辽宁省丹东市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析）

这是一份辽宁省丹东市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析），共15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．北京已成功举办2022年冬季奥运会。下列关于比赛中涉及的物理观点正确的是（ ）
A．速度滑冰运动员能够前进是因为冰对冰刀的作用力比冰刀对冰的作用力大
B．裁判员给花样滑冰运动员的技术动作打分时可以把运动员看作质点
C．空中技巧运动员在空中完成技术动作的过程中处于失重状态
D．被推出后的冰壶会停下来，说明冰壶的滑行需要力来维持
2．有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子重力，不考虑瓜子的形状改变，不计摩擦，若保持A、B距离不变，则（ ）

A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零
B．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小
C．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大
D．圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关
3．直杆BC的一端用铰链固定于竖直墙壁，另一端固定一个小滑轮C，细绳下端挂一重物，细绳的AC段水平。不计直杆、滑轮及细绳的质量，忽略所有摩擦。若将细绳的端点A稍向下移至Aʹ点（图中未画出），使之重新平衡，则此时滑轮C的（ ）

A．高度水平线在AAʹ之间B．高度水平线与Aʹ点等高
C．高度水平线在Aʹ点之下D．高度水平线在A点之上
4．在公路的两相邻平直车道上，两车（车身长度不计）时刻同时开始刹车，此时甲车在乙车后方一定距离处。两车运动的图像如下，已知刹车过程中两车有过并排行驶。以下判断不正确的是（ ）
A．甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍
B．时刻两车在行驶方向上距离可能是30m
C．在之前的某时刻两车一定有过并排行驶
D．若时刻行驶方向上相距10m则两车刹车过程中仅有一次并排行驶
5．一质量为2kg的小车静止在光滑水平地面上，在时刻，小车受到水平方向的作用力F，规定水平向右为正方向，力F随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．小车前2s内的加速度为B．小车在第3s末的速度为5m/s
C．小车在第6s末回到出发点D．小车前6s内的平均速度大小为2m/s
6．物体做初速度为零的匀加速直线运动，第1 s内的位移大小为5 m，则该物体（ ）
A．加速度为10 m/s2B．第3 s内位移大小为45 m
C．1 s末速度的大小为5 m/sD．3 s内位移大小为50m
7．如图所示，水平面上的物体A左端用跨过定滑轮的轻质细线连接物体B，物体B、C用轻弹簧相连放置在倾角为的斜面上．开始时，物体A受到水平向右的恒力F的作用而保持静止，且，重力加速度，不计一切摩擦，，．下列说法正确的是（ ）
A．剪断弹簧的瞬间，B的加速度大小为
B．剪断弹簧的瞬间，B的加速度大小为
C．在细线被烧断的瞬间，C的加速度大小为
D．在细线被烧断的瞬间，C的加速度大小为
二、多选题
8．在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下，“河北锦锈”、“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域．此次护航总航程4 500海里，已知1海里＝1 852米．假设所有船只运动速度都相同，则下列说法正确的是( )
A．研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B．以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是静止的
C．根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D．根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
9．如图所示，一根劲度系数足够大的轻质弹簧竖直固定于水平地面上，一质量为m的小球自弹簧的正上方一定高度处由静止开始下落，不计空气阻力。在小球从开始下落至下落到最低点的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐减小B．小球的动能逐渐增大
C．小球的机械能守恒D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒
10．物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更大。如图所示，A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部离地H），所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，则（ ）
A．C球落地前瞬间A球的速度为
B．从上至下三球的质量之比为1∶2∶6
C．A球弹起的最大高度为25H
D．A球弹起的最大高度为9H
三、实验题
11．某次实验中，记录小车做匀变速直线运动情况的纸带如图所示（纸带左端与小车相连），图中A、B、C、D、E为相邻的五个计数点，相邻的两计数点间的时间间隔。
（1）根据纸带可判定小车做 （选填“加”或“减”）速运动。
（2）根据纸带计算B点瞬时速度 m/s，小车运动的加速度 。（计算结果保留三位有效数字）
12．“求真”实验小组用图甲所示的装置探究加速度a与受力F的关系，他们用不可伸长的细线将滑块（含挡光片）通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，定滑轮左侧的细线与水平桌面平行，固定在水平桌面上的两个光电门A、B间的距离为L。

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，测量结果如图乙所示，则挡光片的宽度 m。
（2）实验操作过程中 （填“需要”或“不需要”）满足重物的质量远小于滑块（含挡光片）的质量，改变条件重新测量时，滑块的初始位置 （填“需要”或“不需要”）保持不变。
（3）释放重物，记录挡光片通过光电门A、B时的遮光时间分别为、，则滑块的加速度a可表示为 （用d、L、和表示）；同时记录力传感器的示数F。
（4）多次改变重物质量，重复上述实验步骤，得到多组加速度a与拉力F，由实验得到的的关系图像如图丙所示，通过分析可知，滑块（含挡光片）的质量为 kg。（结果保留三位有效数字）

四、解答题
13．在粗糙的水平地面上，使质量为25kg的木箱在水平地面上匀速直线运动，往往可以采用“拉”和“推”两种方式，上述情景可以简化成如图所示的模型，甲受到与水平方向成30°角的拉力F1=100N，乙受到与水平方向成30°角的推力F2，g=10m/s2，求：（结果用分数和根号表示均可）
（1）木箱与粗糙水平地面之间的动摩擦因数；
（2）F2的大小；
14．如图所示，是某型号全液体燃料火发射时，第一级火箭发动机工作时火箭的a-t图象，开始时的加速度曲线比较平滑，在t=120s的时候，为了把加速度限制在4g以内，第一级的推力降至60%，第一级的整个工作时间为200s。由图线可以看出，火箭的初始加速度为15m/s2，且在前50s内，加速度可以近似看做均匀变化，试计算：
(1)定性画出前200s的v-t图象；
(2)t=50s时火箭的速度大小；
(3)如果火箭是竖直发射的，在t=10s前它的运动可近似看成加速度为15m/s2的匀加速运动，则t=8s时离地面的高度是多少？
15．如图所示，传送带与水平面夹角θ=37°，以恒定速率v=10m/s沿顺时针方向转动。现在传送带上端A处无初速度地放一质量m=1kg的小煤块（可视为质点，忽略滑动过程中的质量损失），小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带上A到B的长度L=16m。取sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小煤块刚开始运动时的加速度大小；
（2）小煤块从A运动到B的时间；
（3）从A到B的过程中小煤块和传送带因摩擦而产生的热量。
参考答案
1．C
【详解】A．冰对冰刀的作用力与冰刀对冰的作用力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；
B．裁判员给花样滑冰运动员的技术动作打分时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以把运动员看作质点，故B错误；
C．空中技巧运动员在空中完成技术动作的过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故C正确；
D．被推出后的冰壶会停下来，是因为受到阻力的作用，不能说明冰壶的滑行需要力来维持，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力不为零，合力的方向竖直向上，A错误；
BCD．根据平行四边形定则和三角函数得
解得
合力F恒定，顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力FA越小，B正确，CD错误；
故选B。

3．D
【详解】由于杆一直平衡，对两根细绳拉力的合力沿杆的方向向下，又由于同一根绳子的张力处处相等，而且两根细绳的拉力大小相等且等于物体的重力G，根据平行四边形定则，合力一定在角平分线上，若将细绳的端点A稍向下移至A′点，若杆不动，则∠A′CB小于∠BCG，则不能平衡，若要杆再次平衡，则两绳的合力一定还在角平分线上，所以BC杆应向上转动一定的角度，此时C在A点之上。
故选D。
4．B
【详解】A．根据图像可得甲乙刹车的加速度大小为
，
A正确；
BC．两车在后甲车的速度小于乙车，则两车在10s前没齐平，后面就不可能齐平，所以一定是在10s前发生齐平，当时有
，
则
得时刻两车在行驶方向上距离最大为25m，B错误，C正确；
D．若时刻行驶方向上相距10m，得10s内甲车追上乙车，且10s时甲车在乙车前方15m处，根据图像可知时乙车速度大于甲车速度，15s时甲车停止，在内甲车行驶距离为
从内，乙车行驶的距离为
得
即乙车停止时仍然在甲车后面一定距离，则两车刹车过程中仅有一次并排行驶，D正确。
本题选错误的，故选B。
5．D
【详解】A．对小车，由牛顿第二定律
小车前2s内的加速度为
A错误；
B．2s末的速度为
对小车，由牛顿第二定律
内，小车做匀减速直线运动，其加速度大小为
由运动学公式
可得，小车在第3s末的速度为
B错误；
C．小车在前6s运动的位移为
代入数据解得
所以，小车在第6s末没有回到出发点，C错误；
D．小车前6s内的平均速度大小
D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．根据
可得加速度为
选项A正确；
BD．根据初速度为零的匀变速运动在连续相等时间内的位移之比为1:3:5…..，可知第2s内和第3 s内位移大小分别为15m和25 m，3 s内位移大小为45m，选项BD错误；
C．1 s末速度的大小为
v1=at1=10m/s
选项C错误；
故选A。
7．A
【详解】AB．设，对物体A受力分析，由平衡条件可知
在剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力突变为0，所以A、B成为连接体，整体受力分析由牛顿第二定律得，A、B共同加速度为
代入数据解得，B的加速度大小为
A正确，B错误；
CD．在细线被烧断前，对C受力分析，由平衡条件可得，弹簧对物体C的弹力为
在细线被烧断的瞬间，细线对物体B的拉力变为零，但弹簧的弹力不变，所以C仍然受力平衡，则此时C的加速度大小为
C错误，D错误。
故选A。
8．BD
【详解】本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸，所以研究舰队的行驶路程时可将“千岛湖”舰看作质点，故A错误；因为所有船只运动速度都相同，则以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰是静止的，故B正确；“4 500海里”是护舰艇走过的轨迹长度，因此为路程而不是位移，平均速率为路程和时间的比值，由于不知运动位移的大小，不能求出此次航行的平均速度，故C错误，D正确．故选BD.
9．AD
【详解】A．随小球下落的高度的不断降低，则小球的重力势能逐渐减小，选项A正确；
B．小球刚接触弹簧的一段时间内，弹力小于重力，则加速度向下，随弹力增加，加速度减小，速度增加；当弹力等于重力时加速度为零速度最大；以后弹力大于重力，加速度向上，则小球的速度逐渐减小，则整个过程中小球的速度先增加后减小，则小球的动能先增大后减小，选项B错误；
C．弹簧的弹力对小球做功，则小球的机械能不守恒，选项C错误；
D．小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。
故选AD。
10．ABD
【详解】A．因为A、B、C球由静止同时释放，所以落地瞬间的速度相等，由自由落体运动公式v2=2gH
解得
A正确；
B．由题意可知，C球碰地，反向碰B，B在反向碰A，因都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律，所以C碰B有
mCvC−mBvB=mBvB＇
B碰A有
mBvB＇−mAvA=mAvA＇
由以上几式可得
mA﹕mB﹕mC=1﹕2﹕6
B正确；
CD．由B选项分析解得
A球弹起的最大高度
C错误，D正确。
故选ABD。
11． 加 1.38 12.6
【详解】（1）[1]由于纸带左端与小车相连，由图中可以看出两点之间的间距越来越大，故小车做加速运动；
（2）[2]相邻的两计数点间的时间间隔，B点瞬时速度等于AC间的平均速度，即
[3]根据逐差法可知
12． 不需要 不需要 1.25
【详解】（1）[1] 游标卡尺游标为20分度，故精确度为0.05mm，主尺读数为5mm，游标尺上第15个格对齐，故最终读数为
5mm+0.05×15mm=5.75mm=5.75×10-3m
（2）[2][3] 实验中可通过力传感器来直接测量细线的拉力，不需要近似的将重物的重力约等于细线的拉力，故实验中不需要满足重物的质量远小于滑块（含挡光片）的质量，根据实验原理可知与滑块的释放位置无关。滑块的初始位置不需要保持不变。
（3）[4] 小车通过光电门A、B时的速度分别为
，
以小车为研究对象，小车通过光电门A、B时，根据运动学规律有
解得
（4）[5] 对滑块（含遮光条），根据牛顿第二定律可得
根据图象可得图象的斜率表示滑块（含遮光条）的质量的倒数，即有
解得
M=1.25kg
13．（1）；（2）
【详解】（1）对甲图，根据平衡条件可得
联立解得
（2）对乙图，根据平衡条件可得
联立解得
14．(1)见解析；(2) 875（m/s）；(3)480（m）
【详解】(1)由加速度图像可知，火箭做加速度逐渐增大的加速运动，故速度时间图像如图
(2)a-t图像面积为速度变化量，由于初速度为0，故
(3)t=8s时离地面高度为
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小煤块进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
（2）小煤块下滑到与传送带速度相等
解得
此时小煤块的位移
解得
解得，又因为， 小煤块继续下滑的加速度
解得
又
代入数据解得
（3）第一阶段小煤块相对传送带位移
解得
第二阶段小煤块相对传送带位移
解得
m
摩擦产生的热量
解得