2023-2024学年湖南省衡阳市祁东县高一（上）期末统考物理试卷（含解析）

2023-2024学年湖南省衡阳市祁东县高一（上）期末统考物理试卷
一、单选题（本题共6小题，共24分）
1.在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。下列单位中，属于基本单位的是( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是
A. “本次考试时间为分钟”里的“分钟”是指时刻
B. 某快递公司用“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的路程为零
C. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是极限思维法
D. 车在高速路上行驶时，坐在车上的乘客却感觉旁边的车没动，他是以自己为参考系的
3.某地铁站配置了智能化电动扶梯，当扶梯上没人时，扶梯是静止的，当乘客站上扶梯时，扶梯先加速，再匀速上升。当扶梯加速上升时，站在扶梯上的乘客( )
A. 受到的重力变大 B. 受到的重力变小 C. 处于超重状态 D. 处于失重状态
4.物体的质量为，物体的质量为，它们分别以和的速度运动。下列说法正确的是( )
A. 物体的惯性比物体的惯性大
B. 物体的惯性比物体的惯性大
C. 物体、的惯性一样大
D. 条件不足，无法比较物体、的惯性大小
5.如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢底面的倾角逐渐增大且货物始终相对车厢静止。关于该过程，下列说法正确的是( )
A. 货物受到的摩擦力变大 B. 货物受到的支持力变大
C. 车对地面的压力变小 D. 车对货物的作用力变小
6.在某次探究活动中，小明在时刻将篮球以一定的初速度竖直向下抛出，用传感器和计算机得到篮球运动的图像是斜率为的直线，如图所示，其中为其下落的距离。已知篮球下落过程中受到的阻力恒定，篮球的质量为，重力加速度大小为。下列说法正确的是
( )
A. 篮球下落过程中做变加速直线运动
B. 篮球下落的初速度大小为
C. 篮球下落的加速度大小为
D. 篮球下落过程中受到的阻力大小为
二、单选题（本题共4小题，共20分）
7.下列各组物理量在运算过程中全部都遵循平行四边形定则的是( )
A. 力、位移、速度变化率 B. 速度的变化、温度、质量
C. 力、平均速度、加速度 D. 速率、路程、时间
8.甲、乙两物体所在的位置离水平地面的高度之比为，各自做自由落体运动，则甲、乙( )
A. 落地时的速度大小之比为 B. 落地时的速度大小之比为
C. 下落的时间之比为 D. 下落的时间之比为
9.亚洲象是亚洲现存的最大陆生动物，也是国家一级保护动物，我国的亚洲象主要分布于云南。甲、乙两头亚洲象正在追逐嬉戏，从同一位置出发沿同一直线运动的位移随时间变化的规律分别如图中的图线、图线所示。下列说法正确的是( )
A. 在时间内，甲、乙运动的方向相同
B. 在时间内，甲做匀加速直线运动
C. 在时刻后，乙在甲的前方
D. 在时刻，甲、乙相遇
10.在制造业领域中，传送带可将产品的生产组合、运输、分拣、包装等环节的作业自动化。如图所示，左、右两端距离为的水平传送带以大小为的速度顺时针匀速转动，现将一滑块视为质点轻放在传送带的左端，若滑块在传送带上向右匀加速滑行与匀速滑行的时间恰好相等，取重力加速度大小，则下列说法正确的是( )
A. 滑块在传送带上向右滑行的时间为 B. 滑块在传送带上向右滑行的时间为
C. 滑块与传送带间的动摩擦因数为 D. 滑块与传送带间的动摩擦因数为
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11.某实验小组做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。

张同学将不同数量的钩码挂在竖直轻弹簧的下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码受到的重力与弹簧长度的关系图像，如图甲所示。由该图线可得该弹簧的原长为__，劲度系数为______。
王同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度为____。
12.利用如图所示的装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数，实验步骤如下：
用天平测得物块和遮光片的总质量为、重物的质量为，用毫米刻度尺测得两光电门间的距离为遮光片的宽度为；
调整轻滑轮，使细线水平；
将物块从光电门的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片通过光电门和光电门所用的时间和，求出物块运动的加速度大小；
多次重复步骤，求出的平均值；
根据上述实验数据求出物块与水平桌面间的动摩擦因数。
物块通过光电门时的速度大小__________；物块通过光电门时的速度大小__________；均用所测物理量的对应符号表示
物块的加速度大小可用、、和表示为__________；
物块与水平桌面间的动摩擦因数可用、、和重力加速度大小表示为____________
若测量的两光电门间的距离不准确，则由此引起的误差属于___________填“偶然误差”或“系统误差”
四、简答题（本题共1小题，共12分）
13.草原上，一只狮子追捕羚羊，经过，其速度由零匀加速到最大，在狮子开始追捕的同时，羚羊以大小的速度匀速向前逃跑，狮子达到最大速度后再匀速运动后追上羚羊。已知狮子和羚羊在同一直线上运动，狮子在整个追捕过程中运动的距离。求：
狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离；
狮子在追捕过程中的最大速度；
狮子在加速追捕过程中的加速度大小。
五、计算题（本题共2小题，共28分）
14.如图所示，质量均为的两个半圆柱体、放在粗糙水平地面上，质量、外表面光滑的圆柱体放在、之间，、、均处于静止状态，、恰好接触且、间没有作用力。已知、、的半径相同，、与地面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求对的压力大小；
求地面对的支持力大小和摩擦力大小；
若其他条件不变，用相同半径的光滑圆柱体取代，使、、仍在图示位置处于静止状态，求的质量应满足的条件。
15.静止在水平地面足够大上的木板足够长的质量，某时刻质量的物块视为质点以大小的初速度从木板的左端向右滑上木板的上表面，在物块滑上木板的同时，对木板施加一大小、方向水平向右的恒定拉力。已知物块与木板之间的动摩擦因数。木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
求物块与木板的共同速度大小；
求物块相对木板向右滑行的最大距离；
若木板的长度，恒定拉力的大小可以调节，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使物块不会从木板上滑落，求恒定拉力的大小应满足的条件。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
解决本题的关键要记牢国际单位制中力学的三个基本单位：千克、米、秒，注意牛顿不是基本单位，而是导出单位。
【解答】
是基本单位，、和均为导出单位，选项A正确。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查参考系、位移和路程、质点以及时刻和时间间隔。描述物体的运动首先选择一个参考系，根据物体相对参考系的位置变化描述物体的运动；位移是初位置指向末位置的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度；质点是理想化模型；时间间隔在时间轴上用线段表示，时刻在时间轴上用点表示，由此分析即可正确求解。
【解答】
A.“本次考试时间为分钟”里的“分钟”为时间间隔，故A错误；
B.“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的位移为零，故B错误；
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想化模型，故C错误；
D.车在高速路上行驶时，坐在车上的乘客却感觉旁边的车没动，他是以自己为参考系的，故 D正确。
3.【答案】
【解析】当扶梯加速上升时，人具有向上的加速度，处于超重状态，但人的重力不变。
故选C。
4.【答案】
【解析】【分析】
惯性大小取决于物体的质量大小，与速度大小无关，根据质量的大小确定惯性的大小。
本题考查对惯性的理解能力，要注意惯性大小取决于物体质量大小，与物体的速度大小无关。
【解答】
质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量越大，其惯性越大，可知物体的惯性比物体的惯性大，选项A正确。
5.【答案】
【解析】
【详解】以货物为对象，根据受力平衡可得
，
由于 逐渐增大，可知货物受到的摩擦力变大，货物受到的支持力变小，但车对货物的作用力与货物的重力平衡，保持不变，故A正确，BD错误；
C.以车和货物为整体，可知车对地面的压力大小等于整体的重力，保持不变，故C错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】篮球下落过程中，根据
因阻力恒定，可知加速度不变，且加速度小于，则做匀加速直线运动，选项AC错误；
B.根据
可得
可得
篮球下落的初速度大小为，篮球下落的加速度大小为
选项B错误；
D.篮球下落过程中受到的阻力大小为
选项D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】矢量的运算遵循平行四边形定则，标量的运算不遵循平行四边形定则。
A.力、位移、速度变化率均为矢量，运算过程中全部都遵循平行四边形定则，故A正确；
B.温度、质量均为标量，运算过程不遵循平行四边形定则，故B错误；
C.力、平均速度、加速度均为矢量，运算过程中全部都遵循平行四边形定则，故C正确；
D.速率、路程、时间均为标量，运算过程不遵循平行四边形定则，故D错误。
故选AC。
8.【答案】
【解析】根据
可知，落地时的速度大小之比为，选项A正确，B错误；
根据
可知下落的时间之比为，选项D正确，C错误。
故选AD。
9.【答案】
【解析】A. 图像的斜率表示速度，在 时间内，甲、乙均沿正方向运动，选项A正确；
B.在 时间内，甲的 图像为直线，说明甲做匀速直线运动，选项B错误；
C.在 时刻后，甲在乙的前方，选项C错误；
D.在 时刻，甲、乙相遇，选项D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】【分析】
根据运动学公式求解时间；根据速度与时间的关系求加速度；结合牛顿第二定律求解滑块与传送带间的动摩擦因数。
【解答】
设滑块在传送带上向右滑行的时间为，有，其中，，解得，选项A错误、B正确
设滑块在传送带上向右匀加速滑行的加速度大小为，有，又，解得滑块与传送带间的动摩擦因数，选项C错误、D正确。
11.【答案】
【解析】钩码的重力即等于其对弹簧的拉力，又根据胡克定律
所以图线在横轴上的截距表示弹簧的原长，故该弹簧的原长为
斜率表示劲度系数
弹簧秤的示数如图乙所示
由 解得该弹簧的长度为
12.【答案】 偶然误差
【解析】物块通过光电门时的速度大小为
物块通过光电门时的速度大小为
根据运动学公式可得
联立可得物块的加速度大小为
以物块为对象，根据牛顿第二定律可得
以重物为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得物块与水平桌面间的动摩擦因数为
若测量的两光电门间的距离不准确，则由此引起的误差属于偶然误差。
13.【答案】；；
【详解】追捕过程中羚羊运动的距离
解得
狮子刚开始追捕时与羚羊间的距离
经分析可知
解得狮子在追捕过程中的最大速度
根据匀变速直线运动的规律有
解得狮子在加速追捕过程中的加速度大小

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.【答案】 ； ， ；
【解析】的受力情况如图所示
设对的支持力大小为 ，有
其中
解得
根据牛顿第三定律可知，对的压力大小为
对受力分析，根据物体的平衡条件，在竖直方向有
解得
在水平方向有
解得
设当地面对的静摩擦力最大时，的质量为 ，有
解得
的质量应满足的条件为
15.【答案】；；
【解析】设物块在木板上做匀减速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
设木板向右做匀加速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
设物块与木板经过时间达到共同速度，根据匀变速直线运动的规律有
解得
由可得
物块在这段时间内的位移大小
木板在这段时间内的位移大小
又
解得
物块不从木板右端滑落的临界条件是当物块恰好到达木板的右端时，物块与木板具有共同速度，此种情况下物块的加速度大小仍为；设此种情况下拉力的大小为，木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
设此种情况下物块与木板经过时间达到大小为的共同速度，根据匀变速直线运动的规律有
物块与木板在这段时间内的位移大小分别为
又
解得
若 ，则在物块滑到木板的右端前，物块与木板就已达到共同速度，此后物块必须相对木板静止，物块才不会从木板的左端滑落；设物块与木板达到共同速度后，物块恰好可以与木板相对静止的情况下，拉力的大小为，有
解得
故恒定拉力的大小应满足的条件为 。
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