湖北省2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题

这是一份湖北省2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题，共18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．在物理学中以下叙述中正确的是（ ）
A．研究乒乓球在台上的运动轨迹时，乒乓球不能看作质点
B．在400米环形跑道上跑步，跑步800米的位移比跑步400米的位移大
C．童话龟兔赛跑整个过程中，乌龟的平均速度比兔子的平均速度要慢
D．人静止起跑匀加速加速到，汽车静止启动匀加速加速到，他们的加速度一样大
2．某物体做直线运动，它的图像如图所示，设向东为速度坐标轴的正方向。下列说法正确的是（ ）
A．前内物体的位移为0
B．前内物体的平均速度为
C．物体第内的位移为
D．物体第内与第内的加速度相同
3．两个共点力的夹角为，，合力为，则下列说法正确的是（ ）
A．若仅增大，则不可能增大
B．若仅增大，则一定增大
C．若仅减小，则的大小一定改变
D．可能大于和的代数和
4．如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度向右加速运动。货箱中石块的质量为，则关于石块的受力说法正确的是（ ）
A．石块受到周围其他石块的作用力方向水平向右，大于等于
B．石块受到周围其他石块的作用力方向斜向右上，大小大于
C．当加速度足够大，石块受到的合力可能为零
D．当加速度足够小，石块受到周围其他石块的作用力可能为零
5．在一次训练中，冰壶（可视为质点）以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，到达第四个矩形区域边缘的点时速度恰好为零。下列说法正确的是（ ）
A．冰壶通过每个区域的时间相同
B．冰壶到达各点的速率之比为
C．冰壶通过每一部分时，其速度变化量相同
D．冰壶从运动到全过程的平均速度等于点的瞬时速度
6．如图所示，左右相同的两木箱之间有一段光滑的轻绳，轻绳两端分别固定在箱子的A点和点，轻绳上有一个挂钩，挂钩下面挂了一物块。在采取以下措施时，两箱始终与地面保持相对静止，下列说法正确的是（ ）
A．保持两箱位置不动，仅将点移到位置时，地面给右箱的支持力变大
B．保持两箱位置不动，仅将点移到位置时，两箱对地面的摩擦力与原来相比均变小
C．仅将右侧箱右移一小段位置，细绳上的拉力和地面给两箱的摩擦力均变大
D．仅将右侧箱左移一小段位置，细绳上的拉力和两箱对地面的压力均变小
7．现有三个相同物块，质量大小均为m，B、C之间用弹簧连接竖直放置于地面上，待其稳定后，在B上轻放物块A，如图所示，从释放A到弹簧压缩至最低点的过程中，请问下列说法中正确的是（ ）
A．放置A的瞬间，B对A的支持力为
B．全过程中地面给C的支持力的最大值为
C．放置A的瞬间物块B的加速度为
D．当B的速度达到最大时，地面对C的支持力为
二、多选题
8．关于人推箱，下列说法不正确的是（ ）
A．人推箱不动，是因为人推箱子的力小于箱推人的力
B．人推箱不动，是因为人推箱的力小于箱受到地面的摩擦力
C．无论箱子如何运动，人推箱的力大小总是等于箱推人的力
D．人先对箱子产生力，箱子之后便会对人也产生力
9．在足够高的空中某点竖直上抛一物体，抛出后第内物体的位移大小为，设物体抛出时的速度方向为正方向，忽略空气阻力的影响，。则关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体的上升时间可能是
B．末的瞬时速度可能是
C．第内的平均速度一定是
D．内位移大小可能为
10．如图所示，物块A以水平向右的速度滑上长度为的水平传送带，物块与传送带之间的动摩擦因数，物体可视为质点，关于物块从滑上到滑离传送带整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当传送带以的速度顺时针转动时，物块到达右端所用的时间为；当传送带静止时，物块到达右端所用的时间为，则
B．当传送带以的速度逆时针转动时，物块到达右端所用的时间为；当传送带以的速度顺时针转动时，物块到达右端所用的时间为，则
C．当传送带以的速度顺时针转动时，物块到达右端所用的时间为；当传送带以的速度顺时针转动时，所用的时间为，则
D．当传送带以的速度顺时针转动时，物块到达右端所用的时间为；当传送带以的速度顺时针转动时，所用的时间为，则
三、实验题
11．“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示。按图设置好实验装置后，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码。
（1）图中木板右端被垫高，这样做的目的是 。
（2）某同学正确进行实验后，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为。从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。则在打下点迹3时，小车运动的速度 （结果保留3位有效数字），该小车的加速度 ；（结果保留3位有效数字）
（3）根据测量的实验数据作出物体的加速度和拉力图线即：图线，发现其不通过原点，请分析其主要原因是 ；
（4）在对上一问中的装置进行了调整后，图线能够通过原点。为得到更多的数据点，该同学不断改变钩码质量，发现随着增大，图像由直线逐渐变为一条弯曲的图线，如图所示。图线在末端弯曲的原因是 。
12．某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，他用一张印有小正方格的纸记录小球运动的轨迹，在方格纸上建立如图乙所示的坐标系，小正方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图乙中的所示，，（结果均保留三位有效数字）
（1）小球的初速度为 ；
（2）小球在点的瞬时速度为 ；
（3）小球抛出点的坐标是否为坐标原点 （是或否）；
（4）该同学做完实验后，提出几项减小实验误差的措施，其中正确的是 。
A．实验中应使斜槽轨道尽可能光滑
B．为使小球离开斜槽后能做平抛运动斜槽末端的切线必须水平
C．为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来
四、解答题
13．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当自由下落距离地面300米的距离时，打开降落伞，伞张开后运动员就以的加速度做匀减速运动，当速度达到时运动员开始做匀速运动，再经过后到达地面，问：（）
（1）运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少？
（2）运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演？
14．跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，在某次训练中，运动员从跳台A处沿水平方向以的初速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力（结果可用根号表示，，，）。求：
（1）运动员在空中飞行的时间t；
（2）运动员到B处着坡时的速度大小；
（3）运动员在空中离坡面的最大距离。

15．如图，长木板静止在光滑水平地面上，在长木板的左端放有一质量为大小可以忽略的物块，现对物块施加一水平向右的恒力，木块向右运动，木板上表面左右两边等长但动摩擦因数不同，左半边动摩擦因数为，右半边动摩擦因数，已知长木板长，质量，物块的质量，（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果可用分数表示，取）
（1）当木块滑到木板中点位置时所用时间；
（2）经过多长时间，物块与木板达到共速，以及时木块距离木板右端的距离；
（3）经过木板移动的距离。
参考答案：
1．D
【详解】A．研究乒乓球的运动轨迹时，其大小和形状对研究无影响，可看作质点，故A错误；
B．400米环形跑道，跑800米和跑400米都是会跑回起跑位置，位移都是零，故B错误；
C．童话中，乌龟与兔子同时起跑，最终乌龟先到兔子后到，根据平均速度定义
可知乌龟平均速度大于兔子，故C错误；
D．根据加速度的定义式
可知人和车的加速度都是，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．由图像可知，图线与时间轴围成的面积表示位移，则前内物体的位移为，故A错误；
B．由图像可知，前内物体的位移为，故平均速度为
故B错误；
C．由图像可知，物体第内的位移为，故C正确；
D．由图像可知，物体第内的加速度为，第内的加速度为，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】A.根据力的合成公式
若仅增大，减小，则不可能增大，故A正确；
B．若仅增大，则有会减小，故B错误；
C．若为钝角，如图所示
仅减小，则的大小可能不改变，故C错误；
D．由力的合成方法可知，两力合力的范围
故一定小于或等于和的代数和，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】AB．石块具有向右的加速度，由于重力方向竖直向下，则石块受到周围其他石块的作用力方向斜向右上方，大小为
A错误，B正确；
C．当加速度为零时，石块B受到重力和周围其他石块的作用力，两个力等大反向，此时合力才为零，C错误；
D．只有自由落体运动的状态下，石块B受到周围其他石块的作用力为零，D错误。
故选B。
5．D
【详解】AC．根据逆向思维，将冰壶看成逆过程由点做初速度为0的匀加速直线运动到点的过程，根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移所用时间之比为
可知冰壶通过每个区域的时间均不相同；根据
由于冰壶通过每一部分时所用时间不相等，则速度变化量不相同，故A错误，不符合题意要求；C错误，不符合题意要求；
B．根据逆向思维，将冰壶看成逆过程由点做初速度为0的匀加速直线运动到点的过程，根据位移速度公式
可得子弹到达各点的速率之比为
故B错误，不符合题意要求；
D．由于
根据匀变速直线运动中全过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知木块从运动到全过程的平均速度等于点的瞬时速度，故D正确，符合题意要求。
故选D。
6．C
【详解】AB．对挂钩Ｏ处受力分析，设物块的质量为m，如图所示
设绳子总长为L，两杆的距离为d，绳B端不动时，设AO、OB两段绳子张力的合力与绳子的夹角为θ，绳B端从B移到B2，、两段绳子张力的合力与绳子的夹角为α，则有
又有
可得
即B端从B移到B2或B1，绳子与杆的夹角不变，由力的平衡条件可得
可知绳子的张力不变，故地面给两箱的支持力和摩擦力均不变，故AB错误；
C．仅将右侧箱右移一小段位置，物体重力未变，但由于绳与竖直方向的夹角变大，故绳子的拉力
变大，根据平衡条件知地面对两箱的摩擦力均为
变大，故C正确；
D．仅将右侧箱左移一小段位置，物体重力未变，但由于绳与竖直方向的夹角变小，故绳子的拉力
变小，设木箱的质量为，根据平衡条件知地面对木箱的支持力为
均不变，根据牛顿第三定律知两箱对地面的压力均不变，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】C．放置A的瞬间，A、B视为一个整体，受到重力与弹簧弹力，重力大小，弹簧形变量未突变，故弹力仍为mg，根据牛顿第二定律，可得
解得
故C错误；
A．对A做受力分析可知，A受到重力和B对A的支持力，根据牛顿第二定律，可得
解得
故A错误；
D．当A、B作为一个整体下落时达到速度最大时，所受的合力为零，即此时弹簧弹力等于重力为，对C受力分析，有
根据牛顿第三定律可知此时C给地面的压力为3mg。故D正确；
B．由于惯性的影响，A、B还会继续下落，弹力还会继续增大，故C给地面的压力会超过3mg。故C错误。
故选D。
8．ABD
【详解】ABC．人推箱的力与箱推人的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律知，作用力与反作用力总是等大反向，与物体的运动状态无关，即不论车如何运动，人推箱的力大小总等于箱推人的力；人推箱不动，是因为人推箱的力大小小于车受到的最大静摩擦力，故A错误，符合题意，C正确，不符题意；
B．人推箱不动，此时箱子受到地面的静摩擦力，静摩擦力大小等于人推箱的力的大小，B错误，符合题意；
D．人推箱的力与箱推人的力是一对作用力与反作用力，同时产生，同时变化，同时消失，故D错误，符合题意。
故选ABD。
9．BD
【详解】AB．根据竖直上抛公式，选择第末为初状态，则在第内有
或
解得
或
则从第末上升到最高点速度变为0所用时间为
可得
或
可知上升时间为或，故A错误，B正确；
C．格局平均速度的公式
可知第内的平均速度或者，故C错误；
D．由A可知，第末的速度为
或
小球竖直上抛的初速度为
解得
或
根据竖直上抛公式
代入数据可得内位移为
或
故D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】A．由牛顿第二定律可得物块与传送带相对滑动时的加速度大小为
当物体以滑上去，如物体全程做匀减速运动，根据公式
可知传送带顺时针旋转最大速度为
逆时针任意速度均一致。
当物体以滑上去，如物体全程做加速运动，根据公式可知传送带顺时针旋转最小速度为
逆时针不可能全程加速。
当传送带以的速度顺时针转动时，物体全过程做匀减速运动，当传送带静止时，物体也是全过程做匀减速运动，故
故A错误；
B．当传送带以的速度逆时针转动时，物体全过程做匀减速运动，当传送带以的速度顺时针转动时，物体也是全过程做匀减速运动，故
故B正确；
C．当传送带以的速度顺时针转动时，物体全过程做匀减速运动，当传送带以的速度顺时针转动时，物体先做匀加速运动后做匀速运动，故
故C错误；
D．当传送带以的速度顺时针转动时，物体全过程做匀加速运动，当传送带以的速度顺时针转动时，物体全过程做匀加速运动
故D正确。
故选BD。
11． 补偿阻力 0.450 0.188 平衡摩擦力过度 砝码质量未远小于小车质量
【详解】（1）[1]图中木板右端被垫高，这样做的目的是为了消除摩擦力对小车的影响，即补偿阻力；
（2）[2]匀变速直线运动中，某段时间内的中间时刻速度等于平均速度，所以
保留三位有效数字，故为；
[3]根据逐差法求解加速度
保留三位有效数字，故为；
（3）[4]在开始阶段，拉力为零时，加速度不为零，说明合外力不为0，即平衡摩擦力过度。
（4）[5]对钩码，根据牛顿第二定律得
对小车由牛顿第二定律得
解得
，
开始时，砝码质量远小于小车质量，绳上拉力图像为直线；当砝码质量不再远小于小车质量时，所以图线在末端弯曲的原因是所挂钩码的总质量太大。
12． 1.20 1.50 否 BC/CB
【详解】（1）[1]取三点分析，水平位移间隔均为，所以小球从点到点，从点到点所用的时间相同，设时间为，在竖直方向上有
解得
水平方向上，则有
解得
（2）[2]小球在点时竖直方向上的速度为
所以小球在点的瞬时速度为
（3）[3]设从抛出点到点的时间为，则
解得
所以小球抛出点的横坐标为
纵坐标为
小球抛出点的坐标故不是坐标原点。
（4）AB．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度，且只受重力作用，所以斜槽轨道末端切线必须要水平，至于是否光滑没有影响，只要能抛出就行，故A错误，B正确；
C．为使小球每次运动的轨迹相同，则要确保小球有相同的水平初速度，所以要求小球每次应从同一位置无初速度释放，故C正确；
D．为比较准确地描出小球的运动轨迹，应用平滑的曲线将点连接起来，偏差太大的点舍去，从而能减小实验误差，故D错误。
故选BC。
13．（1）70m/s；（2）545m
【详解】（1）运动员落地前做匀速运动，根据题意可知运动员匀速运动的位移为
所以运动员匀减速运动的位移为
设运动员打开降落伞时的瞬时速度为，根据运动学公式可得
解得
（2）运动员自由落体的下落位移为
故运动员离开飞机时距地面高度为
14．（1）1.5s；（2）；（3）2.25m
【详解】（1）运动员做平抛运动，设着陆时间为t，则有
由图可知，运动员着陆时
可解得
（2）运动员着陆时
所以
（3）取沿斜坡向下方向（x方向）与垂直于斜坡向上方向（y方向）分析运动员的运动，则在垂直于斜坡方向上
当时，运动员在空中离坡面的距离最大，则有
15．（1）2s；（2）0.5s，；（3）
【详解】（1）由题干可知，物块在长木板左端运动时，木板所受的摩檫力为
此时木板的加速度为
木块所受的合力为
木块的加速度为
设所用时间为，木块滑到木板中点位置位移关系有
解得时间
（2）当物体滑上木板右边时木板所受的摩擦力为
木板此时的加速度为
此时物块的加速度为
木板和物块达到共速的时间
木板和物块达到共速时的速度
在两者达到共速前木板和木块的相对位移
达到共速后木块和木板不再发生相对滑动，故后木块距离木板右端的距离为
（3）木板在第一段加速阶段所走的距离为
木板在第二段加速达到共速所走的距离为
剩余时间为
木板与木块共速后一起加速运动的加速度
木板第三段加速运动的距离
所以后木板的移动距离