2023-2024学年山东省枣庄市市中区高一(上)期末考试物理试卷（解析版）

这是一份2023-2024学年山东省枣庄市市中区高一(上)期末考试物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了01，答题前，考生务必用0，考试结束后，将答题卡交回， 物理必修一教材封面如图等内容，欢迎下载使用。
2024.01
本试卷共8页。满分100分。考试用时90分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号、学校、班级等填写在答题卡规定的位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多思想方法，极大地推动了自然科学的发展。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，用到了理想模型法
C. 在验证力的平行四边形定则的实验中，用到了等效替代法
D. 某时刻的速度认为等于该时刻前后极短时间内的平均速度，是类比思想
【答案】C
【解析】A．在不需要考虑物体本身大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型，A错误；
B．借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，用到了放大法，B错误；
C．在验证力的平行四边形定则的实验中，用到了等效替代法，C正确；
D．某时刻的速度认为等于该时刻前后极短时间内的平均速度，是极限思想，D错误；
故选C。
2. 下列属于力的单位是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律有
F = ma
则力的单位为
故选A。
3. 如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间图像。质点A的图像为直线，质点B的图像为过原点的抛物线，两图像交点C、D坐标如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时刻均是质点A追上质点B
B. 时间内质点A的平均速度大于质点B的平均速度
C. 时间内，质点A的速度一直大于质点B的速度
D. 质点B做初速度为零的匀加速直线运动
【答案】D
【解析】A．由图像可知，时刻是质点A追上质点B，时刻是质点B追上质点A，故A错误；
B．由图像可知，时间内，两质点的位移相同，则质点A的平均速度等于质点B的平均速度，故B错误；
C．根据图像切线斜率表示速度，可知时间内，质点A的速度先大于质点B的速度，后小于质点B的速度，故C错误；
D．质点B的图像为过原点的抛物线，则有
结合运动学公式
可知质点B做初速度为零的匀加速直线运动，故D正确。
故选D。
4. “风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。一小球在光滑的水平面上以穿过一段风带，经过风带时风会给小球一个与方向垂直、水平向北的恒力，其余区域无风，小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向表示正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，则小球会做曲线运动，恒力指向运动轨迹的凹侧，速度方向沿着轨迹的切线方向。
故选D。
5. 如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图
设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有
得
故选B。
6. 近年来很多城市在为老旧小区加装垂直电梯。取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯时的速度—时间图像如图所示。以下说法正确的是（ ）
A. ，此人处于超重状态，重力变大
B. ，此人处于失重状态，支持力小于重力
C. 4s末，电梯上行位移最大，约为9m
D. 8s末，电梯上行位移最大，约为22m
【答案】B
【解析】A．，此人向上加速，支持力大于重力，处于超重状态，重力不变，A错误；
B．，此人向上减速，支持力小于重力，处于失重状态，B正确；
CD．8s末，电梯上行位移最大，位移等于图线与t轴之间的图形面积，采用数方格的形式，大于半格记一格，小于半格不记，一共17格，所以最大位移约为17m，CD错误；
故选B。
7. 如图所示，斜面的倾角为，人用跨过定滑轮的绳子拉小车．现人以速度v匀速拉动绳子，当拉小车的绳子与斜面的夹角为时，小车沿斜面运动的速度为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】试题分析：小车在匀速运动绳子的拉力作用下，沿着斜面向上运动，根据力的平行四边形定则，并结合运动的分解来确定小车的绳子与斜面的夹角为β时，小车运动的速度．
小车在绳子的作用下，沿着斜面向上运动，则可将此运动分解成沿着绳子的方向与垂直绳子的方向如图所示，因此有，即，B正确．

8. 如图所示，木箱M静止在水平地面上，用轻绳将一质量为的小球悬挂在木箱的顶端。对小球施加一作用力由水平向右缓慢变为竖直向上的过程中，小球和木箱始终处于静止状态，且轻绳与竖直方向夹角不变。则（ ）
A. 轻绳对小球的拉力先变小后变大B. 作用力F先变小后变大
C. 地面对M的支持力逐渐变大D. 地面对M的摩擦力逐渐变大
【答案】B
【解析】AB．根据力的合成原则，如图所示，当F由水平向右缓慢变为竖直向上的过程中，F先变小后边大，而绳子拉力T逐渐变小，A错误，B正确；
C．对M进行分析，竖直方向上有
因为T逐渐减小，所以地面对M的支持力N逐渐变小，C错误；
D．对M进行分析，水平方向上有
因为T逐渐减小，所以地面对M的摩擦力逐渐变小，D错误；
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 2023年10月7日，杭州亚运会女排决赛，中国女排3∶0横扫日本女排实现卫冕。女排运动员向上跳起击球的慢动作过程为：从直立状态开始屈腿下蹲，使重心下移，由静止蹬地起跳后离开地面，竖直向上运动直到最高点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 在加速下蹲过程中，运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力
B. 在屈腿下蹲过程中，运动员对地面的压力是由于其鞋子发生形变产生的
C. 蹬地起跳时，运动员受到的地面支持力大于运动员对地面的压力
D. 蹬地起跳时，运动员对地面的压力越大，跳起高度越高，惯性也越大
【答案】AB
【解析】AC．在加速下蹲过程中，运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是一对相互作用力，它们总是大小相等、方向相反，故A正确、C错误；
B．在屈腿下蹲过程中，运动员对地面的压力是由于其鞋子发生形变产生的，故B正确；
D．惯性只与质量有关，质量越大惯性越大，故D错误。
10. 物理必修一教材封面如图。由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹，砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒从出口下落的初速度为0.忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，以下推断正确的是（ ）
A. 出口下方处的径迹长度约是处的倍
B. 出口下方处的径迹长度约是处的2倍
C. 出口下方范围内砂粒数约与范围砂粒数相等
D. 出口下方范围内砂粒数约为范围砂粒数的倍
【答案】AC
【解析】AB．根据
可知，出口下方4cm处速度约为2cm处的倍，出口下方4cm处的径迹长度约是2cm处的倍，故A正确，B错误；
C．根据初速度为零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为1：3：5…可知从出口下落0～3cm与3～12cm的时间是相等的，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方0～3cm范围内的砂粒数约与3～12cm范围的砂粒数相等，故C正确。
D．出口下方0～3cm运动时间为
出口下方0～9cm运动时间为
则出口下方3～9cm运动时间为
其中
由于砂粒随时间均匀漏下，则出口下方0～3cm范围内砂粒数约为3～9cm范围砂粒数的倍，故D错误。
故选AC。
11. 如图所示，倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点同时水平抛出小球。抛出的三个小球均落在斜面上的D点。测得AB:BC:CD=5:3:1。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. C处小球落在D点时，A处小球的速度沿斜面方向
B. C处小球落在D点时，B处小球的速度沿斜面方向
C. A处小球运动时间最长，落在D点时的速度与水平方向的夹角最大
D. A、B、C处三个小球落在D点的速度之比为3:2:1
【答案】BD
【解析】CD．根据题意，有
设小球落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角为α，则
由此可知，三个小球落到斜面上时的速度方向均向同，落到斜面上的速度大小之比为
故C错误，D正确；
B．C处小球落在D点时，有
所以
此时对B处小球有
即B处小球的速度沿斜面方向，故B正确；
A．C处小球落在D点时，对A处小球有
即C处小球落在D点时，A处小球的速度不沿斜面方向，故A错误。
故选BD。
12. 如图，质量为小车静止在光滑水平地面上，车厢内质量分别为小球A、B用轻杆相连，轻杆与竖直方向的夹角为。球A靠在光滑的车厢左壁上，球B恰好静止在车厢水平底面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。则（ ）
A. 车厢左壁对球A的弹力为
B. 球B与车厢底面的动摩擦因素为0.3
C. 若对小车施加水平向右的推力，球B恰好不受到摩擦力
D. 若对小车施加水平向右的推力，轻杆与竖直方向的夹角仍保持为
【答案】BC
【解析】A．球A保持静止，根据平衡条件可得车厢左壁对球A的弹力为
轻杆对球A的弹力为
故A错误；
B．球B保持静止，根据平衡条件可得
球B恰好静止在车厢水平底面上，则
球B与车厢底面的动摩擦因素为
故B正确；
C．对小车、球A、B整体有，根据牛顿第二定律有
对球B，根据牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．球B向右运动最大的加速度满足
解得
球B不发生滑动，对小车施加水平向右的最大推力为
故对小车施加水平向右的推力，球B发生滑动，轻杆与竖直方向的夹角不是，故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某实验小组用如图所示的装置“探究平抛运动的特点”，M为斜槽，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板。
（1）除了硬背板（含固定支架）、小球、斜槽、铅垂线、倾斜的挡板、铅笔、图钉、白纸、复写纸之外，下列器材中还需要的是___________。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计
（2）实验过程中，下列说法正确的是___________。
A．应选用密度小的木球
B．通过调节，要使硬背板保持竖直
C．尽量减少小球与斜槽间的摩擦
D．小球每次要在同一位置由静止释放
E．倾斜挡板的高度要等间距变化
F．要使斜槽末端切线保持水平
（3）若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取A、B、C三点，建立坐标系，如图所示。取当地重力加速度，可得小球平抛的初速度大小为___________m/s。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1）C （2） BDF （3）2.0
【解析】（1）在实验中需要用刻度尺测量水平位移和竖直位移，所以还需要的器材是刻度尺，故选C。
（2）A．为了减小空气阻力的影响，应选择密度大的球，A错误；
B．通过调节，要使硬背板保持竖直，B正确；
C．小球与斜槽间的摩擦不影响实验，C错误；
D．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，D正确；
E．倾斜挡板的高度不需要等间距变化，E错误；
F．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，F正确。
故选BDF。
（3）在竖直方向上，根据，得
则小球平抛运动的初速度为
14. 某同学用如图所示装置“探究小车加速度与质量的关系”，打点计时器使用电源的频率为50Hz。回答下列问题：
（1）以下操作正确的有___________。
A．使小车在挂着砝码盘的细线牵引下沿轨道匀速下滑，以补偿阻力
B．小车靠近打点计时器，在砝码盘内放置砝码后，先接通电源，再释放小车
C．正确补偿阻力后，改变小车内砝码质量时，需要重新调节木板倾角
D．打点结束后，先取下小车上的纸带进行数据处理，最后关闭打点计时器
（2）当小车加速向前运动时，小车的质量___________（选填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）砝码及砝码盘的质量时，小车所受的拉力的近似等于砝码和砝码盘的重力。
（3）如图为某次打出的纸带。每隔4个点选取一个计数点，测得、、、，则小车运动的加速度大小为___________（计算结果保留3位有效数字）。
（4）调整好装置后，保持盘内砝码质量不变，多次改变小车内砝码的质量，分别测出对应的加速度。请根据测得数据，在答题卡上作出图像___________。由图像可知，本组实验中砝码和砝码盘的重量为___________N。（结果保留2位有效数字）
【答案】（1） B （2）远大于 （3）1.51
（4） 见解析 0.75##0.73##0.74##0.76##0.77
【解析】（1）A．补偿阻力时，应将砝码盘和细线从小车上撤去，小车在自身重力分力作用下沿轨道匀速下滑，故A错误；
B．为了充分利用纸带，小车靠近打点计时器，在砝码盘内放置砝码后，先接通电源，再释放小车，故B正确；
C．正确补偿阻力后，根据
可得
可知改变小车内砝码的质量时，不需要重新调节木板倾角，故C错误；
D．打点结束后，应先关闭打点计时器，再取下小车上的纸带进行数据处理，故D错误。
故选B。
（2）以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
以砝码及砝码盘为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知当小车加速向前运动时，小车的质量远大于砝码及砝码盘的质量时，小车所受的拉力的近似等于砝码和砝码盘的重力。
（3）每隔4个点选取一个计数点，可知相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
（4）根据图中数据点作出图像如图所示
小车所受的拉力的近似等于砝码和砝码盘的重力，以小车为对象，根据牛顿第二定律可得
可得
可知图像的斜率为
15. 某人骑自行车速度为，在距离十字路口停车线处看到信号灯变红。骑车人立即停止用力，自行车依靠惯性滑行了。已知该自行车在此路面依惯性滑行时做匀减速运动的加速度大小为。求：
（1）自行车依靠惯性滑行结束时速度的大小；
（2）为使自行车停在停车线内，自行车依靠惯性滑行结束后刹车的加速度至少为多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设自行车前进的方向为正方向，设自行车依靠惯性滑行结束时速度的大小为，则减速加速度为，位移为，初速度为。
根据
解得
（2）设自行车依靠惯性滑行后刹车刚好停在停车线上，此时刹车加速度为，根据
解得
自行车依靠惯性滑行结束后刹车的加速度至少为。
16. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面，如图所示。若机舱口下沿距地面，气囊所构成的斜面长度为，一个质量为的人沿气囊滑下时所受的阻力是，取重力加速度。求：
（1）人滑至气囊底端所需时间；
（2）若不考虑在气囊与地面连接处人员速度大小的变化，人到达气囊底端后在水平地面上滑行了停止，则人与地面间的滑动摩擦力多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设斜面倾角为，根据几何关系有
设人员沿斜面下滑加速为，根据牛顿第二定律
设人员下滑所需时间为，由匀变速直线运动规律
解得
（2）设人滑动到斜面底端时速度为，则
设人员在水平地面上加速度大小为，根据
设人员所受地面摩擦力为，根据牛顿第二定律
解得
17. 如图所示，倾角的足够长斜面固定在水平桌面上。质量的物块A与质量的物块B，用细线绕过光滑定滑轮连接，物块A与定滑轮间的细线与斜面平行，用手（图中未画出）托着物块B，使其与定滑轮间的细线竖直。将物块B由静止释放，竖直下落时，细线突然断开。已知物块A与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度，，。求：
（1）细线断开前，其拉力的大小；
（2）物块A沿斜面向上运动的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）细线断开前，设拉力大小为，加速度大小为；对物块A有
对物块B有
联立解得
，
（2）设细线断开时，物块A的速度大小为，则有
设运动位移为，则有
细线断开后，设物块A加速度为，则有
解得
设继续向上运动的位移为，则
解得
则物块A沿斜面向上运动的总位移为
18. 如图所示，质量为的滑板与质量为的木板B左端对齐，静止叠放在水平地面上。现用带有橡胶指套的手指在滑板的上表面以某一恒定速率向右移动，运动后从滑板上撤去手指。手指作用过程中，对滑板的压力大小为，在滑板上表面留下的划痕长度恰好等于滑板在木板上表面滑动距离的。撤去手指后，经过速度恰好相等；最终，滑板停止运动，始终未脱离木板B。已知A、B之间的动摩擦因数，B与地面之间的动摩擦因数。取重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）手指作用时，木板B加速度的大小；
（2）木板B运动的距离；
（3）橡胶指套与A上表面间的动摩擦因数μ。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由题意得，手指作用期间，A、B发生相对滑动，B相对地面向右加速运动；对B有
解得
（2）撤去手指后，B仍然向右加速运动，对B有
解得
设，此时A、B的速度为
解得
共速前，B的位移
当A、B共速后，保持相对静止，共同匀减速运动。设加速度为，则
设B位移为，根据
B运动的距离为
联立解得
（3）手指作用时，对A有
撤去手指后，A向右减速，对A有：
解得
撤去手指瞬间，A的速度
解得
假设手指作用时先与A相对滑动，设经手指和A达到共速，随后保持相对静止。则指套在A上面留下的划痕长度为
滑块A在木板B上表面上滑动的距离为
根据题意
解得
手指作用时，的加速度
联立解得