江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷（含答案）

江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理期末試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1．下列各組物理量中都是矢量的是（）A．速度變化量、加速度 B．重力、動摩擦因數(shù)C．位移、時間 D．速率、路程2．“電動平衡車”是時下熱門的一種代步工具．如圖所示，人站在“電動平衡車”上在水平路面上沿直線行駛，下列說法正確的是A．平衡車速度越大剎車越困難，是因為速度越大慣性越大B．平衡車受到路面向上的彈力，是平衡車發(fā)生形變產(chǎn)生的C．人對平衡車的壓力和平衡車對人的支持力大小一定相等D．路面受到向下的壓力，是因為平衡車和人的重力作用在了路面上3．放河燈是我國一種傳統(tǒng)民間活動。如圖所示的河燈隨著河水自西向東飄向下游時，突然吹來一陣北風(fēng)，則之后河燈可能的運動軌跡為（）A．1軌跡 B．2軌跡 C．3軌跡 D．4軌跡4．如圖所示為某次“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗示意圖，下列說法正確的是A．系在小圓環(huán)上的兩細(xì)繩套長度要相等B．兩彈簧測力計間夾角越大越好C．實驗中選擇質(zhì)量較大的小圓環(huán)比較好D．小圓環(huán)受到F1、F2共同作用與受到F單獨作用都要到達(dá)同一位置5．如圖所示的落地?zé)粲萌鶎ΨQ的支架支撐在水平地面上．已知落地?zé)羲苤亓镚，三根支架與豎直方向的夾角均為30°，則每個支架對地面的壓力大小為（）A．13G B．29G C．6．關(guān)于對力和運動的研究，下列說法中符合史實的是A．牛頓首先提出了“如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動”這一觀點B．伽利略將實驗與邏輯推理和諧巧妙地結(jié)合起來，創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)研究極為有益的科學(xué)方法C．笛卡爾在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出了三條運動定律D．亞里士多德首先將物體間復(fù)雜多變的相互作用抽象為“力”7．如圖所示是某同學(xué)站在力傳感器上做“下蹲?起立”的動作時記錄的力隨時間變化的圖像，由圖像可知，該同學(xué)的體重約為500NA．該同學(xué)做了兩次“下蹲?起立”的動作B．下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)C．起立過程中人一直處于超重狀態(tài)D．該同學(xué)做了一次“下蹲?起立”的動作，且下蹲后停頓約2.8s8．如圖所示，有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進(jìn)。突然發(fā)現(xiàn)意外情況，緊急剎車做勻減速直線運動，加速度大小為a，則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是（）A．mg2?a2 B．ma 9．一輛汽車沿平直道路行駛，以x表示它相對于出發(fā)點的位移。如圖近似描述了汽車在0～40s這段時間內(nèi)的xA．在10～20sB．在0～10sC．在0～20s時間內(nèi)平均速度約為D．在20～40s10．如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小球A和B用輕彈簧連接，然后用細(xì)繩懸掛起來，保持靜止。設(shè)重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．剪斷細(xì)繩的瞬間，B球的加速度是gB．剪斷細(xì)繩的瞬間，A球的加速度是gC．剪斷輕彈簧的瞬間，輕繩拉力的大小是mgD．剪斷輕彈簧的瞬間，B球的加速度是211．汽車在平直路面上做勻加速直線運動的xtA．汽車運動的初速度大小為2B．陰影部分的面積表示汽車在t0C．汽車運動的加速度大小為4D．0～t0二、實驗題：本大題共1小題，共10分。12．為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置。其中小車的質(zhì)量為M，沙和沙桶的總質(zhì)量為m0。一輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪和動滑輪，一端連接沙桶，另一端連接拉力傳感器，拉力傳感器可測出輕繩中的拉力大小F（1）實驗過程中，下列操作正確的是____。A．調(diào)整長木板左端的定滑輪，使得細(xì)線與長木板平行B．在不掛沙桶的前提下，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡小車受到的阻力C．小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源D．為減小誤差，實驗中要保證m0遠(yuǎn)小于（2）圖2是甲同學(xué)某次實驗得到的紙帶，兩計數(shù)點間有四個點未畫出，部分實驗數(shù)據(jù)在圖中已標(biāo)注，則紙帶的(填“左”或“右”)端與小車相連，小車的加速度是m/（3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a?F圖像如圖3所示，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，斜率為A．tanθ B．2tanθ C．1k （4）乙同學(xué)按照如圖4裝置用對比的方法完成此實驗。兩小車放在水平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細(xì)線，用板擦把細(xì)線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車運動，一段時間后按下板擦，小車停下。對比兩小車的位移，可知加速度與力大致成正比。使用這種方法完成此實驗需要滿足的條件是兩小車____。A．質(zhì)量相等 B．運動時間相同C．所掛鉤碼質(zhì)量相等 D．速度時刻相同三、簡答題：本大題共2小題，共20分。13．新能源電動車研發(fā)設(shè)計過程中，需要進(jìn)行模擬實驗。假設(shè)在某次實驗中一輛電動車從靜止開始先以2m/s2的加速度勻加速直線行駛5s（1）電動車5s末的速度v（2）電動車在整個實驗過程中的總位移x。14．如圖，某同學(xué)利用無人機(jī)玩“投彈”游戲。無人機(jī)以v0=6m/s的速度水平向右勻速飛行，某時刻從無人機(jī)上釋放一小球，此時無人機(jī)與水平地面的距離h（1）小球落地點與釋放點之間的水平距離x；（2）小球落地時速度v的大小和與水平方向的夾角θ(可以用三角函數(shù)值表示)四、計算題：本大題共2小題，共26分。15．如圖甲所示，筷子是中國人常用的飲食工具。如圖乙所示，用筷子夾質(zhì)量為m的小球，筷子與小球球心均在同一豎直平面內(nèi)，且筷子和豎直方向的夾角均為θ，重力加速度為g。（1）若不計小球和筷子之間的摩擦，求小球靜止時每根筷子對小球壓力FN（2）若不計小球和筷子之間的摩擦，每根筷子對小球壓力的大小為FN=mg（3）若小球與筷子之間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。為使小球不下滑，求每根筷子對小球壓力的最小值FN小16．如圖所示，一水平傳送帶以v=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，左右兩端A、B間距離L=9m，右端B點與水平臺面平滑對接，水平臺面上有一個傾角為45°、高度h=0.5m的固定斜面(水平臺面與斜面由平滑圓弧連接)，斜面的右側(cè)有一固定的水平桌面，桌面左側(cè)放有一木板(厚度不計)，右側(cè)固定一彈性豎直擋板，木板與擋板碰撞后會原速率返回．現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的物塊以水平初速度v0從A點滑上傳送帶，到達(dá)B點時的速度大小為vB=27m/（1）求物塊初速度v0（2）求桌面與臺面之間的高度H；（3）若物塊始終不滑離木板，木板與擋板僅能發(fā)生一次碰撞且木板左端不會離開桌面，求木板的最短長度s和最初木板右端與擋板距離x的范圍．

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.速度變化量=末速度-初速度，是矢量；加速度也是矢量，A符合題意；

B.重力是矢量；動摩擦因數(shù)是常量，不是矢量，B不符合題意；

C.位移是矢量；時間是標(biāo)量，不是矢量，C不符合題意；

D.速率是瞬時速度的大小，是標(biāo)量；路程是標(biāo)量，D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】標(biāo)量只有大小，沒有方向，而矢量既有大小，又有方向，根據(jù)物理量的定義及其定義式，判斷物理量有沒有方向。2．【答案】C【解析】【解答】A.慣性只有物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度無關(guān)，A不符合題意；

B.平衡車受到路面向上的彈力，是由于路面發(fā)生形變產(chǎn)生的，B不符合題意；

C.人對平衡車的壓力和平衡車對人的支持力是一對相互作用力，大小相等，C符合題意；

D.路面受到向下的壓力，是由于平衡車發(fā)生形變產(chǎn)生的，平衡車和人的重力作用在平衡車和人上，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】彈力的產(chǎn)生是由于施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生的，作用在受力物體上；重力的施力物體是地球，受力物體是物體本身；一對相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上，分別作用在兩個物體上，是同種性質(zhì)的力。3．【答案】C【解析】【解答】在曲線運動中，所受合力的方向應(yīng)指向凹側(cè)，河燈受北風(fēng)之力應(yīng)向南轉(zhuǎn)彎，可排除1、2軌跡；但北風(fēng)并不會影響水平方向的速度，但在軌跡4中，水平速度減為0，故可排除4軌跡，C符合題意。故答案為：C。

【分析】利用風(fēng)力的方向可以判別合力的方向，利用合力方向可以判別軌跡的彎曲方向。4．【答案】D【解析】【解答】A.利用細(xì)繩套確定力的方向，兩細(xì)繩長度不需要相等，A不符合題意；

B.兩彈簧測力計間夾角過大會影響平行四邊形的構(gòu)圖，容易產(chǎn)生誤差，夾角不能太大也不能太小，要適度，B不符合題意；

C.為了排除小圓環(huán)重力對實驗的影響，小圓環(huán)的質(zhì)量要盡量小，C不符合題意；

D.合力與分力的作用效果可以等效替代，所以要求兩次實驗拉力的作用點都要達(dá)到同一位置，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】驗證力的平行四邊形定則需要得到合力與分力的大小和方向，大小通過彈簧測力計的示數(shù)得出，而力的方向需要通過細(xì)繩的方向來判斷；采用等效代替的科學(xué)研究方法要求兩次將橡皮條結(jié)點拉到同一位置，保證力的作用效果相同。5．【答案】A【解析】【解答】對物體整體受力分析，物體對地面的壓力大小為G，則每個支架對地面的壓力大小為13G，A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A。6．【答案】B【解析】【解答】A.笛卡爾首先提出了“如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動”這一觀點，A不符合題意；

B.伽利略將實驗與邏輯推理和諧巧妙地結(jié)合起來，創(chuàng)造了一套對近代科學(xué)研究極為有益的科學(xué)方法，B符合題意；

C.牛頓在笛卡爾在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中提出了三條運動定律，C不符合題意；

D.亞里士多德首先將物體間復(fù)雜多變的相互作用抽象為“力”，D不符合題意。

故答案為B。

【分析】根據(jù)物理學(xué)史解答。7．【答案】D【解析】【解答】ABC.下蹲過程，該同學(xué)先向下做加速運動，再向下做減速運動減到零，故先失重，再超重；起立過程，該同學(xué)先向上做加速運動，再向上做減速運動減到零，故先超重，再失重，力F大于500N是超重狀態(tài)，小于500N是失重狀態(tài)，由圖可知該同學(xué)做了一次“下蹲-起立”的動作，ABC不符合題意；

D.根據(jù)圖示可知學(xué)生下蹲后停頓約2.8s后起立，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)加速度的方向和彈力與重力的關(guān)系判斷物體處于超重或失重狀態(tài)，加速度向上，彈力大于重力，物體處于超重狀態(tài)；加速度向下，彈力小于重力，物體處于失重狀態(tài)。8．【答案】C【解析】【解答】對西瓜A進(jìn)行受力分析，受到重力與其他西瓜對它的作用力，由于西瓜A和汽車一起做勻減速運動，故合力大小為ma，方向水平向右，根據(jù)平行四邊形定則可得作用力大小為（mg)2+(ma)29．【答案】D【解析】【解答】A.10~20s時間內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，A不符合題意；

B.0~10s時間內(nèi)物體勻速駛離出發(fā)點，B不符合題意；

C.0~20s時間內(nèi)位移為30m，故平均速度為1.5m/s，C不符合題意；

D.20~40s時間內(nèi)物體往負(fù)方向運動，駛向出發(fā)點，40s時回到出發(fā)點，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】利用x-t圖像的特點，斜率為速度，可以求出物體的運動情況。10．【答案】C【解析】【解答】AB.初始靜止?fàn)顟B(tài)，由受力分析可得彈簧的彈力大小為mg，剪斷細(xì)繩的瞬間，A球受到重力和豎直向下的彈簧彈力，合力大小為2mg，加速度是2g；B球受到重力和豎直向上的彈簧彈力，合力大小為0，加速度為0，AB不符合題意；

CD.剪斷彈簧后，A球靜止，受力平衡，可得繩的拉力為mg；B球受到重力的作用，加速度為g，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】彈簧的彈力具有延時性，剪斷細(xì)繩時彈力不變，根據(jù)受力分析可以求得物體的合力，結(jié)合牛頓第二定律可求出物體的加速度。11．【答案】C【解析】【解答】AC.由勻變速直線運動位移時間公式x=v0t+12at2整理可得：xt=12at+v0，結(jié)合圖像，斜率2bt0=12a，得加速度a=12．【答案】（1）A；B（2）左；0.51（3）D（4）A；B【解析】【解答】(1)A.調(diào)整長木板左端得定滑輪，使得細(xì)繩和長木板平行，減小運動過程中阻力對實驗的影響，A符合題意；

B.不掛沙桶的前提下，將帶滑輪的長木板右端墊高，目的為了平衡小車受到的阻力，B符合題意；

C.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，C不符合題意；

D.本實驗利用拉力傳感器直接求得拉力的大小，不需要保證m0遠(yuǎn)小于M，D不符合題意

故答案為：AB

(2)小車做勻加速直線運動，相同的時間內(nèi)位移逐漸增大，靠近小車的一端是初始運動部分，位移小，故左端與小車相連；根據(jù)逐差法a=(0.0772+0.0721-0.0619-0.0670)4×0.12=0.51m/s2

(3)對小車M受力分析，由牛頓第二定律2F=Ma，整理可得a=2MF，即2M=k，可得k=13．【答案】（1）解：5s末的速度（2）解：勻加速直線運動的位移x1勻速運動的位移x2勻減速運動的位移x3總位移x=【解析】【分析】（1）已知電動車的初速度，利用勻變速直線運動速度時間關(guān)系式可以求出末速度；（2）對于多個過程，需要逐個分析，結(jié)合勻速運動和勻變速直線運動的特點，通過速度銜接每段運動相關(guān)物理量的求解；對于減速到零的勻減速直線運動，采用逆向思維，將運動看作初速度為零的勻加速直線運動處理，再通過運用勻變速直線運動的基本公式可以求出總位移。14．【答案】（1）解：設(shè)小球落地點與釋放點之間的水平距離為x1由h=12x=（2）解：設(shè)小球落地時速度的豎直分量為vyvy落地速度的大小v=設(shè)與水平方向的夾角為θ，tanθ【解析】【分析】（1）已知平拋運動的初速度和高度，利用平拋運動的基本公式，可求出水平位移；（2）根據(jù)已求解的時間可以求出豎直分速度，結(jié)合速度的分解可以求出速度的大小和與水平方向的夾角。15．【答案】（1）解：不計小球和筷子之間的摩擦，根據(jù)受力分析可知2解得F（2）解：不計小球和筷子之間的摩擦，根據(jù)牛頓第二定律2解得a方向豎直向上。（3）解：筷子對小球的壓力太小時，小球有下滑的趨勢，最大靜摩擦力沿筷子向上，如圖所示。小球平衡時，有2FN聯(lián)立解得每根筷子對小球壓力的最小值F【解析】【分析】（1）對物體進(jìn)行受力分析，按照力的作用效果對重力進(jìn)行分解，得到小球靜止時每根筷子對小球壓力FN的大?。唬?）利用正交分解，將物體所受的彈力分解到水平和豎直方向，結(jié)合牛頓第二定律可求得小球的加速度a；（3）小球剛好不下滑的臨界條件為物體所受的摩擦力為滑動摩擦力，對物體進(jìn)行受力分析后，結(jié)合正交分解方法，列出豎直方向的牛頓第二定律表達(dá)式，滑動摩擦力的表達(dá)式，可求得每根筷子對小球壓力的最小值。16．【答案】（1）解：因為vB加速度大小a由運動學(xué)公式v得v（2）解：物塊在斜面上上滑時設(shè)加速度大小為a2，到達(dá)斜面頂點時的速度大小為vmgsin所以a斜面長l由運動學(xué)公式v得v設(shè)斜面體頂點與桌面的高度差