广东省梅州市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析）

这是一份广东省梅州市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法
B．在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想
C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证
D．速度和加速度都是采取比值法定义的物理量
2．在如图所示的照片中，关于物体或人在运动过程中的一些描述正确的是（ ）
A．甲图是一列在12：35~20：07之间由厦门北开往武汉的动车，12：35是指动车运动时间
B．乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上一点，它在运动一周的过程中，其平均速度为零，故a点在任意时刻速度都为零
C．丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同
D．丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众可以把她们视为质点
3．“肥胖”已成为当前影响人类健康的一大问题，因此有一个标准的身材已成为很多人的理想，为使全民有一个健康的体魄，很多医院都有测量“肥胖指数”的身高、体重测量计。如图所示，人静止站在测力计上，下列说法中正确的是（ ）
A．人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对平衡力
B．人对测力计的压力与测力计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C．人所受的重力与人对测力计的压力是一对平衡力
D．人对测力计的压力是由于测力计发生形变而产生的
4．运动员将冰壶推出后，在冰面上沿直线运动过程中，受到的力有（ ）
A．重力、支持力
B．重力、摩擦力
C．重力、支持力、推力
D．重力、支持力、摩擦力
5．如图所示，某运动员将排球竖直向上垫起，若排球被垫起后经又回到原出发点，则排球被垫起后上升的最大高度大约为（ ）
A．B．C．D．
6．一只昆虫做直线运动的位移时间图像如图所示，对昆虫在内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．昆虫的位移为B．昆虫的平均速率为
C．昆虫的平均速度大小为D．昆虫离出发点的最远距离为
7．如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙挂包的宽度约为20cm，在挂包质量一定的条件下，为了使悬挂时挂包带受力最小，不计包带与挂钩间的摩擦，下列措施正确的是（ ）
A．随意挂在一个钩子上
B．使挂包带跨过两个挂钩
C．使挂包带跨过三个挂钩
D．使挂包带跨过四个挂钩
8．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况，用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，得到如图所示的加速度随时间变化的图像，图中，重力加速度，由此可判断出（ ）

A．刻手机的速度最大B．时刻手机离开手掌
C．时刻手机处于超重状态D．手机刚离开手掌时速度为
二、多选题
9．国际单位制由7个基本单位、2个辅助单位和19个具有专门名称的导出单位组成，其中与力学单位有关的基本单位是（ ）
A．米（m）B．千克（kg）
C．秒（s）D．牛顿（N）
10．小丽去楼下的超市里买瓶油，妈妈叮嘱小丽回来的时候一定要握紧油瓶，为使问题简化，在小丽拿油瓶回来的过程中，将油瓶的复杂运动简化为水平方向的匀速直线运动且瓶身处于竖直方向，与手没有相对滑动。如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．由于油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，所以油瓶受滑动摩擦力
B．虽然油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，但是油瓶受到的是静摩擦力
C．妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大油瓶受到的最大静摩擦力
D．不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力的大小保持不变
11．如图甲所示，建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处，图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第为第Ⅰ段，第为第Ⅱ段，第为第Ⅲ段，以向上为正方向，则下列说法中正确的是（ ）
A．第内建筑材料的加速度大小为
B．第内建筑材料处于超重状态
C．整个过程材料上升高度是
D．第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反
12．高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始编号的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢，每节车厢质量均为m。当列车在平直轨道上匀加速启动时，每节动力车厢牵引力大小均为F，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍，重力加速度为g。则（ ）
A．启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上
B．整列车的加速度大小为
C．第3节车厢对第2节车厢的作用力大小为0
D．第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为
三、实验题
13．某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。
（1）图丙是该同学某次测量的弹簧长度，该长度是 cm。（结果保留3位有效数字）
（2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出图像，如图乙所示。由图像可知：弹簧自由下垂时的长度 cm，弹簧的劲度系数 N/m。（本题结果保留3位有效数字）
14．用如图所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定，加速度与合外力关系时，用砂和小桶的重力代替小车受到的拉力，测出多组加速度与对应合外力F的数据，并作出图像。

（1）下列实验操作中，哪些是正确的 （填字母代号）。
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行
B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源
C．实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量
D．平衡摩擦力时，应将悬挂小桶的细线系在小车上
（2）在一次实验操作中，获得如图所示的纸带，A、B、C、D、E为计数点，其中相邻两计数点间均有四个点未画出，所用交变电源的频率为，则相邻两计数点间的时间间隔 s，由纸带可求得B点的瞬时速度大小 ，小车运动的加速度 ．（计算结果均保留两位有效数字）

（3）保持小车的质量不变，改变小桶中砂的质量，进行多次测量．根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线，如图所示．图中直线没有通过原点，其主要原因是 。

A．可能是砂和小桶的质量过大 B．可能是小车的质量过大
C．可能是平衡摩擦力时木板倾角过大 D．可能是平衡摩擦力时木板倾角过小
四、解答题
15．高空抛物被称为“城市毒瘤”，近年来，高空抛物伤人事件频频发生。2019年最高人民法院出台《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》，文件指出，抛物人需承担相应的法律责任。若某一小物体从离地面45m高空处由静止释放落下，不计空气阻力，取，求：
（1）小物体经过多长时间落到地面；
（2）小物体落地前瞬时速度的大小。
16．在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如下图所示，仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球，无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度，风力越大，偏角越大，通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力（重力加速度g已知）；
(1)若已知球的质量为m，偏角θ，求风力F和绳子拉力T分别为多大；
(2)若偏角变大，分析说明风力变大还是变小。
17．在疫情隔离酒店、送餐机器人可以尽量减少人员的接触，如图为送餐机器人，某一次送餐、机器人沿直走廊送餐到远的客房，机器人从静止开始匀加速，后速度达到，然后做匀速直线运动，距离客房时开始匀减速，到达客房门口恰好停止。求：
（1）匀加速阶段的加速度大小；
（2）此次送餐的总时间。
18．如图所示，水平桌面上质量为的薄纸板上，放有一质量为的小水杯（可视为质点），小水杯距纸板左端距离为，距桌子右端距离为，现给纸板一个水平向右的恒力F，欲将纸板从小水杯下抽出。若纸板与桌面、水杯与桌面间的动摩擦因数均为，水杯与纸板间的动摩擦因数为，重力加速度g取，设水杯在运动过程中始终不会翻倒，则：
（1）当抽动纸板且水杯相对纸板滑动时，水杯所受摩擦力及其加速度多大？
（2）在第（1）问的情形下，纸板所受摩擦力共有多大？
（3）当F满足什么条件，纸板能从水杯下抽出，且水杯不会从桌面滑落？
参考答案
1．C
【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A正确，不符合题意；
B．共点力的合力与分力是等效替代关系，故在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想，故B正确，不符合题意；
C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，无法用实验直接验证，故C错误，符合题意；
D．速度和加速度都是采取比值法定义的物理量，故D正确，不符合题意。
本题选不正确的，故选C。
2．C
【详解】A．甲图是一列在12：35~20：07之间由厦门北开往武汉的动车，12：35是指时刻，选项A错误；
B．乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上一点，它在运动一周的过程中，其平均速度为零，但是a点在任意时刻速度不为零，选项B错误；
C．丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同，选项C正确；
D．丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众不可以把她们视为质点，否则就没有动作可言了，选项D错误。
故选C。
3．B
【详解】AB．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力， 故A错误，B正确；
C．人所受的重力和人对测力计的压力，这两个力作用在不同物体上，大小相等、方向相同，不是平衡力，也不是相互作用力，故C错误；
D．人对测力计的压力是由于人的鞋（脚）发生形变而产生的，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】冰壶被推出后，脱离了手的作用，不受推力，所受的力有重力、冰面给的支持力及摩擦力。
故选D。
5．A
【详解】排球被垫起后经又回到原出发点，根据竖直上抛运动的对称性，从最大高度下落的时间为
则排球被垫起后上升的最大高度
故选A。
6．B
【详解】A．昆虫的位移为
x=0-3m=-3m
故A错误；
B．昆虫的平均速率为
故B正确；
C．昆虫的平均速度大小为
故C错误；
D．由图知，昆虫离出发点的最远距离为3m，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得
解得背包带的拉力
在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则csθ最大，由于相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙中斜挎包的宽度约为20cm，故使背包带跨过三个挂钩时
此时挂时背包带受力最小。
故选C。
8．D
【详解】A．t1时刻手机的加速度最大，速度最大在 t2时刻，故A错误；
B．t2时刻加速度不是g，手机没有离开手掌，故B错误；
C．t3时刻加速度为g，手机处于完全失重状态，故C错误；
D．手机在0.66s离开手后做竖直上抛，在1.26s接住，则升的高度为
代入数据解得
h=0.45m
根据速度-位移公式可得t3时刻手机的速度为
解得
v=3m/s
故D正确。
故选D。
9．ABC
【详解】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，故 ABC正确，D错误。
故选ABC。
10．BCD
【详解】AB．虽然油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，但与小丽的手之间没有相对运动，所以油瓶受静摩擦力作用，方向与油瓶重力方向相反，故A错误，B正确；
CD．小丽妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大手与油瓶之间压力，从而增大手与油瓶之间的最大静摩擦力，但由于油瓶在竖直方向静止不动，根据平衡条件可知，不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是等于油瓶的重力，故CD正确。
故选BCD。
11．AC
【详解】A．图像斜率代表加速度，第内建筑材料的加速度大小为
故A正确；
B．第内建筑材料减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误；
C．图像与t轴围成的面积代表位移，整个过程材料上升高度是
故C正确；
D．第Ⅰ段和第Ⅲ段速度均为正值，方向相同，加速度方向相反，故D错误。
故选AC。
12．BC
【详解】A．启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力两个力的合力方向斜向上方，故A错误；
B．对整体列车，根据牛顿第二定律
4F-8kmg=8ma
解得
故B正确；
C．对第1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律
F32+F-2kmg=2ma
解得
F32=0
故C正确；
D．对第1节车厢，根据牛顿第二定律
F21-kmg=ma
解得
故D错误；
故选BC。
13． 7.10 4.00 50.0
【详解】（1）[1]刻度尺的分度值为0.1cm，则测量的弹簧长度读数为7.10cm；
（2）[2][3]由胡克定律可得
横轴截距为弹簧原长为
斜率为弹簧的劲度系数为
14． AC/CA 0.1 0.22 0.80 D
【详解】（1）[1]A．为了使小车在运动过程中细线中的拉力大小一定，调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，故A正确；
B．每次实验，都要先接通打点计时器的电源，再放开小车，故B错误；
C．由于用砂和小桶的重力代替小车受到的拉力，为了减小实验的系统误差，实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量，故C正确；
D．平衡摩擦力时，是平衡小车所受的摩擦力，应该让小车单独做匀速直线运动，实验时不能将悬挂小桶的细线系在小车上，故D错误。
故选AC。
（2）[2]所用交变电源的频率为，相邻两计数点间均有四个点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔
[3]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，B点的瞬时速度大小为
[4]由逐差法有
解得
（3）[5]图中直线没有通过原点，表明细线有较小的拉力时，小车没有运动，加速度仍然为0，说明实验时没有平衡摩擦力，或者平衡摩擦力时木板倾角过小。
故选D。
15．（1）3s；（2）30m/s
【详解】（1）由自由落体运动公式可得
解得
（2）由速度与位移关系式有
解得
16．（1），；(2)变大
【详解】以小球为研究对象，受力分析如图
则
，
得
，
（2）由
可知，当小球质量m一定时，偏角θ只跟风力F有关，因此，偏角θ变大，风力变大。
17．（1）；（2）
【详解】（1）机器人从静止开始匀加速，1s后速度达到0.8m/s，则加速度
（2）匀加速阶段的位移
则匀速运动阶段的位移
所以匀速的运动的时间
匀减速运动的时间
则此次送餐的总时间
18．（1）0.04N；2m/s2；（2）0.07N；（3）
【详解】（1）当抽动纸板且水杯相对纸板滑动时，水杯所受摩擦力大小为
方向水平向右；根据牛顿第二定律可得水杯加速度大小为
（2）在第（1）问的情形下，纸板受到水杯对它水平向左的滑动摩擦力作用，大小为
纸板向右运动，还受到桌面它水平向左的滑动摩擦力作用，大小为
所以，纸板所受总的摩擦力大小为
（3）纸板抽出的过程，对纸板有
纸板抽出的过程，二者位移关系满足
纸板抽出后，水杯在桌面上做匀减速运动，设经历时间恰好到桌面右边缘静止，有
由速度关系有
纸杯的位移关系有
联立解得
所以，当F满足
时，纸板能从水杯下抽出，且水杯不会从桌面滑落。