2023-2024学年广东省梅州市高一（上）期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年广东省梅州市高一（上）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.平均速度定义式为，当极短时，可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法
( )
A. 极限思想法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
2.年月日，国产大飞机的首个商业航班于上午时分从上海虹桥机场历时小时分钟的飞行，平安降落在北京首都国际机场，下列说法正确的是( )
A. 飞机的航程等于飞机位移的大小
B. 飞机在某位置时的运动快慢可以用平均速度来表示
C. 时分指的是时间，小时分钟指的是时刻
D. 研究飞机从上海到北京的位置变化时可以把飞机看成质点
3.如图所示一次化学实验中，同学用铁夹竖直固定一盛水容器，现缓慢向容器中注水，容器始终保持静止，下列说法正确的是( )
A. 容器受到的摩擦力不变 B. 容器受到的摩擦力不断增大
C. 铁夹对容器的压力不断增大 D. 容器受到的合力不断增大
4.年月日，在杭州亚运会女子米跳台决赛中，中国选手全红婵夺得冠军。如图所示，全红婵在跳台的最外端准备起跳，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 全红婵受到的重力和她对跳台的压力是一对平衡力
B. 全红婵对跳台的压力是由于跳台发生形变而产生的
C. 全红婵与水接触后便立即开始减速
D. 全红婵离开跳台上升到最高点的过程中处于失重状态
5.椰子从距地面高度的树上由静止落下，不计椰子下落时受到的空气阻力，取重力加速度大小，那么椰子在距地面处时的速度大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲图片，假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动。用表示苍鹰所受的重力，表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示，清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重力为，且可视为质点。悬绳与竖直墙壁的夹角为，墙壁对工人的弹力大小为，悬绳对工人的拉力大小为，则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则减小，减小
D. 若工人缓慢下移，增加悬绳的长度，则减小，增大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在的时间内从静止加速到，则( )
A. 方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大
B. 方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同
C. 由牛顿第二定律可知，方程式赛车质量小其加速度一定大
D. 任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致
9.一架无人机给农田撒农药的示意图如图甲所示。开始时无人机悬停在某一高度，撒农药时，沿水平方向上运动的速度随时间变化的关系图像如图乙所示。下列分析正确的是
A. 无人机在时的加速度大小为
B. 在内，无人机受到的合力为
C. 在内，无人机在加速过程和减速过程中的位移大小相等
D. 在内，无人机的位移大小为
10.如图所示，为港珠澳大桥上连续四段的等距跨钢箱梁桥，若汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，通过段的时间为，则下列说法正确的是( )
A. 通过段的时间为
B. 通过段的时间为
C. 在段和段的平均速度之比为
D. 段的平均速度不等于点的瞬时速度
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学的实验情况如图甲所示，将橡皮条一端固定在点，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度地拉动橡皮条，将结点拉到点；图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
图甲中左侧弹簧测力计的示数为_______；
如果没有操作失误，图乙中一定沿着方向的力是_______选填“”或“”；
在本实验中，以下说法正确的是_______。
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置点
C.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远一些
D.用两个弹簧测力计同时拉细绳时要使两个弹簧测力计的示数相等
12.用如图甲所示的实验装置验证“牛顿第二定律”，请回答下列问题。
为保证绳子对小车的拉力等于小车受到的合外力，必须要将长木板右侧适当垫高以平衡摩擦力，实验中平衡摩擦力时，要先_______砝码盘选填“挂上”或“取下”；
为保证小车受到拉力的大小近似等于砝码盘和砝码的总重力，应使小车质量与砝码和砝码盘的总质量满足_______选填“远大于”或“远小于”；
实验中打出的纸带如图乙所示，相邻计数点间还有四个点未画出，其中，，交流电频率为，由此可以算出小车运动的加速度大小是_______；结果保留位有效数字
平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码质量，进行实验并收集数据，作出小车加速度与砝码和砝码盘总重力的关系图像如图甲所示。造成当一定时，与不成正比的原因可能是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角_______选填“偏大”或“偏小”；
平衡摩擦力后，验证合外力一定时，与的关系：通过多次实验，甲、乙两同学利用各自得到的数据得到的关系图像，如图乙所示，该图像说明在甲、乙两同学做实验时_______选填“甲”或“乙”同学实验中绳子的拉力更大。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某同学用一手机传感器软件探究电梯上升过程中的超失重现象，该软件可以实时测量手机运动时的加速度。该同学在电梯里随电梯由静止开始上升，电梯加速上升过程传感器上始终显示加速度，重力加速度。求：
若加速上升的时间为，末该同学的速度大小；
若加速上升的时间为，该同学的位移大小；
若该同学的质量为，加速上升阶段他对电梯的压力。
14.道路交通安全法第三十八条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。某汽车以的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员的反应时间为，汽车运动的图像如图所示，求：
驾驶员反应时间内行驶的位移大小；
驾驶员从发现斑马线上有行人到汽车停下经历的总时间；
汽车刹车过程的加速度大小。
15.如图所示，一倾角、长度为的固定斜面，其底端与长木板上表面等高。最初静止在粗糙水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与木板的上表面接触处圆滑。一可视为质点的小滑块从斜面顶端由静止开始下滑，最终刚好未从木板上滑下。已知、的质量相等，木板的长度，与斜面、上表面间的动摩擦因数均为，与地面的动摩擦因数为，重力加速度取。
滑到斜面底端时的速度大小；
通过计算分析当滑上的上表面后，是否仍保持静止；
若仍然静止，求出的最小值；若滑动，求出的值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
当极短时，可表物在时刻的速度，该物理方法为极限的思想方法。
限思想是一种重要的思想方法在高中经常用到．要理解并能很好地握。
【解答】
时间极短时某段时内的平均速度可以代替瞬时速度，用的是极限的思想法，故A正确，BCD错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】
【详解】飞机的航程指路程，大于飞机位移的大小，故A错误；
B.飞机在某位置时的运动快慢需用瞬时速度来表示，故B错误；
C.时分指的是时刻，小时分钟指的是时间，故C错误；
D.研究飞机从上海到北京的位置变化时，飞机的大小可忽略，可以把飞机看成质点，故D正确；
故选D。
3.【答案】
【解析】【分析】
以容器和水为整体，对其受力分析，根据平衡条件即可判断。
本题是共点力平衡问题，解题关键是对物体的受力分析，易错点在于最大静摩擦力与正压力大小有关。
【解答】
、由题知容器始终保持静止状态，受力平衡，即容器受到的合力始终为零，容器所受的摩擦力等于容器和水的总重力，缓慢向容器中注水，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故AD错误，B正确；
C、由于容器始终保持静止，所以容器所受摩擦力始终为静摩擦力，静摩擦力与铁夹对容器的压力无关，故C错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】
【详解】全红婵受到的重力和跳台对她的支持力是一对平衡力，故A错误；
B.全红婵对跳台的压力是由于全红婵发生形变而产生的，故B错误；
C.全红婵与水接触后，刚开始重力比浮力和水的阻力大，合力向下，加速度与速度方向相同，还是加速，故C错误；
D.全红婵离开跳台上升到最高点的过程中，加速度向下，处于失重状态，故D正确；
故选D。
5.【答案】
【解析】【分析】
由速度位移关系求解速度。
本题考查自由落体运动，熟练掌握运动学公式是解题关键。
【解答】
由速度与位移关系式可得，代入数据解得，故ABC错误，D正确。
故选：。
6.【答案】
【解析】解：
苍鹰做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，故空气对它的作用力竖直向上，和重力大小相等，方向相反，故B正确，ACD错误。
故选：。
本题关键明确平衡条件的应用，注意明确力和运动的关系，知道物体匀速运动时受到的合力为零。对苍鹰进行分析，明确苍鹰在做匀速运动，根据平衡条件进行分析，从而明确重力和空气作用力的方向。
7.【答案】
【解析】
【详解】工人受到重力、支持力和拉力，如图所示
根据共点力平衡条件，有
故A错误；
B.根据共点力平衡条件，有
故B正确
当工人缓慢下移时，细绳与竖直方向的夹角 变小，故 变小， 变小，故CD错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查惯性、作用力与反作用力、牛顿第二定律。质量是惯性大小的唯一量度；作用力与反作用力的性质一定相同；由牛顿第二定律可知，加速度与物体所受的合外力和物体的质量有关；物体加速度的方向始终与物体所受合外力方向一致，由此分析即可正确求解。
【解答】A.质量是惯性大小的唯一量度，惯性大小与速度无关，故A错误；
B.作用力与反作用力的性质一定相同，故B正确；
C.由牛顿第二定律，得，与合外力和质量有关，所以方程式赛车质量小，其加速度不一定大，故C错误；
D.由牛顿第二定律可知，任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，故 D正确。
9.【答案】
【解析】【分析】
根据图像的物理意义分析判断。
本题考查图像，要求掌握图像的物理意义，利用物理意义求解有关问题。
【解答】
A.无人机在时的加速度大小为，故A错误；
B.在内，无人机速度不变，受到的合力为，故B正确；
C.无人机在加速过程和减速过程中的平均速度大小相等，但时间不同，位移大小不相等，故C错误；
D.图像与轴包围的面积表示位移，故在内，无人机的位移大小为，故D正确。
10.【答案】
【解析】
【详解】汽车做初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移所用时间之比为
： ： ：
由题知通过段的时间为，则汽车通过段的时间为 ，故通过段的时间为 ，故A错误，B正确；
C. 段和 段的时间之比为： ，根据平均速度的公式 可知，在 段和 段的平均速度之比为 ，故C正确；
D.由推论可知，为段时间的中间时刻，故段的平均速度等于 点的瞬时速度，段的平均速度不等于 点的瞬时速度，故D正确；
故选BCD。
11.【答案】
【详解】弹簧测力计的最小分度值为，根据弹簧测力计的读数原理可知左侧弹簧测力计的示数为。
图乙中是合力的理论方向， 是合力的真实方向，所以没有操作失误，图乙中一定沿着方向的力是 。
实验中的细绳只要相对长些，便于准确标出力的方向，并不一定要相等的长度，故A错误；
为了保证合力与分力等效，同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置点；实验中为便于标记拉力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要适当远一些，故BC正确；
D.用两个弹簧测力计同时拉细绳时不一定要使两个弹簧测力计的示数相等，故D错误；
故选BC。

【解析】略
12.【答案】 取下 远大于 偏小 甲
【详解】根据平衡摩擦力的方法可知平衡摩擦力时，要先取下砝码盘；
设小车的质量为，砝码盘和砝码的质量为，设绳子上拉力为，以整体为研究对象有
以为研究对象有绳子的拉力
显然要有，需使小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量。
根据逐差法可知加速度为

由图可知当增大道，才有摩擦力，说明在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏小；
平衡摩擦力后，对小车有
整理得
则图像斜率表示，甲的斜率小，所以甲同学实验中绳子的拉力更大

【解析】略
13.【答案】 ； ；，方向竖直向下
【详解】由匀变速直线运动规律可得末该同学的速度大小
代入数据可得
时该同学的位移大小
代入数据可得
对其进行受力分析，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知：上升阶段该同学对电梯的压力，方向为竖直向下

【解析】略
14.【答案】 ； ；
【详解】驾驶员反应时间内汽车做匀速直线运动，位移为
减速运动的位移为
由位移公式可得
故减速运动时间为
总时间为
汽车刹车过程的加速度
解得

【解析】略
15.【答案】；否；
【解析】设物块从斜面下滑过程中加速度大小为 ，到达底端时速度大小为 ，由牛顿第二定律和运动学公式得
解得滑到斜面底端时的速度大小
假设滑上的上表面后，仍保持静止，则在上减速滑动至停止
则
会从上滑下，假设不成立。故当滑上的上表面后，与地面会发生相对滑动。
设滑上后，再经时间 两者达到共同速度，、的加速度大小分别为
与达到共同速度
相对地面的位移
相对地面的位移
刚好未从木板上滑下
解得
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