2023-2024学年广东省深圳市福田区某中学高一年级上册期末考试物理试卷（含详解）

福田中学23-24学年度（上）高一年级期末考试

物理

注意事项：

1.本试卷分为第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。

2.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。

第I卷

一，单项选择题（本大题共8小题,每小题4分，共32分。在每小题列出的四个选项中，只有一个最符合题

意）

1.2022年5月14日6时52分，中国自主研发的编号为B-001J的C919大型民用客机在浦东机场起飞，完成持续3小时

2分钟的首飞任务，该飞机总长38.9米，翼展33.6米，高度11.9米，总重44.1吨。下列哪个是国际单位制中的基本单位（）

A.小时B.分钟C.米D.吨

2.伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图（a）,（b）

分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（）

A.图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动的结论

B.图（a）中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量

C.图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成

D.图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持的结论

3.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来，如图所示。现在容器里装满水，若在容器底部有一个小阀门,

将小阀门打开让水慢慢流出，在此过程中，对容器和容器内的水组成的系统，下列说法正确的是（）

A.系统的重心慢慢下降

B.系统的重心先下降后上升

C.系统对地球的引力先减小后增大

D.有可能绳的方向不竖直

4.某次列车出站时做匀加速运动，途中连续经过三个测试点ABC,已知48段距离为8c段的一半,段平均速度为

72km/h,8C段平均速度为144km/h,如图所示，则列车经过C点时速度大小为（）

ABC

A.30m/sB.40m/sC.50m/sD.60m/s

5.一枚火箭由地面竖直向上发射，其vT图象如图所示，则（）

C.火箭上升阶段的平均速度大小为（4匕

D.火箭运动过程中的最大加速度大小为台

6.如图所示,质量为，"的人站在倾角为。的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上做匀减速直线运动,加速度大小为

重力加速度为g,下列说法正确的是（）

C.踏板对人的摩擦力大小耳=7加?sin。

D.踏板对人的支持力大小外=mg-masin。

7.如图所示是输电的部分线路。43两点是电线杆与输电线的连接点,输电线质量分布均匀，下列说法正确的是（）

A.若48两点等高4,8两端点对输电线的拉力相同

B.若A点高于8点，输电线两端的切线与竖直方向的夹角eA<eB

C.若A点高于8点AB两端点对输电线的拉力大小《<TB

D.由于热胀冷缩，夏季输电线与竖直方向的夹角变小，输电线两端的弹力变大

8.如图所示,两根轻弹簧下面均连接一个质量为m的小球，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间通过一不可

伸长的细绳相连接，细绳受到的拉力大小等于4?"g。在剪断两球之间细绳的瞬间，以下关于球A的加速度大小4球B的

加速度大小劭正确的是（）

////1///

A.0,2gB.4g,2gC.4g,4gD.0,g

二，多项选择题（本大题共3小题,每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多个符合题意。

部分正确得3分）

9.如图所示,半径为R的光滑圆环竖直固定，原长为0R的轻质弹簧一端固定在圆环的最高点A,另一端与套在环上的质

量为机的小球相连。小球静止在8点时,弹簧与竖直方向夹角8=30。,已知重力加速度大小为g,则（）

A.小球对圆环的弹力方向指向圆心

B.圆环对小球的弹力大小为鸟噜

C.弹簧的劲度系数为（3+布）等

D.若换用原长相同，劲度系数更大的轻质弹簧，小球将在2点下方达到受力平衡

10.某校课外活动小组自制一枚水火箭，水火箭竖直向上运动到距离地面的高度为九时，水火箭内的液体全部向下喷出而

失去动力，此时水火箭的速度大小为%,水火箭将继续做直线运动（忽略水火箭箭头调整的时间及空气阻力的影响，水火箭

可看成质点,重力加速度为g），则水火箭从失去动力到落地时所用的时间f及水火箭上升的最高点到地面的距离7/分别

为（）

A.」+私2—2g/z

B1+2gh

gg

J+2g〃J+2g〃

c.H=D,e=

2gg

11.如图所示,斜面静止在粗糙水平地面上，物块放在斜面上时恰能沿斜面匀速下滑，若物块在下滑过程中施加一恒力作用,

恒力过物块重心且与竖直方向夹角为"，已知斜面倾角为则在下滑过程中正确的是（）

A.若力厂竖直向下，物块将仍沿斜面匀速下滑

B.若力尸垂直斜面向下，物块仍能保持匀速下滑

C.若力/沿斜面向下，斜面受到地面给的摩擦力方向水平向右

D.地面对斜面无摩擦力

第n卷

三,实验题（本大题共2小题，共16分）

12.某实验小组利用如图所示的实验装置来测量橡皮绳的劲度系数鼠将手机悬挂在橡皮绳下，用手机软件中的位移传

感器，可以测量手机在竖直方向上的位移。该实验小组进行了如下主要的实验步骤：

二占占占5占

a.将橡皮绳分别与手机和铁架台相连接，使手机重心和橡皮绳在同一竖直线上.

b.用手掌托着手机，使橡皮绳处于原长状态，打开手机中的位移传感器软件.

c.缓慢释放手机，当手机平衡时记录下手机下降的高度私

d.在手机正下方悬挂不同个数的钩码，每个钩码的质量%=50g,缓慢释放,当钩码平衡时，记录下从橡皮绳原长开始下降的

伸长量X.

e.重复上述1步操作.

f.作出悬挂钩码数量〃及对应手机从橡皮绳原长开始下降的伸长量x的关系图像，如图所示。

"/个

(1)不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为xo=cm.

(2)钩码个数w与橡皮绳从原长开始下降的伸长量x之间的函数关系式为行(用字母匕九g表示).

(3)该橡皮绳的劲度系数gN/m(取g=10m/s2)。

13.某研究性学习小组利用如图所示的装置探究小车的加速度与质量的关系。

(1)以下操作正确的是。

A.拉小车的细线一定要始终保持与桌面平行

B.拉小车的细线一定要始终保持与平面轨道平行

C.平衡摩擦力时，一定要将钩码通过细线与小车相连

D.每次改变小车的质量时，都要重新移动垫木的位置以平衡摩擦力

(2)本实验中认为细线对小车的拉力等于钩码的总重力，由此造成的误差________(填“能”或“不能”)通过多次测量来

减小误差。

(3)正确平衡摩擦后，按住小车，在小车中放入祛码，挂上钩码,打开打点计时器电源，释放小车，得到一条带有清晰点迹的

纸带.

BCDE(

_单位:cm?

力.14甲1.76*2.393^03

在保证小车和祛码质量之和远大于钩码质量条件下，改变小车中祛码的质量，重复操作,得到多条纸带。记下小车中的祛码

质量，利用纸带测量计算小车加速度a。如图是其中一条纸带A,2,是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没

有标出，已知交流电频率为50Hz,则这条纸带记录小车的加速度大小为m/s?(结果保留三位有效数字)。

(4)已知某次小车的质量为500g,若钩码的质量为肛小车的质量为M细线中拉力的真实值为£则4(用

表示)。若实验要求相对误差不超过10%,即(mg-歹)/歹＜10%,则实验中选取钩码的质量时应该满足：：麻g。(重

力加速度g取10m/s2）

四,解答题（本大题共3小题，共34分）

14.如图所示，已知物块A,B的质量分别为〃”=4kg,侬=2kg,A,B间的动摩擦因数为〃尸0.5,A与水平地面之间的动摩擦因

数为〃2=0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取lOm/sz,在水平力尸的推动下，要使A,B一起运动且B恰好不下

滑，求:

（1）B对A的弹力的大小与方向

（2）力尸的大小

F

AB

~777777777777777777777777777~

15.如图所示，一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行，把工件从A处运送到8处。A,B间的距离£=10m,工件与传送带

间的动摩擦因数〃=0」。若在A处把工件无初速度地轻轻放到传送带上,g取10m/s2,求:

（1）工件刚放上传送带时，加速度多大?

（2）工件经过多长时间能被传送到B处?

（3）若传送带的速度大小可调节，为使工件从A到B运动的时间最短，传送带的速度应满足什么条件?

16.如图所示,水平地面上依次摆放两块完全相同的木板，长度均为/=1m,质量均为丐=1kg。一质量为班=2kg的物块

（可视为质点）以%=4m/s的速度冲上A木板的左端，物块与木板间的动摩擦因数为从，木板与地面间的动摩擦因数为

4=。.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取lOm/s?0

（1）若物块滑上木板A时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求从应满足的条件.

（2）若4=0$,求物块滑到木板A右端时的速度大小和在木板A上运动的时间.

（3）若从=。.5,请通过计算判断物块能否从木板B右端离开，若不能离开，求物块最终离B板左端的距离。

AB

1.c

【详解】国际单位制的七个基本单位是：长度（米），质量（千克），时间（秒），电流（安培），热力学温度（开尔文），

物质的量（摩尔）和发光强度（坎德拉）。

故选Co

2.B

【详解】A.图a通过对小球在斜面上的运动研究,合理外推得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A错误.

B.图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，来“冲淡”重力的作用效果，主要是使时间测量更容易，故B正确.

C.图b中没有摩擦阻力的斜面实际并不存在，故实验不能直接观察到小球达到等高处，故C错误.

D.图b的实验为“理想实验”，伽俐略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故D错误。

故选B。

3.B

【详解】装满水的球壳和水整体的重心在球心，随着水从阀门不断流出，重心位置不断下降，总体重力减小,即系统对地球

的引力减小，当水快要流完后，重心又上升，最后处于球心,故重心的位置先下降后上升，故B正确,ACD错误.

故选B。

4.C

【详解】设A8段距离为x,BC段距离为2x,AB段平均速度为

匕=72km/h=20m/s

BC段平均速度为

v2=144km/h=40m/s

AC段的平均速度为

v,=-3==30m/s

x2x

—H---------

匕%

由匀变速直线运动平均速度等于初末速度之和除以2可知A瓦BCAC段平均速度可表示为

二办+腺=20m/s

12

_/+%_40m/s

22

匕="=30m/s

联立可得

vc=50m/s

故选C。

5.C

【详解】A.火箭在0-右时间内方向不变,一直向上运动，故A错误.

B.v7图线与时间轴围起的面积为位移,由图像可知每个小正方向的面积为

「％

So=vi~

总共等于8个小正方向面积，火箭能上升的最大高度为

h=8so=4匕4

故B错误.

C.上升阶段的平均速度大小为

_hhA

v=—=——=—v.

t3343

故C正确.

D.v-t图线的斜率表示加速度，火箭运动过程中t2-t3时间内加速度最大

故D错误。

故选C。

6.D

【详解】AB.把加速度分解为水平和竖直两个方向，可知加速度具有水平向右的分加速度，所以人受到摩擦力作用，加速

度具有竖直向下的分加速度，人处于失重状态。故AB错误.

CD.对人受力分析，有

Ff=macos0,mg—FN=masin0

解得

FN=mg-masin0

故C错误,D正确。

故选D。

7.B

【详解】A.若两点等高,由对称性可知，两端点对输电线的拉力大小相同但方向不同，故A错误.

BC.设输电线下垂的最低点为C若A点高于5点，则3c之间的输电线长度大于3c之间的输电线长度，设AC之间导线

的重力大小为Gi石。之间导线的重力大小为G?,则根据平衡条件可得

TACOS"二G

TBCOS0B=G2

TAsin0A=TBsin0B

因G〉G,联立上式可得

e*<I

T*>TB

故B正确C错误.

D.由于热胀冷缩，夏季输电线与竖直方向的夹角变小，根据

TACOS0A+TBCOSI=G

可知夕、都减小时,T.和T，也都减小，故D错误。

故选B。

8.C

【详解】在剪断绳子之前,绳子的拉力为

F=4mg

上边弹簧对物体A的拉力为

Fr=2mg

方向向上，下面弹簧对B的作用力为

F"=4mg—mg=3mg

方向向下.

剪断瞬间，对A球受力分析可知

FA=F'+F"-mg=2mg+3mg-mg=4mg

FA=ma

解得

方向向上.

对B球分析

FB=F"+mg=4mg

FB=maB

解得

a=—=^g

Bm

故选c。

9.AC

【详解】A.弹簧处于伸长状态,弹簧弹力尸的方向如图所示

小球处于平衡状态,合力为0,故圆环对小球的弹力练沿半径向外，由牛顿第三定律知小球对圆环的弹力方向指向圆心，故

A正确.

B.由相似三角形法得

mg=既=F

RR2Rcos。

可得

绦=〃吆

故B错误.

C.弹簧的长度为

/=2Rcos30。=2Rx且=也R

2

弹簧的形变量为

=

xI-Zo=-

由胡克定律

F=kx

可得

F=k^R-6R卜扃ig

解得

f+佝赞

故C正确.

D.换用劲度系数更大的某轻质弹簧,若拉伸到同样的长度，小球将上移，则小球将在B点上方达到受力平衡，故D错误。

故选ACo

10.BC

【详解】AB.规定竖直向下为正方向，在整个运动过程中，使用全程法计算运动时间，由

,12

h=_v°t+~St

可得

%+&+2gfi

g

A错误,B正确.

CD.水火箭失去动力时有竖直向上的速度从而继续上升，根据

*=2g侬

可得，能够继续上升的距离为

则距离地面的最大高度为

甫+2gh

H=h0+h=

C正确,D错误。

故选BCo

11.AD

【详解】A.设物体的质量为加，根据题意有

mgsina—jumgcosa

当力F竖直向下时，也有

(mg+F)sina=从(mg+F)cosa

故物体沿斜面匀速下滑，故A正确.

B.若力F垂直斜面向下，物体在斜面上的滑动摩擦力为

f=]u(mgcosa+F)

根据题意有

mgsina=]umgcosa

则有

mgsin«</

所以物块不能保持匀速下滑，故B错误.

C.当无外力时，斜面对物体的支持力为N,斜面对物体的摩擦力为工对物体受力分析水平分解有

Nsina=fcosa

则物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力为作用力与反作用力，等大反向，同理，物体对斜面的摩擦力也等大反向，则斜

面在水平方向的分量也平衡，故地面对斜面没有摩擦力，当力E沿斜面向下时，物体对斜面的压力不变，滑动摩擦力大小也

不变，故斜面仍不受地面给的摩擦力，故C错误.

D.如图所示

任意角度的力F,都可以分解成竖直向下的分量及沿斜面向下的分量，竖直向下的分量与物体重力的作用效果一致，不会

使地面对斜面产生摩擦力，沿斜面向下的分量，根据上面的分析，也不会使地面对斜面产生摩擦力，故力尸不管与竖直方向

的夹角为多少，地面对斜面均不会有摩擦力，故D正确。

故选AD。

k*网

12.1.5100

mgmg

【详解】（1）［1］根据图像可知不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为

1.5cm

（2）⑵根据胡克定律

nmg=k(x-x0)

整理得

k%

n=——x---

mgmg

（3）［3］由图像可知,图线的斜率为

k=—=2/cm

Ax

该橡皮绳的劲度系数

k=kmg=100N/m

13.B不能0.630F=^-50

M+m

【详解】（1）拉小车的细线一定要始终保持与平面轨道平行，选项A错误,B正确.

C.平衡摩擦力时，应不挂钩码，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动即可，选项C错误.

D.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项D错误。

故选B。

（2）［2］本实验中认为细线对小车的拉力等于钩码的总重力,由此造成的误差是系统误差，不能通过多次测量来减小误差。

（3）［3］小车的加速度大小为

%后—(3.03+2.39—1.76-1.14)x10'

a——m/s2=0.630m/s2

AT24x0.12

（4）［4］［5］根据牛顿第二定律,对小车

F=Ma

对钩码

mg-F=ma

可得

F=Mmg

M+m

根据

—<1。%

F

可得

m<50g

14.(1)40N,方向向左,(2)150N

【详解】(1)对B分析，竖直方向

m2g=AB

ZAB=M^NAB

解得

心AB=40N

B对A的弹力的大小为40N,方向向左.

(2)对B分析，水平方向

FNAB=

对AB整体分析可知

F—〃2(他+根2)g=(叫+m2)a

解得

F=150N

15.(1)lm/s2,(2)6s,(3)v>/s

【详解】(1)根据牛顿第二定律工件刚放上传送带时,加速度

田叫

a=-----=/ng=lm/s2

m

(2)工件与传送带共速时的时间

%=-=2s

a

位移

%=2m

匀速的时间

L—x,10—2

=-------=-------s=4s

v2

到3处的时间

t=+12=6s

（3）若传送带的速度大小可调节，为使工件从A到8运动的时间最短，则需物块在传送带上一直被加速，则由

M《2aL=j2xlxl0m/s=2君m/s

传送带的速度应满足

v>2也m/s

172

16.（1）0.3<〃]40.4,（2）4=§s,gm/s,（3）不能,Ax=§m

【详解】（1）若滑上木板A时，木板不动,由受力分析得

自叫84%（〃4+2；巧）8

若滑上木板B时，木板B开始滑动,由受力分析得

1g>〃2（〃4+%）g

联立两式，代入数据得

0.3<440.4

（2）若从=。.5,则物块在木板A上滑动时，木板A,B都要运动。

设物块在木板A上做减速运动时的加速度大小为生，由牛顿第二定律得

〃[/g=m1al

2

ax=5m/s

对两木板

-乃（办+）g=2〃4aAs

得