湖南省娄底市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析）

这是一份湖南省娄底市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析），共17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．下列单位中，属于基本单位的是（ ）
A．牛顿B．焦耳C．瓦特D．安培
2．作用在某物体上的两个力大小分别为，，则其合力大小（ ）
A．可能为20NB．可能为40NC．一定为100ND．可能为140N
3．在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等．以下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运用了假设法
B．根据速度的定义式，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法
C．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法
4．港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛，向西横跨南海、伶仃洋后连接珠海和澳门人工岛，止于珠海洪湾立交；大桥全长55千米，于2018年10月24日开通运营，港珠澳大桥设计时速100km/h，大桥的建成使原本3小时的车程缩短为30分钟。则下列说法正确的是（ ）
A．55千米是位移B．30分钟为时刻
C．100km/h是平均速度 D．研究汽车经过大桥的时间时，汽车可视为质点
5．木块沿斜面匀速下滑，正确的是（ ）
A．木块受重力与斜面对它的支持力
B．木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力
C．木块受重力、斜面对它的支持力和下滑力
D．木块受重力、斜面对它的支下滑力和压力
6．如图所示，甲同学用两个手指捏住直尺的上端，乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在甲同学放开手指让直尺下落时，乙同学立刻捏住直尺。根据直尺下落的高度，即可算出乙同学的反应时间。则下列正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，则反应时间越短
B．若把刻度尺的长度刻度值直接标注为时间刻度值，则时间刻度值也是均匀的
C．若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，则20cm处标注的时间刻度值是0.2s
D．若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，捏住直尺前的瞬间，直尺的速度为1m/s
7．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为，每块砖的厚度为。根据图中的信息，下列判断不正确的是（ ）
A．位置“1”是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动
C．小球下落的加速度为D．小球在位置“3”的速度为
8．一辆汽车初速度为，刹车做匀减速直线运动，经时间刚好停下，则汽车的位移为（ ）
A．B．C．D．
9．拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目，如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图，可以认为此时处于平衡状态．该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型．在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平．已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点．根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有（ ）

A．地面对钢管支持力变小B．地面对钢管的摩擦力变大
C．地面对钢管的作用力不变D．手对绳子的摩擦力方向向左
二、多选题
10．下列说法中正确的是（ ）
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C．不同的物体做自由落体运动，其运动规律是相同的
D．质点做自由落体运动，在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：4：9
11．某物体运动的v—t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体在第1s末运动方向没有发生变化
B．物体在第2s内和第5s内的加速度大小相同
C．物体在3s末返回出发点
D．物体在5s末离出发点最远，且最大位移为3m
12．如图所示，轻绳OA与水平方向成θ角，轻绳OB水平，轻绳OC系住一个质量为m的物体使其处于平衡状态，重力加速度大小为g。当轻绳OA的悬点缓慢向右移动时，OB始终保持水平，在OA到达竖直位置前，下列说法正确的是（ ）
A．移动悬点前，OA绳的拉力为
B．移动悬点前，OB绳的拉力为
C．移动悬点过程中，OA绳的拉力变小
D．移动悬点过程中，OA、OB两绳合力大小不变
13．位于水平面上质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平地面成角的斜向上拉力作用下，沿水平地面做匀加速运动，加速度为a、若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块受到的合力是（ ）
A．B．
C．D．
三、实验题
14．某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动，实验时将打点计时器接在顺率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带如图乙所示。

（1）实验时必要的措施是 。（填正确选项前的字母标号）
A．细线必须与长木板平行
B先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点（每相邻两个计数点间还有四个点未画出），已知，，，，，，则打E点时小车的瞬时速度大小为 ，小车的加速度大小为 。（结果均保留两位有效数字）
（3）如果当时电网中交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
15．如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点（），现保持A的读数不变，而使夹角α减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时：
（1）B的示数应是 ；
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
（2）夹角β的变化应是 。
A．一定变大 B．一定不变
C．一定变小 D．变大、不变、变小均有可能
16．（1）敏敏利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：
i．将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。
ii．将n（依次取，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内。先用手按住小车再由静止释放，同时用速度传感器记录小车的运动情况，绘制图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。
iii．对应不同的n的a值作出图像（c），并得出结论。
①该同学实验过程中重物始终未落地，得到如图所示v-t图象（b），根据图象可以分析出在实验操作中可能存在的问题是
A．实验中未保持细线和轨道平行
B．实验中没有满足小车质量远大于钩码质量
C．实验中先释放小车后打开打点计时器
②利用图像求得小车（空载）的质量为 kg（保留2位有效数字，重力加速度g取9.8）。
③若以“保持木板水平”来代替步骤①，则所得的的图像( )（填入正确选项前的标号）。
四、解答题
17．某大型游乐场的海豚表演如图所示。小海豚从水池中冲出，以的速度滑过坡道底端的O点，经过1 s向上滑过坡道上A点时速度为。该坡道为直道，足够长且倾角为37°。已知，，，求此小海豚上滑过程中：
（1）滑行的加速度大小；
（2）小海豚和坡道间动摩擦因数；
（3）滑过A点还能上行的距离。
18．很多探险者采用乘坐热气球的方式完成探险任务．某探险小组返回到目的地的上空后，乘坐的热气球在空中以速度v匀速下降，气球、座舱、探险小组成员和压舱物的总质量为M。当热气球在距地面的高度为h处时，将压舱物抛掉一些，热气球在竖直方向上匀减速下降，要求热气球到达地面时速度恰好减为零，已知重力加速度为g，假设热气球的浮力不变，空气阻力不计，求抛出的压舱物的质量。
19．如图甲，质量m=2kg的物体置于倾角θ=的足够长且固定的斜面上，t=0时刻，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，t=1s时刻撤去力F，物体运动的部分v－t图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2.
（1）求物体与斜面间的动摩擦因数和力F的大小；
（2）求t=6s时刻物体的速度大小；
（3）求物体返回出发点的速度大小。
参考答案
1．D
【详解】A．由可知，牛顿不是基本单位，故A错误；
B．由可知，焦耳不是基本单位，故B错误；
C．由可知，瓦特不是基本单位，故C错误；
D．七个基本单位分别是：米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】根据平行四边形定则可知合力的范围是
代入数值可得
故选B。
3．A
【详解】试题分析：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运用了理想模型法，选项A 错误；根据速度的定义式，当趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法，选项B正确；在实验探究加速度与力、质量的关系时，首先保持力（质量）不变，然后研究加速度与质量（力）的关系，运用了控制变量法，选项C正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法，选项D正确；故此题选A．
考点：物理问题的研究方法.
4．D
【详解】A．全长55千米是路程，故A错误；
B．30分钟为运动时间，故B错误；
C．港珠澳大桥设计时速100km/h 是瞬时速度，故C错误；
D．研究汽车经过大桥的时间时，不需要考虑汽车的长度，汽车可视为质点，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】木块沿斜面匀速下滑，木块受重力、斜面对它的支持力和滑动摩擦力。
故选B。
6．C
【详解】A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，则反应时间越长，故A错误；
B．刻度尺的下落速度增大，连续相等时间内的位移也增大，若把刻度尺的长度刻度直接标注为时间刻度，则刻度不是均匀的，故B错误；
CD．若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，则20cm处标注的时间刻度是
解得
直尺的速度为
故C正确，D错误。
故选C。
7．A
【详解】BC．由题图可知，小球在连续相等时间内的相邻位移差相等，且相等时间内通过的位移越来越大，所以小球做匀加速直线运动，根据
可得小球下落的加速度为
BC正确；
D．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，小球在位置“3”的速度为
D正确；
A．根据匀变速直线运动速度时间关系可得
又
联立解得小球在位置“1”的速度为
则位置“1”不是小球释放的初始位置，A错误。
本题选择错误的，故选A。
8．B
【详解】一辆汽车初速度为，刹车做匀减速直线运动，经时间刚好停下，根据运动学公式可得，汽车的位移为
故选B。
9．B
【详解】ABC．对钢管受力分析，钢管受重力G、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力
可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力F三个力，钢管平衡，三个力的作用线必交于一点，由此可知F方向斜向上，与水平面夹角为，根据共点力平衡条件可知
即随着钢管与地面夹角的逐渐变小，地面对钢管支持力（与重力等大反向）的大小不变，地面对钢管的作用力变大，地面对钢管的摩擦力变大，故AC错误，B正确；
D．根据相互作用力，手对绳子的摩擦力方向向右，故D错误。

故选B。
10．BC
【详解】A．自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动，物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A错误；
B．自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动，故B正确；
C．不同的物体做自由落体运动都是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动，即其运动规律是相同的，故C正确；
D．自由落体运动下落高度为，故在前内、前内、前内的位移之比为，故在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为，故D错误．
11．AB
【分析】本题考查v-t图象，根据v-t图象的斜率描述加速度，可对比判断不同时间段的加速度大小；图象与横轴的交点对应的时刻，速度方向发生改变，可据此判断运动方向的变化；可根据图象与坐标轴围成的面积来计算位移．
【详解】A．图象在第1s内的图象在横轴上方，速度一直沿着正方向，运动方向没有发生变化，故A正确；
B．由图象的斜率可知，物体在第2s内和第5s内的加速度大小相同，方向相反，B正确；
C．由前3s内图象的面积可知，物体在前3s内的位移不为零，故物体未回到出发点，C错误；
D．由题意可知，物体在前4s内的位移为零，故在前2s、6s内的位移最大，D错误．
故本题选AB．
【点睛】熟练掌握v-t图象斜率、图象轨点和交点，图象面积代表的物理意义，是解决问题的关键．
12．ACD
【详解】AB. 移动悬点前，对结点受力分析可知

OA绳的拉力为
OB绳的拉力为
选项A正确，B错误；
C. 移动悬点过程中，θ变大，则根据
可知OA绳的拉力变小，选项C正确；
D. 移动悬点过程中，OA、OB两绳合力大小不变，总等于物体的重力，选项D正确。
故选ACD。
13．BD
【详解】A．木块受滑动摩擦擦力作用，拉力的水平分力不等于合力，A错误；
B．根据牛顿第二定律，可知合力为，B正确；
CD．根据
得
C错误，D正确。
故选BD。
14． AB#BA 0.90 0.56 偏大
【详解】（1）[1]AB．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平，同时为了打点稳定，应先开电源再放小车，故AB正确；
C．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误；
D．为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，因此只要摩擦力恒定即可，不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，故D错误。
故选AB。
（2）[2][3]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，打E点时小车的瞬时速度大小为
根据逐差法，小车的加速度大小
（3）[4] 如果当时电网中交变电流的频率是，则周期变大，相邻计数点之间的时间间隔变大，即实际的时间间隔大于0.1s，但是该同学不知道仍以0.1s计算，造成加速度测量值比实际值偏大。
15． C C
【详解】（1）[1]该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知，保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形法则，画出受力分析图如下
所以由图可知，B的示数减小。
故选C。
（2）[2]根据（1）中受力分析图可知夹角β变小。
故选C。
【点睛】正确解答本题的关键是：熟练应用“图解法”解答动态平衡问题；本题实质为物体的动态平衡。
16． A 0.45 C
【详解】（1）①[1]v-t图象（b）中后半段斜率明显减小，即加速度减小，合外力减小，可能存在的问题是实验中未保持细线和轨道平行，当小车离滑轮较远时，拉力几乎还是沿长木板方向，加速度不变，当小车离滑轮较近时，拉力与长木板的夹角迅速增大，小车受到的合力明显减小，加速度减小。
故选A。
②[2]由牛顿第二定律可得
整理得
由图（c）可知，当n=5时，a=1.00m/s2，数据代入上式可得
③[3]若以“保持木板水平”来代替步骤①，则小车会受到长木板的摩擦力，当钩码数增大到一定程度才开始有加速度，故图线与横轴有交点，由牛顿第二定律可得
加速度a与所挂钩码数n为一次函数，可知C选项的图线符合题意。
故选C。
17．（1）；（2）0.1；（3）0.75m
【详解】（1）小海豚向上滑动时加速度大小为a
得
（2）根据牛顿第二定律有
得
（3）小海豚继续向上滑动距离为x，由
得
18．
【详解】热气球匀速下降时由平衡条件可得
抛掉一些压舱物后热气球从距地面开始做匀减速直线运动，到达地面时速度恰好减为零，设这一过程的加速度大小为，由运动学公式有
设抛掉的压舱物质量为，压舱物抛掉后，热气球的浮力不变，重力减小了，则合力方向向上，大小为，由牛顿第二定律有
联立解得
19．（1）；（2）6m/s；（3）。
【详解】（1）设力作用时物体的加速度为a1，由牛顿第二定律有
撤去力后，设物体的加速度为a2，由牛顿第二定律有
根据速度时间图象的斜率表示加速度，则有
m/s2
m/s2
代入解得F=48N，
（2）根据v-t图象可知，3s末物体速度减为零，之后物体下滑做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得a3=2m/s2
再过3s，由速度时间公式得
v=a3t=6m/s
故物体6s末速度大小为6m/s。
（3）速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，故前3s的位移为
m=24m
返回过程根据位移速度关系公式有
解得返回出发点的速度为m/s