湖南省郴州市2023-2024学年高一上学期期末物理试卷（含答案）

湖南省郴州市2023-2024学年高一上学期期末物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、选择题（本题共10小题，共44分。1~6为单选题，每小题4分，全对得4分，错选得0分；7~10为多选题，选全得5分，漏选得3分，错选得0分。）1．下列物理量不属于矢量的是（）A．位移 B．力 C．质量 D．速度2．关于速度和加速度的理解，下列说法正确的是（）A．加速度大的物体，速度也一定大B．加速度为零的物体，速度一定不变C．速度为零的物体，加速度也为零D．加速度大的物体，速度的变化量也一定大3．甲、乙两车在同一平直公路上同向运动。甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，甲、乙两车位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）A．在t1和t2时刻两车速度相等B．在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等C．从0到t1时间内，两车的位移相等D．从t1到t2时间内，甲车平均速度大于乙车4．现代可以通过频闪照片来重现伽利略的斜面实验。如图所示，从斜面顶端由静止释放小球，同时启动快门进行拍摄，频闪周期为0.1s，从左到右逐渐增大斜面倾角直至斜面竖直，若忽略一切阻力，下列说法错误的是（）A．实验中，小球的影像最多，说明小球通过斜面的时间最长B．实验中，小球在斜面上运动的平均速度大小相同C．通过测量实验中相邻小球间的距离，可以判断小球是否做匀加速运动D．通过测量实验中每个小球距离斜面顶端的距离，可以判断小球是否做匀加速运动5．某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动。现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。设皮带足够长，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．邮件与皮带发生相对滑动的时间0.1sB．邮件与皮带发生相对滑动的时间因未知皮带长度，不能求解C．邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件对皮带的位移大小为0.2mD．邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件对地的位移大小为0.1m6．我国航天员要在天宫1号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量，采用的方法如下：质量为m1的标准物A的前后连接有质量均为m2的两个力传感器，待测质量的物体B连接在后传感器上，在某一外力作用下整体在桌面上运动，如图所示，稳定后标准物A前后两个传感器的读数分别为F1、F2，由此可知待测物体B的质量为（）A．F1(mC．F2(m7．甲、乙两小车在同一地点同时开始，往相同方向做直线运动的v-t图像如图所示（甲小车速度减为0后不再运动），根据图像提供的信息可知（）A．甲车在0~4s内与4~6s内的加速度方向相反B．甲车在0~4s内的加速度为2m/s2C．在乙追上甲之前，甲、乙两车的最远距离为20mD．8s末甲、乙两小车相遇，且离出发点的距离为32m8．如图，柱体A的横截面是圆心角为90°的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体，系统处于平衡状态。若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则（）A．球对墙的压力增大 B．柱体对球的支持力减小C．柱体所受的摩擦力增大 D．柱体对地面的压力减小9．如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上行驶。货箱中石块B的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．货车匀速行驶时，与B接触的物体对它的作用力的合力大小为0B．货车匀速行驶时，与B接触物体对它的作用力的合力大小为mgC．货车匀加速行驶时，与B接触的物体对它的作用力的合力大小为maD．货车匀加速行驶时，与B接触的物体对它的作用力的合力大小为m10．如图（a），一物块在t=0时刻冲上一固定斜面，其运动的v−t图线如图（b）所示。若重力加速度g及图中的v0、v1、t1均为已知量，则根据这些信息，能求出（）A．物块的质量B．斜面的倾角C．物块沿斜面向上滑行的最大距离D．物块与斜面间的动摩擦因数二、实验题（本题共2小题，共16分。其中11题6分，12题10分。）11．（1）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学按图甲实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳套。图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是____

A．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行B．在实验中，两个拉力的方向要相互垂直，便于计算合力C．同一次实验中，应该保证橡皮条拉长后的O点位置不变D．图乙中的F是力F1和F2合力的理论值，F'是力F1和F2合力的实际测量值（2）某小组用力传感器探究弹簧弹力与伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于铁架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙的F-x图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。下列说法正确的是____A．弹簧1的原长大于弹簧2的原长B．弹簧1的劲度系数为100N/m，大于弹簧2的劲度系数C．弹簧2产生15N的弹力时，弹簧的伸长量是50cmD．因未测弹簧原长，因此本实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系12．在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M，砂与砂桶的质量为m。重力加速度为g。（1）某同学在保持砂与砂桶质量m一定时，探究小车加速度a与质量M的关系。(a).关于该实验，下列说法正确的是。A．平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好B．实验中应改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车D．为直观分析a与M的关系，画出a-M图像即可(b).上图是某次实验打点计时器打出的一条纸带（部分）。若A，B，C……计数点间的时间间隔均为0.10s，从图中所给数据，可求出小车的加速度大小m/s2，打下C点时小车的速度大小（2）该同学继续探究当小车及车中砝码质量M一定时，加速度a与受力F的关系。①该同学根据测得的多组数据画出a-F关系图线如图2，发现该图线既不通过坐标原点且AB段明显偏离直线，分析其产生原因，下列说法正确的是。A．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足B．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度C．图线AB段弯曲可能是砂与砂桶总质量未满足远小于小车及车内砝码总质量的条件②另一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线，如图3所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为P、Q、N。此时，小车及车上砝码总质量为M，砂与砂桶总质量为m。他猜想：PNQN=M+m三、计算题（本题共3小题，共40分,其中13题8分，14题12分，15题20分。）13．第24届冬奥会将于2022年由北京和张家口两个城市联合举办，滑雪是其中最具观赏性的项目之一。一位滑雪者如果由静止沿直线从一长为450m、倾角为37°的山坡坡顶冲下，到达坡底速度为30m/s，如果雪橇与人的质量为80Kg，将人的运动看成是匀加速的，g取10m/s2，求：（1）滑雪者的加速度大小；（2）滑雪者受到的平均阻力大小。14．在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，重力加速度为g。（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；15．冰壶是冬奥会比赛项目之一，图1为赛场示意图。比赛时，运动员从滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处将冰壶以一定的初速度推出，按比赛规则，他的队友可以用毛刷在冰壶滑行的前方摩擦冰面，减小摩擦因数以调节冰壶的运动。（1）已知冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，冰面被摩擦后，动摩擦因数减小为原来的90％，投掷线AB与O的距离为30m，g取10m/s2。①运动员以多大的速度沿图中虚线将冰壶推出，队友不需要摩擦冰面，冰壶能恰好停在O点；②若运动员以3.4m/s的速度将冰壶推出，队友应该在冰壶滑出多长的距离后，开始一直连续摩擦前方冰面，才能使冰壶停在O点；（2）图像法是研究物理问题的重要方法，例如从教科书中我们学会了由v-t图像求直线运动的位移，请你借鉴此方法，分析下面问题。如果通过队员摩擦冰面，使得动摩擦因数随距离的变化关系如图2所示，即：μ=0.02-kx，其中k=2.5×10-4m-1，x表示离投掷线的距离。在这种情况下，若运动员以4m/s的速度将冰壶沿图中虚线推出，求冰壶滑行20m时的速度大小。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】解：ABD：位移、力、速度它们既有大小，又有方向，都是矢量；C、质量只有大小，没有方向是标量．本题选择不是矢量的，故选：C【分析】物理量按有无方向分矢量和标量，矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．2．【答案】B【解析】【解答】AC.加速度与速度没有必然联系，所以加速度大的物体，速度不一定大，速度为零的物体，加速度不一定为零，例如竖直上抛的物体到达最高点时，加速度为重力加速度g，速度却为零，AC不符合题意；

B.加速度描述的是速度的变化快慢，加速度为零，说明速度不变，B符合题意；

D.根据a=∆v∆t可知，速度的变化量大，但是所用时间也大，则加速度不一定大，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】加速度描述的是速度的变化快慢，加速度与某时刻的瞬时速度没有必然联系；根据加速度的定义式3．【答案】B【解析】【解答】A.根据x-t图像的斜率表示速度可知，在t1和t2时刻两图像的斜率不相等，所以两车速度不相等，A不符合题意

B.由图可知，在t1到t2时间内的某时刻，两图像的斜率相等，两车速度相等，B符合题意；

C.由图可知，两车的出发点不同，而t1时刻两车在同一位置，所以从0到t1时间内，两车的位移不相等，C不符合题意；

D.由图可知，从t1到t2时间内，两车位移相等，根据平均速度公式v=xt4．【答案】B【解析】【解答】A.每相邻两张影像之间的时间间隔相等，实验①中影像最多，说明小球通过斜面的时间最长，A不符合题意；

B.实验②③④中，小球在斜面上运动的位移大小相等，但时间不同，由平均速度公式v=xt可知，小球在斜面上运动的平均速度大小不同，B符合题意；

C.通过测量实验中相邻小球间的距离，计算出连续相等时间间隔内的位移差是否等于定值，就可以判断小球是否做匀加速运动，C不符合题意；

D.通过测量实验中每个小球距离斜面项端的距离，看距离是否与时间的平方成正比，就可以判断小球是否做匀加速运动，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】每相邻两张影像之间的时间间隔相等，根据影像数量可以看出小球沿斜面运动时间的长短；由平均速度公式v5．【答案】D【解析】【解答】AB.邮件与皮带共速前一直发生相对滑动，对邮件，由牛顿第二定律可得ma=μmg解得邮件的加速度a=5邮件与传送带共速时，有v=at，得t=AB不符合题意；

CD.邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件的位移为x皮带的位移x故邮件对皮带的位移大小为∆x=C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】由牛顿第二定律求出邮件相对传送带发生相对滑动期间的加速度，再由运动学公式求出邮件与传送带达到共速所需要的时间，求出这段时间内各自位移，得到相对位移。6．【答案】C【解析】【解答】因为该实验在航天器中进行，所有体均处于完全失重状态，所以物体与桌面没有摩擦力作用，设B的质量为m，以整体为研究对象，由牛顿第二定律得F隔离B物体，由牛顿第二定律得F联立可得m=C符合题意，ABD不符合题意。

故答案为：C。

【分析】对整体分析受力，由牛顿第二定律列式，再隔离B分析受力，由牛顿第二定律列式，然后求解方程组即可。7．【答案】A,D【解析】【解答】A.根据v-t图像斜率的正负表示加速度的方向可知，甲车在0~4s内斜率为正值，4～6s内斜率为负值，所以甲车在0~4s内和4～6s内加速度方向相反，A符合题意；

B.由加速度的定义式a=∆va=B不符合题意；

C.根据题意，甲、乙两小车在同一地点同向同时开始，由图可知，开始一段时间内，甲的速度大于乙的速度，所以甲在乙前方，距离逐渐增大，两车速度相等后，乙车的速度大于甲车的速度，两车的距离开始减小，故两车速度相等时距离最远，由图中的几何关系可得，两车速度相等时t=5s，根据v-t图像中面积表示位移可得，此时两车间的距离等于两图像面积的差，得甲、乙两车的最远距离为∆x=C不符合题意；

D.甲车运动了6s，根据v-t图像中面积表示位移可得，甲车的位移x乙车在8s内的位移为x因此8s末，甲、乙两车相遇，且离出发点的距离为32m，D符合题意。

故答案为：AD。

【分析】根据v-t图像斜率的正负表示加速度的方向，判断甲车在0~4s内和4～6s内加速度方向的关系；由加速度的定义式a=∆v8．【答案】A,C【解析】【解答】AB.对球体受力分析，如图所示，

由共点力平衡条件可得FF若使柱体向左移动稍许，则θ角变大，可得墙壁对球体的支持力FN1和柱体对球体的支持力FN2均增大，由牛顿第三定律可知，球对墙的压力增大，A符合题意，B不符合题意；

CD.对整体受力分析，如图所示，

FF若使柱体向左移动稍许，则有柱体所受的摩擦力增大Ff，地面对柱体的支持力FN不变，由牛顿第三定律可知，柱体对地面的压力不变，C符合题意，D不符合题意。

故答案为：AC。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB.货车匀速行驶时，根据共点力平衡条件可知，与B接触的物体对它的作用力的合力与重力等大反向，A不符合题意，B符合题意；

CD.货车匀加速行驶时，由牛顿第二定律可知，石块B所受的合力为ma，则与B接触的物体对它的作用力的合力大小为F=C不符合题意，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】货车匀速行驶时，根据共点力平衡条件分析B的受力；根据牛顿第二定律求出货车匀加速行驶时石块受到的合力，再由平行四边形定则求解与B接触的物体对它的作用力的合力大小。10．【答案】B,C,D【解析】【解答】由图b可得，物块上滑的加速度大小为a由牛顿第二定律可得mg物体下滑的加速度大小为a由牛顿第二定律可得mg联立可得斜面的倾角θ和物块与斜面间的动摩擦因数μ，但计算过程中，因为质量m被约掉，所以不能求解物块的质量m；根据v可求解物块沿斜面向上滑行的最大距离。

故答案为：BCD。

【分析】根据v-t图像中的数据，求出物块沿斜面上滑和下滑的加速度，分析物块受力，牛顿第二定律列出加速度与合力的关系式，得出可以求解的物理量；再由位移与速度的关系，分析物块上滑的最大距离。11．【答案】（1）A；C（2）B【解析】【解答】A.拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，否则无法准确做出力的方向，A符合题意；

B.在实验中，两个拉力的方向没必要相互垂直，两个拉力的合力是用平行四边形定则画出后与一个弹簧秤拉时的拉力进行比较，不需要知道确定数值，B不符合题意；

C.为了保证合力与分力的效果相同，同一次实验中，应该保证橡皮条拉长后的O点位置不变，C符合题意；

D.图乙中的F'是力F1和F2用过平行四边形定则做出的合力的理论值，F是力F1和F2合力的实际测量值，D不符合题意。

故答案为：AC。kk故弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数，B符合题意，D不符合题意；

C.根据胡克定律F=kx可得，弹簧2产生15N的弹力时，弹簧的伸长量是xC不符合题意。

故答案为：B。

【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析各选项；

（2）弹力等于零时弹簧的长度就是弹簧的原长，根据图像丙读出两弹簧的原长；由胡克定律F=kx，计算弹簧1、2的劲度系数；根据胡克定律F=kx计算弹簧2产生15N的弹力时，弹簧的伸长量。12．【答案】（1）C；2.0m/s2；0.70m/s（2）AC；正确【解析】【解答】（1）(a).A.平衡摩擦力时，不需要挂砂和砂桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸带会受到阻力，A不符合题意；

B.该实验是探究小车加速度a与质量M的关系，应该保持小车受到的拉力恒定，所以应保持砂与砂桶质量不变，B不符合题意；

C.为了使纸带能得到充分利用，应先接通打点计时器的电源，再放开小车，C符合题意；

D.由于a与M成反比，如果直接画出a-M图像，则图像是曲线，不容易观察规律，所以要直观的体现a与M的关系应该画出a-1M图像，D不符合题意。

故答案为：C。

(b).根据匀变速直线运动位移差公式a=由匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，打下C点时小车的速度大小为v（2）①AB.从图2可以看出，小车已经受到了拉力，但小车的加速度却为零，这是未平衡摩擦力或平衡不足造成，A符合题意，B不符合题意；

C.随着拉力增大，即悬挂物的重力增大，已经不满足砂与砂桶总质量远小于小车及车内砝码总质量的条件，导致图像发生了弯曲，C符合题意。

故答案为：AC。

②图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1mg=M图中QN对应小车的真实加速度a2mg=联立解得a即PN所以该同学猜想正确。

【分析】（1）(a).根据实验原理和注意事项进行分析；(b).根据匀变速直线运动位移差公式∆x=aT2，计算小车的加速度大小；根据匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平