贵州省毕节市威宁县2023-2024学年高一（上）期末物理试卷（含解析）

贵州省毕节市威宁县2023-2024学年高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列单位中，不属于国际单位制中基本单位的是( )
A. 摩尔 B. 秒 C. 牛顿 D. 安培
2.年月日时分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将“天绘五号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。这次任务是长征系列运载火箭第次飞行。则( )
A. 工作人员在组装火箭时火箭可看作质点
B. “天绘五号”卫星绕预定轨道绕行一圈，平均速率和平均速度均为零
C. “时分”是指时刻
D. 火箭在加速向上运动时，以地面为参照物，火箭是静止的
3.年月日晚，杭州第届亚运会，男子米跳台决赛杨昊摘得金牌，如图所示，杨吴站在跳板上，图中表示跳板对人的弹力，表示人对跳板的压力，则( )
A. 和方向相反，大小不相等
B. 力和是一对平衡力
C. 先有力，后有力
D. 力和是一对作用力和反作用力
4.一辆汽车沿直线从甲地开往乙地，时刻从甲地由静止做匀加速直线运动，时刻改做匀减速直线运动，时刻速度减为零且刚好到达乙地。下列位移与时间的关系图像中，与该过程可能相符合的是( )
A. B.
C. D.
5.时，将一小球从地面以某一初速度竖直向上抛出，时落回地面。不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是( )
A. 时小球处于上升过程中 B. 小球上升的最大高度为
C. 小球抛出时的初速度为 D. 时小球离地面的高度为
6.如图所示，质量分别为、、的甲、乙、丙三个物体，甲、乙两物体通过绳子绕过定滑轮相连，乙、丙用劲度系数为的弹簧相连，弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连。若甲、乙两物体静止在同一水平面上，丙物体静止在水平地面上，此时弹簧、的形变量大小之比为重力加速度为，不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，水平传送带以的速度逆时针匀速转动、为左右两端点，可视为质点的小物块以的初速度从传送带左端点向右运动，小物块与传送带之间的动摩擦因数，最终小物块又从传送带左端点离开传送带。重力加速度取，下列说法正确的是( )
A. 小物块在传送带上所受的摩擦力先向左后向右
B. 小物块从传送带左端点离开传送带时速度大小为
C. 小物块在传送带上运动的时间为
D. 传送带、两端点之间的距离至少为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.如图所示，一质量为的小球，被一端固定在墙上的轻绳拴着，同时小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑小球与弹簧拴接在一起，静止时轻绳与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为，。下列说法正确的是( )
A. 小球静止时弹簧的弹力大小为
B. 小球静止时轻绳的拉力大小为
C. 剪断轻绳瞬间小球的加速度为
D. 剪断轻绳瞬间小球的加速度为
9.如图所示，质量为的物体用和两根等长的轻绳悬挂在半圆形的支架上，点位于半圆的圆心上。开始时，与之间的夹角为且、关于最高点对称。现保持点固定不动，点由图示位置向点缓慢移动。在此过程中、始终处于紧绷状态( )
A. 绳、的拉力的合力会发生变化
B. 绳的拉力逐渐增大
C. 绳的拉力逐渐减小
D. 点移动到点时，绳的拉力大小为
10.如图所示，、两物块的质量分别为和，静止叠放在光滑水平地面上。、间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则( )
A. 无论为何值，的加速度都不会超过
B. 当时，的加速度为
C. 当时，的加速度为
D. 当时，、开始相对滑动
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.一高中学生利用手机、刻度尺、小球，自主设计了一个实验，通过拍摄小球“自由下落”的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
最适合用作实验中下落物体的是______。
A.乒乓球
B.泡沫球
C.小木球
D.小钢球
从视频中截取三张图片，如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度大小为______保留位有效数字。
在实验中，测出的重力加速度与当地实际重力加速度相比______填“偏大”“偏小”或“不变”。
12.如图甲所示为某实验小组“探究物体加速度与所受合外力的关系”的实验装置。细绳一端连接点的小车，另一端通过两个定滑轮悬挂一托盘，小车的右端有遮光条遮光条宽度为，在距离小车处有一光电门，其中一个定滑轮上方用细绳连接力传感器，桌面水平，忽略定滑轮的重力及摩擦力。
在托盘内放入适量砝码，使小车恰好能匀速前进，传感器显示力的大小为，则小车运动时受到的摩擦力为______；遮光条挡光时间为，则小车经过光电门时的速度为______。用已知字母表示
增加砝码个数，将小车从点由静止释放，记录力传感器示数，结合遮光条挡光时间并运用运动学公式求得加速度，保持小车的质量不变，重复操作，得到多组数据，作出的图像如图乙所示，图像的斜率为，则小车的质量包括遮光条 ______，图像的纵轴截距 ______。均用、表示
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，质量、倾角为的斜面体放置在粗糙水平地面上，在斜面体与竖直墙壁之间，放置一个质量也为的光滑球体，系统处于静止状态。重力加速度取，求：
若将斜面体倾角从缓慢减小至球体不会落地，此过程中，斜面体对地面的压力大小会如何变化？请通过计算说明
时，斜面体对地面的摩擦力大小。
14.如图所示，位于张家界武陵源风景名胜区的百龙天梯，修建于垂直的悬崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的电梯之一为方便计算，假设该电梯的高度为。一名游客将一块电子秤显示受到的压力大小，单位：放在电梯的水平地板上，自己站在电子科上，通过电子秤的示数结合自己的体重去了解电梯运行时加减速的情况。已知电梯从地面静止开始，竖直向上匀加速运动，接着匀速运动，最后匀减速运动到达电梯的最高点，到达电梯的最高点时电梯速度刚好减为零；在匀减速阶段，电子科的示数为“”。电梯可看作质点，重力加速度取，求：
电梯运行过程中最大速度的大小；
该游客的质量；
匀加速阶段，电子秤的示数。
15.一同学设计组装了一个带有坡度的轨道，如图所示，水平轨道的长度为，斜轨道足够长且与水平面夹角为，两段轨道间平滑连接经过点时速度大小不变。现以大小恒定、方向始终与轨道平行的牵引力，牵引着质量的滑块可视为质点以初速度从点开始运动，滑块运动到点时速度为；当滑块运动到段上点未画出时撤去牵引力，此时滑块的速度为。已知滑块与轨道、间的动摩擦因数均为，整个运动过程中滑块未脱离轨道。，，，求：
牵引力的大小；
、两点间的距离；
撤去牵引力后经过时滑块的速率。
答案和解析
1.
【解析】国际单位制基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉。不属于国际单位制中基本单位的是牛顿。故ABD错误，C正确。
故选：。
2.
【解析】工作人员在组装火箭时，火箭的大小、形状不可以忽略，火箭不可看作质点，故A错误；
B.平均速率是路程与时间的比值，平均速度是位移与时间的比值，“天绘五号”卫星绕预定轨道绕行一圈，位移为零，但路程不为零，所以平均速率不为零；平均速度为零，故B错误；
C.“时分”是指时刻，故C正确；
D.火箭在加速向上运动时，以地面为参照物，火箭是运动的，故D错误。
故选：。
3.
【解析】和是一对作用力和反作用力，同时产生、同时消失，大小相等、方向相反，故ABC错误，D正确。
故选：。
4.
【解析】图像的斜率表示速度，汽车先做匀加速运动，速度变大，即图像斜率变大；后做匀减速运动，速度变小，则图像的斜率变小，在运动过程中汽车方向没有发生改变，故B正确，ACD错误。
故选：。
5.
【解析】小球做竖直上抛运动，由于时落回地面，根据对称性可知，时小球运动至最高点，即在时间内，小球处于上升过程，之后小球处于下落过程，故A错误；
B.结合上述，利用逆向思维，可知小球上升的最大高度为，故B错误；
C.利用逆向思维，根据速度公式，小球抛出时的初速度为，故C错误；
D.根据位移公式，时，小球距离地面的高度，故D正确。
故选：。
6.
【解析】对甲受力分析可知，绳子上的拉力大小等于甲的重力大小，则滑轮受到向下的拉力为
由胡克定律可得
解得
对乙受力分析，受重力、绳子的拉力和弹簧的弹力，根据平衡条件，则
由胡克定律可得
解得
弹簧、的形变量大小之比为
故A正确，BCD错误。
故选：。
7.
【解析】、根据物体的运动过程和受力情况，小物块向右匀减速运动时，所受摩擦力向左，加速度大小为，速度减小到零所经历的时间为，小物块滑过的位移为，即传送带、两端点之间的距离至少为；之后小物块向左匀加速，所受摩擦力仍向左，加速度大小仍为，加速到点时速度，整个过程所用时间为故ABC错误，D正确。
故选：。
8.
【解析】、小球静止时，对小球受力分析如图所示：
由平衡条件可得弹簧的弹力大小为，细绳拉力的大小为：，故A正确，B错误；
、细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与剪断前细绳拉力的大小相等，方向相反，此瞬间小球的加速度大小为，故C错误，D正确。
故选：。
9.
【解析】、和两拉力的合力竖直向上，始终等于，故A错误；
、对点受力分析，抓住两根绳的合力等于物体的重力，大小和方向都不变，绳拉力方向不变，根据平行四边形定则得，如图
知绳上拉力大小先减小后增大，绳的拉力逐渐增大，故B正确，C错误；
D、点移动到点时，绳处于水平，绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得
解得
故D正确。
故选：。
10.
【解析】与间的最大静摩擦力为
当、恰好要发生相对滑动时，对进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
此加速度为的最大加速度，即无论为何值，的加速度都不会超过，故A错误；
D.当、恰好要发生相对滑动时，此时对、整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
可知，当时，、开始发生相对滑动，故D正确；
B.结合上述可知，当时，、保持相对静止，对、整体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故B错误；
C.结合上述可知，当时，、发生相对滑动，对进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
故C正确。
故选：。
11. 偏小
【解析】为了减小空气阻力对实验测量的影响，应该选择质量较大且体积较小的物体，则最适合用作实验中下落物体的是小钢球，故D正确，ABC错误。
故选：。
小球球心在三个位置对应的刻度值分别是、、，则根据，其中，代入数据解得；
在实验中，由于受空气阻力的作用，使得测出的重力加速度与当地实际重力加速度相比偏小。
故答案为：；；偏小。
12.
【解析】小车匀速运动时，根据平衡条件可知，所受的摩擦力等于绳的拉力，即，对定滑轮受力分析可知，所以小车运动时受到的摩擦力大小为；遮光片宽度为，挡光时间为，则小车瞬时速度为；
对小车，根据牛顿第二定律有，变化后得，根据图像斜率的物理意义，有斜率，纵轴截距，联立得。
故答案为：，；，。
13.把斜面体和光滑球体看作一个整体，受到整体的重力竖直向下、地面对斜面体的支持力竖直向上、墙面对球体的弹力水平向左、地面对斜面体的摩擦力水平向右。斜面体倾角从缓慢减小至的过程中，斜面体和球体整体所受的各个力的方向不会变化。在竖直方向上，始终满足
再由牛顿第三定律得
所以，斜面体对地面的压力大小始终不变；
以球体为研究对象，受到重力、墙面的弹力水平向左、斜面体的支持力垂直斜面斜向右上。根据力的分解可得
由问分析可知，对整体，在水平方向上，有
再由牛顿第三定律得
答：若将斜面体倾角从缓慢减小至球体不会落地，此过程中，斜面体对地面的压力大小不变；
时，斜面体对地面的摩擦力大小为。
14.设电梯最大速度为，则有
解得
减速阶段加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
加速阶段加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
即匀加速阶段，电子秤的示数为“”
答：电梯运行过程中最大速度的大小等于；
该游客的质量为；
匀加速阶段，电子秤的示数为“”。
15.由题意可知滑块在段做匀加速直线运动，设其加速度为
由牛顿第二定律可得：
滑块从运动到的过程中，由运动学公式可得
联立代入数据解得：；
设滑块在段运动时加速度为，由牛顿第二定律可得：
滑块从运动到的过程中由运动学公式有：
代入数据解得：；
撤去牵引力后，设滑块的加速度大小为，由牛顿第二定律可得：
滑块向上运动到停止的时间为：
之后滑块向下加速运动，设加速度大小为
由牛顿第二定律可得：
又，，
代入数据解得：。
答：牵引力的大小为；
、两点间的距离为；
撤去牵引力后经过时滑块的速率为。
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