江西省赣州市2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题（Word版附解析）

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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. 下列均为国际单位制中基本单位的是（ ）
A. m/s2 km/h2B. m kgC. m/s gD. kg/m3 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】m、kg属于国际单位制中的基本单位，m/s2、m/s、kg/m3属于国际单位制中的导出单位，km/h2、g不属于国际单位制中的单位。
故选B。
2. 我市某校举行秋季运动会，在定点投篮比赛项目中，篮球离手后在空中上升阶段的运动轨迹如选项中的虚线所示，忽略空气阻力，则篮球所受合力F的示意图正确的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体做曲线运动，其轨迹在速度方向与合外力之间，且合外力指向轨迹的凹侧。
故选D。
3. 顶缸是我国的传统杂技项目，杂技演员具有高超的技术。下图为杂技演员在做顶缸表演，则（ ）
A. 头对缸的弹力是由于缸发生了形变
B. 头对缸的支持力与缸的重力是一对作用力与反作用力
C. 若头顶着缸一起沿水平方向做匀速直线运动，则头对缸的作用力方向竖直向上
D. 若头顶着缸一起沿水平方向做加速直线运动，则头对缸的作用力方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】A．头对缸的弹力是由于头发生了形变，故A错误；
B．头对缸的支持力与缸的重力是一对平衡力，故B错误；
C．若头顶着缸一起沿水平方向做匀速直线运动，根据受力平衡可知，头对缸的作用力方向竖直向上，故C正确；
D．若头顶着缸一起沿水平方向做加速直线运动，头对缸有竖直向上的分力与缸的重力平衡，头对缸有水平方向的分力提供缸的加速度，则头对缸的作用力方向应斜向上，故D错误。
故选C。
4. 如图小张同学拿着一把长50cm的直尺测量小智同学的反应时间，小智把手放在0刻度线处准备抓尺，小张松手后，小智迅速抓住直尺，其抓住直尺位置的刻度值约为5cm，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 小智同学的反应时间约为0.1s
B. 小智同学的反应时间约为0.2s
C. 小智同学抓住直尺前瞬间，直尺的速度约为2m/s
D. 如果把直尺上的长度刻度直接标注为反应时间刻度，则该时间刻度是均匀的
【答案】A
【解析】
【详解】根据
可得
可知小智同学的反应时间约为
小智同学抓住直尺前瞬间，直尺的速度约为
由于反应时间与下落高度不是线性关系，如果把直尺上的长度刻度直接标注为反应时间刻度，则该时间刻度是不均匀的。
故选A。
5. 如图国产某品牌汽车装备了AEB（自动紧急刹车）系统，它以50Hz的频率监视前方的交通状况。当车速且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动自动刹车，若加速度大小约为，要使汽车避免与障碍物相。则AEB系统设置的安全距离约为（ ）
A. 10mB. 16mC. 40mD. 5m
【答案】A
【解析】
【详解】当速度最大时，即初速度为10m/s，且减速为零时所走的距离为AEB系统所设置的安全距离，有
解得
故选A。
6. 一个小球做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，下列能正确表示小球在空中运动的速度、加速度随时间变化的图像是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．竖直上抛运动是加速度不变的匀变速直线运动，先是竖直向上的减速后是竖直向下的加速，其速度时间图像是一条倾斜的直线，故AB错误；
CD．竖直上抛运动的加速度不变，取竖直向上为正方向，所以竖直上抛运动的加速度为负，故C错误，D正确。
故选D。
7. 2023年11月我市迎来脐橙大丰收，果农用自制的箩筐将脐橙运下山，一根轻质棕绳两端对称的系在圆形箩筐的上边缘，现单手作用于绳中点O，竖直向上提起一筐质量为18kg的脐橙（含筐）保持静止状态，此时绳与竖直方向的夹角均为60°，如图所示，重力加速度g取10m/s2。则轻质棕绳所受的拉力大小为（ ）
A. 140NB. 160NC. 180ND. 200N
【答案】C
【解析】
【详解】根据受力平衡可得
可得轻质棕绳所受的拉力大小为
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图，有一滑板爱好者从距离B高为0.8m的A点水平飞出，恰好能从C点切入倾角的斜面，不计空气阻力，则滑板爱好者（ ）
A. 在空中运动的时间为0.4s
B. 在A点的初速度大小为5m/s
C. 水平位移BC大小为1.6m
D. 在C点的速度大小为m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A．滑板爱好者在空中做平抛运动，竖直方向有
可得在空中运动的时间为
故A正确；
BCD．滑板爱好者在C点的竖直分速度为
则有
可得在A点的初速度大小为
水平位移BC大小为
在C点的速度大小为
故C正确，BD错误。
故选AC。
9. 如图所示，质量为M的木板静止在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块（可视为质点）以初速度v0从木板的左端向右滑上木板，恰好没有从板上掉下来，已知mA. 木板始终受到向右的摩擦力
B. 滑块的位移小于木板的位移
C. 滑块加速度小于木板的加速度
D. 木板的长度一定大于木板的位移
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在滑块与木板发生相对滑动的过程中，滑块相对于木板向右滑动，木板对滑块有向左的滑动摩擦力，根据牛顿第三定律可知，木板始终受到滑块向右的滑动摩擦力作用，故A正确；
B．在滑块与木板发生相对滑动的过程中，滑块的速度大于木板的速度，可知，滑块的位移大于木板的位移，故B错误；
C．根据上述，滑块与木板所受外力的合力大小均等于两者之间的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有
，
解得
，
由于
m则有
即块的加速度大于木板的加速度，故C错误；
D．由于滑块恰好没有从板上掉下来，表明滑块运动到木板右端时，两者速度恰好相等，令此时速度为，经历时间为，则滑块的位移为
木板位移
木板长度等于两者的相对位移大小，则有
由于
可知
即木板的长度一定大于木板的位移，故D正确。
故选AD。
10. 如图质量分别为m和M的工件甲、乙通过轻质弹相连静放于水平地面上，当将另一质量为m的小工件丙轻放在甲上面的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 丙处于超重状态
B. 丙处于完全失重状态
C. 乙对地面的压力大小为（M+m）g
D. 丙对甲的压力大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．放小工件丙之前，对甲受力分析
将小工件丙轻放在甲上面的瞬间，弹簧的弹力不变，对甲和丙组成的系统受力分析，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹力
合外力竖直向下，根据牛顿第二定律
解得
加速度竖直向下，故丙处于失重，又因为
故丙不是完全失重，故AB错误；
C．对乙进行受力分析，乙受到竖直向下的重力、竖直向下弹簧的弹力和竖直向上的地面的支持力，处于平衡状态
根据牛顿第三定律，乙对地面的压力与地面对乙的支持力等大反向
故C正确；
D．对丙进行受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上甲的支持力，加速向下
解得
根据牛顿第三定律，甲对丙的支持力等于丙对甲的压力，故D正确。
故选CD。
三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。
11. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车左端。如图甲所示，实验时保持桌面水平，用手轻推小车，在小车减速运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的5个水滴的位置，已知相邻两滴水时间间隔为0.5s。
（1）由图乙可知，那么小车桌面上___________（选填“从右向左”或“从左向右”）运动。
（2）根据图乙的数据，计算出小车运动到图乙中A点时的速度大小为___________m/s，加速度大小为___________m/s2。（结果均保留2位有效数字）
【答案】 ①. 从右向左 ②. 0.28 ③. 0.066
【解析】
【详解】（1）[1]由于小车做减速运动，在相同时间内通过的位移越来越小，由图乙可知，那么小车在桌面上从右向左运动。
（2）[2]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，则小车运动到图乙中A点时的速度大小为
[3]根据逐差法可得，加速度大小为
12. 为了探究物体质量一定时“加速度与合外力的关系”，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，一轻绳一端连接力传感器，另一端绕过两轻质滑轮与砂桶相连，不计轻绳和滑轮间的摩擦，力传感器可测出轻绳拉力F的大小。测得光电门1、2间的距离是L，遮光片的宽度为d。
（1）以下说法正确的是__________。
A．力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力
B．每次改变砂桶和砂的总质量时，都需要重新进行阻力补偿
C．因为实验装置采用了力传感器，所以不需要进行阻力补偿
（2）本实验装置___________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量。
（3）甲同学根据实验数据作出加速度a与力F的关系图像如图2所示，图线不过原点的原因是__________。
A．砂和砂桶的质量没有远小于小车质量
B．阻力补偿时木板倾角过大
C．阻力补偿时木板倾角过小或未进行阻力补偿
（4）某次实验测得小车通过光电门1、2时的挡光时间分别为t1和t2，计算出小车的加速度________（用所测物理量符号表示）。
（5）乙同学重新进行该实验，画出图线如图3所示，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量M等于____________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. A ②. 不需要 ③. C ④. ⑤. D
【解析】
【详解】（1）[1]
A．由于砂和砂桶有向下的加速度，可知砂和砂桶的合力向下，则力传感器示数小于绳下端所挂砂和砂桶的总重力，故A正确；
BC．实验装置采用了力传感器，但仍需要进行阻力补偿，根据
可得
可知每次改变砂桶和砂的总质量时，不需要重新进行阻力补偿，故BC错误；
故选A。
（2）[2]由于细线拉力可以通过力传感器测得，所以本实验装置不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量。
（3）[3]甲同学根据实验数据作出加速度a与力F的关系图像如图2所示，由图像可知，当力F达到一定数值时，小车才开始有加速度，可知图线不过原点的原因是阻力补偿时木板倾角过小或未进行阻力补偿。
故选C。
（4）[4]某次实验测得小车通过光电门1、2时的挡光时间分别为t1和t2，则小车通过光电门1、2时的速度分别为
，
根据运动学公式可得
联立可得小车的加速度为
（5）[5]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可得图像的斜率为
则小车的质量为
由于采用不同的标度，图线与横坐标的夹角不同，所以不能用表示图线的斜率。
故选D。
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 擦黑板是同学们经常要做的劳动，已知黑板擦的质量为m。用水平力F将黑板擦压在竖直的黑板面上，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则
（1）当F=4mg时，黑板擦保持静止，求黑板擦受到的摩擦力大小；
（2）当F=2mg时，黑板擦恰能保持静止，求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ；
（3）当F=0.5mg时，求黑板擦受到的摩擦力大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当F=4mg时，黑板擦保持静止，根据受力平衡可知黑板擦受到的摩擦力大小
（2）当F=2mg时，黑板擦恰能保持静止，根据受力平衡可知黑板擦受到的摩擦力大小
又
联立解得求黑板擦与黑板间的动摩擦因数为
（3）当F=0.5mg时，黑板擦相对于黑板面向下运动，黑板擦受到的滑动摩擦力大小为
14. 滑草是一项游乐项目，如甲图中的游客坐上滑草盆沿倾斜滑道下滑，就可以感受到动感和刺激。若将滑道简化为斜面AB和水平面BC两部分，斜面AB与水平面的夹角为θ=37°，AB长度为81m，如图乙所示。游客经过两滑道AB与BC连接处前后速率不变。已知滑草盆与滑道间的动摩擦因数为0.5，sin37°=0.6，cs37°=0.8.不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）游客在AB段的加速度大小以及到达B点的速度大小；
（2）水平滑道BC至少要多长。
【答案】（1）18m/s；（2）32.4m
【解析】
【详解】（1）游客在AB段由牛顿第二定律可得
解得
AB段由得
（2）在水平滑道BC上由牛顿第二定律可得
解得
由得
15. 强行超车是交通安全的极大隐患之一。下图为路段限速54km/h的平直道路，现有甲、乙、丙3辆小车身长均为5m，都以36km/h的速度行驶，甲车车头距乙车车尾10m，甲车司机鸣笛并打左转灯后越过黄色虚线进行超车，超车时甲车一直做匀加速运动，当速度刚好达到54km/h时恰好完成超车，且甲车车尾距乙车车头仍有10m，此过程乙、丙车车速不变。（不考虑甲车变道时间及车的宽度，且超车过程近似看成直线运动）求：
（1）甲车超车的时间和加速度大小；
（2）甲车开始超车时，甲、丙两车至少要有多大的安全距离。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意小车身长均为
甲车车头距乙车车尾10m，超车后且甲车车尾距乙车车头仍有10m，设为，设甲经过t1时间完成超车，根据位移关系及速度关系可得
其中
联立解得
（2）设甲开始超车后经过时间t1甲、丙两车头恰相遇，此时甲、丙两车有最小的安全距离，根据位移关系可得
解得