2023-2024学年广东省深圳市宝安区高一（上）期末物理试卷（含解析）

2023-2024学年广东省深圳市宝安区高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某同学研究羽毛球比赛中羽毛球的运动，关于是否能把羽毛球视作质点的讨论正确的是( )
A. 判断羽毛球的运动轨迹时可以把羽毛球视作质点
B. 判断羽毛球是否触网时可以把羽毛球视作质点
C. 羽毛球受到的空气阻力不可忽略，故不能视为质点
D. 羽毛球运动速度较小时可以视作质点，速度大时不能视作质点
2.国际单位制包含个基本单位。其中力学基本单位有三个：长度单位一米、质量单位一千克和时间单位一秒。力的单位牛顿可以通过国际基本单位表示。下列基本单位的组合能够表示力的单位牛顿的是( )
A. B. C. D.
3.“极限的思想”是物理学中的一种重要思想方法。如图是打点计时器打出的一条纸带示意图，若用两点间的平均速度代表纸带在点的瞬时速度。则下列从该纸带中所选取其中两点间的平均速度来代表纸带在点的瞬时速度，最精确的是( )
A. 、两点 B. 、两点 C. 、两点 D. 、两点
4.石拱桥的正中央有一重力为的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为。若接触面间的摩擦力忽略不计，已知，，，则石块其中一个接触面所受弹力大小为( )
A. B. C. D.
5.安全气囊和安全带能够在汽车发生碰撞时减轻司乘人员受伤的程度，下列关于安全气囊和安全带在汽车发生碰撞时起到的作用说法正确的是( )
A. 安全带减小了乘客的惯性 B. 安全带减小了乘客的速度变化量
C. 安全气囊减小了乘客的惯性 D. 安全气囊延长了乘客碰撞时减速的时间
6.生活中的语言跟物理概念间存在差异。当我们说一辆汽车和一辆高铁同时从静止开始起动，汽车起动“更快”。下列描述与这里的“更快”意思最贴切的是( )
A. 质量更大 B. 最大速度更大 C. 加速度更大 D. 位移更大
7.一物块以初速度冲上粗糙斜面到达某高度后又滑回斜面底部，则该过程中滑块的速度及加速度和均以沿斜面向上为正方向随时间变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下图是“神舟”系列飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则喷气过程中( )
A. 返回舱处于失重状态
B. 返回舱处于超重状态
C. 伞绳对返回舱的拉力大于返回舱对伞绳的拉力
D. 伞绳对返回舱的拉力等于返回舱对伞绳的拉力
9.一个小球从距离水平地面的高度竖直向上抛出，上升后掉落地面，整个过程经历时间为。已知空气阻力大小恒定，规定向上为正方向，则关于小球整个运动过程说法正确的有( )
A. 小球的位移为
B. 小球的平均速度为
C. 小球上升的加速度大于下降的加速度
D. 小球再次落回抛出点的速度与抛出速度相等
10.快艇在海面上匀变速直线运动，初速度为，加速度大小为，则在秒内的运动说法正确的是( )
A. 若加速度与初速度同向，则平均速度为
B. 若加速度与初速度同向，则位移大小等于
C. 若加速度与初速度反向，则平均速度与初速度方向相反
D. 若加速度与初速度反向，则快艇平均速度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组通过实验测量弹簧的劲度系数。把弹簧悬挂在铁架台上，靠近弹簧，如图所示。

记录弹簧自然垂挂时末端对应的刻度尺示数为_______。
依次在弹簧末端增挂钩码，记录钩码重力和弹簧末端的位置，记录如下表所示，则弹簧的劲度系数为_______保留位有效数字。
钩码个数
弹簧弹力
点位置
实验操作时，弹簧的上端并没有对齐刻度尺的零刻度，而是在零刻度下方某个位置。这对测量出的弹簧劲度系数将_______填“偏大”、“偏小”或“无影响”
12.某实验小组探究加速度与物体质量的关系。实验步骤如下：
用天平测量小车质量为及单个钩码的质量；不挂钩码，把小车放在木板上，垫起木板一端以调节木板倾斜角度，直至轻推小车，小车能够沿斜面_______，此时小车重力沿斜面分力与摩擦力平衡。
取个钩码，挂在轻绳一端，轻绳跨过定滑轮，另一端连接小车。调节滑轮的高度，使连接小车的绳子与木板保持_______。
纸带穿过打点计时器限位孔并固定在小车上。先打开打点计时器，再释放纸带，打点计时器打出点迹清晰的纸带。每隔个点取一个计数点，记录连续个计数点为、、、、，如图所示。测得、、、。小车运动的加速度为_______结果保留位有效数字
保持拉动小车的钩码不变，在小车上添加钩码，增大小车的质量，重复步骤并以加速度为纵坐标，以小车和车上钩码总质量的倒数为横坐标，绘制图像。发现在较大时实验值与理论值拟合得很好，但当较小时，实验值与理论值存在明显差异，其原因是_______。如果，则加速度应该近似等于_______。
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
13.工人通过推车运送货物，推车由相互垂直的底板和侧板组成，如图所示。工人推动货物沿水平方向匀速直线运动，此时侧板的倾斜角为，货物为质量均匀的长方体，质量为。重力加速度取，，，求
若忽略底板和侧板的摩擦力，侧靠板和底板对货物的支持力、；
若货物跟侧板间的摩擦系数，侧板的倾斜角的正切值为多少时货物跟底板间的作用力恰好为零。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力
14.一块石头从高塔顶部自由下落距离时，另一块石头从距离塔顶处自由下落，两块石头同时落地，已知重力加速度为。求
石头从塔顶下落距离时的速度及时间；
塔的高度。
15.如图所示为货物传送装置的其中一段，由平滑连接的倾斜的传送带和水平平台组成。斜面的倾斜角为，连接处的长度可忽略不计。传送带长度，当传送带不转动时，质量的货物从传送带上端由静止释放，货物沿传送带匀加速下滑，到达平台时速度方向改变，但大小不变，并最终停在平台上。货物停止位置与传送带右端的距离为。已知货物与平台的摩擦系数，重力加速度取，货物可视作质点，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
货物在传送带上做匀加速直线运动的加速度；
货物与传送带间的摩擦系数；
若传送带顺时针转动，写出货物停止位置与传送带右端距离跟传送带线速度的函数关系。
答案和解析
1.【答案】
【解析】物体能否视为质点取决于物体的形状大小是否影响所研究问题，判断羽毛球的运动轨迹时，羽毛球的形状大小可以忽略，故可以把羽毛球视作质点；判断羽毛球是否触网时羽毛球的大小形状有影响故不可以把羽毛球视作质点，故A正确，B错误；
物体能否视为质点与运动速度和是否受空气阻力无关，需要根据研究的问题进行判断，故CD错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】由
质量的单位是，加速度单位是，所以力的单位牛顿的是 。
故选B。
3.【答案】
【解析】纸带上某一点的瞬时速度，可以粗略的由包含这一点在内的两点间平均速度代表，如果把包含该点在内的间隔取得小一些，那么经过该点所用的时间就会更短，用这两点间的位移与时间的比值计算得到的平均速度会更接近该点的瞬时速度。
故选C。
4.【答案】
【解析】石块的受力如图
则
故选D。
5.【答案】
【解析】惯性只与物体的质量有关，质量不变，则惯性不变，故AC错误；
B.碰撞前后，无论是否有安全带，乘客的速度都从某一值减到零，即安全带不能减小乘客的速度变化量，故B错误；
D.通过安全气囊的缓冲作用，延长了乘客碰撞时减速的时间，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】【分析】
解决本题的关键知道速度、加速度的物理意义，知道速度变化大小和速度变化快慢的区别．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，而速度是描述物体位置变化快慢的物理量．
【解答】
汽车起动“更快”指的是达到相同速度时，汽车用时间更短，则加速度更大。
故选C。
7.【答案】
【解析】滑块在斜面上运动过程中，取沿斜面向上为正方向，上滑过程，由牛顿第二定律有
下滑过程
可知
加速度方向都沿斜面向下，大小都恒定不变，所以图线都在第四象限；图像斜率的绝对值表示加速度大小，所以上滑阶段图线倾斜程度大，为正值，下滑阶段图线倾斜程度小，为负值。
故选A。
8.【答案】
【解析】在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，所以返回舱整体的加速度向上，气体对返回舱整体向上的作用力大于返回舱整体的重力，所以返回舱处于超重状态，故A错误，B正确；
伞绳对返回舱的拉力与返回舱对伞绳的拉力是相互作用力，大小相等、方向相反，故C错误，D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】A.小球最终从离地面处移动到地面，方向向下，则小球整个过程的位移为 ，故A错误；
B.小球的平均速度为
故B正确；
C.小球上升时，根据牛顿第二定律可得
小球下降时，根据牛顿第二定律可得
可知 ，即小球上升的加速度大于下降的加速度，故C正确；
D.设小球抛出的初速度为 ，小球回到抛出点的速度为 ，则小球上升时，根据匀变速直线运动规律有
其中 ，小球下降时，根据匀变速直线运动规律有
由于 ，可知 ，即小球再次落回抛出点的速度小于抛出速度，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】若加速度与初速度同向，则位移大小等于
平均速度为
故A错误，B正确；
若加速度与初速度反向，则末的速度为
则快艇平均速度为
方向与初速度同向，故C错误，D正确。
故选BD。
11.【答案】 无影响
【解析】指针指在，弹簧精确度为，估读到下一位，所以读数为；
弹簧的劲度系数为
由上述分析可知，弹簧的弹簧劲度系数与弹簧的上端是否对齐刻度尺的零刻度无关，所以对测量出的弹簧劲度系数无影响。
匀速直线运动 平行 当不满足 时，由于钩码失重，绳子拉力并不等于
【详解】不挂钩码，把小车放在木板上，垫起木板一端以调节木板倾斜角度，直至轻推小车，小车能够沿斜面做匀速直线运动，此时小车重力沿斜面分力与摩擦力平衡。
调节滑轮的高度，使连接小车的绳子与木板保持平行。
每隔个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔
小车运动的加速度为
但当较小时，实验值与理论值存在明显差异，其原因是当不满足 时，由于钩码失重，绳子拉力并不等于；
如果，则加速度应该近似等于，细绳的拉力趋近于零，则钩码的加速度趋近于重力加速度，即或者。
12.【答案】 匀速直线运动 平行 当不满足 时，由于钩码失重，绳子拉力并不等于
【解析】不挂钩码，把小车放在木板上，垫起木板一端以调节木板倾斜角度，直至轻推小车，小车能够沿斜面做匀速直线运动，此时小车重力沿斜面分力与摩擦力平衡。
调节滑轮的高度，使连接小车的绳子与木板保持平行。
每隔个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔
小车运动的加速度为
但当较小时，实验值与理论值存在明显差异，其原因是当不满足 时，由于钩码失重，绳子拉力并不等于；
如果，则加速度应该近似等于，细绳的拉力趋近于零，则钩码的加速度趋近于重力加速度，即或者。
13.【答案】 ， ；
【解析】在忽略摩擦力的情况下，侧板、底板及重力三力为共点力，组成力的三角形如图所示

代入数据解得
又有
代入数据解得
若货物跟底板间的作用力为零，则重力、侧板支持力及摩擦力三力平衡，所以有
由于最大静摩擦等于滑动摩擦力，则有
解得
14.【答案】 ； ；
【解析】设第二块石头下落时，第一块石头的速度为 ，由
可得
由
可得
由于处石头下落时处石头已经有速度，且两块石头同时落地，即此时距地面高度
联立解得
所以塔高
15.【答案】 ； ；见解析
【解析】设货物到达平台时速度大小为 ，货物在平台上受到摩擦力大小为
解得
由于物块最终减速为零
物块在传送带上匀加速直线运动
解得
货物在传送带上受力如图所示
所以
设货物到达传送带底端的速度为 ，情况一：若传送带速度为零，则货物到达位置不变，即
情况二：若物块一直受到传送带向下的摩擦力则，启动加速度为
，
解得
当 时
情况三：当 时，货物经历两段加速度不同的加速运动到达底端。
分别分析两段加速过程，设两段加速的位移分别为 和
， ，
解得
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