安徽省定远县育才中学校2023-2024学年上学期高一期末物理试题（含解析）

安徽省定远县育才中学校2023-2024学年上学期高一期末物理试题
一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知，启用ABS后（　　）
A．t1时刻车速更小
B．0～t1时间内加速度更大
C．刹车后前行的距离比不启用ABS更短
D．加速度总比不启用ABS时大
2．如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是（　　）
A．水平拉力F逐渐减小
B．球对墙壁的压力逐渐减小
C．地面对长方体物块的支持力逐渐增大
D．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
3．如图所示，某机器人做直线运动的位移—时间图像，下列说法中正确的是（　　）
A．时间内先加速后减速
B．时刻离出发点最远
C．时间内加速度方向不变
D．的平均速度小于的平均速度
4．如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l。现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（　　）
A．mg B． C． D．
5．一小球从光滑斜面上某处滑下，到达斜面底端与固定弹性挡板相碰，碰撞时间极短，碰后等速率返回。取碰撞结束时刻为计时起点，挡板处为坐标原点，沿斜面向上为正方向，下列有关小球速度的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图甲所示，滑块在与水平方向夹角为斜向上的拉力F作用下，沿水平桌面做匀速直线运动。将该桌面倾斜成与水平方向夹角为，保持拉力的方向不变，大小变为2F，如图乙所示，滑块恰好沿倾斜桌面向上做匀速直线运动。已知，，若滑块与桌面间的动摩擦因数小于1，则滑块与桌面间的动摩擦因数是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，三角形传送带以2m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m。且与水平方向的夹角均为，现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是，，，，下列判断正确的是（　　）
A．物块B先到达传动带底端
B．物块A、B同时到达传送带底端
C．下滑过程中相对传送带的路程物块A小于物块B
D．下滑过程中相对传送带的路程物块A等于物块B
二、选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，物体在这段时间内的位移大于
B．乙图中，物体的加速度为
C．丙图中，阴影面积表示时间内物体的平均速度
D．丁图中，时物体的速度为
9．如图所示，绕过光滑轻质动滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，动滑轮下吊着一个小球，处于静止状态。保持B点高度不变，在人缓慢向右移动一小段距离的过程中（　　）
A．绳上的张力变大
B．人对地面的压力不变
C．地面对人的摩擦力变大
D．滑轮受到绳的作用力不变
10．如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（g取10m/s2）（　　）
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2
C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2
D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2
三、非选择题（本题共5小题，共57分）
11．某同学用如图甲所示装置做“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”实验。
（1）在实验装置中，弹簧a悬挂，刻度尺保持竖直，为了便于直接读出弹簧a的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧a的 （填“上端”或“下端”）对齐；不挂钩码时指针所指刻度尺的位置如图乙所示，则弹簧a的原长L0= cm。
（2）悬挂钩码并改变钩码的个数，算出每次悬挂钩码的重力作为弹簧a的弹力F，根据弹簧a的长度结合原长算出每次弹簧a的伸长量x，根据记录的多组数据F及x，在直角坐标系中描点作出的F-x图像如图丙所示，根据图像求得弹簧a的劲度系数为k= N/m（保留2位有效数字）
（3）换一个弹簧b重新实验，同样作出F-x图像，发现图像末端出现了弯曲，其原因是： 。
12．某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小拟为小车受到的组织拉力大小。
（1）在即将补偿小车所受的阻力时，器材状态是图 （填“甲”或“乙”）
（2）已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz，该同学某次实验得到的纸带如图所示。A、B、C、D、E是5个连续的计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是 （填A、B、C、D或E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为 （保留两位有效数字）
计数点 A B C D E
位置坐标（cm）
（3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是 。
A．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C．图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件
D．图线BC段弯曲可能是小车质量不满足远小于悬挂物总质量的条件
（4）另一位同学在实验中得到了图丁中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图丁所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，悬挂物的质量为m，他猜想，，请你分析论证访同学的猜想是否正确 。
13．如图所示，一个体积不变的气球被一根细线拉住在风中始终处于静止状态，已知气球受到恒定的竖直向上的浮力和水平向右的风力。细线与竖直方向的夹角为α，求
（1）若细线对气球的拉力为T，则水平风力的大小；
（2）若增大水平风力，通过计算说明α的变化？
14．某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小v；
（2）火箭上升离地面的最大高度H；
（3）火箭从发射到返回发射点的时间。
15．如图所示，将一张长方形纸板放在水平桌面上，纸板一端稍稍伸出桌外，将一物块置于距纸板左边界处。用水平向右的拉力F将纸板迅速抽出，如果拉力足够大，物块几乎不动落在桌面上，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若物块的质量为，纸板的质量为，物块与纸板、纸板与桌面、物块与桌面之间的动摩擦因数均为，重力加速度为，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）当纸板相对物块运动时，桌面对纸板摩擦力f的大小；
（2）要使物块与纸板发生相对滑动，拉力F应满足的条件；
（3）若物块移动的距离超过，人眼就能感知到物块位置的变化，忽略物块的体积因素影响，为确保实验成功，纸板所需最小拉力的大小。
试卷第4页，共6页
试卷第3页，共6页
参考答案：
1．C
【详解】A．由图看出，启用ABS后t1时刻车速大。故A错误；
BD．由斜率等于加速度的大小得到，启用ABS后0～t1的时间加速度小，t1～t2的时间内加速度大。故BD错误；
C．根据速度图象的“面积”等于位移大小看出，刹车后前行的距离比不启用ABS更短。故C正确。
故选C。
2．A
【详解】B．对圆球进行受力分析如图所示
在物块缓慢向右移动的过程中，在逐渐减小，物块对圆球的支持力增大，墙壁对圆球的支持力在增大，根据牛顿第三定律可知，球对墙壁的压力逐渐增大，B错误；
ACD．将圆球和物块看成整体，并对其进行受力分析如图所示
由此可知，地面对长方体物块的支持力不变，地面对长方体物块的摩擦力也不变，由于球对墙壁的压力逐渐增大，拉力在逐渐减小，A正确，CD错误。
故选A。
3．C
【详解】A．图像斜率绝对值表示速度大小，时间内图像斜率绝对值先减小后增大，故时间内先减速后加速，故A错误；
B．时刻机器人的位移为零，机器人回到出发点，故B错误；
C．时间内机器人先向正方向做减速运动，后向负方向做加速运动，故时间内机器人加速度方向不变，一直为负方向，故C正确；
D．内机器人的位移大于内机器人的位移，且，故的平均速度大于的平均速度，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则由几何关系
可知AC与水平方向的夹角为，对结点C受力平衡，受力分析如图所示
则CD绳的拉力
D点受绳子拉力大小等于，方向向左，要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子CD对D点的拉力可分解为沿BD绳的分力及另一分力，由几何关系可知，当力与BD垂直时，最小，而的大小即施加在D点的力的大小，故在D点上可施加力的最小值为
故选C。
5．A
【详解】AB．取碰撞结束时刻为计时起点，由题意知小球在上滑的过程中，小球的运动为匀变速运动，根据运动学公式
可知速度与位移的关系式为二次函数，故A正确，B错误；
CD．取碰撞结束时刻为计时起点，小球在上滑的过程中，设小球的速度为正，加速度为负值，小球的速度
随时间均匀减小，小球下滑的过程加速度不变，小球沿负方向匀加速直线运动，故CD错误。
故选A。
6．A
【详解】根据题意，设滑块质量为，当滑块沿水平桌面做匀速直线运动时，根据平衡条件可得，在水平方向上有
竖直方向上有
当滑块沿倾斜桌面向上做匀速直线运动，垂直斜面方向上有
沿斜面方向上有
又因为
联立解得
，（舍去）
故选A。
7．C
【详解】由题意可知，B相对于传送带一直向下运动，受到的滑动摩擦力一直沿传送带向上，根据牛顿第二定律可得B的加速度大小为
根据
可得B下滑到传动带底端所用时间为
或（舍去）
下滑过程中B相对传送带的路程为
A一开始相对于传送带向上运动，受到沿传送带向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可得A的加速度大小为
设经过时间，A与传送带达到共速，则有
此过程，A通过的位移大小为
此过程A相对传送带的路程为
共速后，A受到的滑动摩擦力方向变为沿传送带向上，加速度大小变为
设共速后，A继续运动传送带底端所用时间为，则有
解得
或（舍去）
共速后，A相对传送带的路程为
则A下滑到传动带底端所用时间为
整个过程A相对传送带的路程为
故选C。
8．AD
【详解】A．图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，内，若物体做匀加速直线运动，其图像是图甲始末时刻的连线，该连线对应的位移为，可知，图甲所示图像对应的位移大于，故A正确；
B．根据速度与位移的关系式有
变形得
根据图乙有
解得
故B错误；
C．根据加速度的定义式有
解得
可知，丙图中，阴影面积表示时间内物体的速度的变化量，故C错误；
D．根据位移公式有
变形得
结合图丙有
，
解得
，
则丁图中，时物体的速度为
故D正确。
故选AD。
9．BD
【详解】A．滑轮两边绳上的力大小相等，人缓慢向右移动一小段距离的过程，滑轮两边绳间的夹角变小，根据
解得
可知，变小，绳上的张力T变小，故A错误；
B．对人分析有
结合上述解得
根据牛顿第三定律，人对地面的压力为
可知人对地面的压力不变，故B正确；
C．对人分析可知地面对人的摩擦力为
可知变小，地面对人的摩擦力变小，故C错误；
D．对滑轮与小球整体分析可知，滑轮受到绳的作用力为
即滑轮受到绳的作用力不变，故D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，物体处于平衡状态，有
则物体的质量为
弹簧秤的示数变为8.0N时，对物体受力分析，据牛顿第二定律可得
解得
，方向竖直向下
电梯加速度大小为2 m/s2，可能向下加速运动，也可能向上减速运动。
故选BC。
11． 上端 10.90 54 超出了弹簧b的弹性限度
【详解】（1）[1]为了便于直接读出弹簧的长度，刻度尺的零刻度应与弹簧的上端对齐；
[2]由乙图可得，刻度尺的分度值为1mm，则弹簧的原长为
L0=10.90cm
（2）[3]根据F-x图像可得该弹簧的劲度系数为
（3）[4]图像出现弯曲说明弹簧的弹力与弹簧的伸长量不再成正比，原因是弹簧超出了弹性限度。
12． 甲 E 0.80 AC/CA 正确
【详解】（1）[1]补偿小车所受的阻力时，无需挂悬挂物，应选甲；
（2）[2]刻度尺的分度值为1mm，读数应估读，错误的数据是E；
[3]根据逐差法可知加速度为
m/s2=0.80m/s2
（3）[4]AB．假设平衡摩擦力不足，根据牛顿第二定律有
F-f=ma
化简得
可知不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足，故A正确、B错误；
CD．本实验是用悬挂物的重力代替细线的拉力，要求满足悬挂物总质量满足远小于小车质量这个条件，由于悬挂物的质量不断增加，当悬挂物总质量未满足远小于小车质量的条件时，图线出现弯曲，故C正确、D错误。
故选AC。
（4）[5] 图中PN对应小车合力为悬挂物的重力mg时的加速度a1，即
mg=Ma1
图中QN对应小车的实际加速度a2，设此时细线的拉力为T，则对小车有
T=Ma2
对悬挂物有
mg-T= Ma2
联立上述式子解得
即
所以该同学的猜想正确。
13．（1）；（2）变大
【详解】（1）对气球受力分析，如图
根据平衡关系，有
（2）根据受力分析，竖直方向上有
则
则若增大水平风力，则变大。
14．（1）20m/s；（2）60m；（3）9.46s
【详解】（1）火箭点火后做匀加速直线运动，经过4s可知
解得燃料恰好用完时火箭的速度大小
v=20m/s
（2）燃料用完后还能上升的高度
解得火箭上升离地面的最大高度
H=h1+h2=60m
（3）燃料用完后上升的时间
从最高点落地的时间
火箭从发射到返回发射点的时间
15．（1）4N；（2）F＞8N；（3）308N
【详解】（1）当纸板相对物块运动时，桌面对纸板摩擦力的大小
（2）物块与纸板发生相对滑动时，物块与纸板间摩擦力
纸板与桌面之间的摩擦力
设物块的加速度为，纸板的加速度为，则
物块与纸板发生相对滑动，则
解得
（3）对物块由牛顿第二定律得
对纸板由牛顿第二定律得
物块的位移大小
纸板的位移大小
纸板抽出后物块运动的距离
由题意知
，
解得
答案第2页，共11页
答案第1页，共11页