鹿邑县2023-2024学年高一上学期期末考试
物理试题
时间75分钟总分100分
一、选择题（10小题，每小题5分，共50分。1—6单选题，7-—10多选题，选不全给3分，有错的不给分）
1. 下列关于牛顿第一定律的叙述正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，力是维持物体运动状态的原因
B. 牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析的产物，可以用实验直接验证
C. 牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系有关
D. 牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系无关
2. 如图，长方体木块A、B叠放在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个斜向上的力的作用，二者仍保持静止，则B木块的受力个数及A、B之间有几对作用力和反作用力（ ）
A. 3 1 B. 4 1 C. 3 2 D. 4 2
3. 两个小朋友分别用F1，F2共同提着一桶水，水桶静止在空间，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 当两个力的大小相等时，两个力与水平方向的夹角不一定相等
B. 两个力的夹角越小，两个力的合力越大
C. 保持F1方向不变，F2与水平方向的夹角越小，F1一定越大，F2可能越小
D. 保持F1方向不变，F2和水平方向的夹角越小，F1一定越小，F2可能越大
4. 某物体做直线运动，它的v—t图像如图所示，设向东为速度v坐标轴为正方向，根据图像下列判断正确的是（ ）
A 第1s内物体向东运动，第2s内物体向西运动
B. 1s末物体开始向西运动
C. 第2s内的加速度和第3s内的加速度相同，大小均为1m/s2
D. 第3s内的位移为0.5m
5. 将一个铅球放在倾角为θ斜面上，并用挡板挡住，铅球处于静止状态，甲图挡板竖直，乙图挡板和斜面垂直，不考虑铅球受到的摩擦力，铅球对甲图中挡板的压力与对乙图中挡板的压力之比为k1，对甲图斜面的压力与对乙图斜面的压力之比为k2，则k1，k2分别为（ ）
A. k1=1，k2=1 B.
C D.
6. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A. B.
C. D.
7. 一段高速公路上限速，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 计算汽车速度的表达式 B. 计算汽车速度的表达式
C. 若，，照相机将会拍照 D. 若，，照相机不会拍照
8. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度—时间图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙两车同时从静止开始出发
B. 在t=2s时乙车追上甲车
C. 在t=4s时乙车追上甲车
D. 甲、乙两车在公路上不可能相遇两次
9. 如图轻质弹簧竖直固定在水平面上，质量为m的小物块A静止在弹簧上端，现将另一个相同的小物块B轻放在A上面之后，二者一起向下运动，直到最低点，二者一起向下运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气的阻力，重力加速度取g，则在二者一起向下运动过程中，下列正确的是（ ）
A. 物块B放上的瞬间，A、B之间的作用力为零
B. 物块B放上的瞬间，A、B之间的作用力不为零，但B对A作用力大于A对B的作用力
C. 物块B放上的瞬间，物块A向下运动的加速度为
D. 当弹簧的弹力等于2mg时，物块A的速度最大
10. 如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列、μ值可能正确的是（ ）
A. =2.5m/s B. =1.5m/s
C. μ=0.28 D. μ=0.16
二、实验题（2小题，共15分）
11. 某小组利用打点计时器对物块沿倾斜长木板加速下滑时的运动进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）．
12. 如图甲(侧视图只画了一个小车)所示实验装置可以验证“牛顿第二定律”，两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力，增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止(如图乙)，抬起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车位移的大小。
（1）该实验中，盘和盘中砝码的总质量应___小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”)；
（2）图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的实验记录，已测得小车1的总质量M1=100g，小车2的总质量M2=200g，由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=___cm，可以算出=___(结果保留三位有效数字)；在实验误差允许的范围内，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。
三、计算题（3小题，共35分）
13. 把一个物体从地面上以初速度竖直上抛，先后两次经过同一个P点时间差为1s。已知P点距地面的高度为2.8m，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）抛出时的速度大小；
（2）物体在空中运动的总时间。
14. 如图，重力为G的木块，恰能沿倾角为30°的斜面匀速下滑，现对木块施加一个水平推力F，使木块沿斜面匀速上滑。斜面始终处于静止状态。求：
（1）水平推力的大小；
（2）地面和斜面之间的摩擦力大小和方向。
15. 我国将在2022年举办第二十四届冬奥会，其中跳台滑雪是非常具有观赏性的项目。某滑道的简化示意图如下，长直助滑道上有A、B、C、D四处标记点，其中段和段的长度均为，运动员以加速度匀加速下滑依次经过四个点，已知经过段所用的时间是经过段所用时间的两倍，经过和所用时间相同。
（1）求长直助滑道的长度；
（2）求运动员经过点时的速度。鹿邑县2023-2024学年高一上学期期末考试
物理试题
时间75分钟总分100分
一、选择题（10小题，每小题5分，共50分。1—6单选题，7-—10多选题，选不全给3分，有错的不给分）
1. 下列关于牛顿第一定律的叙述正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，力是维持物体运动状态的原因
B. 牛顿第一定律是利用逻辑思维进行分析的产物，可以用实验直接验证
C. 牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系有关
D. 牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系无关
【答案】C
【解析】
【详解】A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系，力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误；
B．牛顿第一定律是在实验的基础上利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，故B错误；
CD．牛顿第一定律只有在惯性参考系中才成立，故牛顿第一定律是否成立与选择什么参考系有关，故C正确，D错误。
故选C。
2. 如图，长方体木块A、B叠放在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个斜向上的力的作用，二者仍保持静止，则B木块的受力个数及A、B之间有几对作用力和反作用力（ ）
A. 3 1 B. 4 1 C. 3 2 D. 4 2
【答案】D
【解析】
【详解】对木块B受力分析，如图所示
则B木块的受力个数为4个；对木块A受力分析，如图所示
A、B之间有2对作用力和反作用力，分别为A、B间的摩擦力和A、B间的弹力。
故选D。
3. 两个小朋友分别用F1，F2共同提着一桶水，水桶静止在空间，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 当两个力的大小相等时，两个力与水平方向的夹角不一定相等
B. 两个力的夹角越小，两个力的合力越大
C. 保持F1方向不变，F2与水平方向的夹角越小，F1一定越大，F2可能越小
D. 保持F1方向不变，F2和水平方向的夹角越小，F1一定越小，F2可能越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．对水桶受力分析如图所示
水平方向有
当两个力的大小相等时，则
所以当两个力的大小相等时，两个力与水平方向的夹角一定相等，故A错误；
B．水桶静止在空间，对水桶受力分析，两个力、的合力等于水和水桶的总重力，所以两个力的夹角越小，两个力的合力不变，仍等于水和水桶的总重力，故B错误；
CD．如图所示
保持F1方向不变，F2与水平方向的夹角越小，F1一定越大，F2先减小后增大，所以F1一定越大，F2可能越小。故C正确，D错误。
故选C。
4. 某物体做直线运动，它的v—t图像如图所示，设向东为速度v坐标轴为正方向，根据图像下列判断正确的是（ ）
A. 第1s内物体向东运动，第2s内物体向西运动
B. 1s末物体开始向西运动
C. 第2s内的加速度和第3s内的加速度相同，大小均为1m/s2
D. 第3s内的位移为0.5m
【答案】C
【解析】
【详解】A．第1s内和第2s内速度方向均为正，所以物体均向东运动，故A错误；
B．2s末物体开始向西运动，故B错误；
C．v-t图像斜率表示加速度，所以第2s内与第3s内的加速度相同，其大小为
故C正确；
D．v-t图像与t轴所围的面积表示位移，所以第3s内的位移为
故D错误。
故选C。
5. 将一个铅球放在倾角为θ的斜面上，并用挡板挡住，铅球处于静止状态，甲图挡板竖直，乙图挡板和斜面垂直，不考虑铅球受到的摩擦力，铅球对甲图中挡板的压力与对乙图中挡板的压力之比为k1，对甲图斜面的压力与对乙图斜面的压力之比为k2，则k1，k2分别为（ ）
A. k1=1，k2=1 B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】甲图挡板竖直，对铅球受力分析，如图所示
由平衡条件可得
，
联立可得
，
乙图挡板垂直，对铅球受力分析，如图所示
由平衡条件可得
，
根据牛顿第三定律可得，铅球对甲图中挡板的压力与对乙图中挡板的压力之比为
根据牛顿第三定律可得，铅球对甲图斜面压力与对乙图斜面的压力之比为
故选B。
6. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0），则列车进隧道前必须减速到v，则有
v = v0 - 2at1
解得
在隧道内匀速有
列车尾部出隧道后立即加速到v0，有
v0 = v + at3
解得
则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为
故选C。
7. 一段高速公路上限速，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 计算汽车速度的表达式 B. 计算汽车速度的表达式
C. 若，，照相机将会拍照 D. 若，，照相机不会拍照
【答案】A
【解析】
【详解】AB．计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为
故A正确，B错误；
C．若，，则汽车的速度为
未超速，故照相机不会拍照，故C错误；
D．若，，则汽车的速度为
已超速，故照相机会拍照，故D错误。
故选A
8. 在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度—时间图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙两车同时从静止开始出发
B. 在t=2s时乙车追上甲车
C. 在t=4s时乙车追上甲车
D. 甲、乙两车在公路上不可能相遇两次
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图可知，乙车比甲车迟出发1s，故A错误；
B．根据速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知t=2s时，甲车的位移为
x甲=×2×4m=4m
x乙=×1×4m=2m
解得
所以t=2s时，甲在乙前方2m处，故B错误；
C．在内，甲车的位移
x甲=×8×4m=16m
乙车的位移
x乙=×2×8m+8×1m =16m
所以
x甲=x乙
两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确；
D．因为在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只能相遇一次，故D正确。
故选CD。
9. 如图轻质弹簧竖直固定在水平面上，质量为m小物块A静止在弹簧上端，现将另一个相同的小物块B轻放在A上面之后，二者一起向下运动，直到最低点，二者一起向下运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气的阻力，重力加速度取g，则在二者一起向下运动过程中，下列正确的是（ ）
A. 物块B放上的瞬间，A、B之间的作用力为零
B. 物块B放上的瞬间，A、B之间的作用力不为零，但B对A作用力大于A对B的作用力
C. 物块B放上的瞬间，物块A向下运动的加速度为
D. 当弹簧的弹力等于2mg时，物块A的速度最大
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC．物块B放上的瞬间，A、B之间的作用力不为零，B对A作用力与A对B的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反；由于弹簧弹力没有突变，A、B作为整体，由牛顿第二定律
可得物块A向下运动的加速度为
故AB错误，C正确；
D．由于A、B一起向下运动，整体由牛顿第二定律
弹簧的弹力逐渐增大，整体的加速度逐渐减小，所以A、B向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大值，故当弹簧的弹力等于2mg时，物块A的速度最大，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2。下列、μ值可能正确的是（ ）
A. =2.5m/s B. =1.5m/s
C μ=0.28 D. μ=0.16
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．物块水平沿中线做匀减速直线运动，则
由题干知
x = 1m，t = 1s，v > 0
代入数据有
v0 < 2m/s
故A不符合题意，B符合题意；
CD．对物块由牛顿第二定律
由运动学公式
整理有
由于v0 < 2m/s可得
μ < 0.2
故C不符合题意，D符合题意。
故选BD。
二、实验题（2小题，共15分）
11. 某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）．
【答案】 ①. A ②. 0.233 ③. 0.75
【解析】
【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度；根据逐差法可知，物块下滑的加速度．
故本题正确答案为：A；0.233；0.75．
12. 如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以验证“牛顿第二定律”，两个相同的小车放在光滑水平桌面上，右端各系一条细绳，跨过定滑轮各挂一个小盘增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力，增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系一条细线用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上，使小车静止(如图乙)，抬起黑板擦两车同时运动，在两车尚未碰到滑轮前，迅速按下黑板擦，两车立刻停止，测出两车位移的大小。
（1）该实验中，盘和盘中砝码的总质量应___小车的总质量(填“远大于”、“远小于”、“等于”)；
（2）图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时实验记录，已测得小车1的总质量M1=100g，小车2的总质量M2=200g，由图可读出小车1的位移x1=5.00m小车2的位移x2=___cm，可以算出=___(结果保留三位有效数字)；在实验误差允许的范围内，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】 ①. 远小于 ②. 2.42～ 2.47 ③. 2.02～ 2.07 ④. 等于
【解析】
【详解】(1) 因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg，所以不需要满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车（包括盛沙的盒及盒内的砂）的总质量；
(2)由图可知，小车2的位移为2.43m，由匀加速直线运的位移公式可知，，即由于时间相等，所以，由牛顿第二定律可知： ，所以两小车的加速度之比等于质量的反比．
三、计算题（3小题，共35分）
13. 把一个物体从地面上以初速度竖直上抛，先后两次经过同一个P点时间差为1s。已知P点距地面的高度为2.8m，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）抛出时的速度大小；
（2）物体在空中运动的总时间。
【答案】（1）；（2）1.8s
【解析】
【详解】（1）设物体从地面到P点运动的时间为，规定竖直向上为正方向，由运动学公式
其中
，
联立解得
，
（2）根据对称性可知，物体在空中运动的总时间为
14. 如图，重力为G的木块，恰能沿倾角为30°的斜面匀速下滑，现对木块施加一个水平推力F，使木块沿斜面匀速上滑。斜面始终处于静止状态。求：
（1）水平推力的大小；
（2）地面和斜面之间的摩擦力大小和方向。
【答案】（1）；（2），水平向右
【解析】
【详解】（1）当木块沿斜面匀速下滑，对木块由平衡条件
解得，木块与斜面间的动摩擦因数为
对木块施加一个水平推力F，使木块沿斜面匀速上滑，对木块受力分析，如图
由平衡条件
其中
联立解得，水平推力的大小为
（2）对斜面和木块整体受力分析，得地面和斜面之间的摩擦力大小
地面对斜面的摩擦力方向水平向右。
15. 我国将在2022年举办第二十四届冬奥会，其中跳台滑雪是非常具有观赏性的项目。某滑道的简化示意图如下，长直助滑道上有A、B、C、D四处标记点，其中段和段的长度均为，运动员以加速度匀加速下滑依次经过四个点，已知经过段所用的时间是经过段所用时间的两倍，经过和所用时间相同。
（1）求长直助滑道的长度；
（2）求运动员经过点时的速度。
【答案】（1） ；（2）
【解析】
【详解】（1）设经过BC段所用时间为t，BC段长为x
经过AB、BD两段历时均为2t，经过BC、CD两段历时均为t，由公式，得
联立可得
则AD段总长度为
（2）经过C点的时刻为经过BD的中间时刻，有
由运动学公式，有
可得
