2）若F的大小不变而将方向改为竖直向下作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态？（3）若木块初始静止，用F1＝6N的水平拉力拉该木块时，木块受到的摩擦力是多大？16．汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，产生明显的滑动痕迹，即通常所说的刹车线。由刹车线长短可以推算出汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。（1）若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m/s2，刹车线长为14m。求该汽车从刹车至停下来所用时间t。（2）某市规定，卡车在市区内行驶，速度不得超过40km/h，一次一辆飞驰的卡车紧急刹车后，经t＝1.5s停止，测得路面刹车线长9m，问该卡车是否违章？（假定刹车后卡车做匀减速运动）17．（如图甲，长L＝5m、质量M＝1kg的木板静止在粗糙的水平面上，木板与水平面之间的动摩擦因数μ＝0.1，木板的上表面由三段不同材料构成。质量m＝1kg的小物块静止在木板左端O点，小物块与木板OA段、AB段、BC段之间的动摩擦因数分别为μ1＝0.3、μ2＝0.1和μ3＝0.5。从t＝0开始对小物块施加一水平拉力F，F随时间t变化关系如图乙所示，已知在第1秒末小物块恰好到达A点，取水平向右为正方向。已知AB段长度L2＝3.0m，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）OA段的长度；（2）小物块到达B点时小物块与木板的速度分别为多大；（3）小物块到达B点后，再经过多长时间小物块与木板静止。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里主要采用了微元法，A不符合题意；

B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化物理模型，B不符合呀；

C.重心概念的建立体现了等效替代法，C不符合题意；

D.速度v=∆x∆t和加速度a=∆v∆t，都是利用比值定义法得到的定义式，D符合题意。2．【答案】A【解析】【解答】惯性的唯一量度是质量，与其它物理量均无关，故摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性；跳远运动员助跑不能增大其起跳时的惯性；战斗机战斗前抛掉副油箱，其质量减小，惯性减小；物体在完全失重状态下，质量不变，惯性不变，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】性的唯一量度是质量，与速度、受力、加速度等其它物理量均无关。3．【答案】D【解析】【解答】A.研究张雨霏技术动作时，张雨霏的形状和大小不能被忽略，所以不可被视为质点，A不符合题意；

B.200米蝶泳比赛中，运动员要在50米的赛道上游两个来回，即比赛结束时又回到了出发点，所以所有参赛者的位移都是零，平均速度均为零，张雨霏夺冠是因为相同的路程，用时时间短，是平均速率最大，B不符合题意；

C.根据牛顿第三定律可知，水对张雨霏的作用力与张雨霏对水的作用力是作用力与反作用力，二者等大反向，C不符合题意；

D.200m是路程，2分03秒86是时间间隔，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】根据物体可以被看成质点的条件分析；平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值；根据作用力与反作用力的特点分析；路程是指路径的实际长度，时间间隔在时间轴上是一段线段。4．【答案】C【解析】【解答】当橡皮条的长度为1.5L时，皮兜对弹丸有最大作用力，设两个橡皮条之间的夹角为θ，此时每根橡皮条的形变量为∆x=0.5L，根据平行四边形定则可得，发射过程中皮兜对弹丸的最大作用力F=2k∆xcosθ2=kLcosθ2，根据几何关系sin5．【答案】D【解析】【解答】以4个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示，

根据共点力平衡条件可得：F=4mg，再以第4个小球为研究对象，分析受力情况，如图2所示，

根据共点力平衡条件可得：tanα=mgF=14，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。6．【答案】B【解析】【解答】因为工件A刚滑上传送带时速度小于传送带的速度，所以工件A在开始的一段时间内受到向左的滑动摩擦力作用，向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知工件A的加速度大小为a=μg=6m/s2，工件速度达到v=13m/s时，所用时间为t1=v-vAa=13-106s=0.5s，运动的位移x=v+7．【答案】B,C【解析】【解答】AB.人下蹲的过程中，开始时向下加速，加速度向下，处于失重状态，之后减速向下，加速度向上，处于超重状态，A不符合题意，B符合题意；

CD.人站起的过程中，开始时向上加速，加速度向上，处于超重状态，之后减速向上，加速度向下，处于失重状态，C符合题意，D不符合题意；

故答案为：BC。

【分析】根据人“下蹲”和“站起”过程中加速度的方向，分析人所处的状态。8．【答案】C,D【解析】【解答】AB.根据v-t图象的斜率表示加速度，可知在0～6s内和6～14s内两段时间内，图像的斜率都发生了变化，所以质点的加速度是变化的，质点在这两段时间内都做非匀变速直线运动，AB不符合题意；

C.由图可知，质点在6～10s内，质点的速度不变，做匀速直线运动，C符合题意；

D.由图知，0～4s内，质点做匀加速直线运动，质点的加速度为a=∆v∆t=6-04-0m/s9．【答案】B,D【解析】【解答】ABC.随着F增大，整体运动的加速度增大，小滑块受到的摩擦力增大，当小滑块和木板之间的摩擦力达到最大静摩擦力时，小滑块和木板恰好不发生相对运动，此时，对小滑块，根据牛顿第二定律有μmg=ma，解得小滑块的最大加速度为a=μg=4m/s2，对小滑块和木板整体，根据牛顿第二定律有F=(m+M)a=5×4N=20N，所以当F>20N时，小滑块和木板才发生相对运动，AC不符合题意，B符合题意；

D.当F增大到一定值后，小滑块相对木板发生滑动，摩擦力变为滑动摩擦力，之后再增大F，小滑块的受到滑动摩擦力不会再增大，所以加速度不会增大，小物块能达到的最大加速度amax=μmg10．【答案】C,D【解析】【解答】A.由图乙的v-t图像可知，0-2s时间内，物块加速度大小为a=∆v∆t=0-(-4.0)2m/s2=2m/s2，在这段时间内，物块受到滑动摩擦力即为合外力，对物块，根据牛顿第二定律得μmg=ma，解得物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，A不符合题意；

B.由图乙的v-t图像可知，物块在0~2s内做匀减速直线运动，在2~3s内反向做初速度为零的匀加速直线运动，3s后做匀速直线运动，B不符合题意；

C.在0~3s时间内，传动带的位移为x11．【答案】匀速直线运动；惯性【解析】【解答】牛顿第一定律揭示了物体不受力作用时将保持匀速直线运动状态或静止状态，由这条定律可知，维持物体运动的原因是惯性，物体的运动并需要力的维持。

【分析】根据牛顿第一定律分析，物体的运动并不需要力的维持，物体保持原来的运动状态的原因是由于物体有惯性。12．【答案】t=2(L−【解析】【解答】（2）乙的反应时间为尺子下落时间，设为t。则L−解得t=2(L−L1

【分析】（2）利用自由落体的位移公式可以求出乙的反应时间；

（3）代入对应的数据可以求出反应时间的大小。13．【答案】（1）C（2）(（3）①；倾斜角度过大，没有平衡好摩擦力【解析】【解答】（1）平衡摩擦力就是将木板一段垫高后，使小车重力的下滑分量与小车受到的摩擦力相互抵消，所以平衡摩擦力时，应将不带滑轮的木板一端适当垫高，将纸带连接在小车尾端，使小车在不受拉力的情况下恰好能做匀速运动，C符合题意，AB不符合题意。

故答案为：C；

（2）由匀变速直线运动的位移差公式∆x=aT2可得，小车的加速度为a=(s4+s5+s6)-(s14．【答案】（1）C；D（2）2.6（3）F；在误差允许范围内，力的合成遵守平行四边形定则【解析】【解答】（1）AC.为了减小实验误差，两细绳套应适当长些，标记同一细绳套方向的两点要远一些，减小作图时的误差，但不必等长，A不符合题意，C符合题意；

B.为减小实验误差，每次都应将弹簧测力计拉力应适当大些，但并不必拉伸到相同刻度，B不符合题意；

D.为减小作图误差，作图时铅笔要尽量细一些，图要适当大一些，D符合题意；

故答案为：CD；

（2）图示弹簧测力计的最小分度值为0.2N，根据读数规则可得，该弹簧秤的示数为2.6N；

（3）F'是F1和F2合力的理论值，是根据平行四边形定则作出的，由于测量和作图中存在误差，所以F'不一定与AO同向，F合力的实测值，与橡皮筋一定在同一直线上，因此F一定与AO方向一致；在实验误差允许范围内，F'、F可认为重合，由此可知，在实验误差允许范围内，力的合成遵守平行四边形定则。15．【答案】（1）解：用F＝10N的水平拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动，木块所受合力为零，则有木块所受摩擦力大小为：f1＝F木块所受地面支持力为：FN1＝mgf1＝μFN1联立方程，代入数据解得：μ＝0.2答：木块与地板间的动摩擦因数为0.2；（2）解：将F的方向改为竖直向下后，木块受到地面的支持力为：FN2＝mg+F木块保持做匀速直线运动，木块所受合力为零，则应加水平拉力为：F′＝f2f2＝μFN2联立方程，代入数据解得：F′＝12N答：若F的大小不变而将方向改为竖直向下作用于该木块上，则此时应加一个12N的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态；（3）解：若木块初始静止，则木块的最大静摩擦力为：Fmax＝μmg＝0.2×5×10N＝10N用F1＝6N的水平拉力拉该木块时，F1＜Fmax，则物体静止不动；此时木块受到的摩擦力大小为：f3＝F1＝6N答：若木块初始静止，用F1＝6N的水平拉力拉该木块时，木块受到的摩擦力为6N。【解析】【分析】（1）木块恰能做匀速直线运动，由共点力平衡条件，求解木块与地板间的动摩擦因数；（2）重新分析木块受力，由共点力平衡条件，求解应加的水平作用力；（3）通过拉力与最大静摩擦力的关系，判断木块是否已经发生相对滑动，再计算木块受到的摩擦力.16．【答案】（1）解：汽车刹车过程做末速度为0的匀减速运动，可逆向看作初速度为0的匀加速直线运动，则x=解得t1=2x答：该汽车从刹车至停下来所用时间t为2s；（2）解：汽车做匀减速直线运动，则x=解得v=2x说明卡车违章。答：该卡车车速大于规定最大速度，违章。【解析】【分析】（1）汽车刹车过程做末速度为0的匀减速运动，根据运动的可逆，由位移时间公式，求解该汽车从刹车至停下来所用时间；（2）根据刹车线的长度求出刹车的初速度，判断该卡车是否违章。17．【答案】（1）解：在0s～1s时间即第1s内，由图象可知拉力F1＝6N，假设该段时间t1＝1s内，物块一直在OA段运动，设物块和木板末速度分别为v1、v′1，物块和木板加速度分别为a1、a′1，由牛顿第二定律可得：对物块有：F1﹣µ1mg＝ma1对木板有：µ1mg﹣µ（M+m）g＝Ma′1解得：a1＝3m/s2，a′1＝1m/s2，由于a1＞a′1，故物块相对木板向右滑动，该段时间t1＝1s内，物块的位移：s1=木板的位移：s′1=在第1秒末小物块恰好到达A点，则两者相对位移Δs1＝OA＝s1﹣s′1解得OA＝1m答：OA段的长度为1m；（2）解：在1s～2s时间即第2s内，由图象可知拉力F2＝2N，假设该段时间t2＝1s内，物块一直在AB段运动，设物块和木板末速度分别为v2、v′2，物块和木板的加速度分别为a2、a′2，由牛顿第二定律可得：对物块有F2﹣µ2mg＝ma2对木板有µ2mg﹣µ（M+m）g＝Ma′2解得：a2＝1m/s2，a′2＝﹣1m/s2则该段时间t2＝1s内，物块的位移：s2＝v1t2+木板的位移：s′2＝v′1t2+两者相对位移Δs2＝s2﹣s′2解得Δs2＝3m＝L2，物块刚好到达木板上B点；此