湖南省寧鄉(xiāng)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試卷（含答案）

湖南省寧鄉(xiāng)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三總分評(píng)分一、選擇題（共10小題，滿分46分）1．如圖所示為G5065高鐵由南昌西到廈門北的路線圖，期間運(yùn)行5小時(shí)20分鐘，全程約682公里，下列說法正確的是（）A．在研究G5065通過某高架橋的時(shí)間時(shí)可以將列車看成質(zhì)點(diǎn)B．時(shí)間是國際單位制中力學(xué)三個(gè)基本物理量之一C．5小時(shí)20分鐘表示的是時(shí)刻D．根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出此次行程的平均速度的大小2．在下面所說的物體運(yùn)動(dòng)情況中，不可能出現(xiàn)的是（）A．物體加速度很大，速度很小B．物體速度變化很快，加速度很小C．物體加速度在減小，速度在增大D．物體加速度在增大，速度在減小3．一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，先后經(jīng)過a、b兩個(gè)位置時(shí)的速度分別為v0和9v0A．經(jīng)過a、b中點(diǎn)的速度為41B．質(zhì)點(diǎn)的加速度為5C．前12時(shí)間內(nèi)通過的位移比后12D．通過前12位移所需的時(shí)間是后14．港珠澳大橋是世界上里程最長、壽命最長、鋼結(jié)構(gòu)最大、施工難度最大、沉管隧道最長、技術(shù)含量最高、科學(xué)專利最多的跨海大橋，大橋工程的技術(shù)及設(shè)備規(guī)模創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄。建造大橋過程中最困難的莫過于沉管隧道的沉放和精確安裝，每節(jié)沉管隧道的質(zhì)量約8萬噸，相當(dāng)于一艘中型航母的質(zhì)量。若將沉管向下沉放過程看成減速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A．沉管所受的合力為0B．沉管所受合力不為0，且方向向下C．沉管處于超重狀態(tài)D．沉管處于失重狀態(tài)5．某質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在速度由v0變?yōu)閗v0（k＞1）的過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為x，則在速度由kv0變?yōu)椋╧+1）v0的過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為（）A．(k2+2C．(2k+1)x6．如圖所示，斜面體固定在水平面上，小球靜止在斜面和豎直的擋板之間。將斜面的傾角適當(dāng)減小，擋板仍保持豎直，不計(jì)摩擦。則小球再次靜止后對(duì)斜面和擋板的彈力將分別（）A．減小，增大 B．增大，減小 C．減小，減小 D．增大，增大7．防疫期間人們利用電子商務(wù)購物變得十分便捷。如圖所示的是分揀快遞件的皮帶傳輸機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)輪帶動(dòng)傾斜皮帶勻速向上運(yùn)動(dòng)，快件能隨皮帶一起向上做勻速運(yùn)動(dòng)，其間突遇故障，皮帶減速直至停止。假設(shè)在上述勻速和減速過程中，快件與皮帶始終保持相對(duì)靜止，則（）A．快件勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力與支持力作用B．快件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力一定沿皮帶向下C．快件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力可能為零D．快件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力一定沿皮帶向上8．如圖所示的是甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)沿直線向同一方向運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像，則（）A．甲、乙兩物體在4s末相距最遠(yuǎn) B．甲、乙兩物體在5s末相遇C．前4s內(nèi)甲物體總在乙的前面 D．甲、乙兩物體在2.5s末相距最遠(yuǎn)9．如圖，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧支架上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球．在a和b間的細(xì)線上懸掛一小物塊．平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑，標(biāo)記小物塊在繩上的位置為O，不計(jì)所有摩擦，下列說法正確的是（）A．細(xì)繩aO段與豎直方向的夾角為60°B．細(xì)繩aO段與豎直方向的夾角為30°C．小物塊的質(zhì)量為mD．小物塊的質(zhì)量為1.25m10．如圖所示，足夠長的傾斜傳送帶以某一不變的速率逆時(shí)針運(yùn)行。一質(zhì)量為m的物塊無初速度輕放在傳送帶頂端，在物塊下滑的過程中，物塊的速度一時(shí)間圖像可能正確的是（）A． B．C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，滿分16分，每小題8分）11．將兩根自然長度相同、勁度系數(shù)不同、粗細(xì)也不同的彈簧套（串接）在一起，看作一根新彈簧，設(shè)原粗彈簧（記為A）勁度系數(shù)為k1，原細(xì)彈簧（記為B）勁度系數(shù)為k2、新彈簧（記為C）勁度系數(shù)為k3．關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同學(xué)們做出了如下猜想：甲同學(xué)：和電阻并聯(lián)相似，可能是1k乙同學(xué)：可能是k3丙同學(xué)：可能是k3＝k1+k2。（1）為了驗(yàn)證猜想，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)（裝置見圖甲）。（2）簡要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成相應(yīng)填空。a．將彈簧A懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測量彈簧A的自然長度L0；b．在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù)n、每個(gè)鉤碼的質(zhì)量m，并用刻度尺測量彈簧的長度L1；c．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮，則計(jì)算彈簧勁度系數(shù)K的表達(dá)式：K＝（用已知物理量和測量量字母表示）d．改變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c，并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值k1；e．僅將彈簧分別換為B、C，重復(fù)上述操作步驟，求出彈簧B、C的勁度系數(shù)的平均值k2、k3．比較k1，k2、k3并得出結(jié)論。（3）若圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，作出的彈簧彈力F和伸長量（即X＝L﹣L0）的關(guān)系圖線，由此可以判斷同學(xué)的猜想正確。12．研究小車加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細(xì)繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受的拉力大小為F，改變桶中砂的質(zhì)量多次實(shí)驗(yàn)。完成下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中需要____。A．保持小車的質(zhì)量不變B．測量砂桶和砂的總質(zhì)量C．保持細(xì)線與長木板平行D．滿足砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車速度大小為m/s，小車的加速度大小為m/s2（均保留兩位有效數(shù)字）。（3）實(shí)驗(yàn)中描繪出a﹣F圖象如圖丙所示，圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是。三、計(jì)算題（共3小題，滿分38分）13．如圖所示，木板B靜止在光滑的冰面上，其左端上表面與一粗糙傾斜滑道平滑相接，滑道傾角θ＝37°，一游客坐在滑板上，從滑道上距底端s＝5m處由靜止滑下、已知木板質(zhì)量mB＝20kg，長度L＝3m，游客和滑板的總質(zhì)量mA＝40kg。若游客和滑板可看作質(zhì)點(diǎn)，與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.3，取g＝10m/s2、sin37°＝0.6、cos37°＝0.8。（1）求游客在滑道上下滑時(shí)的加速度大小。（2）求游客到達(dá)軌道底端的速度大小。（3）若要游客剛好不從木板B的右端滑出，求滑板與木板B上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2。14．滑板是一種深受青少年喜愛的運(yùn)動(dòng)，已被列入奧運(yùn)會(huì)永久項(xiàng)目。在12月的街式滑板聯(lián)賽女子決賽中，中國小將曾文蕙獲得第六名。某次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員沿足夠長的固定斜面從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，初速度v0＝14m/s，斜面傾角θ＝37°，滑板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.125，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）運(yùn)動(dòng)員沿斜面上滑時(shí)的加速度大小；（2）運(yùn)動(dòng)員沿斜面上滑的最大距離x；（3）運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)出發(fā)到再次回到最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t（結(jié)果可用根號(hào)表示）。15．如圖所示，質(zhì)量M＝2.0kg的木板靜止在光滑水平桌面上，木板上放有一質(zhì)量m＝1.0kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），它離木板左端的距離為L＝1m，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2．現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在木板上，使木板和鐵塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板與鐵塊間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．求：（1）當(dāng)拉力為3N時(shí)，鐵塊受到的摩擦力大?。唬?）若要鐵塊相對(duì)木板靜止，求拉力的最大值；（3）當(dāng)拉力為8N時(shí)，作用1s后撤去拉力。判斷鐵塊能否從木板上滑落，若不能，求鐵塊靜止在木板上的位置。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.在研究G5065通過某高架橋的時(shí)間時(shí)，列車的長度不可忽略，不可以將列車看成質(zhì)點(diǎn)，A不符合題意；

B.力學(xué)中有三個(gè)基本物理量，分別為時(shí)間、質(zhì)量和長度，B符合題意；

C.5小時(shí)20分鐘在時(shí)間軸上是一段線段，所以表示的是時(shí)間間隔，C不符合題意；

D.682公里是行駛的路程，所以可以估算出此次行程的平均速率的大小，但此題中無法得知位移，所以不可以求平均速度的大小，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據(jù)物體可以被看成質(zhì)點(diǎn)的條件分析；掌握七個(gè)基本物理量及其單位；時(shí)間間隔在時(shí)間軸上是一段線段，時(shí)刻在時(shí)間軸上是一個(gè)點(diǎn)；平均速度等于路程與時(shí)間的比值，平均速度等于位移與時(shí)間的比值。2．【答案】B【解析】【解答】A.加速度與某時(shí)刻瞬時(shí)速度的大小沒有必然聯(lián)系，所以加速度很大，速度可以很小，A不符合題意；

B.加速度是用來表示速度變化快慢的物理量，物體速度變化很快，則加速度一定很大，B符合題意；

CD.物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，由加速度和速度的方向關(guān)系決定，與加速度的大小無關(guān)，當(dāng)加速度與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，加速度與速度反向時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。所以即使加速度減小，速度仍可能在增大，加速度增大，速度仍可能在減小，CD不符合題意。

故答案為：B。

【分析】加速度表示物體速度變化的快慢，加速度與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，加速度與速度反向時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。3．【答案】A【解析】【解答】A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a、b中點(diǎn)的速度大小為vA符合題意；B．質(zhì)點(diǎn)的加速度為a=B不符合題意；C．中間時(shí)刻的速度為v前12時(shí)間內(nèi)通過的位移比后12C不符合題意；D．設(shè)通過前12位移所需的時(shí)間是后12D不符合題意。故答案為：A。

【分析】利用中點(diǎn)速度的表達(dá)式可以求出中間位置速率的大小；利用加速度的表達(dá)式可以求出加速度的大??；利用中間時(shí)刻的速度結(jié)合位移公式可以求出前一半時(shí)間比后一半時(shí)間運(yùn)動(dòng)的位移大?。焕闷骄俣裙娇梢员容^運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。4．【答案】C【解析】【解答】由題意可知，沉管向下沉放過程看成減速運(yùn)動(dòng)，所以沉管具有向上的加速度，由牛頓第二定律可知，合力不為零，且與加速度方向相同，即合力方向向上，由加速度方向可知，沉管處于超重狀態(tài)，C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)題意分析沉管的加速度方向，得出合力的方向，并判斷出沉管是處于超重還是失重狀態(tài)。5．【答案】C【解析】【解答】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移公式v2-v02=2ax可得，速度由v0變成kv0k>1，有(kv0)2-6．【答案】C【解析】【解答】對(duì)小球受力分析，如圖所示：

由共點(diǎn)力平衡條件可得，擋板對(duì)球的彈力F1=mgtanθ，斜面對(duì)球的彈力F2=mgcosθ，可知當(dāng)斜面的傾角θ減小時(shí)，則7．【答案】C【解析】【解答】A.皮帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，快件受力平衡，如果快件只受重力、和支持力，則合力不平衡，所以快件還要受沿斜面向上的摩擦力的作用，A不符合題意；

BCD.皮帶向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，快件的加速度沿斜面向下，皮帶傾角為θ，設(shè)快件的加速度大小為a；當(dāng)快件不受摩擦力時(shí)，快件的加速度大小為a=gsinθ，方向沿斜面向下，當(dāng)a>gsinθ時(shí)，快件受沿皮帶向下的摩擦力，當(dāng)a<gsinθ時(shí)，快件受沿皮帶向上的摩擦力，C符合題意，BD不符合題意。8．【答案】B,C,D【解析】【解答】AD.由題意可知，甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)沿直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，距離最大，故t=2.5s末二者相距最遠(yuǎn)，A不符合題意，D符合題意；

B.因?yàn)閮晌矬w從同一地點(diǎn)沿直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，所以兩物體位移相等時(shí)相遇，根據(jù)v-t圖像中，圖線與坐標(biāo)圍成的面積表位移，可知t=5s末時(shí)兩物體的位移相等，所以兩物體在t=5s時(shí)體相遇，B符合題意；

C.由圖可知，開始時(shí)甲速度大，所以甲在乙前面，t=2.5s時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn)，之后乙速度大于甲的速度，兩物體的間的距離減小，直到t=5s時(shí)乙追上甲，故前4s內(nèi)甲物體總在乙物體的前面，C符合題意。

故答案為：BCD。

【分析】當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，兩物體相距最遠(yuǎn)；根據(jù)v-t圖像中，圖線與坐標(biāo)圍成的面積表位移，判斷兩物體相遇的時(shí)刻；根據(jù)圖中兩物體的速度關(guān)系分析兩物體的位置關(guān)系。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB.將圓弧補(bǔ)充完整，設(shè)圓心所在的位置為O'，由題意可知?abO'為等邊三角形，可得∠θ=30°，對(duì)a環(huán)受力分析如圖，因?yàn)榧?xì)線各處張力大小相等，可得∠O'aO=30°，根據(jù)幾何知識(shí)可知∠aOb=120°，則細(xì)繩aO段與豎直方向的夾角為60°，A符合題意，B不符合題意；

CD.分析一側(cè)小球的受力，可得繩子上的拉力大小T=mg，再分析O點(diǎn)的受力，由平行四邊形定則可得，O點(diǎn)受到的拉力合力等于mg，由共點(diǎn)力平衡條件可知，小物塊拉力的合力大小等于小物塊的重力，即知小物塊的質(zhì)量為m，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：AC。

【分析】做出a的受力分析，根據(jù)同一根繩子上各處張力大小相等，分析夾角關(guān)系；由共點(diǎn)力平衡條件求出小物塊的質(zhì)量。10．【答案】A,D【解析】【解答】物塊剛放到傳送帶上時(shí)，物塊受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsinθ+μmgcosθ=ma，當(dāng)物塊速度與傳送帶速度相等之后，若mgsinθ<μmgcosθ，則物塊與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)。若mgsin11．【答案】（1）無（2）nmgL（3）丙【解析】【解答】（2）c.根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和胡克定律可得：F=nmg=KL1-L0，解得：K=nmgL1-L0；

d.通過改變改變鉤碼的個(gè)數(shù)，改變彈簧的彈力，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；

12．【答案】（1）A；C（2）0.42；1.5（3）平衡摩擦力過度【解析】【解答】（1）A、本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法，要研究小車加速度與力關(guān)系，必須保持小車的質(zhì)量不變，A符合題意；

BD、因?yàn)槔K子的拉力可以通過拉力傳感器直接測出，所以不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也不需要滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，BD不符合題意；

C、在平衡了摩擦力的前提下，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，要調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與長木板平行，C符合題意。

故答案為：AC。

（2）紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：T=5×1f=0.1s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，可得B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為：vB=xAC2T=0.08322×0.1m/s=0.42m/s。13．【答案】（1）對(duì)游客及滑板受力分析如圖所示，沿著斜面方向上，由牛頓第二定律可知：mAgsin37°﹣f＝mAa垂直斜面方向：N﹣mAgcos37°＝0滑動(dòng)摩擦力：f＝μ1N解得：a＝3.6m/s2（2）設(shè)游客到達(dá)軌道底端速度為v，則游客在斜面運(yùn)動(dòng)過程中由動(dòng)能定理可知：mAgh﹣Wf=其中：Wf＝μ1mAgcos37°×sh＝s?sin37°解得v＝6m/s（3）要游客剛好不從木板B的右端滑出，則此時(shí)游客與木板剛好共速，則對(duì)游客和木板B整體水平方向上合力為零，在水平方向上取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒可知：mAv＝（mA+mB）v1由能量守恒可知：1解得：μ2＝0.2【解析】【分析】（1）分析游客在滑道上的受力，由牛頓第二定律計(jì)算游客在滑道上下滑時(shí)的加速度大?。唬?）應(yīng)用動(dòng)能定理分析游客在斜面運(yùn)動(dòng)過程，求出游客到達(dá)軌道底端的速度大??；（3）要游客剛好不從木板B的右端滑出，則此時(shí)游客與木板剛好共速，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，求解滑板與木板B上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。14．【答案】（1）運(yùn)動(dòng)員以初速度v0沖上斜面，所以重力沿斜面的分量和摩擦力成為阻力使運(yùn)動(dòng)員減速，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ+μFN＝ma，其中FN＝mgcosθ，聯(lián)立消去m解得：a＝7m/s2。（2）運(yùn)動(dòng)員沿斜面上滑，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，利用速度—位移公式：0?v（3）運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)，即初速度v0減至0，v0﹣0＝at1，解得t1＝2s，從最高點(diǎn)反向加速下滑回到最低點(diǎn)，此時(shí)利用牛頓第二定律有：mgsinθ﹣μFN＝ma'，解得a'＝5m/s2，利用公式x=12a't22，解得t2=5.6s，所以總時(shí)間t＝t1【解析】【分析】（1）分析運(yùn)動(dòng)員沿斜面上滑時(shí)的受力，由牛頓第二定律求出加速度大?。唬?）對(duì)運(yùn)動(dòng)員上滑的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)勻變