湖南省长沙市某中学2023-2024学年高一年级上册期末考试物理试题（含答案解析）

湖南省长沙市长郡中学2023-2024学年高一上学期期末考试物

理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.2023年5月30日，神舟十六号飞船顺利发射，并与空间站完美对接。神舟十六号飞船

总长8米，由推进舱、返回舱和轨道舱组成，总质量为7755千克，推进舱直径2.50米、长

3.05米，尾部喷口直径2.8米，两侧有一对面积为2x7.5米的巨型太阳翼，里面装有四个引

擎系统和燃料。下列说法正确的是（）

A.在研究神舟十六号飞船的运动时，必须以飞船中的宇航员为参考系

B.在研究空间站环绕地球转动时，不能将空间站看成质点

C.“千克”、“米”均为国际单位制基本单位

D.神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变大

2.“神舟十七号”载人飞船于2023年10月26日顺利发射升空，开启了为期6个月的天宫空

间站之旅。神舟十七号飞船经历上升、入轨交会飞行后，与已经和天舟货运船形成组合体的

空间站核心舱对接，航天员进入空间站组合体，整体在距离地球表面400公里的轨道稳定运

行。下列说法正确的是（）

A.“神舟十七号”的运行周期大于24小时

B.“神舟十七号”的发射速度小于第一宇宙速度

C.“神舟十七号”的运行速度小于第一宇宙速度

D.已知“神舟十七号”的线速度与角速度，可以求得“神舟十七号”质量

3.两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以

匕=4cm/s的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴（）

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A.匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线

B.以匕=3cm/s速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是7cm/s

C.以马=3cm/s速度匀速运动，2s内红蜡块的位移大小是10cm

D.由静止开始做”=4cm/s2的匀加速运动时，红蜡块的轨迹是一条直线

4.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空船。它是能体验强烈失重、超重

感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离

地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质

量为1kg的饮料进行这个游戏，g取9.8m/s2,则（）

A.当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N

B.当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零

C.当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N

D.当座舱落到离地面高度为15nl的位置时，饮料瓶对手的作用力为零

5.车厢内悬挂两个质量不同的小球，上面球的质量比下面球的大，如图所示，当车厢向右

做加速运动时，小球和车始终保持相对静止，不计空气阻力，关于小球的位置，下列各图中

正确的是（）

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6.如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现有甲、乙两同学，甲同学用手

指拿着一把长50cm的直尺，乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开直

尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的刻度。g=10m/s2,则下列

说法正确的是（）

A.若将该直尺的刻度改造成“反应时间”，则其刻度均匀的

B.若某同学的反应时间约为0.4s,则可以用该直尺测量该同学的反应时间

C.测量时，乙同学把手放在零刻线下少许的位置，测量的反应时间大于真实的反应时

间

D.一个人右手拿尺，左手放在零刻线位置不能测量自己的反应时间

二、多选题

7.如图所示,一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，4、B、C、。是轨迹上的

四个位置，其中/距离地球最近，。距离地球最远。下列说法中正确的是（）

A.卫星在运动过程中完全失重B.卫星在做变加速曲线运动

C.卫星在/点的加速度最小D.卫星从A到C做加速运动

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8.甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动，甲、乙的位移一时间图像和丙、丁

的速度一时间图像如图所示，则下列说法正确的是（）

A.0〜％时间内，存在噂=丫乙的时刻

B.0〜4时间内，丙车的平均速度等于丁车的平均速度

C.。〜。时间内，甲、乙两车在匕时刻相距最远

D.丙、丁均做直线运动

9.流量是指单位时间内通过管道横截面的流体的体积，在生活中经常需要测量流量来解决

实际问题。环保人员在检查时发现一根排污管正在向外满口排出大量污水，如图所示的实心

水柱，他测出水平管口距落点的竖直高度为〃，管口的直径为小污水落点距管口的水平距

C.污水柱在空中的粗细是均匀的

D.增大出水口的速度，空中污水柱的质量不变

10.如图所示，斜面静止在水平地面上，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m且

上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为e的斜面c匀速下滑，则以下说法正确

的是（）

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A.地面对斜面的静摩擦力方向一定水平向左

B.A一定受到5个力

C.A受到斜面的滑动摩擦力大小一定为2mgsin0

D.A与B间的动摩擦因数一定为|i=tan。

三、实验题

11.用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球

沿斜槽轨道尸0滑下后从。点飞出，落在水平挡板儿W上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢

球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此

重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有.

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末端水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

(2)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是.

A.用细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到

平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会

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在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

(3)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始

点为坐标原点，将钢球静置于0点，在确定y轴时(选填“需要”或者“不需要”)y

轴与重垂线平行。

12.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。

(1)本实验应用的实验方法是=

A.控制变量法B.假设法C.理想实验法

(2)下列说法中正确的是0

A.在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小

B.在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量

C.在探究加速度。与质量机的关系时，作出图像容易更直观判断出二者间的关系

m

D.无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于祛码盘和祛码的总重力大小

(3)在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M=0.5kg,改变祛码质量机的值，进行多

次实验，以下加的取值最不合适的一个是o

A.ml=4gB.加2=l°gC.啊=40gD.m4=500g

(4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点

的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起。每5个点取一个计数点，由纸带上打出的某一点

开始，每5个间隔剪下一段纸带，如图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，纸带左边与了

轴平行，将纸带贴在坐标系中。量出相邻计数点之间的距离。根据图中给出的数据求出该小

车的加速度a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。

(5)如图所示为甲同学在探究加速度。与力歹的关系时。根据测量数据作出的。-b图像，

说明实验存在的问题是。

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四、解答题

13.如图所示，一质量为加=0.5kg的小球，用长为0.4m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周

运动。g取lOm/s2,求：

（1）小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？

（2）当小球在最高点的速度为4m/s时，轻绳拉力多大？

14.今年夏天很多的旅游者涌向哈尔滨的网红海滩一红星沙滩，盼望体验沙滩拉物游戏,

该游戏可以简化成如下模型：一个质量为加的物体放在水平地面上，物体与地面间的摩擦

因数为〃，轻弹簧的一端系在物体上，如图所示，已知重力加速度为g。

（1）用一根弹簧水平向右拉物体，弹簧的长度伸长x,物体沿水平面做匀速直线运动。求

弹簧的劲度系数；

（2）用同一根弹簧向右拉物体，当用力尸与水平方向成。角拉弹簧时弹簧的长度伸长

物体始终保持静止，求物体所受摩擦力。

15.一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针传动，水平部分长为2.0m。其右端与一倾角为。

=37。的光滑斜面平滑相连。斜面长为0.4m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带

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最左端。已知物块与传送带间动摩擦因数〃=0.2,试问：肉1137。=0.6,g^lOm/s2）

（1）物块在水平传送带运动多远的距离与传送带速度相同，第一次到达传送带右端所用时

间；

（2）物块能否到达斜面顶端？若能则说明理由，若不能则求出物块沿斜面上升的最大距离;

（3）物块从出发到4.5s末通过的路程。

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参考答案:

题号12345678910

答案CCCBBDABADABBC

1.C

【详解】A.参考系是任意选择的，因此在研究飞船的运动时，可以以飞船以外的物体为参

考系，选项A错误；

B.在研究空间站环绕地球转动时，空间站大小可以忽略，能将空间站看成质点，选项B错

误；

C.“千克”、“米”均为国际单位制基本单位，选项C正确；

D.惯性大小只与质量有关，神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变小，选项D错误。

故选C。

2.C

【详解】A.“神舟十七号”卫星的轨道高度为400公里，远小于同步卫星的轨道高度，根据

八Mm4乃2

G下=皿亍「

可得，半径越小周期越小，即其周期小于24小时，故A错误；

B.第一宇宙速度是发射地球卫星的最小发射速度，发射“神舟十七号”的速度大于第一宇宙

速度，故B错误；

C.第一宇宙速度是地球卫星的最大运行速度，“神舟十七号”的运行速度小于第一宇宙速度,

故C正确；

D.根据万有引力提供向心力

「Mmv2

(j——=m——mcov

rr

计算时，“神舟十七号”的质量机会被约掉，不能计算出来，故D错误。

故选Co

3.C

【详解】A.当玻璃管沿工轴匀速运动时，红蜡块的合运动为匀速直线运动，其轨迹是一条

直线，故A错误；

BC.当玻璃管沿x轴以V2=3cm/s速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是

v=yjvf+vf=5cm/s

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2s内红蜡块的位移大小是

x=vZ=10cm

故B错误，C正确；

D.当玻璃管沿X轴由静止开始做“=4cm/s2的匀加速运动时，红蜡块的合运动为曲线运动,

其轨迹是一条曲线，故D错误。

故选C。

4.B

【详解】AB.当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态，故饮料瓶对手

的压力为零，A错误，B正确；

CD.座舱自由落体过程，有

v2=2g（//-/?）

座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有

v2=2ah

解得

a=16.8m/s2

当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于超重状态，由

F—mg=ma

解得

F=26.6N

即当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶，CD错误。

故选B。

5.B

【详解】以两个小球为整体作为研究对象，设上方细线与竖直方向的夹角为仇小球和车始

终保持相对静止，则有

（机］+加2）gtan。=（7%+加2）a

以下面的小球为研究对象，设两球之间的细线与竖直方向的夹角为a,则有

m2gtana=m2a

解得

a=3

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即两根绳子在一条直线上。

故选B«

6.D

【详解】A.直尺做自由落体运动，即

,1,2

h=Qgt

可知/与〃不成正比，故改造后刻度分布不均匀，故A错误；

B.若某同学的反应时间约为切=0.4s,则该直尺下降的高度为

1,

%=—gtQ=0.8m=80cm>50cm

则不可以用该直尺测量该同学的反应时间，故B错误；

C.测量时，乙同学把手放在零刻线下少许的位置，则测量的直尺下落的位移比实际位移小,

故测量的反应时间小于真实的反应时间，故C错误；

D.一个人右手拿尺，左手放在零刻线位置，在直尺释放之前，本人就可以知道即将在什么

时刻释放直尺，测量的反应时间偏小，所以不能测量自己的反应时间，故D正确。

故选D。

7.AB

【详解】ABC.卫星绕地球运动时，万有引力提供向心力，处于完全失重状态，根据牛顿第

二定律可得

「Mm

(j——=ma

r

可得

GM

做变加速曲线运动，/距离地球最近，卫星在/点的加速度最大，故AB正确，C错误；

D.卫星绕地球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，轨道上离地球越近，卫星的速度越

大，离地球越远，卫星的速度越小；则卫星在A点的速度最大，卫星在C点的速度最小，

卫星从A到C做减速运动，故D错误。

故选ABo

8.AD

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【详解】A.在x—图像中，斜率表示速度，在图线乙中存在一点切线的斜率跟图线甲的斜

率相等，因此。〜4时间内，存在喔=丫乙的时刻，故A正确;

B.在V—图像中，图线与时间轴和坐标轴所围的面积表示位移，根据平均速度定义v=空,

AZ

。〜%相等的时间内，丙车的位移小于丁车的位移，因此丙车的平均速度小于丁车的平均速

度，故B错误;

C.在xT图像中，交点表示相遇，0〜。时间内，甲、乙两车在4时刻再次相遇，故C错误;

D.V—图像只能表示直线运动，不能表示曲线运动，丙、丁均做直线运动，故D正确。

故选ADo

9.AB

【详解】AB.污水从管口排出做平抛运动，设水流速度为v,根据平抛运动规律，有

x=vt

,1,2

可求出

2h

一，v=x

g

排出污水的流量为

J

故AB正确；

C.污水从出水口射出后,速度增大，若污水不散开，则污水柱在空中的水柱越来越细，故

c错误;

D.空中污水柱的质量为

m=pSx=pSvt=pS

可得

mccv

则增大出水口的速度，空中污水柱的质量变大，故D错误。

故选AB»

10.BC

【详解】因两物体沿斜面C匀速下滑，与静止等效，可知地面对斜面没有静摩擦力的作用,

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选项A错误；A受到重力、斜面的支持力、B对A的压力和摩擦力、斜面对A的摩擦力，

共5个力的作用，选项B正确；对AB整体，由平衡知识，沿斜面方向：42mgsin0,选项

C正确；对物体B,沿斜面方向：mgsin0<jtimgcos0,可知上tan。，选项D错误；故选BC.

点睛：此题是关于平衡问题；关键是受力分析和正确选择研究对象；注意受力分析的步骤：

先重力，后弹力，最后是摩擦力；注意从力的角度说匀速直线运动和静止是等效的.

11.BD/DBAB/BA需要

【详解】（1）[1]AB.为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽

轨道不一定要光滑，但必须是水平的，故A错误，B正确；

C.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故C

错误；

D.只有让小球每次从同一位置静止释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，故D正

确；

故选BDo

（2）[2]A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是

可行的；

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到

平抛运动轨迹，此方案是可行的；

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于

铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，故C不可行；

故选AB»

（3）[3]小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行。

12.ACD0.80由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的

【详解】（1）[1]探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法。

故选Ao

（2）[2]A.在探究加速度与质量的关系时，应控制小车所受拉力的大小不变，故A错误；

B.在探究加速度与外力的关系时，应控制小车的质量不变，故B错误；

C.由牛顿第二定律得

1L

a=一r

m

在力尸一定时。与，成正比，为方便实验数据处理，在探究加速度“与质量加的关系时，

答案第5页，共8页

作出“-’图像更容易直观判断出二者间的关系，故c正确；

m

D.小车与祛码和祛码盘一起做加速运动，祛码与祛码盘处于失重状态，细线的拉力小于祛

码与祛码盘的重力，因此细线对小车的拉力大小小于祛码盘和祛码的总重力大小，故D错

误。

故选C。

(3)[3]当小车质量远大于祛码与磋码盘质量时可以近似认为小车受到的拉力等于祛码与祛

码盘的重力，在探究加速度与力的关系时，若取车的质量〃=0.5kg,改变祛码质量”的值,

m的取值最不合适的一个是：D.叫=500g。

故选D。

(4)[4]计时器打点的时间间隔为0.02s,每5个点取一个计数点，相邻两计数点之间的时间

为

t=0.02x5s=0.1s

由匀变速直线运动的推论Av=加2可知，该小车的加速度

(x6+x5+x4)-(x3+x2+Xj)

(3厅

[(61.5+53.5+45.5)-(37.5+29.5+21.5)]xl0-3

—m/s2

_9x0.12

=0.80m/s2

(5)[5]由图所示。-尸图像可知，图像在尸轴上有截距，当尸工0时。=0,说明小车受

到的合力小于拉力，这是由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的

13.(1)2m/s⑵15N

【详解】(1)在最高点，根据

mg=m-j-

得

v1=A/gL=>/10x0.4m/s=2m/s

(2)在最高点，根据牛顿第二定律得

F+mg=

解得

答案第6页，共8页

F=m———mg=0.5x------5N=15N

L0.4

14.⑴吟⑵

x2

【详解】（1）物体沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，根据平衡条件，有

F=〃加g①

根据胡克定律，可得

F=kx②

联立①②解得弹簧的劲度系数为

k=电区③

X

（2）物体始终保持静止，受力平衡，根据平衡条件，有

耳=Feos0④

根据胡克定律，可得

F=k-

2

联立③④⑤解得物体所受摩擦力

_jumgcos0

2

15.（1）Im,1.5s；（2）不能，|m；

(3)5m

【详解】（1）物块在传送带上先做匀加速直线运动，