江苏省常州市2023-2024学年高一上学期期末考试 物理 含解析

常州市教育学会学业水平监测高一物理试题说明：本试卷共16题，满分100分，考试时间75分钟一、单项选择题（共11小题，每小题4分，共44分.每小题只有一个选项符合题意）1.牛顿（N）是导出单位，在国际单位制中，1N等于（）A.1kg·m/s B.1g·cm/s2 C.1kg·m/s2 D.1kg·s2/m2.下列说法正确的是（）A.物体运动的加速度为0，其速度也为0B.物体速度变化量大，其加速度就大C.物体的加速度方向向东，其速度变化的方向也向东D.物体的加速度减小，其速度也减小3.关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A.物体的速度不断减小，则必受力作用B.物体处于静止状态，则一定不受力作用C.物体的速度大小不变，则所受的合外力必为零D.物体向某一方向运动，则在该方向上必受力的作用4.如图所示，是“研究平抛物体的运动”实验装置图，下列哪个因素对实验误差影响可忽略（）A小球与斜槽之间有摩擦 B.安装斜槽时其末端切线不水平C.小球每次从斜槽上的位置不相同 D.没有用重锤线确定竖直方向5.伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑思维相结合的科学方法，图示大致反映了这一研究过程，下列说法不正确的是（）A.甲是真实的实验现象，丁是合理外推得出的结论B.利用斜面做实验，解决了时间难以测量的困难C.甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使现象更明显D.丁的实验，可“放大”重力的作用，使现象更明显6.一辆汽车在水平公路。上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速度逐渐增加，如图A、B、C、D。分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向，其中可能的情形是（）A. B.C. D.7.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，通过录像观察到踏板和运动员要经历图示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则（）A.运动员在A点具有最大速度B.运动员在B处与踏板分离C.运动员和踏板由C到B的过程中，向上做匀加速运动D.运动员和踏板由C到A的过程中，运动员先超重后失重8.如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2从O到P的运动时间大于谷粒1C.谷粒2的水平分速度等于v1D.两谷粒从O到P的平均速度相等9.水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件，其中4个恰好占据车厢底部，另有一个工件D置于工件A、B之间（如图所示），重力加速度为g。汽车以某一加速度向左运动时，工件A与D之间恰好没有作用力，下列说法正确的是（）A.车的加速度为B.工件B对工件A的作用力为0C.工件C对工件B的作用力为D.工件B对车厢底部的压力为3mg10.某质点在Oxy平面上运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动速度－时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。在Oxy平面上大致描绘质点在2s内的运动轨迹，下面四图中正确的是（）A. B.C. D.11.如图，利用轻绳拉着橡胶轮胎在场地上进行体能训练，绳和水平地面的夹角为α，训练时橡胶轮胎做匀加速直线运动，橡胶轮胎始终不离开地面，下列说法正确的是（）A.夹角一定，加速度越大，地面的支持力越大B.夹角一定，加速度越大，地面的摩擦力越大C.加速度一定，夹角越大，绳的拉力一定增大D.加速度一定，夹角越大，绳的拉力可能减小二、非选择题：共5小题，共56分.其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.实验小组做“探究加速度与力的关系”实验。（1）同学们安装了如图甲所示装置，准备接通电源打第一张纸带时，一位同学发现了操作和装置存在问题，它们是（只要指出两个问题即可）：①___________________________；②______________________。（2）纠正所有问题后，实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，选择某点为起始点O，隔一定距离后，取连续打出的点A、B、C、D…，测出O到上述各点的距离分别为x1、x2、x3、x4…，计算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分别为…。以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t为横坐标，作出图像如图丙所示，图线纵轴的截距表示____________；若图线的斜率为k，则小车的加速度大小为________。（3）以砂和砂桶的总重力为小车所受的拉力F，改变砂桶中砂的质量，得到小车的加速度a与F关系图线如图丁，图线发生弯曲的原因是：______________。13.如图所示，在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.3.物体在拉力F的作用下由静止开始运动，F的大小为10N，方向沿斜面向上.加速一段时间后撤去F，让物体在斜面上运动.g取10m/s2，求：（1）在拉力F作用下物体加速度；（2）撤去F后上滑过程中物体的加速度；（3）下滑过程中物体的加速度。14.运动员趴在雪橇上从山坡沿截面为圆弧型的冰道快速滑降至水平面上的大圆轨道上。雪橇和运动员（可视为质点）的总质量为m，以速度v在大圆轨道上做匀速圆周运动。圆弧型冰道截面半径为R，雪橇离圆弧型冰道最低点的竖直高度为h=0.4R。忽略摩擦和空气阻力，重力加速度为g。其中R未知，求：（1）圆弧型冰道对雪橇支持力；（2）雪橇的向心加速度；（3）大圆轨道的半径r。15.小明做抛投沙包入洞坑的游戏，洞坑口与水平桌面齐平，桌面离地高h=1.0m，如图所示.沙包出手时离地的高度H=1.2m，离洞坑的水平距离x=3.5m，沙包和桌面间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2。（1）水平抛出沙包，若直接投入洞坑，求初速度v0；（2）若水平抛出沙包，沙包与桌面碰撞后瞬间竖直分速度立即为0、水平速度不变，沿桌面向洞坑滑行，要使沙包能滑入洞坑，求抛投时的最小初速度v1。16.如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一轻弹簧一端连接在圆轨道圆心的光滑转轴上，另一端与圆轨道上的小球相连。开始时小球在圆轨道的最低点处于静止状态，恰好对轨道无压力。现使小球获得水平向右的初速度v0=6m/s，小球刚好能沿圆轨道通过最高点。已知圆轨道的半径r=0.6m，轻弹簧原长L0=0.5m，小球的质量m=0.1kg，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）该弹簧的劲度系数k；（2）小球获得水平向右的初速度后，轨道的最低点对小球的支持力大小FN：（3）小球在最高点的速度大小vmin。常州市教育学会学业水平监测高一物理试题说明：本试卷共16题，满分100分，考试时间75分钟一、单项选择题（共11小题，每小题4分，共44分.每小题只有一个选项符合题意）1.牛顿（N）是导出单位，在国际单位制中，1N等于（）A.1kg·m/s B.1g·cm/s2 C.1kg·m/s2 D.1kg·s2/m【答案】C【解析】【详解】在牛顿第二定律公式F=ma中，m的单位是kg，a的单位是m/s2，F的单位是N，则有1N=1kg⋅m/s2故选C。2.下列说法正确的是（）A.物体运动的加速度为0，其速度也为0B.物体的速度变化量大，其加速度就大C.物体的加速度方向向东，其速度变化的方向也向东D.物体的加速度减小，其速度也减小【答案】C【解析】【详解】A.物体的加速度等于零，速度不一定等于零，例如匀速直线运动，故A错误；B.根据可知加速度a由速度的变化量v和速度发生改变所需要的时间共同决定，虽然大，但更大时，a可以很小，故B错误；C.由加速度定义式可知加速度a和速度的变化量方向相同，可知物体的加速度方向向东，其速度变化的方向也向东，故C正确；D.做直线运动的物体，加速度减小，如果加速度方向与速度方向相同，速度就会增加，故D错误。故选C。3.关于运动和力的关系，下列说法正确的是（）A.物体的速度不断减小，则必受力作用B.物体处于静止状态，则一定不受力作用C.物体的速度大小不变，则所受的合外力必为零D.物体向某一方向运动，则在该方向上必受力的作用【答案】A【解析】【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，物体的速度不断减小，运动状态改变，则必受力作用，故A正确；B．物体处于静止状态，则物体所受合外力为零，不一定不受力作用，故B错误；C．物体的速度大小不变，但方向改变，物体所受的合外力不为零，故C错误；D．物体的运动不需要力维持，物体向某一方向匀速运动，则在该方向上不受力的作用或所受合外力为零，故D错误故选A。4.如图所示，是“研究平抛物体的运动”实验装置图，下列哪个因素对实验误差影响可忽略（）A.小球与斜槽之间有摩擦 B.安装斜槽时其末端切线不水平C.小球每次从斜槽上的位置不相同 D.没有用重锤线确定竖直方向【答案】A【解析】【详解】A.只要小球从斜槽上同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，小球与斜面间有摩擦不影响实验的测量，故A正确；B.安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B错误；C.为保证小球做平抛运动的速度相等每次小球应从斜槽上的同一点释放，故C错误；D.建立坐标时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直，将会影响长度的测量，故D错误。故选A。5.伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑思维相结合的科学方法，图示大致反映了这一研究过程，下列说法不正确的是（）A.甲是真实的实验现象，丁是合理外推得出的结论B.利用斜面做实验，解决了时间难以测量的困难C.甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使现象更明显D.丁的实验，可“放大”重力的作用，使现象更明显【答案】D【解析】【详解】A．甲、乙、丙均是真实的实验现象，丁是对实验结果进行合理外推得到的结论，A正确，不符合题意；BCD．伽利略时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v与t成正比，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证物体的速度是否随时间均匀变化，因为伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体运动所用的时间，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，因为沿斜面下滑时加速度较小，所用时间较长，容易测量时间，这个方法可以“冲淡”重力作用，BC正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。6.一辆汽车在水平公路。上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速度逐渐增加，如图A、B、C、D。分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向，其中可能的情形是（）A. B.C D.【答案】B【解析】【详解】汽车沿曲线转弯，所以受到垂直速度方向指向轨迹凹侧的向心力Fn，汽车的速度逐渐增加，所以还受到与速度方向相同沿轨迹切线方向的切向力Ft，这两个力的合力方向如图B所示，ACD错误，B正确。故选B。7.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，通过录像观察到踏板和运动员要经历图示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则（）A.运动员在A点具有最大速度B.运动员在B处与踏板分离C.运动员和踏板由C到B的过程中，向上做匀加速运动D.运动员和踏板由C到A的过程中，运动员先超重后失重【答案】D【解析】【分析】考查牛顿第二运动定律，超重与失重。【详解】A．B为人站在踏板上静止时的平衡点，即人在B处时，加速度为零，速度最大，A错误；B．运动员在B处时，加速度为0，即踏板对人的作用力等于人的重力，还有作用力，未分离：随着踏板恢复原状，踏板对人的作用力减小，减速运动的加速度增大，继续在踏板作用下做加速度增大的减速运动，直到A处时，踏板恢复原状，对人没有作用力，开始分离，B错误；C．运动员和踏板由C到B的过程中，有牛顿第二定律：随着踏板恢复原状，踏板对人的作用力减小，加速运动的加速度减小，即做加速度减小的加速运动，C错误；D．运动员和踏板由C到B的过程中，做加速运动，加速度向上，超重，由B到A的过程中，做减速运动，加速度向下，失重，D正确。故选D。8.如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2从O到P的运动时间大于谷粒1C.谷粒2的水平分速度等于v1D.两谷粒从O到P的平均速度相等【答案】B【解析】【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；B．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，故B正确；C．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，故C错误；D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，故D错误。故选B。9.水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件，其中4个恰好占据车厢底部，另有一个工件D置于工件A、B之间（如图所示），重力加速度为g。汽车以某一加速度向左运动时，工件A与D之间恰好没有作用力，下列说法正确的是（）A.车的加速度为B.工件B对工件A的作用力为0C.工件C对工件B的作用力为D.工件B对车厢底部的压力为3mg【答案】C【解析】【详解】A.对D受力分析，当工件A与D之间恰好没有作用力时，D只受到重力、B对D的弹力作用，弹力方向垂直接触面（沿B、D的轴心连线方向），弹力和重力的合力产生加速度，可以得到如下图所示根据牛顿第二定律得则故A错误；B.若工件B对工件A的作用力为0，A不可能能向左加速，故B错误；C.把A、B、D作整体，当汽车向左加速运动时，A相对车有向右的运动趋势，所以车与A之间的弹力为0。设工件C对工件B的作用力为，由牛顿第二定律有得故C正确；D.把A、B、D作整体，设车厢对B的支持力为N，竖直方向有得故D错误。故选C。10.某质点在Oxy平面上运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度－时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示。在Oxy平面上大致描绘质点在2s内的运动轨迹，下面四图中正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】由图甲可知，质点沿x轴方向运动的初速度为质点沿x轴方向运动的加速度为根据可得质点2s内沿x方向的位移方程为由图乙可知，质点沿y轴方向做匀速直线运动，则可得质点2s内沿y方向的位移方程为联立可得质点的轨迹方程为所以质点在2s内的运动轨迹图大致如下故选B。11.如图，利用轻绳拉着橡胶轮胎在场地上进行体能训练，绳和水平地面的夹角为α，训练时橡胶轮胎做匀加速直线运动，橡胶轮胎始终不离开地面，下列说法正确的是（）A.夹角一定，加速度越大，地面的支持力越大B.夹角一定，加速度越大，地面的摩擦力越大C.加速度一定，夹角越大，绳的拉力一定增大D.加速度一定，夹角越大，绳的拉力可能减小【答案】D【解析】【详解】对轮胎受力分析，如图所示水平方向由牛顿第二定律竖直方向由平衡条件其中A．联立可得所以夹角一定，加速度越大，地面的支持力越小，故A错误；B．联立可得夹角一定，加速度越大，地面的摩擦力越小，故B错误；CD．联立可得其中若，则加速度一定，夹角越大，从逐渐增大，则逐渐减小，所以绳的拉力逐渐增大；若，则加速度一定，夹角越大，从锐角逐渐增大，则可能先增大后减小，绳的拉力先减小后增大，当，F有最小值，故C错误、D正确。故选D。二、非选择题：共5小题，共56分.其中第13题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.实验小组做“探究加速度与力的关系”实验。（1）同学们安装了如图甲所示装置，准备接通电源打第一张纸带时，一位同学发现了操作和装置存在问题，它们是（只要指出两个问题即可）：①___________________________；②______________________。（2）纠正所有问题后，实验得到一条点迹清晰纸带如图乙所示，选择某点为起始点O，隔一定距离后，取连续打出的点A、B、C、D…，测出O到上述各点的距离分别为x1、x2、x3、x4…，计算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分别为…。以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t为横坐标，作出图像如图丙所示，图线纵轴的截距表示____________；若图线的斜率为k，则小车的加速度大小为________。（3）以砂和砂桶的总重力为小车所受的拉力F，改变砂桶中砂的质量，得到小车的加速度a与F关系图线如图丁，图线发生弯曲的原因是：______________。【答案】①.没有平衡摩擦力（或打点计时器电源用直流电源）②.小车离打点计时器距离太大（或小车离滑轮距离太小）③.打起始点O时小车的初速度大小④.2k⑤.没有始终满足小车的总质量远大于砂和砂桶的总质量【解析】【详解】（1）[1][2]由图甲可知，操作和装置存在问题是：打点计时器电源用直流电源、没有平衡摩擦力、小车离打点计时器距离太大（或小车离滑轮距离太小）。（2）[3][4]根据题意可知又有整理可得结合图像可知，图线纵轴的截距表示，即打起始点O时小车的初速度大小，若图线的斜率为k，则有可得，小车的加速度大小为（3）[5]由图丁可知图线发生弯曲，原因是没有始终满足小车的总质量远大于砂和砂桶的总质量。13.如图所示，在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体，物体与斜面之间的动摩擦因数为0.3.物体在拉力F的作用下由静止开始运动，F的大小为10N，方向沿斜面向上.加速一段时间后撤去F，让物体在斜面上运动.g取10m/s2，求：（1）在拉力F作用下物体的加速度；（2）撤去F后上滑过程中物体的加速度；（3）下滑过程中物体的加速度。【答案】（1）1.6m/s2，方向沿斜面向上；（2）-8.4m/s2，方向沿斜面向下；（3）3.6m/s2，方向沿斜面向下【解析】【详解】（1）物体沿斜面向上做匀加速直线运动，设加速度为a1，根据牛顿第二定律有代入数据解得a1=1.6m/s2方向沿斜面向上（2）撤去F后，物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设加速度为a2，根据牛顿第二定律有代入数据解得a2=-8.4m/s2方向沿斜面向下。（3）由于物体沿斜面向下做匀加速直线运动，直至滑离斜面.设加速度为a3，根据牛顿第二定律有代入数据解得a3=3.6m/s2方向沿斜面向下14.运动员