河南省南阳市2023-2024学年高一上学期期末物理试卷（含答案）

河南省南阳市2023-2024学年高一上学期期末物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题(本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意)1．1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，简称SI。在力学范围内，规定了三个基本量，由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量。下列物理量中属于导出量的是（）A．力 B．长度 C．质量 D．时间2．自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，在同样的刹车过程中，碟刹因更高的稳定度和灵活性，致使刹车距离更短，提供更大的安全性。碟刹由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动。在一次缓慢刹车的过程中，下列有关机械碟刹说法正确的是A．碟刹器与自行车相对静止，碟刹器受到的是静摩擦力B．碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相同C．碟刹器夹住碟刹片的力越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大D．自行车骑行速度越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大3．物体做直线运动的图像可以灵活选取横、纵轴所代表的物理量。下列说法正确的是A．甲图中，物体在0-t₀这段时间内的平均速度等于vB．乙图中，物体的加速度为1.0m/s²C．丙图中，物体在0—4s内速度先增大后减小D．丁图中，t=3s时物体的速度为25m/s4．如图所示，为甲、乙两辆汽车运动的v-t图像。t=0时刻，两汽车位于同一起跑线上。下列说法正确的是A．乙车起跑时，甲车运动了1m B．两车相遇之前的最大距离为4mC．t=4s时两车相遇 D．t=3s时两车相遇5．如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m=2kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ=37°，始终静止不动，斜面与小物块间的动摩擦因数μ=0.5，物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。下列说法正确的是（）A．小物块一定受3个力B．弹簧弹力大小一定等于8NC．地面对斜面的摩擦力可能等于4ND．弹簧弹力大小可能等于10N6．一辆汽车做匀加速直线运动，从A到B速度增量为Δv，位移为x1，从B到C速度增量为2Δv，运动的位移为x2，若从C到D（图中未标出）速度增量也为2Δv，则汽车从C点运动到D点的位移为（）A．2x₂-x₁ B．7x2−8x13二、多选题(本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分)7．可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏，如图所示，有一企鹅在倾斜冰面上，先以加速度a1=0.5m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=8s时，突然卧倒以加速度大小为a2=8m/s2肚皮贴着冰面匀减速向前滑行，最后以加速度大小为a3=4m/s2加速退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。以下正确的选项有（）A．企鹅“奔跑”的距离是16mB．企鹅距离出发点最远为20mC．企鹅回到出发点速度大小为234D．企鹅从出发到返回出发点共用时18s8．如图所示，用细绳OA、OB悬挂一重物，OB水平，O为半圆形支架的圆心，悬点A和B在支架上，悬点A固定不动，将悬点B从图示位置逐渐移到C点的过程中，OA绳和OB绳中的拉力变化情况为A．OA绳中的拉力逐渐变小B．OA绳中的拉力逐渐变大C．OB绳中的拉力逐渐变小D．OB绳中的拉力先变小后变大9．如图所示，质量均为m的物块A和B用一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直放置在光滑的水平面上，A上放有质量为2m的物块C，三者均处于静止状态。已知重力加速度为g，若将C迅速移开(移开C所用时间可忽略不计)，则A．移开C后瞬间，地面对B的支持力大小为2mgB．移开C后瞬间，A的加速度大小为2gC．移开C后，A向上运动至速度最大时，B开始离开地面向上运动D．B对地面压力为零时，A向上运动的距离为4mg10．如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角θ=53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端系着一个可视为质点的小球。已知木板、斜劈、小球的质量均为1kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s²。现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是A．若μ=0.2，当F=5N时，木板相对斜劈向右运动B．若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止C．若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0D．若μ=0.8，当F=22.5N时，细线上拉力为241三、实验题(本题共2小题，共14分。把答案填在答题卡上对应位置)11．某同学用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”，实验中使用的每个砝码质量均相同。该同学先用不在一个方向上的两根细线通过两组砝码把弹簧拉长至位置O'，并作好记录；然后再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长至相同位置O'。（1）本实验目的是“探究两个互成角度的力的合成规律”，其中的“合成规律”是指；（2）为确保实验成功，本实验中除记录好位置O'之外，还必须要记录的有、12．某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系（1）下列做法正确的是____(填字母代号)；A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，需用细绳绕过定滑轮把砝码拴在小车上C．通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度D．实验时，小车释放的初始位置应尽量远离打点计时器（2）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线。若甲、乙用的小车质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车受到的阻力分别是f甲=k甲m甲g、f乙=k乙m乙g，由图可知，m甲m乙，k甲k乙（填“＞”、“＜”或“=”）。四、计算题(本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=50cm、质量m=50kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d=60cm，与水平面的夹角α=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：（1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力大小；（2）水泥圆筒与直木棍间的动摩擦因数。14．2022年卡塔尔世界杯的一场比赛中，攻方前锋1、2和守方后卫队员在场中位置如图所示，前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出，足球在草地上以v₁=15m/s的初速度沿偏离中线37°的方向做匀减速直线运动，加速度大小为a₁=2m/s²；前锋2看到球被踢出后经过t₀=0.25s(反应时间)后沿图中虚线从静止开始向对方球门做匀加速直线运动，速度达到vm=8m/s后开始做匀速直线运动，最终恰好能截获足球。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求（1）前锋2截获足球时足球的速度大小；（2）求前锋2的加速度大小。15．如图甲所示，在顺时针匀速转动的传送带底端，一质量m=1kg的小煤块以某一初速度向上滑动，传送带足够长，煤块的速度v与时间t的部分关系图像如图乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，求：甲乙（1）煤块与皮带之间的动摩擦因数μ；（2）煤块沿皮带向上运动的最大位移；（3）煤块向上运动到最高点的过程中在传送带上留下的痕迹长度。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】力学单位制的三个物理量为长度、质量和时间，所以力是导出量，所以BCD不符合题意，A符合题意；

故选A。

【分析】力学单位制的三个物理量为长度、质量和时间需要熟记。2．【答案】C【解析】【解答】A在刹车的过程中，碟刹器和碟刹片相对运动，碟刹器受到的是滑动摩擦力，A错误；

B碟刹器受到的摩擦力方向与其相对于碟刹片的运动方向相反，B错误；

C滑动摩擦力摩擦力与压力和粗糙程度有关，粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大，C正确；

D摩擦力与运动速度无关，D错误；

故选C。

【分析】滑动摩擦力产生的条件是接触并挤压、接触面粗糙以及有相对滑动；摩擦力方向与相对运动方向相反；滑动摩擦力只有压力和粗糙程度有关。3．【答案】D【解析】【解答】Av-t图像中的面积表示位移，图中的面积大于v0t2，所以平均速度大于v02，A错误；

B根据v2=2ax可知，v2-x图像中的斜率等于2a，所以此物体的加速度为0.5m/s2，B错误；

C物体加速还是减速通过加速度方向和速度方向的关系判断，在不知道速度的情况下，无法判断物体速度的增减性，C错误；

D由图像可知，函数关系式为xt=5t-1，化简可得x=-5t+5t2，根据匀变速直线运动的位移时间关系可得x=v4．【答案】A【解析】【解答】A、根据v-t图像与横轴围成面积表示位移，t=2s时乙车起跑，甲车已经运动的位移为x=故A正确；

BD、由v-t图像可知，t=3s时两车速度相等，此时两车距离是相遇之前的最大距离Δxmax，根据v-t图像与横轴围成面积表示位移可得∆故BD错误；

C、根据v-t图像与横轴围成面积表示位移，前4s内两车的位移分别为x甲=由于x可知t=4s时两车不相遇，故C错误。

故答案为：A。

【分析】v-t图像与横轴围成面积表示位移，当两车相遇时，两车的位移相等。v-t图像的交点表示速度的大小相等。5．【答案】D【解析】【解答】A、由于mg可知小物块要静止在斜面上，弹簧对小物块一定存在垂直斜面向下的压力，即小物块受到重力、弹簧的压力、斜面支持力和静摩擦力，故A错误；

BD、要小物块静止，沿斜面方向有μ可得F故B错误，D正确；

C、以斜面和小物块为整体，根据受力平衡可得f故C错误。

故答案为：D。

【分析】对物块进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解确定各力存在的合理性以及各力的取值范围结合题意进行解答。6．【答案】B【解析】【解答】由加速度的定义式a=可知，B到C的时间是A到B时间的2倍，设A到B的时间为t，则B到C的时间为2t，C到D的时间也为2t，AB段中间时刻的速度vBC段中间时刻的速度v则加速度为a=其中t=设C到D的距离为x3，根据逐差法可得x联立解得x故答案为：B。

【分析】根据加速度的定义确定汽车经过各段位移的时间关系，再结合平均速度的定义确定加速度的大小。匀变速直线运动中连续相等时间内通过位移之差为定值。7．【答案】A,C【解析】【解答】A、企鹅“奔跑”的距离为x故A正确；

B、t=8s时企鹅的速度大小为v企鹅匀减速滑行的距离为x企鹅距离出发点的最远距离为x=故B错误；

C、企鹅回到出发点的速度大小为v故C正确；

D、企鹅向上匀减速滑行的时间为t企鹅匀加速下滑的时间为t企鹅完成一次游戏用时为T=t+故D错误。

故答案为：AC。

【分析】确定企鹅在各个阶段的运动情况，画出运动轨迹图进行辅助分析。注意各阶段初末速度之间的关联性。再根据匀变速直线运动规律进行解答。8．【答案】A,D【解析】【解答】对结点O受力分析如图；结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的

所以OA绳受力大小变化情况：逐渐变小；OB绳受力大小变化情况是：先变小后变大。

故答案为：AD。

【分析】一个力为恒力，一个力的方向不变。可根据平衡状态下，根据各力构成闭合的矢量三角形，再根据变力的旋转方向，动态分析各力的变化情况。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、原来平衡时，由整体法可知，地面对B的支持力大小为4mg，移开C后瞬间，A还未发生运动，弹簧的弹力不变，地面对B的支持力大小仍为4mg，故A错误；

B、原来A处于平衡状态，移开C后瞬间，A受到的合力方向向上，大小为2mg，由牛顿第二定律可知，A的加速度大小为2g，故B正确；

C、由胡克定律可知，原来弹簧的压缩量为x移开C后，A向上运动至速度最大时，加速度为零，弹簧的压缩量为x此时B还受到弹簧的压力，未离开地面，故C错误；

D、B对地面压力为零时，弹簧的伸长量为x故A向上运动的距离为x=故D正确。

故答案为：BD。

【分析】确定移开前后确定A的受力情况，当A向上运动到速度最大时，A的加速度为零。A开始运动到B对地面压力为零的过程中，A运动的位移等于弹簧形变量的差值。再结合题意根据平衡条件及胡克定律和牛顿第二定律进行分析。10．【答案】B,C【解析】【解答】A、若μ=0.2，当F=5N时，假设木板、斜劈、小球三者相对静止，则对木板、斜劈、小球构成的系统，有F=3ma解得a=对斜劈和小球构成的系统，若斜劈与木板之间的摩擦力达到最大静摩擦力，有μ解得a可知此时木板相对斜劈静止，故A错误；

B、若μ=0.5，假设斜劈与小球保持相对静止，则对斜劈与小球构成的系统，最大加速度为a=当小球刚好要离开斜劈时，受到重力和绳子拉力作用，有mg得a可知此情况下不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止，故B正确；

C、若μ=0.8，假设木板、小球和斜劈相对静止，则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速的为a=此时对木板、小球和斜劈构成的系统，有F=(m+m+m)a=24当F=22.5N时，板、球和斜劈相对静止，有a=可知此时小球刚好要离开斜劈，对斜劈的压力为0，故C正确；

D、若μ=0.8，当F=22.5N时，小球刚好要离开斜劈，在重力和绳子拉力作用下与斜劈保持相对静止，此时小球和斜劈的加速度均为a=7.5m/s2，对球分析，有F故D错误。

故答案为：BC。

【分析】对于木板与斜劈及小球与斜劈之间是否发生相对滑动，根据假设法，根据斜劈的最大加速度与小球恰好飘起的临界加速度及木板的加速度的关系进行判断。当假设相互之间保持相对静止时，注意采用先整体后隔离的步骤对各物体加速度的分析。11．【答案】（1）平行四边形定则（或三角形定则）（2）力（或细线）的方向；砝码的个数（或力的大小）【解析】【解答】（1）本实验目的是“探究两个互成角度的力的合成规律”，其中的“合成规律”是指平行四边形定则；

（2）为确保实验成功，本实验中除记录好位置O'之外，还必须要记录的有力（或细线）的方向、砝码的个数（或力的大小）。

【分析】矢量的合成法则满足平行四边形法则或三角形定则。用图示法探究力的合成法则，需记录力的三大要素，即力的作用，方向及大小。12．【答案】（1）A；C（2）>；<【解析】【解答】（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，避免形成垂直于长木板的分力，故A正确；

B、在调节木板倾斜度平衡小车受到的摩擦力时，不需用细绳绕过定滑轮把砝码拴在小车上，故B错误；

C、通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度再次平衡摩擦力，故C正确；

D、实验时，小车释放的初始位置应尽量靠近打点计时器，故D错误。

故答案为：AC。

（2）由牛顿第二定律可得F-kmg=ma即a=故图线斜率越大，小车质量越小，即m图线与纵轴交点越接近O点，k越小，即k【分析】熟悉掌握实验的操作步骤及注意事项。确定小车在运动过程中的受力情况，再根据牛顿第二定律确定图像的函数表达式，继而确定图像斜率的物理意义。再结合图像进行数据处理。13．【答案】（1）解：沿圆筒运动方向上，根据平衡条件得2f=mgsinα

代入数据解得：f=150N（2）解：d=60cm=0.60m，R=50cm=0.50m；

垂直于圆筒运动方向上，圆筒的受力情况如图所示

图中θ角满足sin代入数据解得θ=37°

垂直圆筒运动方向上，根据平衡条件可得2Ncosθ=mgcosα

解得N=250N

因为f=μN

联立可得：μ=0.6【解析】【分析】（1）每根直木棍对水泥圆筒的作用力都相等，对圆筒进行受力分析，结合平衡条件及力的合成与分解进行解答即可；

（2）根据几何关系确定直木棍支持力与竖直方向的夹角关系，再根据平衡条件及力的合成与分解和滑动摩擦力公式进行解答。14．【答案】（1）解：前锋2截获足球时，足球恰好运动到虚线处，此过程中足球运动的位移为x=设足球被截获时速度大小为v2，有v解得v2=5m/s（2）解：设足球被踢出后运动到虚线所用的时间为t，有v2＝v1－a1t（1分）解t＝5s前锋2截获足球时运动的位