安徽省合肥市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷（含答案）2

安徽省合肥市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1．在戶外親子活動(dòng)中，小李同學(xué)和家人一起搭了天幕，還裝飾了氣球。有一個(gè)靜止的氫氣球脫手后，加速飄上去并最終停在傾斜的天幕頂下，如圖所示，關(guān)于該氫氣球的受力，下列說(shuō)法正確的是（）A．氫氣球共受到三個(gè)力的作用B．氫氣球?qū)μ炷坏哪Σ亮ρ靥炷恍毕蛳翪．氫氣球和天幕之間可能不存在摩擦力D．氣球受到天幕的作用力豎直向下2．如圖所示，A、B兩物塊質(zhì)量相等，用一輕彈簧相連，將A用長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)妮p繩懸掛于天花板上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，B物塊恰好與水平桌面接觸而沒(méi)有擠壓，此時(shí)輕彈簧的伸長(zhǎng)量為x?，F(xiàn)將懸繩剪斷，則下列說(shuō)法正確的是（）A．懸繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大小為gB．懸繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大小為2gC．懸繩剪斷瞬間，B物塊對(duì)桌面的壓力大小等于B物塊的重力D．懸繩剪斷瞬間，B物塊對(duì)桌面的壓力大小等于B物塊的重力的兩倍3．如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則（）A．t1B．t1C．t2D．t14．如圖所示，有A、B兩個(gè)均可視為質(zhì)點(diǎn)的小球質(zhì)量分別是2m和m，通過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)的豎直輕繩相連。用手拿著A球，B球距地面高度為h，釋放后兩球落地時(shí)間差為Δt，不計(jì)空氣阻力，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．若僅將兩小球位置互換，則時(shí)間差Δt增大B．若僅將L增大，則時(shí)間差Δt增大C．若僅將h增大，則時(shí)間差Δt增大D．若僅將B小球質(zhì)量也增大到2m，則時(shí)間差Δt增大5．在一次雜技表演中，表演者頂著一豎直桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)，其位移—時(shí)間圖像（x?t圖像）如圖甲所示。與此同時(shí)猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，其沿豎直方向的速度—時(shí)間圖像（v?t圖像）如圖丙所示，若以地面為參考系，下列說(shuō)法正確的是（）A．猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B．t=0時(shí)猴子的速度大小為8m/sC．猴子在前2s內(nèi)的加速度大小為4m/D．猴子在前2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小為16m6．生活中常用刀來(lái)劈開(kāi)物體。如圖所示為刀刃的橫截面，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側(cè)面的夾角為2θ，則可知刀劈開(kāi)物體時(shí)對(duì)其側(cè)向推力F1、FA．F1=FC．F1=F7．如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行。初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v?t圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知A．t2B．0~C．0~t2D．t28．下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是（）A．物體的速度為零時(shí)，加速度也一定為零B．物體的速度變化越快，加速度越大C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)一定有加速度D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力方向在曲線運(yùn)動(dòng)的切線方向9．a(chǎn)、b兩質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox軸正向運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O，測(cè)得兩質(zhì)點(diǎn)在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其位置坐標(biāo)x與時(shí)間t的比值隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)a做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為0B．質(zhì)點(diǎn)b做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為1.0m/sC．t=1s時(shí)，a、b再次到達(dá)同一位置D．t=2s時(shí)，a、b再次到達(dá)同一位置10．如圖所示，兩個(gè)足夠大的傾角分別為30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等。有三個(gè)完全相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b、c，開(kāi)始均靜止于斜面同一高度處，其中小球b在兩斜面之間，a、c分別在兩斜面頂端。若同時(shí)釋放a、b、c，小球到達(dá)該水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3。若同時(shí)沿水平方向拋出，初速度方向如圖所示，小球到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t'1A．t1>t3>t2C．t'1>t'3>二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分）11．如圖甲所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量用m表示，小車和砝碼的總質(zhì)量用M表示，實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。涣麟姷念l率為50Hz。（1）除了甲圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的測(cè)量工具有____；A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．彈簧秤（2）實(shí)驗(yàn)主要采用的研究方法是____；A．理想模型法 B．微元法 C．控制變量法 D．等效替代法（3）該實(shí)驗(yàn)中需要把帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高來(lái)補(bǔ)償阻力的影響，有關(guān)補(bǔ)償阻力下列操作正確的是____A．小車需要懸掛砂和砂桶同時(shí)連接紙帶并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．小車需要懸掛砂和砂桶但不使用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．小車不懸掛砂和砂桶但要連接紙帶并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．小車不懸掛砂和砂桶也不使用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（4）在保持力不變的情況下探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持（用題中字母表示）的總質(zhì)量不變，多次改變（用題中字母表示）的總質(zhì)量，并測(cè)量出每次對(duì)應(yīng)的加速度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出圖像進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（5）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得加速度a=m/s（6）在保持質(zhì)量不變的情況下探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)繪制a?F圖像如圖丙所示。圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是____。A．長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大 B．小車和砝碼的總質(zhì)量過(guò)大C．小車與長(zhǎng)木板之間存在摩擦 D．砂和砂桶的總質(zhì)量過(guò)大三、計(jì)算題（本題共3小題，共38分。作答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）12．如圖甲所示為很多商業(yè)步行街用來(lái)阻擋機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)入的石球路障?，F(xiàn)有一工作人員用一輕繩繞過(guò)石球按圖乙所示方式勻速拉動(dòng)石球，此時(shí)兩側(cè)輕繩互相平行，且與水平地面間的夾角均為θ=37°。已知石球路障總質(zhì)量m=120kg，石球底座與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=13，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)繩與球面間的摩擦，13．如圖所示，在距地面高為H=45m處，有一小球A以初速度vA=10m/s水平拋出，與此同時(shí)，在A的正下方有一物塊B由靜止開(kāi)始在水平恒力F的作用下同方向滑出，已知B物體的質(zhì)量為m=1kg，F(xiàn)=6N，A、B均可看成質(zhì)點(diǎn)，假設(shè)水平面光滑、空氣阻力不計(jì)，（1）A球從拋出到落地的時(shí)間；（2）A球從拋出到落地這段時(shí)間內(nèi)的水平位移；（3）A球落地時(shí)，A、B之間的距離Δx。14．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑的斜面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，斜面傾角θ=37°，木板受到沿斜面向上拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出長(zhǎng)木板的加速度a與力F的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0（1）小滑塊的質(zhì)量m及其與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)？（2）當(dāng)拉力F=20N時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度大小為多大？

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】ABC.天氫氣球一定受重力、浮力、天幕對(duì)球的彈力，由于彈力一定與接觸面垂直，可知幕頂對(duì)氣球的彈力垂直天幕斜向下，由平衡可知，氣球一定受到天幕的摩擦力，故氣球一共受到四個(gè)力作用；氣球相對(duì)天幕有斜向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則天幕對(duì)氣球的摩擦力沿天幕斜向下，由牛頓第三定律可知，氫氣球?qū)μ炷坏哪Σ亮ρ靥炷恍毕蛏?，ABC不符合題意；

D.氣球受力平衡，浮力和重力合力豎直向上，由共點(diǎn)力平衡條件可知，氣球受到天幕的作用力（彈力和摩擦力的合力）豎直向下，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】結(jié)合共點(diǎn)力平衡條件分析氣球的受力。2．【答案】B【解析】【解答】AB.剪斷懸繩前，對(duì)B受力分析，可得彈簧彈力方向向上，大小為F=mg剪斷瞬間，彈簧彈力不變，對(duì)A分析，A的合力為F根據(jù)牛頓第二定律可得，A的加速度大小為a=2gA不符合題意，B符合題意；

CD.剪斷瞬間，彈簧彈力不變，所以B的受力不變，對(duì)桌面壓力仍為零，CD不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)細(xì)繩剪斷前B的受力，求出彈簧彈力，剪斷細(xì)繩瞬間，彈簧彈力不突變，分析A的受力，由牛頓第二定律求出細(xì)繩剪斷瞬間，A物塊的加速度大?。患魯嗨查g，彈簧彈力不變，所以B的受力不變。3．【答案】B【解析】【解答】由圖可知，t1時(shí)刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，重力大于彈力，隨著彈力逐漸增大，小球受到的合力逐漸減小，故小球先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力增大到與重力平衡，即加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最大，之后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力開(kāi)始大于重力，隨著彈簧彈力的繼續(xù)增大，小球受到合力增大，方向向上，加速度變?yōu)橄蛏希∏蜃黾铀俣炔辉龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零，之后反彈，綜上可知，t1時(shí)刻不是速度最大的時(shí)刻，t1~t2時(shí)間段內(nèi)，彈簧彈力一直增加，可知小球一直向下運(yùn)動(dòng)，這段時(shí)間小球的速度先增大后減小，t2~t3時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力減小，可知小球向上運(yùn)動(dòng)，是向下運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，小球所受合力先減小后增大，4．【答案】B【解析】【解答】AD.兩小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)情況與質(zhì)量無(wú)關(guān)，則將兩小球位置互換或?qū)小球質(zhì)量也增大到2m，則時(shí)間差?t不變，AD不符合題意；

BC.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h=h+L=時(shí)間差為?t=可得L=?t可知若將L增大，則時(shí)間差?t增大，若將h增大，則時(shí)間差?t減小，B符合題意，C不符合題意。

故答案為：B。

【分析】自由落體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)；根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系，推導(dǎo)若僅將L增大或僅將h增大，時(shí)間差?t的變化情況。5．【答案】C【解析】【解答】A.x-t圖像中，斜率表示速度，可知猴子水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，由圖丙可知，猴子豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可知合初速度與合加速度方向一定不在同一直線上，所以猴子的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；

B.由題圖甲、丙在數(shù)據(jù)可得，猴子在水平方向上做速度大小為4m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度大小為8m/s、加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則可得，t=0時(shí)猴子的速度大小為vB不符合題意；

C.猴子在水平方向上沒(méi)有加速度，所以前2s內(nèi)的加速度大小等于猴子在豎直方向上的加速度大小4m/sx沿豎直方向的位移大小為y所以猴子在0~2s內(nèi)的位移大小為s=D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)猴子在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分析其合速度和和加速度的關(guān)系，得出其運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線；根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出猴子在t=0時(shí)刻時(shí)，水平方向和豎直方向上的初速度，再根據(jù)平行四邊形定則，求出t=0時(shí)刻猴子的速度；分別求出猴子在前2s內(nèi)水平方向和豎直方向上的位移，得到總位移。6．【答案】A【解析】【解答】將力F按作用效果分解，如圖所示：

由對(duì)稱關(guān)系可知F結(jié)合幾何知識(shí)得，側(cè)向推力的大小為FA符合題意，BCD不符合題意；

故答案為：A。

【分析】將力F按作用效果分解，根據(jù)平行四邊形定則，結(jié)合幾何關(guān)系，求出刀劈開(kāi)物體時(shí)對(duì)其側(cè)向推力的大小。7．【答案】D【解析】【解答】A.對(duì)小物塊進(jìn)行分析可知，小物塊先向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速至0后向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到與傳送帶速度相等時(shí)，再向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至回到A點(diǎn)，可知在速度減為0時(shí)，即在t1時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大，A不符合題意；

BCD.結(jié)合圖像可知，在0~t1時(shí)間內(nèi)小物塊相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，在t1~t2時(shí)間內(nèi)小物塊速度方向向右，大小小于傳送帶的速度，小物塊仍然相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，t2~t38．【答案】B,C【解析】【解答】A.加速度和速度沒(méi)有必然的聯(lián)系，物體的速度為零時(shí)，加速度不一定為零，A不符合題意；

B.加速度是表示物體速度變化的快慢的物理量，速度變化越快，加速度越大，B符合題意；

C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向一定發(fā)生變化，即速度一定是變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)中物體一定有加速度，C符合題意；

D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度一定沿切線方向，而曲線運(yùn)動(dòng)中合力與速度一定不在同一直線上，所以合力一定不是沿曲線的切線，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】加速度和速度沒(méi)有必然的聯(lián)系；加速度是表示物體速度變化的快慢的物理量；根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)中速度一定是變化的特點(diǎn)，分析曲線運(yùn)動(dòng)的加速度；根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件分析。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB.對(duì)質(zhì)點(diǎn)a，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得x整理可得x=0.5可知a做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)比勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=可得質(zhì)點(diǎn)a的初速度v加速度a=1.0對(duì)質(zhì)點(diǎn)b，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得x整理可得x=1.0t可知質(zhì)點(diǎn)B做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為1.0m/s，A不符合題意，B符合題意；

C.由圖可知，t=1s時(shí)，xt相等，則x相等，所以1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a、b再次到達(dá)同一位置，C不符合題意；

D.t=2s時(shí)，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)a的位移表達(dá)式x=0.5x根據(jù)質(zhì)點(diǎn)b的位移表達(dá)式x=1.0t可得，b的位移為x所以兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有到達(dá)同一位置，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】根據(jù)所給圖像，由數(shù)學(xué)知識(shí)寫(xiě)出xt10．【答案】A,B,C【解析】【解答】由牛頓第二定律可得，小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=由靜止釋放三個(gè)小球時(shí)，對(duì)a有h解得t對(duì)b有h=解得t對(duì)c有h解得t則有t當(dāng)水平拋出三個(gè)小球時(shí)，小球b做平拋運(yùn)動(dòng)，小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)。小球a、c沿斜面向下的分運(yùn)動(dòng)與第一種情況相同，小球b豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況也與第一種情況相同，所以t1=t1ABC符合題意，D不符合題意。

故答案為：ABC。

【分析】結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)小球由靜止釋放時(shí)，三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系，當(dāng)水平拋出三個(gè)小球時(shí)，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與第一情況相同的特點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間分析。11．【答案】（1）B；C（2）C（3）C（4）m；M；a?（5）1.10（6）D【解析】【解答】（1）A.通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)儀器，所以不需要秒表，A不符合題意；

B.實(shí)驗(yàn)中要用到小車的質(zhì)量和砂和砂桶的質(zhì)量，所以需要天平，B符合題意；

C.需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，C符合題意；

D.不需要用彈簧秤測(cè)力的大小，D不符合題意。

故答案為：BC。

（2）探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，先控制其中一個(gè)物理量不變，探究加速度與另一個(gè)物理量的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)主要采用的方法是控制變量法，ABD不符合題意，C符合題意。

故答案為：C。

（3）該實(shí)驗(yàn)中需要把帶滑輪的長(zhǎng)木板右墊高，利用木塊重力沿木板向下的分力來(lái)補(bǔ)償阻力，所以木塊不懸掛砂和砂桶但要連接紙帶并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

（4）在保持力不變的情況下探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該保持m（或砂和砂桶）的總質(zhì)量不變，多次改變M（或木塊和砝碼）的總質(zhì)量，并測(cè)量出每次對(duì)應(yīng)的加速度，因?yàn)榧铀俣萢與質(zhì)量M成反比，a-M圖像為曲線，不易觀察規(guī)律，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出a-1M圖像進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。T=5×根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移差公式?x=aTa=（6）實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)木塊拉力的大小；以M為對(duì)象，有T=Ma以m為對(duì)象，有mg-T=ma可得a=其中a-F圖像中F=mg可知當(dāng)m?M時(shí)，a-F圖像的斜率幾乎不變，圖線幾乎成一直線，當(dāng)m不滿足遠(yuǎn)小于M時(shí)，圖像的斜率隨m的增大而明顯減小，則圖線明顯偏離直線。故選D。

【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)器材；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)采用的方法；（3）根據(jù)平衡摩擦力的原理分析應(yīng)采取的措施；（4）根據(jù)控制變量法，分析應(yīng)該保持不變的物理量和要改變的物理量，測(cè)出加速度，做出對(duì)應(yīng)圖像；（5）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移差公式?x=aT12．【答案】解：對(duì)石球受力分析如圖所示勻速拉動(dòng)，由平衡條件有2Tcosθ=fN+2Tsinθ=mg又f=μN(yùn)聯(lián)立解得T=200N，N=960N【解析