79，湖北省荆门市2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题

这是一份79，湖北省荆门市2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题，共17页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，5小时都指时间间隔， 如图所示，物体A质量为0等内容，欢迎下载使用。
物理
全卷满分100分。考试用时90分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. “析万物之理，判天地之美”，了解物理规律发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法中符合事实的是（ ）
A. 亚里士多德指出力是改变物体运动状态的原因
B. 牛顿第一定律和牛顿第二定律都可通过实验直接检验
C. 伽利略通过实验证明了重的物体比轻的物体下落得快
D. 牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上总结得出了牛顿第一定律
【答案】D
【解析】
【详解】A．亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，故A错误；
B．牛顿第一定律不可能通过实验直接检验，牛顿第二定律可通过实验直接检验，故B错误；
C．伽利略通过实验证明了忽略空气阻力的情况下，轻、重物体下落一样快，故C错误；
D．牛顿在伽利略和笛卡儿研究的基础上总结得出了牛顿第一定律，故D正确。
故选D。
2. 北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，向距离地面高度约为400km的空间站飞奔而去。17时46分，神舟十七号载人飞您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 免费下载 船成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。根据以上材料，下列说法正确的是（ ）
A. 11时14分和6.5小时都指时间间隔
B. 载人飞船与空间站对接后绕地球运动一周，平均速率不为零
C. 载人飞船从发射到与空间站对接，运动的路程为400km
D. 研究载人飞船与空间站交会对接的整个过程，可以将载人飞船看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．11时14分是指时刻，6.5小时指时间间隔，故A错误；
B．平均速率为路程和时间的比值，载人飞船与空间站对接后绕地球运动一周，路程不为零，所以平均速率不为零，故B正确；
C．载人飞船从发射到与空间站对接，运动轨迹为曲线，运动的路程大于400km，故C错误；
D．研究载人飞船与空间站交会对接的整个过程，因为载人飞船的形状大小对问题研究的影响不能忽略，所以不可以将载人飞船看成质点，故D错误。
故选B
3. 如图所示，水平面内圆盘以角速度绕中心轴匀速转动，在圆盘上放置材料相同、质量均为m的小物块P、Q，两物块随圆盘一起转动，到中心轴的距离分别为r和2r。下列说法正确的是（ ）
A. 物块P在运动的过程中，所受到的合力不变
B. 物块Q的线速度大小是物块P的线速度大小的2倍
C. 物块P和Q受到的摩擦力大小相同
D. 物块Q在运动的过程中，摩擦力沿水平面与其运动方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A．物块P在运动的过程中，所受到的合力大小不变，方向时刻发生变化，故A错误；
B．小物块P、Q的角速度相等，根据
可知物块Q的线速度大小是物块P的线速度大小的2倍，故B正确；
C．根据
，
可知物块Q受到的摩擦力大小是物块P受到的摩擦力大小的2倍，故C错误；
D．物块Q在运动的过程中，摩擦力提供向心力，则摩擦力方向总是指向圆心，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，在抗洪抢险应急救援中，直升机在水平面内向右匀加速直线飞行，同时被救助者随着竖直钢丝绳的收缩匀速上升，则被救助者的实际运动轨迹为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】被救助者的实际运动为水平向右的匀加速直线运动和竖直向上的匀速直线运动的合运动，所以被救助者的实际运动轨迹为一条开口向右的抛物线。
故选A。
5. 如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面向左做匀减速直线运动，其加速度大小为a，重力加速度为g，对于货箱中质量为m的石块A，下列说法正确的是（ ）
A. 石块A所受所有外力的合力大小为0
B. 周围石块对石块A作用力的合力方向水平向右
C. 周围石块对石块A作用力的合力大小为
D. 加速度a增大时，周围石块对石块A作用力的合力增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律可知，石块A所受所有外力的合力大小为
故A错误；
BCD．以石块A为对象，周围石块对石块A作用力的合力的竖直分力为
周围石块对石块A作用力的合力的水平分力为
则周围石块对石块A作用力的合力大小为
可知周围石块对石块A作用力的合力方向斜向上偏右；加速度a增大时，周围石块对石块A作用力的合力增大，故BC错误，D正确。
故选D。
6. 为保证安全，学校门口常常安装有减速带，一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，接近减速带时开始减速，减至18km/h后匀速通过减速带，之后再加速到原来的速度，这一过程中汽车v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车减速阶段的加速度为2.5m/s2
B. 5~7s内汽车的平均速度为27m/s
C. 汽车开始减速时与减速带的距离为54m
D. 如果保持原来的速度匀速通过这段距离，将会少用2.5s
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知汽车初速度大小
2s时的速度
则汽车减速阶段的加速度
故A错误；
B．v-t图像与坐标轴所围面积表示物体的位移，所以0~2s内汽车的位移
则0~2s内汽车的平均速度为平均速度为
故B错误；
C．汽车开始减速时与减速带的距离为
故C错误；
D．由图可知汽车0~7s内的位移
如果保持原速匀速通过这段距离，所用时间
所以如果保持原速匀速通过这段距离，将会少用
故D正确。
故选D。
7. 如图所示，物体A质量为0.5kg，物体B质量为1.5kg，它们之间有一轻弹簧与之拴接，劲度系数k=80N/m，把物体A和天花板用轻绳连接，A、B均静止时弹簧的形变量为10cm，g=10N/kg，则下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳中拉力大小为3N
B. 地面对物体B的支持力大小为15N
C. 在剪断轻绳瞬间，物体A的加速度大小为26m/s2
D. 在剪断轻绳瞬间，物体B对地面的压力变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．弹簧弹力大小为
可知弹簧对A的弹力方向向下，弹簧处于伸长状态；以A 为对象，根据受力平衡可得
以B为对象，根据受力平衡可得
故AB错误；
CD．在剪断轻绳瞬间，弹簧弹力保持不变，物体B受力不变，则物体B对地面的压力不变；以A为对象，根据牛顿第二定律可得
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，两个小球a、b通过长为l的轻绳连接，现用手拿着上端的小球a由静止释放两球，释放时小球a距离地面的高度为h，两个小球相继落地的时间间隔为Δt，两个小球落地后不再反弹，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A. 小球a落地速度比小球b落地速度小
B. 两个小球从释放至最后都落地的过程中，轻绳的拉力一直为零
C. 若增大h，则两个小球相继落地的时间间隔Δt变小
D. 若增大h，则两个小球相继落地的时间间隔Δt变大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．b落地前，以a、b为整体，可知整体做自由落体运动，轻绳的拉力为0；b落地后，绳子松弛，轻绳的拉力仍为0，继续a做自由落体运动，则有
，
可知小球a落地速度比小球b落地速度大，故A错误，B正确；
CD．若增大h，则小球b落地时，小球a的速度越大，则根据匀变速直线运动规律有
可知，两个小球相继落地的时间间隔一定变小，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，在荆门市第十一届中学生运动会篮球赛中，某运动员跳起投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，已知投球点和篮筐正好在同一水平面上，投球点到篮筐距离为10m，篮球可看成质点，不考虑空气阻力，g=10m/s2，则（ ）
A. 篮球抛出时的速度大小为10m/s
B. 篮球在空中运动时间约为2s
C. 篮球上升至最高点时速度为0
D. 从篮球出手至准确落入篮筐的过程中，篮球速度变化量的方向竖直向下
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．设篮球抛出时的速度大小为，篮球在空中运动时间为，根据对称性可得
，
解得
，
故A正确，B错误；
C．篮球上升至最高点时，竖直分速度0，水平分速度不为0，故C错误；
D．根据
可知从篮球出手至准确落入篮筐的过程中，篮球速度变化量的方向竖直向下，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在水平面上，与水平面间的动摩擦因数均为，两物体的质量，。从开始，推力和拉力分别作用于A、B上，、随时间的变化规律为：，，。下列说法正确的是（ ）
A. 时，A、B两个物体之间弹力大小为
B. 时，B物体的加速度大小为
C. 时物体A的速度为
D. 时物体B的速度为
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．A、B分离前，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
时，以B为对象，根据牛顿第二定律可得
且
联立解得
故A正确；
B．设A、B经过时间分离，此时A、B的加速度仍为，A、B间的弹力为0；以B为对象，根据牛顿第二定律可得
解得
故B正确；
CD．内A、B一起做匀加速直线运动，时，A、B的速度为
后，A、B分离，以A 为对象，根据牛顿第二定律可得
可知内A的速度变化量为
可知时物体A的速度为
以B为对象，根据牛顿第二定律可得
可知内B的速度变化量为
可知时物体B的速度为
故C正确，D错误。
故选ABC。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某物理学习小组的同学利用如图（a）所示的实验装置来探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验。
（1）本实验所用的物理学研究方法是________；
A．放大法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想模型法
（2）图（b）的四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是________（用表示力的字母表示），某次测量中，弹簧秤甲的读数如图（c）所示，为________N；
（3）图（a）中保持结点O的位置及OB方向不变，将弹簧秤乙绕O点逆时针缓慢旋转，使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°，在此过程中弹簧秤甲的读数将________，弹簧秤乙的读数将________（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。
【答案】 ①. B ②. F ③. 2.80##2.78##2.79##2.81 ④. 减小 ⑤. 先减小后增大
【解析】
【详解】（1）[1]本实验中两个力拉橡皮条的效果与一个力拉橡皮条的效果相同，所用的物理学研究方法是等效替代法。
故选B。
（2）[2]图（b）的四个力中，F是通过作平行四边形得到的，所以不是由弹簧秤直接测得的是F；
[3]弹簧秤的分度值为，弹簧秤甲的读数为。
（3）[4][5]保持结点O的位置及OB方向不变，将弹簧秤乙绕O点逆时针缓慢旋转，使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°，可知两弹簧秤的合力保持不变，如图所示
可知在此过程中弹簧秤甲的读数将减小，弹簧秤乙的读数将先减小后增大。
12. 某物理学习小组的同学利用如图（d）所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。将木板右端垫高，平衡小车所受的阻力后，把细线系在小车上并绕过光滑定滑轮悬挂砂和砂桶，在满足砂和砂桶质量远小于小车质量的前提下，可以认为砂和砂桶的重力即为小车沿倾斜木板运动的合力。
（1）打点计时器是使用________（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔________s打一个点。
（2）如图（e）所示，在所选的纸带上选取5个计数点，相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则在打下计数点C时，小车运动的速度v=________m/s，由图可知小车运动的加速度大小为________m/s2；（结果均保留2位有效数字）
（3）在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砂的重力F，作出小车的加速度a与砂的重力F的图像，如图所示，已知图像中直线的截距为b，斜率为k，重力加速度为g，不计空气阻力。则小车的质量为________，砂桶的质量为________。
【答案】 ①. 交流 ②. 0.02 ③. 0.38 ④. 0.16 ⑤. ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1][2]打点计时器是使用交流电源的计时仪器，本实验中电源频率为50Hz，则每隔0.02 s打一个点。
（2）[3]相邻计数点间还有4个打点没有标记出来，则相邻计数点的时间间隔为
则在打下计数点C时，小车运动的速度为
[4]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
（3）[5][6]设小车的质量为，砂桶的质量为；以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
则有
，
解得
，
13. 如图所示，甲、乙两辆汽车在一条平直公路上做匀速直线运动，甲车在前，速度大小为v1=10m/s，乙车在后，速度大小为v2=30m/s，t1=0时刻甲车在乙车前方x0=100m，求：
（1）经多长时间乙车追上甲车？
（2）为防止发生追尾事故，t2=0.5s时刻乙车采取制动措施，做加速度大小为a=5m/s2的匀减速直线运动，则甲、乙两车相距最近时的距离是多少？
【答案】（1）5s；（2）
【解析】
【详解】（1）设历时乙车追上甲车，有
代入数据得
解得
（2）乙车减速后历时与甲车速度相等，有
代入数据得
解得
当两车速度相等时，甲车位移为
其中
代入数据得
乙车位移为
代入数据得
则两车相距最近时的距离为
14. 倾角为30°的斜面固定在水平地面上，质量为2kg的物体与斜面间的动摩擦因数，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）如图甲所示，若将物体轻放在斜面上，其受到的摩擦力；
（2）如图乙所示，若对物体施加沿斜面向上的恒定外力F，物体沿斜面向上做匀速直线运动，则外力F的大小；
（3）如图丙所示，若对物体施加与斜面平行且沿图中虚线（虚线与斜面的底边AD平行）的恒定外力F，物体在斜面内沿某方向做匀速直线运动，则物体运动方向与虚线之间夹角θ的正切值为多少？（结果可带根号）
【答案】（1），方向沿斜面向上；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）物体轻放在斜面上时，将在斜面上保持静止状态；对物体有
方向沿斜面向上。
（2）物体沿斜面向上匀速运动时，有
又
则有
代入数据解得
（3）物体在斜面内沿某方向匀速运动时，如图所示
沿斜面方向，物体所受合力为0，外力F和重力沿斜面向下的分力垂直且两者的合力与滑动摩擦力f等大反向。其中
则有
可得
15. 如图所示，倾斜传送带倾角θ=37°，顶端A到底端B的长度为21m，以10m/s的速度绕轴逆时针转动。一个质量为m=0.6kg的黑色煤块（可看作质点）从距A点高度差h=0.45m的O点以一定的初速度水平抛出，经过一段时间后运动至传送带顶端A，此时速度方向恰好沿传送带向下，已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，煤块在传送带上经过时会留下黑色划痕。不考虑空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）煤块水平抛出时初速度大小v0；
（2）煤块从传送带顶端A运动至底端B所用的时间；
（3）煤块从传送带顶端A运动至底端B的过程中在传送带上留下的划痕长度。
【答案】（1）；（2）；（3）2.25m
【解析】
【详解】（1）煤块平抛，在竖直方向，有

解得

煤块在A点

（2）煤块到达传送带顶端A时，有

解得

煤块先沿传送带向下做匀加速直线运动，有

解得

由
得

则

随后煤块继续向下做匀加速直线运动，有

解得

煤块运动至底端发生的位移为
而
得

则

（3）煤块在第一段匀加速直线运动中，传送带的位移为

则煤块相对于传送带的位移大小为

此过程中煤块相对于传送带向上运动，留下1.25m划痕。煤块在第二段匀加速直线运动中，传送带的位移为
则煤块相对于传送带的位移大小为

此过程中煤块相对于传送带向下运动，留下2.25m的划痕。则传送带上留下的划痕的长度为2.25m。