安徽省合肥市2023-2024學年高一上學期期末物理試卷（含答案）

安徽省合肥市2023-2024學年高一（上）期末物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題（共10小題，滿分40分，每小題4分）1．物理學發(fā)展推動了社會進步。關(guān)于物理學上一些事件和科學方法，下列說法正確的是（）A．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，體現(xiàn)了極限思想B．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫等效替代法C．重心概念的建立體現(xiàn)了理想化模型的思想D．速度v=ΔxΔt和加速度2．關(guān)于物體的慣性，下列說法正確的是（）A．摔跤運動員適當增加體重能增大其慣性B．跳遠運動員助跑能增大其起跳時的慣性C．戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗前拋掉副油箱，慣性不變D．物體在完全失重狀態(tài)下沒有慣性3．北京時間2021年7月29日，在東京奧運會游泳賽場（單程50米），中國游泳小花張雨霏在女子200米蝶泳決賽中，以2分03秒86的成績奪冠，創(chuàng)造了新的奧運會紀錄！則下列說法正確的是（）A．研究張雨霏技術(shù)動作時，張雨霏可被視為質(zhì)點B．張雨霏奪冠是因為平均速度最大C．向后劃水加速時，水對張雨霏的作用力大于張雨霏對水的作用力D．200m是路程，2分03秒86是時間間隔4．如圖所示，一個“Y”形彈弓頂部跨度為L，兩根相同的橡皮條自由長度均為L，在兩橡皮條的末端用一塊軟羊皮（長度不計）做成皮兜。若橡皮條的彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為1.5L（彈性限度內(nèi)），則發(fā)射過程中皮兜對彈丸的最大作用力為（）A．1.2kL B．kL C．223kL D．5．如圖所示，4個質(zhì)量均為m的小球，用長度相等的輕繩依次連起，再將其左端用細繩固定在天花板上，右端對4號小球施加一水平力F使全部小球靜止。若連接天花板的細繩與水平方向的夾角為45°，則3、4號小球間的輕繩與水平方向的夾角a的正切值等于（）A．1 B．12 C．13 6．如圖所示，水平傳送帶兩端點相距8m，以v＝13m/s的恒定速度逆時針運轉(zhuǎn)，工件（可視為質(zhì)點）滑上A端時速度vA＝10m/s，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，取g＝10m/s2．工件在傳送帶上運動的整個過程中，其位移x、速度v、加速度a、受合外力F隨時間變化的圖象正確的是（）A． B．C． D．7．某人站在力傳感器上先“下蹲”后“站起”，力傳感器的示數(shù)隨時間的變化情況如圖所示，由圖象可知（）A．“下蹲”時先超重后失重 B．“下蹲”時先失重后超重C．“站起”時先超重后失重 D．“站起”時先失重后超重8．某質(zhì)點的速度圖象如下圖所示，則下列說法中正確的是（）A．在0～6s內(nèi)，質(zhì)點做勻變速直線運動B．在6～14s內(nèi)，質(zhì)點做勻變速直線運動C．在6～10s內(nèi)，質(zhì)點做勻速直線運動D．在2s末，質(zhì)點的瞬時速度大小為3m/s9．如圖所示，有一塊木板靜止在光滑足夠長的水平面上，木板的質(zhì)量為M＝4kg，木板的右端停放著一個小滑塊，小滑塊的質(zhì)量為m＝1kg，其尺寸遠遠小于木板長度，它與木板間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，（）A．當F＞4N時，M、m間發(fā)生相對滑動B．當F＞20N時，M、m間發(fā)生相對滑動C．當F＞16N時，M、m間發(fā)生相對滑動D．無論F為何值，m的加速度不會超過4m/s210．質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶，如圖甲所示，物塊的v﹣t圖像如圖乙所示。在整個運動過程中，以下說法正確的是（）A．物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1B．物塊在傳送帶上做勻減速運動的時間是3sC．整個過程中，物塊在傳送帶上的劃痕長度為9mD．2s時，物體向右運動到最遠處二、填空題（共4小題，滿分24分）11．牛頓第一定律揭示了物體不受力作用時將保持狀態(tài)或靜止狀態(tài)，由這條定律可知，維持物體運動的原因是。12．甲乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間，實驗步驟如下：⑴甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺)，準備用手指夾住下落的尺。⑵甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應時間為(用L、L⑶已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，13．如圖1是研究“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。請回答下列問題：（1）為了消除小車與水平桌面之間摩擦力的影響應采取的做法是____A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動B．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板C．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動（2）在實驗中得到一條打點的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計數(shù)點的時間間隔為T，且間距S1、S2、S3、S4、S5、S6已量出，則小車加速度的表達式為a＝。（3）有一組同學保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度與所受外力F的關(guān)系。他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到兩條a﹣F圖線線，如圖3所示。圖線中在軌道傾斜情況下得到的是（填①或②），其圖線沒過坐標原點的原因是：。14．“探究力的平行四邊形定則”實驗如圖甲所示：（1）為了使實驗誤差盡可能小，下列敘述正確的是____。A．兩細繩套必須等長B．每次都應將彈簧測力計拉伸到相同刻度并正視刻度C．拉橡皮筋的細繩套要長一些，標記同一細繩套方向的兩點要遠一些D．作圖時鉛筆要盡量細一些，圖要適當大一些（2）B彈簧測力計的讀數(shù)為N。（3）圖乙為某同學作出的力的圖示，其中F′是理論值，一定與AO方向一致（填“F”或“F′”），對比圖乙F與F′的關(guān)系可得實驗結(jié)論：。三、解答題（共3小題，滿分36分）15．質(zhì)量為5kg的木塊放在水平地板上，用F＝10N的水平拉力拉該木塊時，木塊恰能做勻速直線運動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（g取10m/s2）（1）求木塊與地板間的動摩擦因數(shù)；（2）若F的大小不變而將方向改為豎直向下作用于該木塊上，則此時應加一個多大的水平拉力，才能使該木塊保持勻速直線運動狀態(tài)？（3）若木塊初始靜止，用F1＝6N的水平拉力拉該木塊時，木塊受到的摩擦力是多大？16．汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動，產(chǎn)生明顯的滑動痕跡，即通常所說的剎車線。由剎車線長短可以推算出汽車剎車前的速度大小，因此剎車線的長度是分析交通事故的一個重要依據(jù)。（1）若某汽車剎車后至停止的加速度大小為7m/s2，剎車線長為14m。求該汽車從剎車至停下來所用時間t。（2）某市規(guī)定，卡車在市區(qū)內(nèi)行駛，速度不得超過40km/h，一次一輛飛馳的卡車緊急剎車后，經(jīng)t＝1.5s停止，測得路面剎車線長9m，問該卡車是否違章？（假定剎車后卡車做勻減速運動）17．（如圖甲，長L＝5m、質(zhì)量M＝1kg的木板靜止在粗糙的水平面上，木板與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，木板的上表面由三段不同材料構(gòu)成。質(zhì)量m＝1kg的小物塊靜止在木板左端O點，小物塊與木板OA段、AB段、BC段之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.3、μ2＝0.1和μ3＝0.5。從t＝0開始對小物塊施加一水平拉力F，F(xiàn)隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示，已知在第1秒末小物塊恰好到達A點，取水平向右為正方向。已知AB段長度L2＝3.0m，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）OA段的長度；（2）小物塊到達B點時小物塊與木板的速度分別為多大；（3）小物塊到達B點后，再經(jīng)過多長時間小物塊與木板靜止。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里主要采用了微元法，A不符合題意；

B.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫理想化物理模型，B不符合呀；

C.重心概念的建立體現(xiàn)了等效替代法，C不符合題意；

D.速度v=?x?t和加速度a=?v?t，都是利用比值定義法得到的定義式，D符合題意。2．【答案】A【解析】【解答】慣性的唯一量度是質(zhì)量，與其它物理量均無關(guān)，故摔跤運動員適當增加體重能增大其慣性；跳遠運動員助跑不能增大其起跳時的慣性；戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗前拋掉副油箱，其質(zhì)量減小，慣性減?。晃矬w在完全失重狀態(tài)下，質(zhì)量不變，慣性不變，A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。

【分析】性的唯一量度是質(zhì)量，與速度、受力、加速度等其它物理量均無關(guān)。3．【答案】D【解析】【解答】A.研究張雨霏技術(shù)動作時，張雨霏的形狀和大小不能被忽略，所以不可被視為質(zhì)點，A不符合題意；

B.200米蝶泳比賽中，運動員要在50米的賽道上游兩個來回，即比賽結(jié)束時又回到了出發(fā)點，所以所有參賽者的位移都是零，平均速度均為零，張雨霏奪冠是因為相同的路程，用時時間短，是平均速率最大，B不符合題意；

C.根據(jù)牛頓第三定律可知，水對張雨霏的作用力與張雨霏對水的作用力是作用力與反作用力，二者等大反向，C不符合題意；

D.200m是路程，2分03秒86是時間間隔，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)物體可以被看成質(zhì)點的條件分析；平均速度是位移與時間的比值，平均速率是路程與時間的比值；根據(jù)作用力與反作用力的特點分析；路程是指路徑的實際長度，時間間隔在時間軸上是一段線段。4．【答案】C【解析】【解答】當橡皮條的長度為1.5L時，皮兜對彈丸有最大作用力，設兩個橡皮條之間的夾角為θ，此時每根橡皮條的形變量為?x=0.5L，根據(jù)平行四邊形定則可得，發(fā)射過程中皮兜對彈丸的最大作用力F=2k?xcosθ2=kLcosθ2，根據(jù)幾何關(guān)系sin5．【答案】D【解析】【解答】以4個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，

根據(jù)共點力平衡條件可得：F=4mg，再以第4個小球為研究對象，分析受力情況，如圖2所示，

根據(jù)共點力平衡條件可得：tanα=mgF=14，ABC不符合題意，D符合題意。

故答案為：D。6．【答案】B【解析】【解答】因為工件A剛滑上傳送帶時速度小于傳送帶的速度，所以工件A在開始的一段時間內(nèi)受到向左的滑動摩擦力作用，向左做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可知工件A的加速度大小為a=μg=6m/s2，工件速度達到v=13m/s時，所用時間為t1=v-vAa=13-106s=0.5s，運動的位移x=v+7．【答案】B,C【解析】【解答】AB.人下蹲的過程中，開始時向下加速，加速度向下，處于失重狀態(tài)，之后減速向下，加速度向上，處于超重狀態(tài)，A不符合題意，B符合題意；

CD.人站起的過程中，開始時向上加速，加速度向上，處于超重狀態(tài)，之后減速向上，加速度向下，處于失重狀態(tài)，C符合題意，D不符合題意；

故答案為：BC。

【分析】根據(jù)人“下蹲”和“站起”過程中加速度的方向，分析人所處的狀態(tài)。8．【答案】C,D【解析】【解答】AB.根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，可知在0～6s內(nèi)和6～14s內(nèi)兩段時間內(nèi)，圖像的斜率都發(fā)生了變化，所以質(zhì)點的加速度是變化的，質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)都做非勻變速直線運動，AB不符合題意；

C.由圖可知，質(zhì)點在6～10s內(nèi)，質(zhì)點的速度不變，做勻速直線運動，C符合題意；

D.由圖知，0～4s內(nèi)，質(zhì)點做勻加速直線運動，質(zhì)點的加速度為a=?v?t=6-04-0m/s9．【答案】B,D【解析】【解答】ABC.隨著F增大，整體運動的加速度增大，小滑塊受到的摩擦力增大，當小滑塊和木板之間的摩擦力達到最大靜摩擦力時，小滑塊和木板恰好不發(fā)生相對運動，此時，對小滑塊，根據(jù)牛頓第二定律有μmg=ma，解得小滑塊的最大加速度為a=μg=4m/s2，對小滑塊和木板整體，根據(jù)牛頓第二定律有F=(m+M)a=5×4N=20N，所以當F>20N時，小滑塊和木板才發(fā)生相對運動，AC不符合題意，B符合題意；

D.當F增大到一定值后，小滑塊相對木板發(fā)生滑動，摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ笤僭龃驠，小滑塊的受到滑動摩擦力不會再增大，所以加速度不會增大，小物塊能達到的最大加速度amax=μmg10．【答案】C,D【解析】【解答】A.由圖乙的v-t圖像可知，0-2s時間內(nèi)，物塊加速度大小為a=?v?t=0-(-4.0)2m/s2=2m/s2，在這段時間內(nèi)，物塊受到滑動摩擦力即為合外力，對物塊，根據(jù)牛頓第二定律得μmg=ma，解得物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，A不符合題意；

B.由圖乙的v-t圖像可知，物塊在0~2s內(nèi)做勻減速直線運動，在2~3s內(nèi)反向做初速度為零的勻加速直線運動，3s后做勻速直線運動，B不符合題意；

C.在0~3s時間內(nèi)，傳動帶的位移為x11．【答案】勻速直線運動；慣性【解析】【解答】牛頓第一定律揭示了物體不受力作用時將保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，由這條定律可知，維持物體運動的原因是慣性，物體的運動并需要力的維持。

【分析】根據(jù)牛頓第一定律分析，物體的運動并不需要力的維持，物體保持原來的運動狀態(tài)的原因是由于物體有慣性。12．【答案】t=2(L?【解析】【解答】（2）乙的反應時間為尺子下落時間，設為t。則L?解得t=2(L?L1

【分析】（2）利用自由落體的位移公式可以求出乙的反應時間；

（3）代入對應的數(shù)據(jù)可以求出反應時間的大小。13．【答案】（1）C（2）(（3）①；傾斜角度過大，沒有平衡好摩擦力【解析】【解答】（1）平衡摩擦力就是將木板一段墊高后，使小車重力的下滑分量與小車受到的摩擦力相互抵消，所以平衡摩擦力時，應將不帶滑輪的木板一端適當墊高，將紙帶連接在小車尾端，使小車在不受拉力的情況下恰好能做勻速運動，C符合題意，AB不符合題意。

故答案為：C；

（2）由勻變速直線運動的位移差公式?x=aT2可得，小車的加速度為a=(s4+s5+s6)-(s14．【答案】（1）C；D（2）2.6（3）F；在誤差允許范圍內(nèi)，力的合成遵守平行四邊形定則【解析】【解答】（1）AC.為了減小實驗誤差，兩細繩套應適當長些，標記同一細繩套方向的兩點要遠一些，減小作圖時的誤差，但不必等長，A不符合題意，C符合題意；

B.為減小實驗誤差，每次都應將彈簧測力計拉力應適當大些，但并不必拉伸到相同刻度，B不符合題意；

D.為減小作圖誤差，作圖時鉛筆要盡量細一些，圖要適當大一些，D符合題意；

故答案為：CD；

（2）圖示彈簧測力計的最小分度值為0.2N，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可得，該彈簧秤的示數(shù)為2.6N；

（3）F'是F1和F2合力的理論值，是根據(jù)平行四邊形定則作出的，由于測量和作圖中存在誤差，所以F'不一定與AO同向，F(xiàn)合力的實測值，與橡皮筋一定在同一直線上，因此F一定與AO方向一致；在實驗誤差允許范圍內(nèi)，F(xiàn)'、F可認為重合，由此可知，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，力的合成遵守平行四邊形定則。15．【答案】（1）解：用F＝10N的水平拉力拉該木塊時，木塊恰能做勻速直線運動，木塊所受合力為零，則有木塊所受摩擦力大小為：f1＝F木塊所受地面支持力為：FN1＝mgf1＝μFN1聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.2答：木塊與地板間的動摩擦因數(shù)為0.2；（2）解：將F的方向改為豎直向下后，木塊受到地面的支持力為：FN2＝mg+F木塊保持做勻速直線運動，木塊所受合力為零，則應加水平拉力為：F′＝f2f2＝μFN2聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)解得：F′＝12N答：若F的大小不變而將方向改為豎直向下作用于該木塊上，則此時應加一個12N的水平拉力，才能使該木塊保持勻速直線運動狀態(tài)；（3）解：若木塊初始靜止，則木塊的最大靜摩擦力為：Fmax＝μmg＝0.2×5×10N＝10N用F1＝6N的水平拉力拉該木塊時，F(xiàn)1＜Fmax，則物體靜止不動；此時木塊受到的摩擦力大小為：f3＝F1＝6N答：若木塊初始靜止，用F1＝6N的水平拉力拉該木塊時，木塊受到的摩擦力為6N?！窘馕觥俊痉治觥浚?）木塊恰能做勻速直線運動，由共點力平衡條件，求解木塊與地板間的動摩擦因數(shù)；（2）重新分析木塊受力，由共點力平衡條件，求解應加的水平作用力；（3）通過拉力與最大靜摩擦力的關(guān)系，判斷木塊是否已經(jīng)發(fā)生相對滑動，再計算木塊受到的摩擦力.16．【答案】（1）解：汽車剎車過程做末速度為0的勻減速運動，可逆向看作初速度為0的勻加速直線運動，則x=解得t1=2x答：該汽車從剎車至停下來所用時間t為2s；（2）解：汽車做勻減速直線運動，則x=解得v=2x說明卡車違章。答：該卡車車速大于規(guī)定最大速度，違章。【解析】【分析】（1）汽車剎車過程做末速度為0的勻減速運動，根據(jù)運動的可逆，由位移時間公式，求解該汽車從剎車至停下來所用時間；（2）根據(jù)剎車線的長度求出剎車的初速度，判斷該卡車是否違章。17．【答案】（1）解：在0s～1s時間即第1s內(nèi)，由圖象可知拉力F1＝6N，假設該段時間t1＝1s內(nèi)，物塊一直在OA段運動，設物塊和木板末速度分別為v1、v′1，物塊和木板加速度分別為a1、a′1，由牛頓第二定律可得：對物塊有：F1﹣μ1mg＝ma1對木板有：μ1mg﹣μ（M+m）g＝Ma′1解得：a1＝3m/s2，a′1＝1m/s2，由于a1＞a′1，故物塊相對木板向右滑動，該段時間t1＝1s內(nèi)，物塊的位移：s1=木板的位移：s′1=在第1秒末小物塊恰好到達A點，則兩者相對位移Δs1＝OA＝s1﹣s′1解得OA＝1m答：OA段的長度為1m；（2）解：在1s～2s時間即第2s內(nèi)，由圖象可知拉力F2＝2N，假設該段時間t2＝1s內(nèi)，物塊一直在AB段運動，設物塊和木板末速度分別為v2、v′2，物塊和木板的加速度分別為a2、a′2，由牛頓第二定律可得：對物塊有F2﹣μ2mg＝ma2對木板有μ2mg﹣μ（M+m）g＝Ma′2解得：a2＝1m/s2，a′2＝﹣1m/s2則該段時間t2＝1s內(nèi)，物塊的位移：s2＝v1t2+木板的位移：s′2＝v′1t2+兩者相對位移Δs2＝s2﹣s′2解得Δs2＝3m＝L2，物塊剛好到達木板上B點；此