2023郴州高一上学期期末物理试题含解析

郴州市2022年下学期教学质量监测试卷

高一物理（试题卷）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对得4分，不选、错选得0分。）

1. 中国载人航天工程办公室消息，神州十五号载人飞船于北京时间2022年11月29日23时08分发射，于11月30日5时42分，飞船自主快速交会对接于空间站天和核心舱前向端口，圆满完成本次发射和对接活动任务。据悉，此次任务是载人航天工程今年的第六次飞行任务，也是空间站建造阶段最后一次飞行任务，航天员乘组将在轨工作生活6个月。有关下列说法中正确的是（　　）

A. “2022年11月29日23时08分”是指时间间隔

B. 分析“神舟十五号”的飞行姿态时可以视其为质点

C. 空间站绕地球运行一周的平均速度为零

D. 航天员出舱活动时，航天员在空间站表面能像在地面一样步行

【答案】C

【解析】

【详解】A．“2022年11月29日23时08分”是指时刻，A错误；

B．分析“神舟十五号”的飞行姿态时要考虑其不同部位的运动情况，不可以视其为质点，B错误；

C．空间站绕地球运行一周时位移为零，则平均速度为零，C正确；

D． 航天员出舱活动时，由于处于完全失重状态，航天员在空间站表面不能像在地面一样步行，D错误。

故选C。

2. 下列有关单位制的说法中不正确的是（　　）

A. 牛顿是国际单位制中的一个基本单位

B. 质量为国际单位制中的一个基本物理量

C. 米、千克、秒为国际单位制中的基本单位

D. 国际单位制中所有导出单位都能用基本单位来描述

【答案】A

【解析】

【详解】A．牛顿不是基本单位，是导出单位，故A错误，符合题意；

B．国际单位制中的七个基本物理量是长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度，故B正确，不符合题意；

C．长度的基本单位是米，质量的基本单位是千克，时间的基本单位是秒，故C正确，不符合题意；

D．国际单位制中所有导出单位都能用基本单位来描述的，故D正确，不符合题意。

故选A。

3. 一物体沿x轴做变速直线运动，其坐标与时间的函数关系式为（x单位为m，t单位为s）。下列说法正确的是（　　）

A. 物体的初速度

B. 物体的加速度

C. 物体做匀加速直线运动

D. 时，物体的速度为-30m/s

【答案】C

【解析】

【详解】ABC．根据

结合

则有物体的初速度

加速度

解得

加速度的方向和速度方向同向，做的是匀加速直线运动，AB错误，C正确；

D．时，物体的速度

D错误。

故选C。

4. 如图所示，某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约180m的高处，活动面积近，可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时，一不小心手机从手中滑落，做自由落体运动并落到地面（g取10），则下列选项中不正确的是（　　）

A. 手机下落时的速度大小为50m/s

B. 手机做自由落体运动的时间为

C. 手机在第内通过的位移大小为125m

D. 手机落地前最后内的平均速度大小为50m/s

【答案】C

【解析】

【详解】A．手机下落时的速度为

故A正确，不符合题意；

B．手机做自由落体运动，设落地时间为t，则有

代入数据可得

故B正确，不符合题意；

C．手机在第内通过的位移大小为

故C错误，符合题意；

D．手机落地前最后内的位移为

手机落地前最后内的平均速度大小为

故D正确，不符合题意。

故选C。

【点睛】掌握自由落体运动的特点，理解平均速度及位移的定义。

5. 用两根细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用细线连接A、B两小球，然后用外力F作用在小球A上（图中未画出F），如图所示，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小，则小球A、B分别受到力的个数可能是（  ）

A. A受2个力，B受2个力 B. A受2个力，B受3个力

C. A受3个力，B受3个力 D. A受4个力，B受3个力

【答案】A

【解析】

【详解】对B受力分析，B受竖直向下的重力和OB绳子的拉力，二力平衡，AB绳拉力为0，在对A受力分析，受外力F、竖直向下的重力和OA绳子的拉力3个力平衡，也可能是外力竖直向上与重力二力平衡，OA绳子的拉力为0，故A可能受3个力或2个力，B受2个力。

故选A。

6. 我们已经学习了牛顿运动定律及其应用，则下列说法中正确的是（　　）

A. 两个人掰手腕时，甲掰赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力

B. 速度方向可能与加速度方向不在一条直线上，但加速度方向总是与合外力的方向相同

C. 在地面上滑行的物体之所以能停下来，是因为没有外力来维持它的运动状态

D. 不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义

【答案】B

【解析】

【详解】A．由牛顿第三定律可知，甲手对乙手的作用力与乙手对甲手的作用力大小相等，A错误；

B．由牛顿第二定律可知，加速度方向总是与合外力方向相同，但速度方向可与加速度方向不在一条直线上，B正确；

C．物体的运动不需要力来维持，在地面上滑行的物体之所以能停下来，是受到了阻力作用，C错误；

D．虽然不受力作用的物体是不存在的，但牛顿第一定律的建立具有重大意义，物体所受合力为零时同样适用，D错误。

故选B。

7. 如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】红蜡块竖直方向匀速运动，水平方向做匀加速直线运动，则合外力沿水平方向，轨迹逐渐向水平方向弯曲。
 

故选A。

8. 下列关于惯性的说法正确的是（　　）

A. 电动车速度越大，刹车后越难停下来，表明物体的速度越大，惯性越大

B. 电动车转弯时要通过控制适当的速度和角度，来调控人和车的惯性

C. 佩戴安全带可有效减小驾乘人员的惯性，避免严重交通事故伤害

D. 超载运行的大货车不容易停下来是因为其质量大，惯性大

【答案】D

【解析】

【详解】A．惯性只由质量决定，质量越大，惯性越大，惯性与物体的速度无关，故A错误；

B．电动车转弯时要通过控制适当的速度和角度，但人和车的质量不变，则人和车的惯性不变，故B错误。

C．佩戴安全带不会改变驾乘人员的质量，则不会改变驾乘人员的惯性，故C错误；

D．超载运行的大货车不容易停下来是因为其质量大，惯性大，故D正确。

故选D。

9. 某物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，若取向西为运动的正方向，其速度—时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 内，位移为18m

B. 内，加速度为

C. 内，物体做速度方向向西的加速运动

D. 内，物体做速度方向向东的加速运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图像与横轴围成的面积表示位移，可知内，物体的位移为

故A错误；

B．根据图像的斜率表示加速度，可知内，物体的加速度为

故B正确；

C．由图像可知，内，物体做速度方向向东的加速运动，故C错误；

D．由图像可知，内，物体做速度方向向东的减速运动，故D错误。

故选B。

10. 如图所示，两个质量分别为m和的两个小球A和B之间用一根轻绳连接，然后用轻弹簧悬挂起来处于静止状态（弹簧始终处于弹性限度内），剪断细绳瞬间，A、B两球的加速度大小分别为（　　）

A. 0，0 B. g，g C. 4g，g D. 5g，g

【答案】C

【解析】

【详解】悬线剪断前，以B为研究对象可知：轻绳弹力

F=4mg

以A、B整体为研究对象可知弹簧的弹力为

T=5mg

剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得，对A

解得

aA=4g

对B

4mg=4maB

解得

aB=g

故选C。

11. 图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的P点表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的图像。两图中各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度。根据图像分析可知（　　）

A. 人的重力为1500N

B. e点位置人处于失重状态

C. g点位置人处于失重状态

D. d点的加速度小于f点的加速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力是500N，传感器对人的支持力也为500N，根据力的平衡可知，人的重力也是500N，故A错误；

B．e点时人对传感器的压力大于其重力，故传感器对人的支持力大于其重力，人有向上的加速度，处于超重状态，故B错误；

C．g点时人对传感器的压力为零，人仅受重力，加速度方向向下，处于失重状态，故C正确；

D．人在d点时人受到的支持力较大，则由牛顿第二定律可知

f点的支持力为零，人处于完全失重状态，加速度为重力加速度，d点的加速度大于f点的加速度，故D错误。

故选C。

12. 学习摩擦力时，小明同学做了一个小实验，他实验装置如图，将一重力不计的白纸铺在水平桌面上，纸的一部分伸出桌边，再在白纸上放一本笔记本。先用水平拉力F将白纸从笔记本底下向右抽出（笔记本未从桌面滑落），已知笔记本重力为G，所有接触面间的摩擦因数均为，则在白纸被抽出过程中（　　）

A. 白纸对笔记本的摩擦力方向向左

B. 抽动瞬间，白纸受到的摩擦力为

C. 笔记本与白纸间的摩擦力大小始终等于

D. 瞬间拉力F越大，笔记本与白纸间的摩擦力越大

【答案】B

【解析】

【详解】A．白纸相对笔记本向右运动，所以白纸受到的摩擦力向左，则白纸对笔记本的摩擦力方向向右，故A错误；

B．抽动瞬间，白纸上下两个面，分别受到向左的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式可得

则白纸受到的摩擦力为

故B正确；

C．在开始一段时间内，课本与白纸之间的压力为G，此时的摩擦力为，当白纸滑过书本的中心线时，纸和课本之间的压力小于G，且随着纸的运动，压力逐渐减小，最后到零，滑动摩擦力也随之减小一直到零，故C错误；

D．滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和正压力有关，瞬间拉力F越大，白纸运动的越快，但白纸受到的正压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，故D错误。

故选B。

二、实验探究题（本大题共2小题，每空2分，共16分。）

13. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳。

（1）为了减少实验误差，下列措施可行的是___________（选填字母）

A．两个分力F1，F2间夹角要尽量小些

B．OB与OC细绳要尽量短此

C．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些

D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行

（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为___________N。

（3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是、合力的理论值（填“F”或“”）。

【答案】    ①. CD    ②. 4.20    ③. F

【解析】

【详解】（1）[1]A．实验中，两个分力F1，F2间的夹角要大小适当，并非越小越好，故A错误；

B．OB与OC细绳要尽量长些，这样便于准确作出分力的方向，故B错误；

C．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，在作力的图示时减小误差，故C正确；

D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行，以减小误差，故D正确。

故选CD。

（2）[2]弹簧测力计的分度值为0.1N，故簧测力计的读数为4.20N。

（3）[3]由图丙可知F是根据平行四边形法则作出的、合力的理论值。

14. 如图甲，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，某次测量得到纸带图乙，根据所测数据在坐标系中作出了如图丙所示的a-F图像。

（1）本实验中______（填“需要”或“不需要”）细沙和桶总质量远小于小车和传感器的总质量。

（2）图乙是某同学在正确操作下获得的一条纸带，打点计时器的频率为50Hz，其中0、1、2、3、4每两点之间还有4个点没有标出。各计数点之间距离已在图中标出，根据图可求得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小=______m/s，小车的加速度大小a=______（结果均保留两位有效数字）；

（3）分析纸带数据，画出其a-F图如图丙所示，由图丙求出小车和传感器的总质量为______kg；

（4）图丙中图线不过坐标原点的原因是______（说出一条即可）。

【答案】    ①. 不需要    ②. 0.78    ③. 0.72    ④. 1.0    ⑤. 未补偿阻力或补偿阻力不足（未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足）

【解析】

【详解】（1）[1]该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将细沙和桶总重力作为小车的拉力，故不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车的质量。

（2）[2]从0点开始每间隔4个点取1个计数点，则计数点之间的时间间隔为

利用匀变速直线运动的推论得

[3]根据逐差法可得

（3）[4]a﹣F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知

所以质量

（4）[5]由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力或平衡的不够。

三、计算题（本大题共3小题，15题12分，16题12分，17题12分，共36分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）

15. 如图所示，某重物（可视为质点）被两轻绳AO，BO共同作用悬吊于O点，已知绳BO始终保持水平，绳AO和竖直方向成37°角，若重物所受重力为40N，则绳AO、BO对重物的拉力分别等于多少？（已知）

【答案】，30N

【解析】

【详解】重物在O点，根据平衡条件结合几何关系得

，

解得

，

16. 在平直的公路上，一辆小汽车前方24m处有一辆大客车正以10m/s的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以2m/s2的加速度追赶。试求：

（1）小汽车何时追上大客车；

（2）追上时小汽车的速度有多大；

（3）追上前小汽车与大客车之间的最远相距是多少。

【答案】（1）12s；（2）24m/s；（3）49m

【解析】

【详解】（1）由题知，x0=24m，v1=10m/s，a=2m/s2，设经过时间t小汽车追上大客车，则有

解得

t=12s

（2）追上时，小汽车的速度

v2=at=24m/s

（3）追上前，两车速度相等时，两车之间的距离△x最大，则有

=5s

则最远距离为

代入数据解得

=49m

17. 如图所示，倾角的光滑斜面的下端有一水平传送带，斜面和传送带相接A处有一小段光滑圆弧。传送带以的速度顺时针转动，一个质量的物体（可视为质点）从高处由静止开始沿斜面下滑，物体与传送带间的动摩擦因素，传送带足够长，重力加速度。求：

（1）物体第一次由静止沿斜面下滑到斜面末端速度；

（2）若物体能在传送带上留下划痕，求物体在传送带上第一次返回A点时，划痕的长度。

【答案】（1）5m/s；（2）12m

【解析】

【详解】（1）物体沿光滑斜面下滑，由牛顿第二定律得

解得

由几何关系沿光滑斜面下滑位移为

由运动学公式

解得物体滑到斜面末端速度为

（2）物体在传送带上受到向右的滑动摩擦力而做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得

代入数据解得

当物体向左运动速度减为0时，由运动学公式

解得

又因为运动时间

解得

此过程传送带的位移大小

解得

当物体向右返回A，物体做初速为0，加速度大小为匀加速直线运动，由运动可逆性，可得物体的位移大小为

此过程传送带位移大小

则物体在传送带上划痕的长度为

解得