甘肃省靖远县第二中学2023-2024学年高一上学期12月期末考试物理试题

这是一份甘肃省靖远县第二中学2023-2024学年高一上学期12月期末考试物理试题，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
考试范围：必修第一册
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 伽利略对运动的研究，建立了许多用于描述运动的基本概念，下列概念不是伽利略首先建立起来的是（ ）
A. 平均速度B. 瞬时速度C. 加速度D. 时间
【答案】D
【解析】
【详解】伽利略首先建立的概念有平均速度，瞬时速度和加速度，时间不是他首先建立的概念，故ABC错误，D正确。
故选D。
2. 画家李可染的国画《斗牛图》如图所示，图中两头牛头抵头斗架。若左边的牛对右边的牛的力用F表示，右边的牛对左边的牛的力用表示，并且左边的牛不敌右边的牛在不断后退，则（ ）
A. B. 先于F产生
C. F和大小相等D. F和的作用可相互抵消
【答案】C
【解析】
【详解】力F和分别是作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，同时产生，同时变化，作用在不同的牛身上，不可相互抵消。
故选C。
3. 如图，某救援队驾驶冲锋舟由A出发，历时t到B处参加救援。已知冲锋舟运动轨迹（实线）长为s，A、B两点间直线距离为l，则（ ）更多课件教案等低价滋源(一定远低于各大平台价格)请 家 威杏 MXSJ663
A. 冲锋舟发生的位移大小为l，方向由A指向B
B. 冲锋舟通过的路程为s，方向由A指向B
C. 冲锋舟的平均速度大小为
D. 冲锋舟的平均速率为
【答案】A
【解析】
【详解】A．位移是矢量，是由物体的初位置指向末位置的有向线段，A项正确；
B．路程是标量，无方向，B项错误；
C．平均速度是矢量，大小等于位移与时间之比，C项错误；
D．平均速率等于路程与时间之比，D项错误。
故选A。
4. 在学校秋季运动会上，小虎同学以背越式成功地跳过了1.82m的高度，若空气阻力可忽略，则下列说法正确的是（ ）
A. 起跳时地面对小虎支持力大于他对地面的压力
B. 小虎在上升过程中处于超重状态
C. 小虎在下降过程中处于失重状态
D. 小虎跳过最高点后，依靠惯性下落
【答案】C
【解析】
【详解】A．在小虎起跳时，地面对小虎的支持力与小虎对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，故A错误；
BC．小虎在空中运动时，无论是上升过程还是下降过程，其加速度均向下，小虎均处于失重状态，故B错误，C正确；
D．小虎到达最高点时，惯性使小虎静止在空中，而重力使小虎产生向下的加速度，重力是小虎下落的原因，故D错误。
故选C。
5. 甲、乙两游艇由同一位置同时出发，沿长直河道同向航行，运动的x—t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. t1时刻，甲、乙的速度相等
B. t1时刻，乙追上甲
C. 在0~t1时间内甲、乙的瞬时速度不可能相等
D. 在0~t1时间内甲、乙平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在x-t图像中，图像切线的斜率表示速度，在t1时刻，甲的速度大于乙的速度，甲追上乙，A、B项错误；
C．0~t1时间内存在某个时刻，两图像斜率相同，乙的速度等于甲的速度，C项错误；
D．0~t1时间内，二者位移相等，时间相同，平均速度相等，D项正确
故选D。
6. 某运输机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1521m后起飞离地，离地时速度达到78m/s。若运输机起飞过程做匀加速直线运动，则运输机在起飞前最后1s内的位移为（ ）
A. 77mB. 87mC. 97mD. 107m
【答案】A
【解析】
【详解】设运输机滑行的加速度为a，由
解得
滑行的时间
滑行的最后1s内的位移
故选A。
7. 假设某次表演中，一个热气球吊着一重物，以5m/s的速度匀速上升，某时刻绳子突然断裂，忽略空气阻力对重物的影响，取重力加速度。则绳子断裂瞬间重物速度的大小v和加速度的大小a分别为（ ）

A. v＝0，a＝0B. v＝0，
C. v＝5m/s，a＝0D. v＝5m/s，
【答案】D
【解析】
【详解】在绳子突然断开的瞬间，由于惯性，重物要保持原来向上的运动状态，此时重物的速度大小仍为v＝5m/s。绳子突然断开的瞬间，绳的拉力消失，重物只受重力作用，故其加速度大小等于重力加速度大小，即
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图，小球a自地面高h处做自由落体运动，同时位于小球a正下方的小球b自地面以初速度v0竖直上抛，b球上升到最高点时恰与a球相遇，a、b均可视为质点，则（ ）
A. a、b两球经过时间相遇
B. a、b两球相遇点距地面高度为
C. a、b两球在相遇过程中速度变化量的大小不相等
D. a、b两球在相遇过程中速度变化量的方向不相同
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．设两者经过时间t相遇，对小球a，有
h1=gt2
对小球b，有
h2=v0t-gt2
且h1+h2=h，联立解得
故AB项正确；
CD．两球在相遇过程中，均做加速度为g的匀变速运动，速度变化量的大小和方向均相同，故CD项错误。
故选AB。
9. 如图，一轻质圆环套在粗糙的水平横杆上（圆环直径略大于横杆的直径），下端用轻绳悬挂物体。用水平向右的力F缓慢将物体由A拉到B，轻质圆环始终保持静止，下列说法正确的是（ ）

A. 杆对环的支持力增大B. 环对杆的摩擦力增大
C. 杆对环的作用力不变D. 力F和绳子拉力的合力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．设轻绳与竖直方向的夹角为，物体的重力为G，将物体缓慢由A拉到B，水平力
增大，绳子的拉力
增大。对环和物体组成的整体分析，知杆对环的支持力
N＝G
保持不变，A项错误；
B．杆对环的摩擦力
f＝F
增大，由牛顿第三定律，可知环对杆的摩擦力增大，B项正确；
C．杆对环的作用力大小与绳子的拉力大小T相等，C项错误；
D．力F和绳子拉力的合力大小等于重力G的大小，D项正确。
故选BD。
10. 如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中A、B两球通过轻质弹簧相连，图乙中A、B两球通过轻质直杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g。则在突然撤去挡板的瞬间（ ）
A. 图甲中两小球的加速度大小均为
B. 图甲中A球的加速度为0，B球的加速度大小是
C. 图乙中两小球的加速度大小均为
D. 图乙中A球加速度为0，B球的加速度大小是
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．图甲中撤去挡板前，弹簧对B球的弹力大小为
图甲中因弹簧弹力不能突变，所以撤去挡板瞬间，A球所受合力仍为零，加速度为零；根据牛顿第二定律可知，B球的加速度大小为
故A错误，B正确；
CD．图乙中撤去挡板的瞬间，以A、B两球及直杆整体，据牛顿第二定律可知，加速度大小为
可知图乙中两小球的加速度大小均为，故C正确，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题 共57分）
三、实验探究题：本题共2小题，共15分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。
11. 某实验小组利用长木板、实验小车、打点计时器及砂桶等实验装置来探究质量一定时，物体的加速度与细绳拉力之间的关系，已知所用交流电源的频率为50Hz。
（1）实验时，某同学由于疏忽，将木板置于水平桌面上后，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图像可能是图甲中的图线______（选填“A”“B”或“C”）。
（2）某次实验得到的一段纸带如图乙所示，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个计时点没有画出。由此可求得小车在打下计数点3时的速度大小为______m/s；根据这一段纸带，可求得小车的加速度大小为______。（结果均保留2位有效数字）
【答案】 ①. C ②. 0.31 ③. 0.49
【解析】
【详解】（1）[1]如果实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则当F达到一定值时，小车才有加速度，故他得到的a－F图像可能是图甲中的图线C。
（2）[2][3]小车在打下计数点3时的速度
由纸带上数据可知
根据，得
12. 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将方格纸贴在水平桌面上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端位于P点时，橡皮筋处于原长，如图所示，图中小方格的边长表示1N。
（1）用一只弹簧测力计将橡皮筋从P点拉至O点，读出弹簧测力计的示数并作出该力F的图示，如图所示，则F＝______N。（结果保留2位有效数字）
（2）撤去拉力F，橡皮筋回到P点。现用两只弹簧测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点，拉力、的大小和方向如图所示，则______N，______N。（结果均保留2位有效数字）
（3）作出、的图示，按力的平行四边形定则作出、的合力。（ ）
（4）比较F和，若发现在______的范围内，F和大小相等，方向相同，则该实验验证了力的平行四边形定则。
【答案】 ①. 4.0 ②. 1.8 ③. 4.5 ④. ⑤. 误差允许
【解析】
【详解】（1）[1]由F的长度和小方格的边长可知
F＝4.0N
（2）[2][3]根据题图中、的长度和小方格的边长可得
，
（3）[4]作图如下
（4）[5]比较F和，若发现在误差允许的范围内，F和大小相等，方向相同，则该实验验证了力的平行四边形定则。
四、计算题：本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图，固定在水平面上的两斜面长均为L=2.4m，斜面顶端相连。物体A和物体B分别放在两斜面上，用不可伸长的柔软细线跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮连接A、B，细线与两斜面均平行，用手固定A保持静止，此时细线刚好拉直，A到斜面底端固定挡板的距离l=1.6m，B静止在另一斜面的底端。松手后，A经过t=1s与挡板相碰并锁定，最终B恰好到达斜面顶端。物体A、B均可视为质点。求∶
（1）A刚锁定时，物体B的速度大小；
（2）A锁定前后，B沿斜面向上运动的加速度大小之比。
【答案】（1）3.2 m/s；（2）1∶2
【解析】
【详解】（1）设松手后A、B沿斜面运动的加速度大小为a1，A锁定时，物体B的速度大小为v，分析A的运动情况，有
l=a1t2
解得
a1=3.2m/s2
根据速度公式可知
v=a1t=3.2m/s
（2）设A锁定后，B沿斜面运动加速度大小为a2，根据匀变速直线运动规律有
v2=2a2x
并且
x=L-l
解得
a2=6.4m/s2
所以在A锁定前后，B的加速度大小之比为
a1∶a2=1∶2
14. 如图，V形对接的斜面P、Q固定在水平面上，两斜面与水平面的夹角均为，其中斜面P粗糙、斜面Q光滑。两个质量均为m的滑块a、b用轻质杆连接（杆与滑块可以自由转动），静止在P、Q上，轻杆垂直于斜面P。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。求：
（1）轻杆的弹力大小。
（2）a与P间动摩擦因数的最小值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设轻杆的弹力大小为N，a、b的受力情况如图所示
由几何知识可知，b受到的三个力相互间夹角均为120°，根据共点力平衡条件可知，、、三个力大小相等，即
（2）设a与P间的动摩擦因数的最小值为，根据力的平衡，在垂直斜面方向有
在平行斜面方向有
并且
，
联立解得
15. 如图所示，小木块A位于长木板B的最左端，B放在光滑水平面上，开始时A、B均静止。现用水平恒力F＝10N拉动A向右运动，已知A、B间的动摩擦因数，B的长度L＝1.0m，A的质量，B的质量，取重力加速度，求：
（1）A在B上滑动的过程中，A和B的加速度大小和。
（2）A被拉到长木板B的最右端时，木块A和木板B相对水平面的位移大小和。
【答案】（1），；（2）2m，1m
【解析】
【详解】（1）对A受力分析可知，A在水平方向受拉力和摩擦力的作用，由牛顿第二定律可知
代入数据解得
长木板B在水平方向只受摩擦力作用，由牛顿第二定律可知
解得
（2）小木块A到达长木板B的最右端时，有
代入数据解得
则A相对水平面的位移大小
B相对水平面的位移大小