重庆市巴蜀中学2023-2024学年高一上期期末考试物理试卷（含解析）

这是一份重庆市巴蜀中学2023-2024学年高一上期期末考试物理试卷（含解析），共19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．关于牛顿定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因
B．伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献
C．牛顿第一定律又被称为惯性定律，它指出物体的速度越大，惯性越大
D．牛顿第三定律指出先有作用力，后有反作用力
2．某同学用两手压住一本重为G的物理课本，使物理课本竖直静止，如图所示。如果手与物理课本接触面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则手对物理课本的水平压力F大小至少为（ ）
A．B．C．D．
3．做匀变速直线运动的物体，1s末到3秒末内的位移为36m，3s末到5s末内的位移为24m，则该物体加速度为（ ）
A．3m/s2B．-3m/s2C．6m/s2D．-6m/s2
4．如图，跳水运动员踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板上（A位置），随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）。运动员从位置A运动到位置B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的机械能守恒
B．运动员的动能一直在减小
C．重力做的功小于跳板的作用力对她做的功
D．到达最低点B时，运动员所受合外力为零
5．如图所示，在加速度大小为竖直向上加速运动的电梯中，测力计竖直固定在电梯上，测力计下端挂有一个定滑轮，A、B两物体用细线连着跨过定滑轮且相对电梯静止。若A、B物体的质量分别为和。忽略细线和滑轮的质量，不计一切摩擦，取重力加速度，则（ ）
A．物体B处于失重状态B．细线的拉力为
C．电梯对A的支持力是D．测力计示数为
6．如图所示为“惯性演示”的小实验，质量均为m的四枚棋子a、b、c、d竖直叠放，静止在水平桌面上。现用一直尺快速击打出最下方棋子d，在d被快速打出后瞬间，a、b、c可视为处于原位置，则此时（ ）（已知重力加速度为g）

A．棋子a处于平衡状态B．棋子b对c的压力为2mg
C．棋子c的加速度为3gD．棋子a、b、c均处于完全失重状态
7．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车岸上行进速度大小恒为v，当拉船的绳与水平方向夹角为60°时，则此时船行进的速度大小为（ ）
A．B．2vC．D．
8．如图所示，在府南河一段平直的河道中，一游客划船由M点出发沿直线到达对岸N点，直线MN与河岸成60°夹角。已知MN两点间距离为30m，河中水流的速度大小为v=3m/s，游客划船在静水中的速度大小为3m/s，则下列说法正确的（ ）
A．过河的时间为5s
B．过河的时间为10s
C．若划船过程中保持划船速度大小方向不变，水流速度增大，则航程会减小
D．若划船过程中保持划船速度大小方向不变，水流速度减小，则渡河时间减小
二、多选题
9．如图甲所示为我国自动化生产线上的某种传送带装置，其倾角，在电机的带动下以恒定的速率沿顺时针方向转动，传送带足够长。t=0时刻开始，有一质量为1kg的物件以一定初速度置于传送带某处，物件在传送带上的v-t图像如题10图乙所示。重力加速度，沿斜面向上为正方向。下列说法正确的是（ ）

A．0到1s内物件相对传送带位移为1m
B．传送带与物件间的动摩擦因数为
C．整个过程中摩擦力产生的热量为27J
D．0到时间内电机因运载该物件需消耗电能36J
10．甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方随位移的变化图象如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．甲的初速度为36m/sB．甲的加速度为2m/s2
C．两车在6m处相遇D．甲停止前，两车在2s时相距最远
11．将一物体在离水平地面高为h处以大小为的初速度水平抛出，物体落地时的速度大小为v，水平射程为l，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则物体在空中飞行的时间为（ ）
A．B．C．D．
12．在倾角为的光滑固定绝缘斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为，C为一固定挡板，开始未加电场，系统处于静止状态，A带正电，B不带电，现加一沿斜面向上的匀强电场，物块A沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，之后两个物体运动中当A的加速度为0时，B的加速度大小均为a，方向沿斜面向上，则下列说法正确的是（ ）
A．从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对物块B的冲量为0
B．从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为
C．从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能和电势能之和先增大后减小
D．B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为
三、实验题
13．小明同学在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”实验中，做了如图甲所示的改进，在调节桌面水平后，增加了用力传感器来测细线中的拉力。
（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是 。
A．必须用天平测出砂和砂桶的质量
B．应当先接通电源，再释放小车
C．a－F图像端可能会弯曲
D．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小为 。（计算结果保留两位有效数字）
（3）小明同学不断增加砂子的质量重复实验，由实验得到小车的加速度a与力传感器示数（F的关系如图丙所示，通过分析可知，小车的质量为 kg。（结果保留两位有效数字）
（4）小明同学经过思考得出结论：如果忽略小车与水平桌面间的摩擦力，小车加速度大小总是 （选填“大于”、“小于”、“等于”）重力加速度大小。
14．科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作．某班物理课外学习小组在进行《探究摩擦力的大小与什么因素有关》的课题研究时，同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”．
(1)这属于科学探究活动的 要素．
(2)他们用下图1所示的实验装置来探究木块A受到的滑动摩擦力与压力的关系，
已测得木块A的质量为100g，木板B在拉力作用下发生相对于木块A的运动时，测定木块A静止时弹簧测力计的示数F，得到一组F与相应的放在木块A上的砝码重力G的数据（如下表）．
木块A静止时若弹簧测力计读数为0.90N，则木块A受到木板B作用的滑动摩擦力为 N．
(3)根据表中的数据在答题卡上所示的方格坐标纸中作出滑动摩擦力Ff与压力FN的关系图像 （图2）． （ g取10N/kg）
(4)根据你作出的图像得出的结论回答：木块A与木板B之间的动摩擦因数为 ．
(5)当放在木块A上的砝码重力G为3.00N，木板B在拉力作用下发生相对于木块A运动时，木块A所受滑动摩擦力应为 N．
四、解答题
15．如图所示为无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练使用中，时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞，时无人机出现故障突然失去升力，此时离地面高度为。无人机运动过程中所受空气阻力不计，g取10m/s2。求：
（1）无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小；
（2）无人机离地面的最大高度；
（3）无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。（结果可用根式表示）
16．如图所示，在倾角的光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连接的小物块A、B，已知A、B的质量均为，轻弹簧的劲度系数为，C为一固定挡板。系统开始处于静止状态。现用一恒力沿斜面方向拉物块A，使之向上运动，已知重力加速度。求
（1）B刚要离开C时，小物块A的加速度大小；
（2）从施加F开始到B刚要离开C的过程中，物块A的位移大小。
17．如图所示，传送带与平板紧靠在一起，且上表面在同一水平面内，两者长度分别为L1=3.6m，L2=1.5m。传送带始终保持以速度v匀速运动。现将一滑块（可视为质点）轻放到传送带的左端，然后平稳地滑上平板（不计连接处速度变化）。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.4，μ2=0.1，滑块A和平板B的质量均为m=2kg，g取10m/s2，求：
（1）若v=10m/s，求滑块刚滑上木板上时的速度v0；
（2）滑块A在滑板B上滑行的时间t；
（3）要使滑块A不从滑板B右端滑出，可以在滑块A刚滑上滑板B时，在A上施加一水平向左的恒力F，则F最小值为多大？滑板B向右运动的最大位移s为多大？
砝码G/N
0
0.50
1.00
1.50
2.00
压力FN/N
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
弹簧测力计读数F/N
0.30
0.45
0.30
0.76
0.90
参考答案
1．B
【详解】A．伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动状态的原因，A错误；
B．牛顿在伽利略和笛卡尔等人的研究基础上，总结出了牛顿第一定律，伽利略和笛卡尔的思想观点对牛顿第一定律的建立做出了基础性的贡献，B正确；
C．牛顿第一定律又被称为惯性定律，物体的质量越大，惯性越大，与速度无关，C错误；
D．牛顿第三定律指的是作用力与反作用力，这两个力具有同时性，即同时产生，同时消失，没有先后之分，D错误。
故选B。
2．A
【详解】物理课本静止，根据受力平衡可知，竖直方向上
水平方向上课本收到的压力为F，由最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等可得
联立解得
故选A。
3．B
【详解】1s末到3秒末内的位移为36m，2秒末的速度为
3s末到5秒末内的位移为24m，4秒末的速度为
该物体加速度为
故选B。
4．C
【详解】A．运动员受到跳板施加的一个其它力，机械能不守恒，A错误；
B．接触跳板一开始重力大于跳板给的力，运动员先向下加速，后来跳板给的力大于重力，运动员向下减速，B错误；
C．A位置有动能，而到达最低点后运动员动能为0，由此可见运动员的动能和重力势能都在减小，转化为跳板的弹性势能，所以运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她做的功，C正确；
D．到达最低点以后，运动员会被反弹，最低点加速度不为0，D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．A、B两物体用细线连着跨过定滑轮且相对电梯静止，电梯竖直向上加速运动，则物体B有竖直向上的加速度，所以处于超重状态，故A错误；
B．对物体B，根据牛顿第二定律，有
解得
故B错误；
C．对物体A，根据牛顿第二定律，有
代入数据，解得
故C错误；
D．绳子和滑轮的质量、摩擦不计，所以测力计示数为
2T=24N
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】棋子被打出后，棋子加速度相同，均为，处于完全失重状态，相互无作用力。
故选D。
7．B
【详解】根据速度的分解可得此时船行进的速度大小为
故ACD错误，B正确。
故选B。
8．B
【详解】AB．设河中水流速度为，静水中划船速度为，船头与航线之间的夹角为，则和在水中的合速度如图所示：
由几何知识得，船在水中的合速度大小为，方向沿。故小船从点沿直线到达对岸所经历的时间为
故B正确，A错误；
C．划船过程中保持划船速度大小方向不变，水流速度增大，则合速度的方向将更偏向下游，航程会增大。故C错误；
D．若划船过程中保持划船速度大小方向不变，水流速度增大，但船的分速度沿垂直于河岸方向的分量不变，所以渡河时间不变。故D错误；
故选B。
9．BCD
【详解】A．由题意可知，传送带顺时针转动，运行速度为2m/s，0到1s内物件的位移为0.5m，方向向下，传送带的位移为2m，方向向上，则物件相对传送带位移为2.5m，故A错误；
B．物件的加速度
根据
可得传送带与物件间的动摩擦因数为
故B正确；
C．因t2=3s，则整个过程中物件相对传送带的位移
摩擦力产生的热量为
故C正确；
D．0到时间内物件上行的距离
电机因运载该物件需消耗电能
故D正确。
故选BCD。
10．ABC
【详解】A．由图可知，甲位移为零时
解得甲的初速度为
乙的初速度为0，故A错误；
B．根据
可知图像的斜率表示加速度的2倍，所以甲、乙两车的加速度分别为
故B错误；
C．甲车做匀减速运动的时间为
在时甲、乙两车的位移分别为
即甲车停下时，乙车还未追上甲车，所以两车在9m处相遇，故C错误；
D．甲停止前，两车速度相等时相距最远，设此时刻为t2，则
解得
故D正确。
本题选不正确项，故选ABC。
11．AC
【详解】在水平方向做匀速运动
在竖直方向做自由落体运动，由题意可得
由竖直方向自由落体运动位移公式可得
故选AC。
12．BCD
【详解】A．从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对物块B的作用力不为零，故冲量不为0，A错误；
B．开始未加电场时，弹簧处于压缩状态，对A，由平衡条件可得
解得
物块B刚要离开C时，弹簧处于拉伸状态，对B由平衡条件可得
解得
故从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为
B正确；
C．对A、B和弹簧组成的系统，从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能、电势能与弹簧的弹性势能之和保持不变，弹簧的弹性势能先减小后增大，故物块A的机械能和电势能之和先增大后减小，C正确；
D．设A所受电场力大小为F，当A的加速度为零时，B的加速度大小为a，方向沿斜面向上，据牛顿第二定律对A、B分别有
联立解得
故B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为
D正确。
故选BCD。
13． B 2.0 2.5 小于
【详解】（1）[1]AD．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量砂和砂桶的质量，也不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，故AD错误；
B．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故B正确；
C．F是拉力传感器示数，与加速度a成严格线性关系，故C错误。
故选B。
（2）[2]相邻两计数点之间还有四个点未画出，可知相邻两计数点时间间隔为
根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
（3）[3]以小车为研究对象，根据牛顿第二定律可得
变形可得
根据图像斜率可知
解得
（4）[4]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
由于相同时间内砂桶通过的位移总是小车通过位移的两倍，可知砂桶的加速度是小车加速度的两倍，以砂桶和砂子为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可小车加速度大小总是小于重力加速度大小。
14． 猜想与假设 0.90N 0.3 1.20
【详解】（1）科学探究的七个环节依次是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作．同学们提出“滑动摩擦力大小可能与接触面间的压力有关”属于七个环节中的猜想与假设环节，所以是猜想与假设．
（2）木块A处于静止状态，合力为零，故受到的摩擦力与弹簧的拉力相等，故f=F=0.9N．
（3）通过描点做出Ff与压力Fn的关系图象如图所示：
（4）由记录的数据和图象可以看出，摩擦力与压力大小成正比，并且满足Ff=0.30FN，所以木块A与木板B之间的动摩擦因数为0.30；当放在木块A上的砝码重力G为3.00N，木块A对B的压力为FN=1N+3.00N=4N，因此木块A所受滑动摩擦力Ff=0.30FN=0.30×4N=1.20N．
15．（1）5m/s2；（2）60m；（3）
【详解】（1）无人机匀加速上升阶段
解得匀加速竖直向上起飞的加速度大小
（2）无人机刚失去升力时
之后还能继续上升的高度为
无人机离地面的最大高度为
（3）规定竖直向下为正方向，则
解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知
解得
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知
由牛顿定律可知
联立解得
（2）从施加F开始到B刚要离开C的过程中A上升的位移
17．（1）6m/s；（2）0.29s；（3）12N，0.375m
【详解】（1）A在传送带上加速过程，根据牛顿第二定律有
解得
若滑块在传送带上一直匀加速，有
解得
由此可知，滑块在传送带上一直匀加速，且达到传送带最右端、滑上木板时的速度为6m/s；
（2）A滑上B，对A，有
解得
对B，有
解得
A从B上滑落，有
解得
（3）当F作用于A上时，对A，有
t时刻AB共速，有
A恰好滑到B右端，有
解得
，，
AB共速后一起匀减速，有
解得
根据速度位移时间关系
解得
所以B向右运动的最大位移为