广东省2023-2024学年高一上学期期末物理试卷（含答案）

广东省2023-2024学年高一上学期期末物理试卷名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题：（共8小题，每小题3分，共24分）1．下列情况不可能出现的是（）A．惯性很小的物体速度很大 B．质量很小的物体惯性很大C．惯性很小的物体体积很大 D．惯性很大的物体受力很小2．由天津去上海，可以乘列车，也可以乘轮船，还可以乘飞机，其中轮船的开船时间为早上8：00。如图所示，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是（）A．由于列车车箱很长，故列车不能看成质点B．早上8：00是指时间C．乘列车与轮船发生的位移相等D．乘列车与飞机发生的位移不相等3．声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关，下列速度的表达式(k为比例系数，无单位)中正确的是（）A．v=kpρ B．v=kρp4．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法（）A．点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车。轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．汽车匀速率通过一座拱桥，因速率不变，所以加速度为零5．关于力的说法，下列结论中不正确的是（）A．做曲线运动的物体，一定受力的作用B．相互作用的物体之间，弹力或摩檫力总是成对出现的C．物体受到的重力与地理纬度及离地面高度有关，与物体是否运动无关D．不同性质的共点力可以合成为一个力，一个力也可以分解成几个不同性质的力6．电梯从低楼层到达高楼层经过启动、匀速运行和制动三个过程，启动和制动可看做是匀变速直线运动。电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如下表：时间(s)0123456789101112速度(m/s)02.04.05.05.05.05.05.04.03.02.01.00则前5s内电梯通过的位移大小为（）A．19.25m B．18.75m C．18.50m D．17.50m7．如图所示，台秤上有一装水容器，容器底部用一质量不计的细线系住一个乒乓球．某时刻细线断开，乒乓球向上加速运动，在此过程中，关于台秤的示数与线断前相比的变化情况及原因．下列说法正确的是（）A．容器、水、乒乓球整个系统的重心加速下移，处于失重状态，所以示数变小B．细线断后不再向上提拉容器底部，所以示数变大C．细线断后，乒乓球有向上的加速度，处于超重状态，故示数变大D．由于乒乓球仍在容器中，所以示数与细线断前相同8．如图所示，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B为AO连线的中点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为（）A．∶1 B．2∶1C．4∶ D．4∶1二、多选题（4小题，每小题6分，漏选得3分，错选不得分，共24分）9．有雾霾的早晨，一辆小汽车以25m/s的速度行驶在平直高速公路上，在t＝0时突然发现正前方50m处有一辆大卡车同方向匀速行驶，司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动。在前1.5s内的v­t图象如图所示，已知卡车的速度为10m/s。下列说法正确的是（）A．第3s末小汽车的速度会减到10m/sB．在t＝3s时，两车相距最近C．在t＝3.5s时，两车相距最近D．由于刹车及时，两车不会相撞10．如图所示，一根细线两端分别固定在A、B点，质量为m的物体上面带一个小夹子，开始时用夹子将物体固定在图示位置，OA段细线水平，OB段细线与水平方向的夹角为θ＝45°，现将夹子向左移动一小段距离，移动后物体仍处于静止状态，关于OA、OB两段细线中的拉力大小，下列说法正确的是（）A．移动前，OA段细线中的拉力等于物体所受的重力大小B．移动前，OA段细线中的拉力小于物体所受的重力大小C．移动后，OB段细线中拉力的竖直分量不变D．移动后，OB段细线中拉力的竖直分量变小11．如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离．则下列说法中正确的是（）A．B和A刚分离时，弹簧为原长B．弹簧的劲度系数等于mgC．在B与A分离之前，它们的加速度逐渐变大D．在B与A分离之前，它们的加速度逐渐变小12．甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河。河水流速为v0。两船在静水中的速率均为v。甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ，如图所示，已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为l。则下列判断正确的是（）A．甲、乙两船同时到达对岸B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ，甲船总能到达正对岸的A点D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离大于l三、实验题（共16分）13．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。（1）为完成实验，还需要的实验器材有：（2）图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F­x图像，由此可求出弹簧的劲度系数为N/m（3）图像不过原点的原因是（4）为完成该实验，设计的实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标，弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式，首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器。请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：14．某同学利用如图（甲）所示的装置探究加速度与合外力的关系．小车质量为M，桶和砂子的总质量为m，通过改变m改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）．（1）下图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则C点的速度为m/s，小车的加速度m/s2．（以上两空保留一位有效数字）（2）根据实验数据画出了如图（乙）所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为____．（选填字母代号）A．1M B．1m C．mg（3）当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，关于（乙）图的说法，正确的是____．（选填字母代号）A．图线逐渐偏向纵轴B．图线逐渐偏向横轴C．图线仍保持原方向不变四、计算题（共36分）15．某人驾驶汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶，某时刻看到前方路上有障碍物，立即进行刹车，从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下，位移随速度变化的关系如图所示，图像由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成。求：（1）该人刹车的反应时间；（2）刹车的加速度大小及刹车的时间。16．如图所示，两个完全相同的球，重力大小为G，两球与水平地面间的摩擦因数都为μ，一根轻绳两端固定在两个球上，在绳的中点施加一个竖直向上的拉力，当绳被拉直后，两段绳间的夹角为α。问当F至少为多大时，两球将会发生滑动。17．如图所示，固定斜面与水平面夹角θ＝37°，斜面下端的挡板与斜面垂直．斜面上放一质量m1＝1kg的足够长的木板A，木板与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板的下端距挡板x＝0.5m．在木板的顶端放一质量m2＝0.5kg小物块B，小物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.25.将木板和小物块从静止释放，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.（1）求释放后瞬间小物块B的加速度大小a.（2）求木板A第一次与挡板相碰时的速度大小v.（3）若木板A与挡板相碰后立即原速率反弹，求从静止释放到木板第一次反弹到最高点的时间内小物块的位移大小．

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，质量越小惯性越小，与物体的速度、受力等其它因素均无关，B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】惯性的唯一量度是质量。质量越大，惯性越大。2．【答案】C【解析】【解答】A.对所研究的问题来说，列车的大小以及长度均可以忽略不计，故可以把火车看做质点，A不符合题意；

B.早上8：00在时间轴上对应一个点，所以是指时刻，B不符合题意；

CD.位移是起点到末点的有向线段，乘列车与轮船和飞机发生的初、末位置相同，因此位移相等，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据物体可以被看成质点的条件分析；时刻在时间轴上对应一个点，时间间隔在时间轴上对应段线段；根据位移的定义分析乘列车和轮船发生的位移。3．【答案】B【解析】【解答】A.v的单位是m/s，p的单位是N/m2，ρ单位是kg/v=k右侧的单位是kgA不符合题意；

B.表达式v=右侧的单位是kgB符合题意；

C.表达式v=右侧的单位是kgC不符合题意

D.表达式v=右侧的单位是kgD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据物理量之间的关系和物理量的单位进行推导。4．【答案】B【解析】【解答】A.点火后即将升空的火箭，速度为零，但火箭受到合力不零，所以加速度不为零，A不符合题意；

B.加速度是描述速度变化快慢的物理量，轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，B符合题意；

C.速度与加速度大小没有必然联系，高速行驶的磁悬浮列车如果在做匀速运动，速度很大，但加速度为零，C不符合题意；

D.汽车匀速率通过一座拱桥，汽车做的是曲线运动，速度方向时刻在发生变化，所以加速度不为零，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，加速度与速度没有必然联系。5．【答案】D【解析】【解答】A.物体做曲线运动时，由于速度方向时刻改变，所以物体的加速度一定不为零，由牛顿第二定律可知，物体所受的合力一定不为零，A不符合题意；

B.作用力和反作用力一定是性质相同的力，所以相互作用的物体之间，弹力或摩檫力总是成对出现的，B不符合题意；

C.物体的质量不变，但重力加速度与地理纬度及离地面的高度有关，所以物体受到的重力G=mg，与地理纬度及离地面高度有关，与物体是否运动无关，C不符合题意；

D.不同性质的共点力可以合成为一个力，但一个力不能分解成几个性质不同的力，这个力的性质和几个分力的性质必然是相同的，如静止在斜面上的物体重力在垂直斜面方向的分力不能叫作弹力，只是重力的这个分力与物体和斜面间的弹力大小相等，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】做曲线运动的物体一定有加速度，所受合外力一定不为零；作用力和反作用力一定是性质相同的力；重力加速度与地理纬度及离地面的高度有关，与物体是否运动无关，由此分析影响物体重力的相关因素；不同性质的共点力可以合成为一个力，但一个力不能分解成几个性质不同的力。6．【答案】B【解析】【解答】由由表格看出3-7s电梯做匀速运动，速度为v=5m/s；0-2内电梯做匀加速运动，加速度为a=则电梯匀加速运动的时间为t=则前2.5s内电梯的位移为x后2.5s电梯做匀速直线运动，位移为x故前5s内的位移x=B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据表中数据分析电梯的运动情况，电梯做匀速运动的速度即为电梯做匀加速运动的结束速度，由匀变速运动的速度公式求出匀加速运动的时间，求出对应位移，再求出匀速运动的位移，得到前5s运动的总位移。7．【答案】A【解析】【解答】剪断细线后，乒乓球受重力和浮力的作用，浮力大于重力，所以乒乓球加速上升，加速度向上，处于超重状态，与此同时水和乒乓球整体的重心加速下移，加速度向下，整体处于失重状态，故台秤的示数变小，A符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A。

【分析】根据乒乓球的受力分析乒乓球的加速度方向，再结合乒乓球的运动，分析水与乒乓球组成的系统的加速度方向，再根据加速度的方向分析超重和失重问题。8．【答案】B【解析】【解答】设任一小球的初速度为v0，抛出点离O点的高度为h，平抛运动的时间为t，斜面的倾角为θtan又vyt=根据几何关系得h=据题有OA=2OB，则得v击中斜面位置到O点的距离为s=故得A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为sB符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：B。

【分析】根据平抛运动的规律，由末速度与斜面垂直的特点，通过平行四边形定则求出小球打在斜面上时的速度大小以及竖直方向上的分速度，从而求出飞行的时间，得到下落高度，再由几何关系求解A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比。9．【答案】C,D【解析】【解答】A.由图中数据可得，小汽车减速时的加速度a=第3s末小汽车的速度v=25A不符合题意；

BCD.当小汽车和卡车速度相等时二者距离最近，小汽车减速到与卡车速度相等经历的时间t=即t=3.5s时两车速度相等，此时两者相距最近，此时小汽车位移x卡车的位移x由于x所以两车不会相撞，B不符合题意，CD符合题意。

故答案为：CD。

【分析】由图中数据根据加速度的定义式，求出小汽车减速运动时的加速度，再由速度公式求解第3s末小汽车的速度；当小汽车和卡车速度相等时二者距离最近，由小汽车的运动求出到两车速度相等所需要的时间，确定两车相距最近的时刻，通过两车的位移判断两车是否相撞。10．【答案】A,D【解析】【解答】AB.分析O的受力，如图所示，

由共点力平衡条件可得TOA=当θ=45°时，可得TA符合题意，B不符合题意；

CD.向左移动一小段距离后，O点位置下移，取O点为研究对象，受力分析如图所示：

由共点力平衡条件可知，OB段细线中拉力的竖直分量与OA段细线中拉力的竖直分量之和等于重力大小，可知OB段细线中拉力的竖直分量小于重力，而移动前，OB段的竖直分量等于重力，可知OB段细线中拉力的竖直分量变小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】分析O点的受力，由共点力平衡条件求解移动前，OA段细线中的拉力与物体所受的重力的大小关系；分析移动后O点的受力，由竖直方向上的受力关系，分析OB段的竖直分量的变化。11．【答案】B,D【解析】【解答】A.B和A刚分离时，A、B之间的弹力为零，两者有共同的加速度，此时对B受力分析，B受重力和拉力F，且F=mg，因此B所受合力为零，加速度为零，对A、B整体分析，假设弹簧处于压缩状态，则F得F可知假设成立，B和A刚分离时，弹簧处于压缩状态，A不符合题意；

B.初始状态，未施加恒力F时，对整体受力分析得FB和A刚分离时，对A受力分析有F其中，由几何关系得x联立解得k=B符合题意；

CD.对整体受力分析，由牛顿第二定律得F+kx-2mg=2ma其中F=mg，代入整理可得kx-mg=2ma由题意可知，整体向上运动过程中，弹簧形变量x逐渐减小，因此加速度a逐渐减小，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】根据整体法和隔离法分析A、B刚分离时弹簧的弹力，确定弹簧所处的状态；根据施加恒力F前、后的受力，由胡克定律和牛顿第二定律求出弹簧的形变量，再根据形变量与物体上升高度的变化，求解弹簧的劲度系数；对整体受力分析，由牛顿第二定律推导加速度的表达式，通过表达式分析加速度的变化情况。12．【答案】A,B【解析】【解答】A.两船垂直河岸方向的分速度均为vsint=可知两船渡河时间相等，即甲、乙两船同时到达对岸，A符合题意；

B.由A选项解析可知，小船渡河时间与小船垂直河岸的速度分量有关，与水流速度和小船沿河岸的速度分量无关，所以仅是河水流速v0t=即两船的渡河时间都不变，B符合题意；

C.只有甲船在静水中的速度大于水流速度时，适当改变θ，甲船才可能到达正对岸的A点，如果河水流速v0增大到大于船速，小船将不能到达河对岸的A点，C不符合题意；

D.由B项分析可知，若仅是河水流速v0增大，由于两船到达对岸的时间不变，由速度的分解可知，两船在平行于河岸方向相对分速度不变，则两船到达对岸时，两船之间的相对位移不变，即两船距离仍为l，D不符合题意。

故答案为：AB。

【分析】结合几何关系求出小船垂直河岸方向的速度分量，根据分运动与合运动的等时性，由小船垂直河岸方向上的分运动比较两船过河时间，以及水速大小对过河时间的影响；只有船在静水中的速度大于水流速度时，小船才可能到达河正对岸；根据两船在沿河岸方向上的分运动，结合过河时间的关系，分析若仅是河水流速v13．【答案】（1）刻度尺（2）200（3）弹簧自身存在重力（4）CBDAEFG【解析】【解答】（1）此实验需要测量弹簧的伸长量，故还需要刻度尺。（2）根据胡克定律可得F=kx，结合F-x图线的斜率可得，弹簧的劲度系数k=（3）弹簧自身重力不可忽略，导致竖直放置的弹簧因自身重力而伸长，故图线不过原点。

（4）实验中要先组装器材，然后进行实验，最后数据处理，分析解释表达式，最后整理仪器，故先后顺序为CBDAEFG。

【分析】（1）根据实验原理选择实验器材；（2）由胡克定律推导F-x之间的表达式，再结合F-x图像，求解弹簧的劲度系数；（3）根据实验原理分析导致误差的原因；（4）明确实验方法，从而得到实验步骤。14．【答案】（1）0.8；4（2）D（3）C【解析】【解答】（1）相邻计数点之间的时间间隔为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C点的速度为v根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aTa=（2）由题意可知小车质量M不变，对小车分析，由牛顿第二定律可得F=Ma，解得a=由于图线经过坐标原点，所以横轴应为F，D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D。

（3）由于小车受到的拉力F可以直接由弹簧秤测出，小车的加速度a=a-F图像的斜率为小车质量的倒数，与砂桶和砂的总质量无关，所以当砂桶和砂的总质量较大时，图线仍保持原方向不变，C符合题意，AB不符合题意。

故答案为：C。

【分析】（1）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C点的速度，根据匀变速直线运动的位移差公式∆x=aT15．【答案】（1）解：汽车在反应时间内做匀速直线运动，由图可知，反应时间内的位移为x1＝12m，速度为v＝72km/h＝20m/s，反应时间为：tt1＝0.6s（2）解：开始刹车时，速度v＝20m/s，刹车过程的位移为x2＝(37－12)m＝25m，根据匀变速直线运动的速度位移关系有v2＝2ax2可得刹车时加速度大小为a=根据速度时间关系知，刹车的时间为tt