湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析）

这是一份湖南省娄底市涟源市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（满分：100分；时间：75分钟）
一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1. 下列情况不可能出现的是（ ）
A. 惯性很小的物体速度很大B. 质量很小的物体惯性很大
C. 惯性很小的物体体积很大D. 惯性很大的物体受力很小
【答案】B
【解析】
【详解】惯性是物体的固有属性，惯性的大小只与物体的质量有关，惯性的大小与物体的速度、体积、是否受力等因素无关。所以，不可能出现的是质量很小的物体惯性很大，因此B项符合题意，故选B。
2. 一辆汽车在平直公路上做匀减速直线运动，它的初速度大小为36km/h，加速度大小为1m/s2，则该汽车经过12s后位移的大小为（ ）
A. 50mB. 48mC. 5mD. 45m
【答案】A
【解析】
【详解】汽车运动的初速度大小为36km/h，即10m/s，所以停止运动的时间为
所以汽车经过12s后位移的大小为
故选A。
3. 物体甲的位移－时间图像和物体乙的速度－时间图像分别如图1和图2所示，则关于这两个物体的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A. 甲在0~8s时间内运动方向改变
B. 乙在0~8s时间内所受合力方向改变
C. 甲在0~8s时间内通过位移为0
D. 乙在0~8s时间内通过的位移为0
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图像的斜率表示速度，可知甲物体沿着正方向做匀速直线运动，故A错误；
B．根据图像的斜率表示加速度，可知乙的加速度不变，根据牛顿第二定律可知物体所受的合力大小、方向均保持不变，故B错误；
C．根据位移定义，可得甲在0~8s时间内通过的位移为
故C错误；
D．根据图像围成面积表示位移，由图乙可知，物体的位移为
故D正确。
故选D。
4. 杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。假设机器狗单次运输铁饼是直线运动，距离是60m，先由静止做匀加速直线运动，达到最大速度后立即做匀减速直线运动，最后停止，用时共12s，匀加速的加速度大小是匀减速的加速度大小的2倍。则在单次运输铁饼的运动过程中，以下说法中正确的是（ ）
A. 匀加速的加速度大小为1.25m/s²
B. 匀加速的时间是8s
C. 最大速度是10m/s
D. 全程的平均速度是10m/s
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．设匀加速直线运动时的加速度大小为，匀减速直线运动时的加速度大小为，匀加速直线运动的时间为，匀减速直线运动的时间为，由运动学公式
联立可得
，，，
最大速度为
故AB错误，C正确；
C．全程的平均速度为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，台秤上有一装水容器，容器底部用一质量不计的细线系住一个乒乓球．某时刻细线断开，乒乓球向上加速运动，在此过程中，关于台秤的示数与线断前相比的变化情况及原因．下列说法正确的是 ( )
A. 由于乒乓球仍在容器中，所以示数与细线断前相同
B. 细线断后不再向上提拉容器底部，所以示数变大
C. 细线断后，乒乓球有向上的加速度，处于超重状态，故示数变大
D. 容器、水、乒乓球整个系统的重心加速下移，处于失重状态，所以示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】剪断细线后乒乓球加速上升，处于超重状态，与此同时整个系统重心加速下移，处于失重状态，故示数变小．
A．描述与分析不符，故A错误
B．描述与分析不符，故B错误.
C．描述与分析不符，故C错误.
D．描述与分析相符，故D正确.
6. 如图所示，斜面固定在水平面上，两个小球分别从斜面底端O点正上方A、B两点向右水平抛出，B为AO连线的中点，最后两球都垂直落在斜面上，A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为
A. :1B. 2 : 1C. 4 :D. 4 : 1
【答案】B
【解析】
【详解】设任一小球的初速度为v0，抛出点离O点的高度为h，平抛运动的时间为t，斜面的倾角为θ．据题小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由速度分解可知：
vytanθ=v0；
又
vy=gt
可得：
根据几何关系得：
据题有OA=2OB，则得：vA=vB．
击中斜面位置到O点的距离为
故得A、B两球击中斜面位置到O点的距离之比为 2：1，故选B.
【点睛】解决本题的关键要灵活运用几何关系，分析水平位移与高度的关系，要掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用．
7. 阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始下降，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A. 时， 电梯处于失重状态B. 时间内，绳索拉力等于零
C. 时，电梯处于失重状态D. 时，电梯速度最大
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据图像可知时，电梯的加速度方向向下，电梯处于失重状态，故A正确；
B．根据图像可知时间内，电梯的加速度为0，此时绳索拉力等于重力，不为零，故B错误；
C．根据图像可知时，电梯的加速度方向向上，电梯处于超重状态，故C错误；
D．根据图像可知内电梯一直向下加速运动，内电梯向下匀速运动，内电梯一直向下减速运动，根据对称性可知，时，电梯速度减为0；故D错误。
故选A。
8. 一列火车与一辆汽车均做匀变速运动直线运动，火车与汽车的速度分别为和、、在各个时刻的大小如表所示，在时间内，从表中数据可以看出（ ）
A. 汽车的的位移在增大B. 汽车的加速度较大
C. 火车的平均速度较小D. 火车的位移在减小
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．由表格数据可知汽车做匀加速直线运动，则汽车的加速度恒定不变，位移不断增大，故A正确，B错误；
D．由表格数据可知火车做匀减速直线运动，但运动方向不变，所以火车的位移不断增大，故D错误；
C．由表格数据可知火车的平均速度为
汽车的平均速度为
可知火车平均速度较大，故C错误。
故选AB。
9. 应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型，传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为2m，g取10m/s²。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A. 开始时行李的加速度大小为
B. 行李从A处经过5.1s到达B处
C. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹在行李的后方
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．开始时，对行李根据牛顿第二定律有
解得行李的加速度大小为
故A错误；
B．设行李做匀加速运动的时间为，行李匀加速运动的末速度为，可得行李加速的时间
匀加速运动的位移大小
则行李在传送带上匀速运动的时间为
可得行李从A到B的时间为
故B正确；
CD．由前面选项分析可知行李在传送带上先匀加速后匀速，可得行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为
由于行李在传送带上发生相对滑动时，速度比传送带的速度小，相对传送带向后滑动，所以行李在传送带上留下的摩擦痕迹在行李的前方，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 入冬以来，我县雾霾天气频发，发生交通事故的概率比平常高出许多，保证雾霾中行车安全显得尤为重要：在雾天的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞。图示为两车刹车后匀减速运动的图像，以下分析正确的是（ ）
A. 两车开始刹车时的距离为87.5m
B. 两车都停下来后相距12.5m
C. 两车刹车后间距先减小后增大
D. 两车都停下来后相距15m
【答案】BC
【解析】
【详解】C．在内，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的后面，两者间距减小；20s后，甲的速度小于乙的速度，两者距离增大，所以两车刹车后间距先减小后增大，故C正确；
BD．根据图像可知甲的加速度大小为
乙的加速度大小为
时，甲乙的速度都为
根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，两车都停下来后相距为
故B正确，D错误；
A．两车刚好没有发生碰撞，此时两车速度相等，所经历的时间为20s，此时甲车的位移为
乙车的位移为
所以两车开始刹车时的距离为
故A错误。
故选BC
第Ⅱ部分（非选择题，共54分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。）
11. 某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”实验。
（1）某次在弹簧下端挂上钩码后，弹簧下端处的指针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数x=______cm；
（2）根据实验数据作出图线如图丙所示；
（3）根据丙图可得该弹簧的原长=______弹簧的劲度系数，______。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. 11.80（11.77~11.83均可） ②. 8.0 ③. 49
【解析】
【详解】（1）[1]指针指在11.8，刻度尺读数需要估读到下一位，在读数为11.80cm；
（3）[2]悬挂钩码前，弹簧长度为原长，则由图乙可知弹簧原长为，即8.0cm；
[3]由胡克定律可得
12. 某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。
（1）下列措施中正确的是（ ）
A. 首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力。
B. 平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动。
C. 每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D. 实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
E. 实验中把砝码和砝码盘的总重力的大小作为小车所受合外力的大小，需使小车质量远小于砝码和砝码盘的总质量
（2）某组同学实验得出数据，画出a−F图象如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是（ ）
A. 实验中摩擦力没有平衡 B. 实验中摩擦力平衡过度
C. 实验中绳子拉力方向没有跟平板平行 D. 实验中小车质量发生变化。
（3）打点记时器打出的一条纸带中的某段如图所示，已知A，B，C ……相邻两点间的时间间隔均为0.10 s，从图中给定的长度，求得打下C点时小车的速度大小为vC=__________m/s,小车的加速度大小为a=__________m/s2（结果均保留两位有效数字）
【答案】 ①. AD ②. B ③. 1.1 ④. 4.0
【解析】
【详解】（1）[1]A. 首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力，选项A正确。
B. 平衡摩擦力的方法就是，抬高木板不带滑轮的一端，让小车拖着纸带在木板上匀速下滑，选项B错误；
C. 每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力，选项C错误；
D. 实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，选项D正确；
E. 对整体，根据牛顿第二定律可得
mg=（M+m）a
对小车根据牛顿第二定律可得

当m＜＜M时，砝码和砝码盘的总重力的大小才等于小车所受合外力的大小，则实验时需使小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量，选项E错误。
故选AD。
（2）[2]由a−F图象可知，当F=0时，小车已经有了加速度，那么该组同学实验中出现的问题可能是实验中木板抬的过高了，摩擦力平衡过度，故选B；
（3）[3]打下C点时小车的速度大小为
[4]因为
小车的加速度大小为
三、计算题（共40分）
13. 某人驾驶汽车在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶，某时刻看到前方路上有障碍物，立即进行刹车，从看到障碍物到刹车做匀减速运动停下，位移随速度变化的关系如图所示，图象由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成．求：
(1)该人刹车的反应时间；
(2)刹车的加速度大小及刹车的时间．
【答案】（1）0.6s（2） ，
【解析】
【详解】（1）汽车在反应时间内做匀速直线运动，由图可知，
反应时间内的位移，速度
反应时间
（2）开始刹车时，速度v=72km/h=20m/s，刹车过程的位移x2=（37-12）m=25m，
由
求得
刹车的时间
【点睛】能读懂位移速度图象，由图象能知道汽车刹车时匀速运动的位移和减速运动的位移是正确解题的关键．
14. 如图所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角，斜面长为7m。现木块上有一质量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑，测得滑块在0.4s内速度增加了1.4m/s，已知在滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g取，，，求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块滑到斜面底部时速度的大小。

【答案】（1）0.3125；（2）
【解析】
【详解】（1）滑块的加速度
解得
对木块进行受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
（2）根据匀变速直线运动中速度位移关系可得
解得
15. 如图所示，有一水平传送带以的速度顺时针方向匀速转动，传送带AB长度，其右端连着一段光滑水平面BC，紧挨着BC的光滑水平地面上放置一辆质量的平板小车，小车上表面刚好与BC面等高。现将质量的煤块（可视为质点）轻轻放到传送带的左端A处，经过传送带传送至右端B后通过光滑水平面BC滑上小车。煤块与传送带间的动摩擦因数、煤块与小车间的动摩擦因数均为，重力加速度。求：
（1）煤块从A点运动到B点所用的时间；
（2）煤块在传送带上运动时留下的划痕；
（3）若滑块刚好不从小车上掉下来，求小车的长度。
【答案】（1）；（2）6m；（3）4m
【解析】
【详解】（1）以水平向右为正方向，煤块刚放上传送带时的加速度大小为
煤块加速到与传送带共速所用时间为
煤块加速阶段的位移为
煤块与传送带共速后，继续匀速运动的时间为
可知煤块从A点运动到B点所用的时间为
（2）共速前煤块与传送带发生的相对位移为
可知煤块在传送带上运动时留下的划痕为。
（3）煤块滑上小车之后，煤块和小车的受力示意图如图所示
设煤块与小车的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律可得
，
设煤块滑上小车后经时间与小车共速，则有
解得
，
则共速前煤块与小车发生的相对位移为
t/s
0
1
2
3
4
（）
19.0
18.5
18.0
17.5
17.0
（）
9.8
10.9
12.0
13.1
14.2