湖南省株洲市部分中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含解析）

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株洲市部分中学2023-2024学年高一上学期期末考试
物理
本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试春和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笑扣笑题卡上对应的签案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时.将笑案写在签题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共6小题，每小题4分，共24分在每小颗给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是
A.测量电动公交车通过某一站牌的时间，电动公交车可以看作质点
B.学校升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以“国旗”为参考系
C.加速度方向和速度方向一定相同
D.物体做单方向直线运动时，它的位移大小和路程相等
2.1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的，包括一切计量领域的单位制，叫作国际单位制.下列单位属于国际单位制导出单位的是
A.米(m) B.千克(kg) C.牛顿(N) D.秒(s)
3.物体仅在三个共点力作用下做匀速直线运动，这三个共点力的大小可能是
A.3N、4N、8N B.3N、5N、1N C.3N、7N、5N D.6N、9N、16N
4.列车原来的速度是10m/s，列车加速行驶25s后速度变为15m/s.列车在这段时间内的运动可以看做匀加速直线运动，下列说法正确的是
A.列车的加速度是0.2m/s2 B.列车的平均速度是25m/s
C.列车通过的位移是250m D.这段时间内中间时刻的瞬时速度是18m/s
5.用一根筷子和一段细绳就可以把一个带有木柄的铁锤悬挂在水平桌面上，铁锤在桌面正下方，松手后，筷子水平静止在桌面上，如右图所示，下列说法正确的是
A.筷子、细绳和铁锤构成的系统受到3个力的作用
B.铁锤、细绳和筷子组成的系统受到的重力和桌面对筷子的支持力是一对平衡力
C.在铁锤的锤头上再轻轻的挂上1个空矿泉水瓶，松手后筷子会掉下来
D.将铁锤的锤头转到水平桌面外侧，松手后系统仍然保持平衡
6.小刘国庆假期在张家界旅游休验了一次高中蹦极，加图甲所示，工作人员将弹性安全绳的面一端固定在高架桥上，另一端绑在小刘腰上，让小刘从高架台上向下跳；如图乙所示为开始下落一段时间内他在竖直方向的加速度随时间变化的图像，以竖直向上为加速度的正方向.小刘始终在同一竖直直线上运动，不考虚空气阻力的影响，下列说法正确的是
A.0.5s时小刘处于失重状态 B.1.0s时小刘处于超重状态
C.0.9s时弹性绳恢复到原长 D.小刘的速度最大值约为3m/s
二、选择题：本大题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.每题全对计5分，选对但不全计3分，错选计0分。
7.伽利略在研究自由落体运动时，遇到了两个问题：①无精确的计时仪器；②无测瞬时速度的工具.他采用了一个很巧妙的方法，用来“冲淡”重力.如下图所示，让铜球沿阻力很小的斜面滚下，经过实验证明小球沿斜面的运动是匀加速直线运动，且只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的.由此他推断：自由落体运动也是匀变速直线运动.伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，对这一过程的分析，下列叙述正确的是
A.丁实验可“冲淡”重力的作用，更容易测时间，解决了问题①
B.伽利略利用替代解决了问题②
C.甲是实验现象，丁是经过合理的逻辑推理得到的猜想结论
D.丁是实验现象，甲是经过合理的逻辑推理得到的猜想结论
8.在某建筑工地上，工人站在水平地面上竖直向下用力拉绳将建筑材料缓慢提起，如下图所示.不考虑绳子的质量和滑轮的摩擦，下列说法正确的是
A.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力
B.工人将材料缓慢拉起的过程中，绳子的拉力大小变大
C.工人将材料缓慢拉起的过程中，地面对工人的支持力大小一定不变
D.工人将材料缓慢拉起的过程中，动滑轮受到绳子的作用力大小不变
9.长株潭城际轨道交通西环线的开通场大地方伍了长工山巿部和湘酒九华片区的居民出行.假设西环线地铁列车由6节车厢组成，在水平吉励道上加速启动时，每节车厢的动力系统均能提供大小为F的动力，每节车厢在水平直劬道上运行过程中所受阻力均恒定为f，第1、3、5节车厢质量为m，第2、4，6节车厢质量为2m.则下列说法正确的是
A.地铁列车做匀加速直线运动时，第2节与第3节车厢间没有作用力
B.地铁列车进站时，从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
C.地铁列车做匀加速直线运动时，第1节和第2节车厢间的作用力F1，与第3节和第4节车厢间的作用力F2，大小之比为1：1
D.地铁列车做匀加速直线运动时，第5节和第6节车厢之间作用力的大小为
10.随着互联网的普及和发展，网上购物已成为当今社会中越来越多的购物方式，物流分拣工作量大，某物流中心采用智能化装置，简化如图所示.一可视为质点的物件以v=8m/s的初速度从倾角为α=37°顺时针转动的传送带底端开始沿传送带向上运动，已知传送带的速度=2m/s，传送带长度为5m，物件与传送带间的动摩擦因数为=0.5，下列说法正确的是(取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
A.物件刚开始在传送带上运动的加速度大小为10m/s2
B.物件在传送带上向上运动的最远距离是4m
C.物件在传送带上运动的末速度大小为4m/s
D.物件在传送带上运动的总时间是1.6s
三、非选择题：本题共5小题，共56分.
11.(6分)某实验小组利用如图甲所示实验装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”，他们的实验步骤如下：
A.将铁架台固定于水平桌面上，如图所示安装好实验装置；
B.以弹簧弹力F(弹簧下端所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧伸长的长度为横坐标，用描点法作图，画出弹力F随弹簧伸长量变化的图线；
C.依次在弹簧下端挂上1个，2个、3个、4个……钩码，并分别记录钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度L，然后取下钩码；
D.根据图像写出弹簧弹力F与伸长量工的关系式，得出弹等硝十上抽/兵的规律，分析函数表达式中常数的物理意义；
E.记下弹簧自由下垂时，其下端在刻度尺上的刻度L0。
(1)请按实验操作的先后顺序，将各步骤的序号补充完整：AE_________D.
(2)该实验小组得到的图像如图乙所示，则可以得出在弹性限度贞潍签弹力与伸长量成_________的规律，这个比例系数叫做弹签的劲度系数；由图可知，出弹符的劲度系数为_________N/m。
12.(10分)某实验小组用如图甲所示装置探宇“加速度与力盾量的关系”，小车在绳子的拉动下做匀加速直线运动，通过在小车上增减重物来改恋小车质量，用电火花计时器打下的纸带来测量加速度。回答下列问题：
(1)电火花计时器应接在_________电源上(选填“直流”或“交流”)。
(2)若用槽码的重力近似充当滑块所受合外力F，则必须进行两个必要操作：①平衡阻力，即调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做_________运动；②小车和重物的总质量_________槽码的质量(选填“远大于”或“远小于”)。
(3)图乙是某次实验得到的纸带，部分实验数据如图所示，电火花计时器的时间间隔为0.02s，该小车的加速度a=_________m/s2(结果保留两位小数)。
(4)为了分析合外力一定时加速度与质量的定量关系，该实验小组在数据处理时采用图像法，作出了如图丙、丁两种图像，下列说法正确的是_________(填标号)。
A.可以直接从图丙中直观得出加速度与质量成反比的关系
B.只能从图丁中直观得出加速度与质量成反比的关系
C.从图丙和图丁中都能直观得出加速度与质量成反比的关系
13.(12分)质量为m1的小球A和质量为m2的物块B，用通过光滑定滑轮Q的轻质细绳相连；小球A左侧与轻质弹簧相连于竖直墙壁上，物块B置于倾角为30°固定的粗糙斜面上，如图所示。静止时，轻质弹簧处于水平状态，连接A球的轻绳与竖直方向的夹角为45°；物块B有沿斜面向下的运动趋势，连接物块B的轻绳与斜面平行。已知轻质弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。求：
(1)轻质弹簧的伸长量以及轻绳对A的拉力大小；
(2)斜面对物块B的支持力大小与摩擦力的大小。
14.(12分)避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控(刹车失灵)车辆驶离正线安全减速的专用车道，车道长L=100m，倾角呈37°左右，把汽车在避险车道的运动看做匀减速直线运动，如图所示。一辆总质量m=3×104kg的货车在倾角为8°的长直下坡路段以90km/h的速度行驶，驾驶员突然发现刹车失灵，货车开始匀加速下坡，加速度大小a1=1.5m/s2。sin37°=0.6，g=10m/s2。
(1)货车开始加速t=10s后刚好进入避险车道，求货车刚进避险车道时的速度大小v；
(2)该货车进入避险车道上行驶x=80m时恰好停下，求货车在避险车道上行驶过程中的加速度大小a；
(3)若避险车道倾角为37°，求货车在避险车道上所受阻力大小f。
15.(16分)桌布平整地放于桌面上，桌布上面再放上水杯、盘子，如图甲所示。当缓慢拉动桌布时，水杯、盘子与桌布一起运动；若猛地一拉，桌布就可以从水杯下面拉出，而水杯，盘子几乎不动.建立如图乙所示模型研究其中的原理，图中长L=1.0m，质量M=0.1kg的薄木板静止在水平面上，质量m=0.9kg的小滑块(可视为质点)放在木板的正中间，小滑块与木板之间的动摩擦因数=0.4，木板与水平面的动摩擦因数=0.1，现用水平恒力F向右拉木板，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。
(1)求当木板刚要运动时水平恒力F的大小；
(2)求水平拉力F=3.0N时滑块和木板的加速度各是多少
(3)若F=9.9N，经多长时间滑块从木板上掉下 此时小滑块发生的位移为多少 (结果保留两位有效数字)
株洲市部分中学2023-2024学年高一上学期期末考试 物理
参考答案、提示及评分细则
1.D 测量电动公交车通过某一站牌的时间，要考虑车长，电动公交车不可以看作质点，故A错误；学校升旗仪式上观察到国旗冉冉升起，是以旗杆为参考系的，故B错误；加速度方向和速度方向可能相同，相反或不在一条直线上，C错误；物体做单方向直线运动时，位移大小和路程相等，故D正确。
2.C 在力学范围内，规定长度、质量、时间为三个基本物理量，其他的物理量为导出量，相应的单位为导出单位。
3.C 本题考查了二力的合成。根据确定合力的范围，逐项分析即可求解。
4.A 利用匀变速直线运动的规律，加速度=0.2m/s2，平均速度=12.5m/s，位移=312.5m，中间时刻的瞬时速=12.5m/s。
5.B 由筷子，细绳和铁锤构成的系统，水平静止在桌面上，受到重力和桌面支持力2个力的作用，A错误；筷子、细绳和铁锤构成的系统受到的重力和桌面对筷子的支持力是一对平衡力，B正确；系统的重心一定位于过支撑点的竖直线上，在铁锤上加挂1个空矿泉水瓶，系统重心还是在桌面内侧，系统仍然会静止，C错误；将铁锤的锤头转到水平桌面外侧，系统重心移动到水平桌面外侧，系统不再平衡，D错误。
6.D 小刘在0.5s时处于加速度方向向上，小刘处于超重状态，在1.os时加速度为负，方向向下，小刘处于失重状态，A和B错误；0.9s时，小刘加速度为0，弹性绳弹力与重力平衡，形变量不为零，弹性绳没有恢复到原长，故C错误；由图像可知，小刘一开始向下做自由落体运动，然后做加速度减小的加速运动，当加速度为О时，速度达到最大，根据a~t图像与横轴围成的面积表示速度变化量可知，最大速度约为=(0.25＋0.35)×l0m/s=3m/s，故D正确。
7.BC 在伽利略时代，没有精确的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力，即利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题①，丁是自由落体运动，故A错误；在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度﹐所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为零，而且：，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化，小球是否做匀变速运动，即利用替代解决了问题②，故B正确；甲是实验现象，丁是经过合理外推得到的结论，所以C正确，D错误，选BC。
8.BD 根据一对平衡力和一对相互作用力的概念可知，工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，故A错误；材料上升绳子夹角增大，拉力增大，B正确；工人受到重力、支持力和拉力作用静止，重力大小不变，绳子的拉力变大，支持力变小，C错误；动滑轮受到重力、左右两侧绳子的拉力作用处于平衡状态，绳子给动滑轮的作用力大小始终等于重力，D正确。
9.ACD 6节车厢的总质量是9m，对6节车厢组成的系统，由牛顿第二定律得：，解得：；设第2节与第3节在厢间的作用力为T，以第1节和第2节车厢组成的系统为研究对象﹐由牛顿第二定律得：；解得：T=0，即第2节与第3节车厢间没有作用力，故A正确；对6节车厢组成的系统，关闭发电机后做匀减速直线运动，与成正比，故B错误；设1，2节间的作用力为T1，第3，4节间的作用力为T2，以第1节车厢为研究对象，由牛顿第二定律得：，以第1、2、3节车厢组成的系统为研究对象﹐由牛顿第二定律得：，解得：T1：T2=1∶1，故C正确；以第6节车厢为研究对象，5、6节车厢间拉力为Ts，由牛顿第二定律得：，解得，D正确。
10.ABC 物件先以加速度=10m/s2做匀减速直线运动3m，用时0.6s，后以加速度=2m/s2做匀减速直线运动1m至速度为0，用时1s，此后物体以加速度=2m/s2沿着斜面向下做匀加速直线运动直至回到斜面底部，速度大小为4m/s，用时2s，故ABC正确，D错误。
11.(每空2分，6分)(1)CB；(2)正比；100；
12.(每空2分，10分)(1)交流；(2)匀速直线远大于；(3)0.51；(4)B
12(12分)(1)，；(2)，。
【解析】(1)对A受力分析，设弹簧弹力为F，伸长量为x，绳子拉力为T
有：，(2分)
，(l分)
，(l分)
得：=(1分)
.(1分)
(2)对B受力分析，设支持力为FN，摩擦力为fB，
有：，(2分)
，(2分)
得：，(1分)
.(1分)
14.(12分)(1)40m/s；(2)a=10m/s2；(3)f=1.2×105N。
【解析】(1)货车在下坡路段匀加速直线运动，设刚进避险车道时速度为v，
则有：，(2分)
代入数据解得：v=40m/s(2分)
(2)货车进入避险车道做匀减速直线运动，设加速度大小为a，
则有：，(2分)
代入数据解得：a=10m/s2；(2分)
(3)设阻力为f，受力分析有：，(2分)
代入数据解得：f=1.2×105N。(2分)
15.(16分)(1)F1=1.0N；(2)加速度都为=2.0m/s2；(3)t=0.14s，=0.041m。
【解析】(1)要将木板拉动，拉力F1等于地面给整体的最大静摩擦力，
有：，(1分)
又：，(1分)
代入数据解得：F1=1.0N。(1分)
(2)设滑块木板刚要相对滑动时拉力为F，此时加速度为a，
对滑块木板整体分析：，(l分)
对滑块分析：，(1分)
得：F=5.0N。(1分)
因为：，故滑块和木板一起做加速运动，设加速度都为，有：
，(1分)
代入数据解得：=2.0m/s2。(1分)
(3)因为F3>F，故滑块和木板有相对运动，设滑块加速度为，木板加速度为，滑块从木板上掉下时位移为，木板位移为，
对滑块分析：，(1分)
，(1分)
对木板分析：，(2分)
，(1分)
且：，(l分)
代入数据解得：t=0.14s，(1分)
=0.041m(把时间t=s代入)或=0.039m(把时间t=0.14s代入)。(1分)