山西省阳泉市2023-2024学年高一上学期期末物理试卷（含答案）

山西省阳泉市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、单项选择题：本题包含5个小题，每小题5分，共25分。1．阳泉市是中国首个全域开放自动驾驶的城市，2023年11月以来，12台无人快递车每天为消费者派送货物近1万件。如图是一辆正在行驶的无人快递车，14时出发，15分钟后到派送点。下列说法正确的是（）A．无人快递车体积较大，不可视为质点B．以路旁的高楼为参考系，快递车是静止的C．14时指的是时间间隔D．快递车行驶的路程可能等于位移大小2．下列单位中，哪一组的单位都是国际单位制中的基本单位（）A．米（m）、千克（kg）秒（s）B．千克（kg）、秒（s）、厘米（cm）C．千克（kg）、焦耳（J）、秒（s）D．牛顿（N）、厘米（cm）、米/秒（m/s）3．如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者向下减速“放下”，此过程中（）A．地球对人的吸引力大于人对地球的吸引力B．人被向下“放下”时处于超重状态C．人受到的重力与气流对人的作用力是一对平衡力D．人受到的重力和人受到气流的力是一对相互作用力4．近年来，阳泉市开展创建全国文明城市工作，不断提升城市文明程度和市民文明素养，而斑马线礼让行人已成为城市一道亮丽的风景线。现有一辆小汽车以9m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至车头距路口斑马线18m处时，司机发现有一小女孩正沿前方斑马线横穿马路，司机从发现女孩到停车用时3s，在这3s内，汽车运动的A．小车刹车时的加速度为−3mB．小车3s内的平均速度为4C．3s末该汽车的车头刚好停在斑马线前D．司机至少应提前1s刹车才能在斑马线前停下5．如图所示为机械手抓取篮球的照片。为便于研究，将机械手简化为三根“手指”，且不考虑篮球的明显形变。抓取点平均分布在同一水平面内，抓取点与球心的连线与该水平面夹角为α，“手指”与篮球的动摩擦因数为μ，篮球的重力大小为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A．只要“手指”对篮球的压力足够大，α不论取何值都能将篮球抓起B．若μ与α的关系满足μ>tanC．若能抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为GD．若抓起篮球竖直向上做加速运动，则每根“手指”对篮球的压力一定变大二、多项选择题：本题包含3个小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。6．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下叙述中，正确的是（）A．伽利略通过“斜面实验”，证明了“力是维持物体运动的原因”B．伽利略最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法C．在推导匀变速直线运动的位移公式时，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，物理学中把这种研究方法叫作“理想模型法”D．伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的7．如图所示，小明同学用手握住一只圆柱形水杯，杯身竖直，处于静止状态，现缓慢向杯中倒水（水未溢出），杯子始终保持静止，下列关于缓慢倒水过程的说法正确的是（）A．手对水杯的弹力是因为水杯发生了形变B．手握水杯的弹力一定增大C．水杯对手的摩擦力一定增大D．水杯受到的合力一定不变8．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根弹性绳。如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两弹性绳的夹角为120°，不考虑手对弹性绳的作用，则（）A．每根弹性绳的拉力大小为mgB．万一小明左侧弹性绳断裂，则此时小明的加速度a=C．若此时再给小明背上书包，弹性绳的拉力一定变大D．若先向下将小明竖直拉到一定位置后释放，小明向上弹起过程中，其速度最大时弹性绳刚好恢复原长三、实验探究题：本题包含2小题，共18分，请将正确答案填在答题卡中的横线上或按要求作答。9．某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定的图钉，OA为橡皮条，OB和OC为细绳，O为橡皮条与细绳的结点。（1）某次实验时，左侧弹簧测力计示数如图乙，则弹簧测力计的读数是N。（2）本实验采用的科学方法是____；A．理想实验法 B．控制变量法C．等效替代法 D．建立物理模型法（3）本实验操作中应满足的要求是____A．在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计B．单独用一个弹簧秤拉细线时的示数必须比分别用两个弹簧秤拉时的示数都大C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数必须相等D．拉结点到某一位置时，两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小（4）如图丙是某同学所作的合力与分力的关系图，一定沿AO方向的是。（选填“F”或“F'10．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中M为传感器和小车的质量，m为槽码和槽码钩的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。（1）判断下列实验中相关操作的对错（正确的填“√”，错误的填“×”）A.平衡摩擦力时，一定应先将槽码钩用细线绕过定滑轮系在小车上（）B.平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器（）C.为减小误差，实验中一定要保证槽码和槽码钩的质量m远小于小车的质量M（）D.小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车再接通打点计时器的电源（）（2）该同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如图。图中A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出。由图中的数据可知，小车运动的加速度a=m/四、论述计算题：本题包含3小题，共39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写出数值和单位。11．中国科学院力学研究所于2000年建成了微重力落塔（如图所示），它是我国自行研制的地基微重力实验设施，落塔配有先进的测量、监测与控制设备。现将塔内抽成真空，控制设备在离地面45m的空中静止释放一个小球。（g=10m/（1）小球在空中的运动时间；（2）小球落地时的速度大小；（3）小球在下落总位移的一半处的速度大小。12．如图所示，质量为m的小物体沿倾角为θ=30°的足够长固定斜面向上经过A点时速度大小为16m/s，加速度大小为8m/（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）物体沿斜面下滑时的加速度大小；（3）物体从离开A点到再次回到A点所需的时间。13．光滑的水平面上静止放置一质量为M=1kg的足够长的木板，木板上静止放置一质量为m=1kg的物块，t=0时刻起对长木板施加一水平恒力F，板块间动摩擦因数μ=0.1。（（1）若F=1N，求木板和物块各自的加速度大小；（2）若F=4N，求1s末物块的速率v1及木板的速率v（3）在（2）的条件下，求第一秒内物块在木板上产生的滑痕长。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、研究快递车运动的时间，可以把快递车作为质点，所以A错；B、以高楼为参考系，快递车是运动的，所以B错；C、出发时间代表时刻，所以C错；D、当快递车做单向直线运动时，路程等于位移的大小，所以D对；正确答案D。

【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题；以楼房为参考系，快递车是运动的；出发时间代表时刻；快递车做单向直线运动时，路程等于位移的大小。2．【答案】A【解析】【解答】A、米、千克和秒都属于国际基本单位，所以A对；B、厘米不属于国际基本单位，所以B错；C、焦耳属于导出单位，所以C错；D、牛顿属于导出单位，米/秒属于导出单位，厘米不属于国际基本单位，所以D错；正确答案为A。

【分析】厘米不属于国际基本单位，焦耳、牛顿、米/秒属于导出单位；米、千克和秒都属于国际基本单位。3．【答案】B【解析】【解答】A、根据牛顿第三定律，人对地球的吸引力和地球对人的吸引力大小相等，所以A错；B、由于人向下做减速运动，则加速度方向向上，所以人处于超重状态，所以B对；C、由于人具有向上的加速度，所以人受到的重力小于气流对人的作用力大小，所以两者不属于平衡力，由于两个力都作用在人身上所以不属于相互作用力，所以C错D错；正确答案为B。

【分析】根据牛顿第三定律可以判别人与地球之间的吸引力大小相等；利用人做加速运动可以判别加速度的方向进而判别人处于超重状态；利用人做加速运动可以判别二力不平衡，由于二力作用于相同对象所以不属于相互作用力。4．【答案】C【解析】【解答】A、根据图像斜率代表加速度，则加速度的大小为：a=0-93-1m/s2=-4.5m/s2，所以A错；B、根据图像面积可以求出前3s内汽车运动的位移为：5．【答案】C【解析】【解答】当篮球被抓起时，根据竖直方向的平衡方程有：3fcosa=3Nsina+G，由于静摩擦力f<μN，则可以解得手指对篮球的压力最小值为：N=G3(6．【答案】B,D【解析】【解答】A、伽利略利用斜面实验证明了运动不需要力的维持，所以A错；B、伽利略最先建立了速度和加速度等概念，所以B对；C、在推导匀变速直线运动的位移大小时，对图像中时间进行分割，使用了微元法的思想，所以C错；D、伽利略的理想斜面实验是利用现实实验加上理论推理得出的，所以D对；正确答案为BD。

【分析】伽利略利用斜面实验证明运动不需要力的维持，理想斜面实验是建立在可靠的实验基础上的；伽利略最先建立速度和加速度的概念，在推导匀变速直线运动的位移大小时使用了微元法的思想。7．【答案】C,D【解析】【解答】A、手对水杯的弹力是手发生了形变，所以A错；B、当水杯保持静止时，加水的过程中，静摩擦力随水的重力而增大，但弹力可以保持不变，所以B错C对；D、水杯保持静止所以合力等于0，所以D对；正确答案为CD。

【分析】手对水杯的弹力是手发生了形变，水杯静止时，加水过程中水的重力增大，由于重力等于静摩擦力所以静摩擦力增大，但弹力保持不变，水杯保持静止则合力等于0.8．【答案】A,C【解析】【解答】A、根据小明的平衡方程有：2Fcos600=mg可以得出每根绳子的拉力为：F=mg所以A错；B、当左侧绳子断开时，右侧绳子和小明重力的合力大小为mg，则根据牛顿第二定律可以得出此时小明的加速度为g，所以B错；C、根据平衡方程9．【答案】（1）3.20（2）C（3）A（4）F【解析】【解答】（1）已知弹簧测力计的分度值为0.1N，根据图中示数可以得出弹力的大小为3.20N；

（2）由于两次拉动橡皮筋的效果相同，所以本实验采用的实验方法为等效替代法；

（3）读数时视线应该正对弹簧测力计的刻度，所以A对；根据平行四边形定则可以得出单独用一个弹簧秤拉细线时的示数不一定比分别用两个弹簧秤拉时的示数都大，所以B错；两个分力的大小不需要相等，所以C错；两个分力方向不需要垂直，所以D错；

（4）实验中实验合力F’一定沿AO方向。

【分析】（1）利用弹簧测力计的分度值可以读出对应的读数；

（2）本实验使用等效替代法；

（3）读数时视线应该正对弹簧测力计的刻度；根据平行四边形定则可以得出单独用一个弹簧秤拉细线时的示数不一定比分别用两个弹簧秤拉时的示数都大；两个分力的大小不需要相等；两个分力方向不需要垂直；

（4）实验合力一定沿AO方向。10．【答案】（1）×|√|×|×（2）1.50【解析】【解答】（1）平衡摩擦力时不需要挂重物，所以A错；平衡摩擦力时应该把纸带与打点计时器之间的摩擦力顺便平衡，所以B对；实验有力传感器不需要满足质量要求，所以C错；实验应该先接通电源后释放小车，所以D错；

（2）根据匀变速直线运动的规律可以求出小车的加速度为：a=xEF-x11．【答案】（1）小球做自由落体运动有h=t=3s（2）小球落地时的速度大小是v=gtv（3）小球在下落总位移的一半处，根据运动学公式有vv=15【解析】【分析】（1）小球做自由落体运动，利用位移公式可以求出小球运动的时间；

（2）小球做匀加速直线运动，利用速度公式可以求出落地速度的大小；

（3）小球做匀加速直线运动，利用速度位移公式可以求出速度的大小。12．【答案】（1）物体沿斜面向上运动过程中，由牛顿第二定律mgμ=（2）物体沿斜面向下运动过程中，由牛顿第二定律mga（3）物体沿斜面向上运动过程tx物体沿斜面向下运动过程x物体从离开A点到回到A点t=t=6s【解析】【分析】（1）物体沿斜面向上做匀减速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因数的大小；

（2）当物体沿斜面向下做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出物体加速度的大小；

（3）物体沿斜面向上做匀减速直线运动，利用速度公式可以求出运动的时间，结合位移公式可以求