湖北省孝感市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析）

这是一份湖北省孝感市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．根据单位制运算，（v指速度，R指半径）的单位是
B．放在地球表面的和放在月球表面的同一物体惯性不同
C．牛顿第一定律说明了物体在不受外力时将保持匀速直线运动状态或静止状态
D．伽利略的理想斜面实验是完全凭空想象的
2．如图是某物体的运动图像，下列说法正确的是（ ）
A．0~8s内物体的平均速度是1.25B．段物体是运动的
C．段平均速度大于段的平均速度D．段物体的运动速度大小逐渐增大
3．下列关于速度、速度的变化量和加速度的说法正确的是（ ）
A．运动物体的加速度减小时，其速度可能增大
B．物体速度的变化量越大，加速度就越大
C．若运动物体的加速度大小为5m/s2，则每秒内速度增加5m/s
D．只要物体的速度大小不变，其加速度就为零
4．如图所示，质量为的木块C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端与小球A用细绳a连接，小球A、B用细绳b连接，当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时，A、B、C恰好能一起向右匀速运动，此时细绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°、60°，已知小球A的质量也为m，则木块C与水平地面间的动摩擦因数为（ ）
A．B．C．D．
5．在放射医学和人体辐射防护中，辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。较为完整的衡量模式是“当量剂量”，“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量，其国际单位是希沃特，记作Sv。每千克人体组织吸收1焦耳为1希沃特。下面选项中希沃特与国际单位之间的关系正确的是（ ）
A．m2/s2B．W/kgC．J/kgD．Am/s
6．明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为2R，辘轳边缘b点到转轴的距离为R。甲转动把手，把井底的乙加速拉起来，则此过程中（ ）
A．绳对乙的拉力大于乙对绳的拉力
B．绳对乙的拉力做功大于乙克服重力做功
C．a点的角速度大于b点的角速度
D．a点的线速度小于b点的线速度
7．船在静水中的速度是1m/s，河岸笔直，河宽恒定，河水流速为3m/s，以下说法正确的是（ ）
A．因船速小于流速，船不能到达对岸B．船不能沿直线过河
C．船可以垂直过河D．船过河的最短时间是一定的
二、多选题
8．关于质点做曲线运动的描述中，正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动
C．在恒力的作用下，物体可以做曲线运动D．物体在变力作用下一定做曲线运动
9．如图所示，在光滑水平桌面上A点有一小球（视为质点），在水平恒力F的作用下，由静止开始向左运动，离开桌面的边缘B点经过C、D点最后落到地面，F一直作用在小球上且与重力等大，A、B两点和B、C两点间的水平距离均为d，B、D两点间的竖直距离为d，重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A．小球从离开桌面到落地，做类平抛运动
B．小球从离开桌面到落地，加速度大小为
C．小球从A点到C点的运动时间为
D．小球从C点到D点的运动时间为
10．如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于位置。现用手托重物使之缓慢上升至A位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在A位置和位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（ ）
A．重物在位置时，其加速度的大小大于当地重力加速度的值
B．在重物从A位置下落到位置的过程中，重力的冲量与弹簧弹力的冲量相同
C．在手托重物从位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能
D．在重物从A位置到位置和从位置到位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是1：3
11．一质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块相对于木板运动的路程为，当二者间的动摩擦因数取不同的值时对应的关系如图所示，取，根据以上条件及图像可得出（ ）

A．木板长度B．时，物块的最终速度为
C．时，物块将以滑离木板D．木板和物块的质量关系满足
12．“探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示，有如下实验要求与实验操作，其中说法正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须光滑，且每次小球从斜槽上相同的位置由静止滑下
B．斜槽轨道末端的切线要水平
C．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
三、实验题
13．实验小组在做“探究加速度与物体受力、物体质量关系”的实验时，采用如图甲所示的实验装置，让重物（砝码和托盘）通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
（1）为了减小误差，实验前需要做好以下两项准备：
①调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上 ，这样做是为了消除阻力的影响；
②挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量远大于重物质量，这样做是为了使小车匀加速运动时，小车所受拉力近似等于 。
（2）实验过程中，下列操作正确且必要的是
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．先放开小车再接通打点计时器的电源
C．改变小车质量时，重新调节垫片的位置
（3）正确操作后，甲同学挑选出的一条纸带如图乙所示，图中、、、、是按打点先后顺序依次选取的计数点，计时器打点的时间间隔为0.02s，且相邻两个计数点之间有4个点未画出。现测出，，，，则打C点时小车的速度为 ，小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。
四、解答题
14．科学地佩戴口罩，对于奥密克戎、流感等呼吸道传染病具有预防作用。如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为k=200N/m的弹性轻绳，在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了2.5cm。此时AB段与水平方向的夹角为37°，DE段与水平方向的夹角为53°，弹性绳涉及到的受力均在同一平面内，不计摩擦，（sin37°=0.6，cs37°=0.8）。求耳朵受到口罩带的作用力。

15．2022年2月15日，在北京冬奥会男子单板滑雪大跳台决赛中，苏翊鸣凭借完美的表现成功摘金，为中国冬奥军团斩获第六枚金牌。如图所示为简化后的雪道示意图，在某次训练中，运动员沿助滑雪道滑下，从A点离开跳台时速度方向与水平面的夹角为，在空中运动到达C点正上方的B点，此时速度大小为，方向水平向右，空中轨迹如图中虚线所示，在落到长度为、倾角为的倾斜雪道CP上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿雪道CP的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，雪道CP与长度为的水平雪道PQ平滑连接，BC间的高度差为，滑雪板与每段雪道的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，，，不计空气阻力。求
（1）运动员在空中运动的时间；
（2）运动员到达水平雪道Q处的速度大小。
16．如图所示，倾角的斜面底端固定一个挡板P，质量的小物块A与质量的木板B叠放在斜面上，A位于B的最上端且与挡板P相距。已知A与B、B与斜面间的动摩擦因数分别为和。现将A、B同时由静止释放，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B与挡板相撞后立即静止。
(1)求A、B释放后，小物块A与木板B的加速度大小；
(2)若小物块A与挡板恰好不相碰，求木板B的长度。（结果保留三位有效数字）
参考答案
1．C
【详解】A．根据单位制运算（v指速度，R指半径）的单位是，故A错误；
B．惯性大小的唯一量度是质量，同一物体在地球上和月球上的惯性相同，故B错误；
C．牛顿第一定律中不但强调了物体在不受外力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，还指出若受力运动状态被迫改变，故C正确；
D．伽利略的“理想实验”是建立在可靠的事实基础之上的，不是凭空想象的，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．0~8s内物体的位移是10m，则此阶段平均速度为
A正确；
B．段物体位置没变，是静止的，B错误；
C．段平均速度为
段的平均速度
C错误；
D．图线的斜率表示速度，段图线斜率不变，物体速度不变，D错误。
故选A。
3．A
【详解】A．速度的方向与加速度方向相同时，加速度减小，速度增大，A正确；
B．由公式可知，物体速度的变化量越大，如果时间更长，则加速度变小，B错误；
C．对于匀变速直线运动，若加速度大小为5m/s2，则每秒内速度增加5m/s或减小5m/s，C错误；
D．物体的速度大小不变，方向变化时，加速度不为零，D错误。
故选A。
4．B
【详解】对B进行受力分析，如下图所示
根据平衡条件可得在x轴方向上
在y轴方向上
解得
对A进行受力分析，如下图所示
根据平衡条件可得在x轴方向上
在y轴方向上
解得
故
以A、B、C整体为研究对象，根据平衡条件可得
解得
故选B。
5．A
【详解】每千克人体组织吸收1焦耳为1希沃特，则有
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．B
【详解】A．绳对乙的拉力与乙对绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，即绳对乙的拉力大小等于乙对绳的拉力，A错误；
B．由于乙被加速拉起，其加速度方向向上，即绳对乙的拉力大于重力，可知绳对乙的拉力做功大于乙克服重力做功，B正确；
C．a、b两点属于同轴转动，角速度相同，即a点的角速度等于b点的角速度，C错误；
D．根据
，
结合上述可知，a点的线速度大于b点的线速度，D错误。
故选B。
7．D
【详解】由题意可知，船在静水中的速度小于河水流速，根据运动的合成与分解，结合平行四边形定则，则有船不可能垂直到达对岸，但可以过河，也可能沿直线过河，若船头垂直与河岸行驶，则渡河时间最短，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．AC
【详解】A．曲线运动速度方向一定发生变化，一定是变速运动，故A正确；
B．变速运动可以是直线运动，如匀变速直线运动，故B错误；
C．在恒力的作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故C正确；
D．当变力方向与速度方向相同时，物体做直线运动，故D错误。
故选AC。
9．BD
【详解】A．从离开桌面到落地，水平和竖直方向都做匀加速直线运动，不是类平抛运动，故A错误；
B．设小球的质量为m，由题意可得
小球从离开桌面到落地
由牛顿第二定律可得
可得
故B正确；
CD．根据运动的独立性原理，小球在水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，离开B点小球在竖直方向做自由落体运动从A点到C点
从A点到B点
从B点到D点
小球从C点到D点的运动时间
由牛顿第二定律可得
综合解得
、、
故C错误、D正确。
故选BD。
10．CD
【详解】A．因A、C位置关于B点对称，而A点时的加速度为g，则根据简谐振动的规律可知，重物在C位置时，其加速度的数值等于当地重力加速度的值g， A错误；
B．在A位置时重物的速度为零，在C位置时，重物的速度也为零，在重物从A位置下落到C位置的过程中，由动量定理知合外力的冲量为零。重物受重力和弹簧对重物的弹力，则此过程中重力的冲量与弹簧弹力的冲量刚好抵消，即此过程中重力的冲量大小等于弹簧弹力的冲量大小，两者方向相反。B错误；
C．在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，重物受重力、弹簧弹力、手对重物的
功，三力做功之和为零，即
当重物从A到B过程，则
联立解得
即在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能。C正确；
D．根据
F=kx
可知弹簧弹力随位移成线性变化，设重物做简谐振动的振幅为A，重物从A位置到B位置的过程中，弹簧弹力做的功为
从B到C的过程，弹簧弹力做的功为
联立，可得
D正确。
故选CD。
11．AD
【详解】A．由图像可知木板长度
D．对物块和木板组成的系统由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
整理得
结合图像可得
解得
D正确；
B．当物体恰能滑离木板时有
则时，由动量守恒定律得
解得
B错误；
C．时物块将滑离木板，对物块和木板组成的系统由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得物块的速度为
C错误；
故选AD。
12．BD
【详解】A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，保证抛出的初速度相同，但无论斜槽轨道是否光滑，只要是从相同的位置静止下滑，抛出的初速度就相同，A错误；
B．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，B正确；
C．应取放在斜槽末端的小球的圆心在白纸上的投影为坐标原点，C错误；
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，D正确；
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应当舍弃偏差太大的点，E错误。
故选BD。
13． 做匀速直线运动 重物的重力 A 0.70 0.51
【详解】（1）①[[1]调整垫片的位置，使小车在不受拉力作用时能拖动纸带在木板上做匀速直线运动，这样做是为了消除阻力的影响；
②[2]挑选合适的重物（砝码和托盘），使小车质量远大于重物质量，这样做是为了使小车匀加速运动时，小车所受拉力近似等于重物的重力。
（2）[3]A．为了小车所受拉力恒定不变，需要调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，A正确；
B．为了充分利用纸带，应先接通打点计时器的电源再放开小车，B错误；
C．根据
可得
可知改变小车质量时，不需要重新调节垫片的位置，C错误。
故选A。
（3）[4]相邻两个计数点之间有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，打C点时小车的速度为
[5]根据逐差法可得，小车的加速度大小为
14．，方向与x轴负（水平）方向成45°角
【详解】由胡克定律
设耳朵分别受到AB、ED段口罩带的拉力为FAB、FED，则有
FAB=FED=5N
水平方向合力
竖直方向合力
所以耳朵受到口罩带的作用力
方向与x轴负（水平）方向成45°角。

15．（1）；（2）
【详解】（1）设运动员在A点的竖直分速度为，从A到B的时间为，根据速度的合成与分解有
①
根据斜抛运动规律有
②
设运动员从B到D的水平位移为x，竖直位移为y，运动时间为tBD，根据平抛运动规律，有
③
④
根据几何关系有
⑤
联立③④⑤解得
⑥
运动员在空中运动的时间为
⑦
（2）根据几何关系有
⑧
运动员在D点的竖直分速度为
⑨
根据速度的合成与分解可知，运动员在D点沿雪道CP的分速度为
⑩
从D到Q，重力对运动员做功为
⑪
运动员克服阻力做功为
⑫
根据动能定理，有
⑬
联立⑩⑪⑫⑬解得
⑭
16．(1) ， ；(2)
【详解】（1）释放木板B与物块A，它们一起加速下滑，以木板B与物块A整体为研究对象，设其加速度大小为，由牛顿第二定律，有
解得
此时A受到的摩擦力为
解得
即A、B释放时，物块A与木板B的加速度大小相同，均为
（2）在木板B与挡板未碰前，A和B相对静止，以相同的加速度一起向下做匀加速运动，木板B与挡板P相碰后立即静止，A开始匀减速下滑，根据题意，物块A到达挡板时的速度恰好为0，设木板B与挡板P碰撞瞬间速度为v
则有
设木板B静止后，物块A减速下滑时的加速度大小为，由牛顿第二定律，有
由运动学公式有
联立以上各式，解得