2023-2024学年江苏省高一（上）学期期末迎考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省高一（上）学期期末迎考物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.1960年第11届国际计量大会选出了国际单位制，下列选项中全部为国际单位制的基本单位的是
( )
A. 米、质量、秒B. 米、千克、秒
C. 电流、开尔文、摩尔D. 安培、开尔文、物质的量
2.如图是三人跳绳游戏，其中两个人拉着绳子使其做环摆运动，第三个人在环摆的绳中做各种跳跃动作。不计空气阻力，关于第三个人，以下说法正确的是( )
A. 她能腾空，是因为地面对她的弹力大于她对地面的压力
B. 地面对她有弹力，是因为她的鞋子底部发生了弹性形变
C. 她双脚离地后，在空中上升的过程是处于完全失重状态
D. 在她跳绳的整个过程中，自始至终不可能出现超重现象
3.在“探究平抛运动的特点”实验中，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，A、B两球可以选用乒乓球
B. 图甲中，两球同时落地，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
C. 图乙中，每次钢球必须从同一位置由静止释放
D. 图乙中，斜槽末端是否水平不会影响实验结论
4.如图所示，在高速公路上，为了行车安全，每隔一段路程就会设置一组车距确认标志牌：0 m、50 m、100 m、150 m、200 m。设有一辆汽车沿着平直路面行驶，当车经过“0 m”标志牌A时前方出现突发情况，司机立即开始刹车做匀减速运动直到停止。已知车通过AC的时间与通过CD的时间相等，则预计车停下来的位置与“150 m”标志牌D的距离为
A. 50 mB. 25 mC. 12.5 mD. 6.25 m
5.如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一、铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，檩条间距离为d，重力加速度为g，下列说法正确的是
( )
A. 瓦片共受到4个力的作用
B. 檩条对瓦片作用力方向垂直檩条向上
C. 减小檩条的倾斜角度θ时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
D. 增大檩条间的距离d时，两根檩条对瓦片的弹力都增大
6.如图所示，均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上，下端B置于光滑水平面上．现细杆由与墙面夹角很小处滑落，则当细杆A端与B端的速度大小之比为 3时，细杆与水平面间夹角θ为
A. 30∘B. 45∘C. 60∘D. 90∘
7.如图所示，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向左的拉力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的两倍。已知P、Q两物块的质量分别为mp=2kg、mQ=1kg，P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。则拉力F的大小为( )
A. 60NB. 50NC. 40ND. 30N
8.如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将小球S1以速度大小为v水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以速度大小为v竖直向上抛出。在S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，不计空气阻力。关于这段过程，下列说法中正确的是
( )
A. 两球的速度变化不同
B. 相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°
C. 两球的相遇点在N点上方h3处
D. M、N间的距离为2h
9.如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v2的水平分量分别为v1x和v2x，竖直分量分别为v1y和v2y，不计空气阻力，下列关系正确的是( )
A. v1xv2yB. v1x>v2x，v1yC. v1xv2x，v1y>v2y
10.以相同的初速度将两个物体同时竖直上抛，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体上升过程中的v−t图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11.如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包裹从A点运动到最下端B点的过程中，加速度a随位移x的变化图像如图乙所示(重力加速度g取10m/s2)，则下列说法正确的是( )
A. 传送带与水平面的夹角为37∘B. 包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 传送带运行的速度大小为6m/sD. 包裹到B点时的速度为8m/s
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.某实验小组设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。将装有力传感器的小车放置在水平长木板上。砂和砂桶的总质量为m1，小车和小车中砝码的总质量为m2，重力加速度为g。
(1)本实验主要应用的方法是_________。
A.类比法B.假设法C.理想实验法D.控制变量法
(2)关于实验，以下说法正确的是_________。
A. 实验时使用打点计时器应先释放小车后接通电源
B.本实验牵引小车的细绳与长木板可以不平行
C.在用图像探究加速度与质量关系时，应作a−1m2图像
D.该实验必须用天平测出细砂和小桶的总质量
(3)接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则由纸带求出打3计数点时的速度v3=___________m/s，小车加速度的大小为a=___________m/s2。(结果均保留3位有效数字)
(4)若该实验小组将平衡摩擦力方法进行改变，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的示数F0，再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1，释放小车，记录小车运动时传感器的示数F2。改变小桶中砂的重力，多次重复实验获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系如图丙。图像中F是实验中测得的________。
A.F1 B．F2 C．F1−F0 D．F2−F0
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.一辆肇事汽车在紧急刹车后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。警察测出路面上磨痕长度为22.5 m。根据对车轮与路面材料的分析可知，车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小是5.0 m/s2。取重力加速度g=10 m/s2。求汽车
(1)刹车时速度的大小v；
(2)与路面间的动摩擦因数μ。
14.如图所示，轻绳的一端固定在P点，并跨过光滑定滑轮连接斜面上的物体B且绳与斜面上表面平行，光滑的轻圆环穿在绳子上，圆环下端悬挂小球A，A、B和斜面均处于静止状态。已知A的质量mA=1 kg，B的质量mB=4 kg，圆环两侧绳子的夹角为120°，斜面的倾角为30°，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)绳中的拉力大小F1；
(2)B受到的摩擦力的大小F2和方向。
15.如图，一球员在篮球场三分线附近正对篮板投篮，已知球员投球点A距离地面2.40m，球在空中飞行轨迹的最高点B距地面4.85m，球落入篮筐中心C点时速度与水平方向呈45∘角，篮筐高度为3.05m，三分线距C点的水平距离为7.25m，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
(1)篮球在飞行过程中到达最高点B时的速度vB的大小；
(2)篮球在点A投出的速度vA的大小；
(3)该球员出手点A和三分线的水平距离x。
16.如图所示，小滑块A(可视为质点)的质量为2m，木板B的质量为m、长度为L，两物体静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，求：
(1)B与地面间的最大静摩擦力fmax；
(2)当两物体刚发生相对滑动时，拉力F的大小；
(3)当拉力F=4μmg时，A离开B所需的时间t．
答案和解析
1.【答案】B
【解析】国际单位制有七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量，这些物理量在国际单位制中的单位为基本单位，分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
故选B。
2.【答案】C
【解析】【分析】
根据牛顿第三定律判定地面对她的弹力与她对地面的压力的比较；施力物体发生形变产生弹力；加速度向上为超重状态，加速度向下为失重状态。
本题主要考查了牛顿第三定律和超重失重状态的理解，解题关键是掌握一对相互作用力，大小相等，方向相反；加速度向上为超重状态，加速度向下为失重状态。
【解答】
A.地面对人的弹力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，即地面对她的弹力大小等于她对地面的压力，A错误；
B.地面对她有弹力，是因为地面发生了弹性形变，B错误；
C.双脚离地后，在空中上升的过程中，加速度为重力加速度，方向竖直向下，即双脚离地后，在空中上升的过程是处于完全失重状态，C正确；
D.跳绳的整个过程中，当人双脚触地，下蹲至最低点后向上加速的过程，加速度方向向上，此时人处于超重状态，D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】A.图甲中，为了减小空气阻力的影响，A和B两球应选择质量大一些，体积小一些的实心金属球，故A错误；
B.图甲中，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故B错误；
C.为了使小球做平抛运动的初速度相同，图乙中，每次钢球必须从同一位置由静止释放，故C正确；
D.为了保证小球做平抛运动，图乙中，斜槽末端一定要水平，故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查的是连续相等时间内的位移差公式以及平均速度公式，解决问题的关键是车通过AC的时间与通过CD的时间相等，可得司机刹车的加速度，结合平均速度公式可得C点的瞬时速度，在根据x=vC22a即可求解预计车停下来的位置与“150 m”标志牌D的距离。
【解答】
设标志牌之间的距离为l，由连续相等时间内的位移之差公式得2l−l=at2，解得a=lt2，
由平均速度公式：vC=2l+l2t=3l2t，车停下来的位置与C的距离x=vC22a=9l8=98×50m=56.25m，
车停下来的位置与标志牌D的距离Δx=x−l=6.25 m。故D正确ABC错误
5.【答案】D
【解析】A.瓦片受重力，两侧的支持力和摩擦力，共5个力，A错误；
B.檩条对瓦片作用力应为支持力与摩檫力的合力，方向竖直向上，B错误；
C.摩擦力等于mgsinθ，减小檩条的倾斜角度θ时，摩擦力减小，C错误；
D.檩条对瓦片的两个弹力等大，合力等于 mgcsθ，当增大檩条间的距离 d时，两弹力夹角增大，则两弹力增大，D正确。
故选D。
6.【答案】A
【解析】【分析】A、B两点沿着杆方向的速度大小相等，根据运动的分解确定两速度的关系式，结合已知条件求出细杆与水平面间夹角θ。
【解答】细杆与水平面间夹角为θ时，由速度分解知识可知
vAsinθ=vBcsθ
即B端沿水平面运动的速度大小
vB=vAtanθ
当vA= 3vB时，tanθ= 33，则θ=30∘，故A正确。
7.【答案】B
【解析】【分析】
先对Q进行受力分析，由二力平衡求出绳子的拉力；再对P进行受力分析，由牛顿第二定律即可求出推力F。
该题考查牛顿第二定律的应用，解答的关键是能正确理解轻绳的张力变为原来的一半时，物体P与物体Q以相同大小的加速度都做加速运动。
【解答】
P静止在桌面上时，Q也静止，Q受到重力与绳子的拉力所以绳子的拉力T1=mQg=1×10N=10N
P与桌面间的静摩擦力：f=10N
将一个水平向左的推力F作用在P上后，轻绳的张力：T2=2T1=20N
此时Q加速下降，可得：mQg−T2=mQa
P与桌面间的滑动摩擦力：f=μmPg=0.5×2×10N=10N
此时P物体将以相同的加速度向右做匀加速直线运动，对P由牛顿第二定律可得：F−T2−f=mPa
代入数据解得：F=50N，故B正确，ACD错误。
故选：B。
8.【答案】B
【解析】A.两球加速度均为重力加速度，则相同时间内速度变化量相同，A错误；
B.S2球上升到最高点时恰与S1球相遇，则两球相遇时间
t= vg
则小球S1的速度方向与水平方向夹角
tanθ= gtv =1
即相遇时小球S1的速度方向与水平方向夹角为45°，B正确；
C.两球在竖直方向的运动是互逆的，则相遇点在N点上方 h2 处，C错误；
D.M、N间的距离为
x=vt= v2g
又
h=2×v22g
则
x=h
D错误。
故选B。
9.【答案】A
【解析】解：将篮球的运动反向处理，即视为平抛运动，由题图可知，第二次篮球运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，水平射程相等，故第二次水平分速度较大，即v1xv2y。故选A。
故选：A。
由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解。
本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
10.【答案】C
【解析】没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v−t图像是直线(图中虚线)；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有
mg+f=ma
可得
a=g+fm
由于阻力随着速度而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；v−t图像的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行。
故选C。
11.【答案】C
【解析】【分析】
根据受力分析得出牛顿第二定律方程求解动摩擦因数及斜面倾角。再结合位移速度公式求解速度。
本题重点考查传送带模型，在物理学科核心素养方面考查了物理观念中的运动与相互
作用观念，科学思维中的模型建构、推理论证的素养考查，突出了信息获取与加工能力、逻辑推
理能力、模型建构能力的考查。
【解答】
AB.小包裹放上传送带后瞬间，小包裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，
根据牛顿第二定律得μmgcsθ+mgsinθ=ma1，
运动到与传送带共速时mgsinθ−μmgcsθ=ma2，解得
包裹与传送带间的动摩擦因数μ= 36，sinθ=0.5，故传送带与水平面的夹角为30∘，故AB错误;
C.由v12=2a1x1可得v1=6m/s，则传送带的速度为6m/s，故C正确;
D.第二段匀加速过程v22−v12=2a2x2−x1，解得v2=7m/s，故D错误。
故选C。
12.【答案】(1)D；(2)C；(3)0.376；0.160；(4)D。
【解析】【分析】
本题主要考查探究加速度与力、质量的关系的实验，明确实验原理和注意事项是解决问题的关键。
(1)根据实验原理分析即可；
(2)根据实验原理和注意事项分析即可；
(3)根据匀变速直线运动一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求解打3计数点时的速度；根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移差Δx=aT2求解小车的加速度大小；
(4)结合图象，根据牛顿第二定律分析即可正确求解。
【解答】
(1)本实验通过控制小车和小车中砝码的总质量不变，来探究加速度与力的关系，通过控制小车所受的力不变，来探究加速度与力的关系，所以本实验主要应用的方法是控制变量法，故D正确，ABC错误；
(2)
A.实验时使用打点计时器应先接通电源后释放小车，保证纸带上打出足够多的点，故A错误；
B.本实验牵引小车的细绳必须与长木板平行，故B错误；
C.在用图像探究加速度与质量关系时，应作a−1m2图像，图像为一条直线，更直观看出加速度与质量的关系，故C正确；
D.本实验通过力传感器得知小车所受拉力的大小，所以不需要用天平测出细砂和小桶的总质量，故D错误。
故选C。
(3)
由纸带可知，相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，得打3计数点时的速度v3=x242T=3.68+3.842×0.1×10−2m/s=0.376m/s；
匀变速直线运动相邻相等时间内的位移差Δx=aT2，由纸带可知Δx=0.16cm，可得小车的加速度大小为
a=ΔxT2=0.16×10−20.12m/s2=0.160m/s2;
(4)由题意知，F0是小车与长木板间的摩擦力大小，F2为小车运动时，细绳对小车的拉力大小，由牛顿第二定律得F2−F0=ma，故D正确，ABC错误。
13.【答案】解：(1)采用逆向思维，汽车刹车过程看作初速度为0的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移关系有v2=2ax，
解得汽车刹车时速度的大小v=15m/s;
(2)对汽车受力分析，受重力，路面的支持力和摩擦力，
由牛顿第二定律有μmg=ma，解得汽车与路面间的动摩擦因数μ=0.5。
【解析】本题主要考查运动学公式和牛顿第二定律的应用。
(1)采用逆向思维，汽车刹车过程看作初速度为0的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移关系式即可求解；
(2)对汽车受力分析，由牛顿第二定律列式求解汽车与路面间的动摩擦因数。
14.【答案】解：(1)对圆环，竖直方向2F1cs60∘=mAg，
解得F1=10N。
(2)对B，沿斜面方向F1+F2=mBgsin30∘，
解得F2=10N，
方向沿斜面向上。
【解析】(1)对圆环分析，根据平衡条件求绳子拉力；
(2)对B分析，根据平衡条件求摩擦力的大小和方向．
正确对研究对象受力分析是前提，根据平衡条件求解即可。
15.【答案】解：(1)球从最高点运动到篮筐的过程中，竖直方向高度差
Δh1=4.85m−3.05m=1.8m
由公式
Δh1=12gt12
可得
t1=0.6s
球入筐时的速度的竖直分量
vCy=gt1=6m/s
球入筐时的速度的水平分量
vCx=vCytan45∘=6m/s
球水平方向做匀速直线运动，则
vB=vCx=6m/s；
(2)球从出手到运动到最高点的过程中竖直方向高度差
Δh2=4.85m−2.40m=2.45m
由公式
Δh2=12gt22
可得
t2=0.7s
最高点速度竖直分量
vBy=0
由公式
νBy=vAy−gt1
可得
vAy=7m/s
出手速度的大小
vA= vB2+vAy2= 85m/s；
(3)球水平方向运动总位移
x1=vBt1+t2=7.8m
球员距三分线的距离
x=x1−7.25m=0.55m。

【解析】本题考查抛体运动。解决问题的关键是知道篮球做的是斜抛运动，将斜抛运动分解为水平方向和竖直方向的运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动。
16.【答案】解：(1)B和地面之间的弹力为FN=3mg
B和地面之间的最大静摩擦力为Fmax=32μmg
(2)当两物体刚发生相对滑动时，A、B的加速度相同，
B：2μmg−32μmg=ma0
A、B：F−32μmg=3ma0
解得：F=3μmg
(3)当拉力F=4μmg时，两个物体发生相对滑动
A：4μmg−2μmg=2ma1
B：2μmg−32μmg=ma2，
L=12a1t2−12a2t2，
解得：t=2 Lμg
答：(1)B与地面间的最大静摩擦力为32μmg；
(2)当两物体刚发生相对滑动时，拉力F的大小为3μmg。
(3)当拉力F=4μmg时，A离开B所需的时间t为2 Lμg。
【解析】(1)先求出B和地面之间的弹力，再根据Fmax=μFN求B与地面间的最大静摩擦力；
(2)当两物体刚发生相对滑动时，利用牛顿第二定律，求出A、B的加速度；
(3)当拉力F=4μmg时，两个物体发生相对滑动，根据牛顿第二定律可以求出求出A、B的加速度，在根据位移公式可以求出所需要的时间。
本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系、摩擦力的判断与计算等知识点。在动力学问题中，加速度是联系运动学和力学的桥梁，如何求加速度是本题的关键。