云南省玉溪市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份云南省玉溪市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（原卷版+解析版），文件包含精品解析云南省玉溪市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷原卷版docx、精品解析云南省玉溪市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
考试模块：必修第一册
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第一册
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每个小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于力的说法正确的是（ ）
A. 打出空拳只有施力物体，而没有受力物体
B. 打出的排球在空中飞行的过程受到一个向前的推力
C. 空中悬挂的吊灯受重力，说明力可以脱离物体而独立存在
D. 踢球时脚感到疼痛说明力是物体间的相互作用
【答案】D
【解析】
【详解】A．力的作用是相互的，受力物体是空气，施力物体和受力物体同时存在，故A错误；
B．打出的排球在空中飞行是由于惯性，不再受到向前的推力，故B错误；
C．力不可以离开物体而存在，空中悬挂的吊灯受重力是由于地球的吸引而产生的，即重力的产生不可能脱离地球而独立存在，故C错误；
D．踢球时脚感到疼痛说明力是物体间的相互作用，故D正确。
故选D。
2. 2023年5月30日，神舟十六号飞船顺利发射，并与空间站完美对接。 神舟十六号飞船总长8米，由推进舱、返回舱和轨道舱组成，总质量为7755千克，推进舱直径2.50米、长3.05米，尾部喷口直径2.8米，两侧有一对面积为2×7.5米的巨型太阳翼，里面装有四个引擎系统和燃料。下列说法正确的是（ ）
A. 在研究神舟十六号飞船的运动时，必须以飞船中的宇航员为参考系
B. 在研究空间站环绕地球转动时，不能将空间站看成质点
C. “千克”、“米”均为国际单位制基本单位
D. 神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．参考系是任意选择的，因此在研究飞船的运动时，可以以飞船以外的物体为参考系，选项A错误；
B．在研究空间站环绕地球转动时，空间站大小可以忽略，能将空间站看成质点，选项B错误；
C．“千克”、 “米”均为国际单位制基本单位，选项C正确；
D．惯性大小只与质量有关，神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变小，选项D错误。
故选C。
3. 普通客机起飞的速度最低约为，客机在跑道上做匀加速直线运动的加速度大小约为重力加速度大小的，则客机在跑道上的起飞距离最低约为（ ）
A. 200mB. 400m
C. 600mD. 800m
【答案】D
【解析】
【详解】客机的加速度为
客机从静止开始加速到，则客机加速的距离为
故选D。
4. 将一巨型足球模型竖直向上抛出，其速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），则足球模型（ ）

A. 加速度一直增大
B. 一直处于失重状态
C. 在内的平均速度大小为
D. 在内，受到的空气阻力先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB．图像的斜率表示加速度，图像斜率的绝对值减小直至为零，则足球模型的加速度先减小后不变，先处于失重状态，后处于平衡状态，选项AB错误；
C．由图像知，在内，如果物体匀变速运动，则平均速度
根据图像与横轴面积代表位移可知，实际位移大于匀变速位移，所以实际的平均速度大小大于，选项C错误；
D．在内，对于足球模型，设受到的空气阻力为f，由牛顿第二定律有
由于加速度a减小，则f减小，在内，有
由于加速度a减小，则f增大，选项D正确。
故选D。
5. 如图所示，质量分别为、的物体M、N放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数均为且两物体之间用质量不计、劲度系数为的弹簧相连，现用水平向右大小恒为5N的外力F作用在物体M上，整个装置静止时，弹簧的伸长量为3cm，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（ ）
A. 物体M摩擦力大小为5NB. 物体N的摩擦力大小为3N
C. 撤走外力，物体M的摩擦力为2ND. 撤走外力，物体N的摩擦力为2N
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据胡克定律可知，弹簧弹力大小为
以为对象，根据受力平衡可知物体M的摩擦力大小为
以为对象，根据受力平衡可知物体的摩擦力大小为
故A错误，B正确；
CD．物体和物体受到的最大静摩擦力大小分别为
，
由于
，
可知撤走外力，物体和物体仍处于静止状态，则物体M的摩擦力大小为
物体摩擦力大小仍为
故CD错误。
故选B。
6. 汽车在公路上做匀加速直线运动，在某段位移x内的平均速度为，在接下来的位移x内的平均速度为，则汽车的加速度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在某段位移x内的平均速度为，可知该段时间的中间时刻的速度为，该段时间为
在接下来的位移x内的平均速度为，可知该段时间的中间时刻的速度为，该段时间为
则加速度
故选A。
7. 如图所示，取两根粗细、长度均不同的橡皮绳甲、乙拴接在天花板上，然后在下端悬吊一物体，系统平衡时，两橡皮绳的伸长量相同，且橡皮绳甲、乙与天花板的夹角分别为、，重力加速度为。则下列说法正确的是（ ）
A. 平衡时，甲、乙的拉力之比为
B. 橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为
C. 剪断橡皮绳甲的瞬间，物体的加速度大小为
D. 剪断橡皮绳乙的瞬间，物体的加速度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．平衡时，以重物为对象，有
，
可得甲、乙的拉力之比为
故A错误；
B．两橡皮绳的伸长量相同，根据
可得橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为
故B正确；
C．剪断橡皮绳甲的瞬间，橡皮绳乙的拉力不变，则橡皮绳乙的拉力和重力的合力大小等于剪断前橡皮绳甲的拉力，根据牛顿第二定律可得物体的加速度大小为
故C错误；
D．剪断橡皮绳乙的瞬间，橡皮绳甲的拉力不变，则橡皮绳甲的拉力和重力的合力大小等于剪断前橡皮绳乙的拉力，根据牛顿第二定律可得物体的加速度大小为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小6分，共18分。每个小题有多个选项符合要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. “天问一号”的发射开启了我国探索火星之旅，已知质量为50kg的人在火星表面的重力为187.5N，地球表面的重力加速度大小为g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 火星与地球表面的重力加速度大小之比为
B. 火星与地球表面的重力加速度大小之比为
C. 如果在地球表面跳起的最大高度为1.2m，则在火星表面跳起的最大高度为0.45m
D. 如果在地球表面跳起的最大高度为1.2m，则在火星表面跳起的最大高度为3.2m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．火星与地球表面的重力加速度大小之比为
故A正确，B错误；
CD．根据
得
故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示，三个完全相同的圆柱体叠放后置于水平面上，两侧用挡板夹住，现在两侧挡板上施加水平方向的外力F，平衡时，三个圆柱体两两相切，忽略一切摩擦，已知每个圆柱体的质量均为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. B对A的支持力大小为mg
B. B对地面的压力大小为
C. 当时，B、C间的作用力为零
D. 若，B、C间的作用力为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设B对A的支持力大小为，对A，根据竖直方向的平衡条件可得
解得
故A错误；
B．对ABC整体，竖直方向根据平衡条件可知，地面对整体的支持力为，根据对称性可知，地面对B的支持力大小为，根据牛顿第三定律可知，B对地面的压力大小为，故B正确；
C．当B、C间的作用力恰为零时，A对B的压力的水平分力应恰好等于F，则有
解得
故C正确；
D．若，对B，根据平衡条件
解得B对C的弹力
故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示，一倾斜传送带以2m/s逆时针匀速转动，时刻，将一质量为1kg的物块轻放在传送带底端，物块在传送带上受到的摩擦力随时间的变化如图乙所示（取平行传送带向上为正），重力加速度g取，，，下列说法正确的是（ ）
A. 传送带的倾角为B. 物块与传送带间的动摩擦因数为0.8
C. 传送带的长度为10mD. 运动过程中，物块相对传送带的位移大小为5m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，在内，摩擦力
在内，摩擦力
在时突变，说明在5～10s内物块与传送带共速，则有
解得
故A错误；
B．在内为滑动摩擦力，即
解得
选项B正确；
C．物块在内做匀加速运动，做匀速运动，则传送带的长度
解得
故C错误；
D．运动过程中，物块相对传送带的位移大小为
解得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学为探究两个互成角度的力的合成规律，设计了一个实验，步骤如下：
a. 将一块木板竖直固定，在木板上钉上白纸，用一条橡皮筋悬挂重物，重物静止时，记录下拴结点O和橡皮筋的总长度及橡皮筋的方向；
b. 改用两条完全相同的橡皮筋OM、ON拴接同一重物，调整两橡皮筋的夹角，使拴接点停在O点处，记录下两根橡皮筋的方向及总长度的分别为、，橡皮筋与竖直方向的夹角分别表示为、，如图所示；
c. 更换白纸，重复实验，取完成较好一组数据的作图。
以上实验过程橡皮筋始终在弹性限度范围内，且橡皮筋的原长为。回答下列问题：
（1）为了减小实验误差，下列说法正确是______；
A. 描点记录橡皮筋方向时，所取两点的间距尽量小些
B. 描点记录橡皮筋方向时，所取两点的间距尽量大些
C. 改用两根橡皮筋实验时，两橡皮筋的夹角尽量小些
D. 改用两根橡皮筋实验时，两橡皮筋的夹角尽量大些
（2）该同学用表示合力的大小，用、分别表示两个分力大小，并根据记录的各个力的方向作图，______（填“能”或“不能”）得出“合力与分力的关系满足平行四边形定则”的结论；
（3）若在步骤b中，保持O点的位置不变，将N点沿顺时针方向缓慢转到水平方向，M点可在OM连接上移动，则橡皮筋OM的作用力______；ON的作用力______。（均选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”）
【答案】（1）B （2）不能
（3） ①. 一直增大 ②. 先减小后增大
【解析】
【小问1详解】
为了减小实验误差，描点记录橡皮筋方向时，所取两点的间距尽量大些；改用两根橡皮筋实验时，两橡皮筋的夹角不能太小也不能太大，适当就好。
故选B。
【小问2详解】
根据胡克定律可得橡皮筋的弹力大小为
可知弹力大小跟橡皮筋的伸长量成正比，与橡皮筋的长度不成正比，所以不能用橡皮筋的长度表示力的大小，即用表示合力的大小，用、分别表示两个分力大小，并根据记录的各个力的方向作图，不能得出“合力与分力的关系满足平行四边形定则”的结论。
小问3详解】
[1][2]若在步骤b中，保持O点的位置不变，将N点沿顺时针方向缓慢转到水平方向，M点可在OM连接上移动，以O点为对象，受力如图所示
由图可知，橡皮筋OM的作用力一直增大；ON的作用力先减小后增大。
12. 某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与合外力的关系。实验时，将带有遮光条的小车由光电门1的左侧静止释放，遮光条的挡光时间分别为、，记录下弹簧测力计的示数为F，改变重物的质量重复上述操作，已知遮光条宽度为d。
（1）下列操作必需的是______；
A. 实验时，应用天平测量出重物的质量m
B. 实验时，测量出两光电门之间的距离L
C. 实验时，应满足小车和遮光条的总质量M远大于重物的质量m
D. 实验时，应将长木板的左端适当垫高以平衡摩擦力
（2）小车的加速度为______（用以上测量的量表示）；
（3）通过以上操作将得到的实验数据描绘在如图乙所示的坐标系中，发现图线不过原点，其原因可能是______；如果图线与横轴的交点为0.1，A点的坐标为，则小车和遮光条的总质量______kg。
【答案】（1）BD （2）
（3） ①. 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力时抬起的角度太小 ②. ##
【解析】
【小问1详解】
AC. 实验时，直接通过弹簧测力计读出拉力，所以不需要用重物的重力充当拉力，所以不需要用天平测量出重物的质量m，也就不需要应满足小车和遮光条的总质量M远大于重物的质量m，AC均错误；
B. 实验时，需要求出小车的加速度，根据公式
可以根据
求出速度，所以还需要测量出两光电门之间的距离L，B正确；
D. 实验时，需要将拉力F作为小车所收到的合力，所以应将长木板的左端适当垫高以平衡摩擦力，D正确。
故选BD。
【小问2详解】
小车通过两个光电门的速度为
根据
可得
【小问3详解】
[1] 图中当F大于0 时，加速度才等于零，说明未平衡摩擦力或者平衡摩擦力时抬起的角度太小。
[2]设小车所受阻力为，根据牛顿第二定律，有
可得
图线斜率为
又
可得
13. 2023年7月19日，福冈游泳世锦赛跳水女子10米台的决赛，陈芋汐最终以457.85分夺得这个项目的世锦赛三连冠。在某次跳水时，陈芋汐（可视为质点）从10米高的跳台由静止开始下落，陈芋汐在水中做匀减速直线运动，加速度大小为自由下落时的2倍，整个过程陈芋汐的运动轨迹为直线，不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）陈芋汐在水中下潜的最大深度；
（2）陈芋汐由静止下落到第一次速度减为零的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设刚入水时的速度为，根据自由落体运动的规律，有
解得
在水中匀减速，有
解得
（2）自由下落时，有
解得
匀减速时，有
解得
所以有
14. 两质量均为m的物体A、B按如图所示的方式连接在两轻弹簧上，轻弹簧沿竖直方向放置，初始时A、B均静止。已知上下两侧弹簧的劲度系数分别为、，下侧弹簧与地面不连接，重力加速度为g。现用一竖直向上的力作用在物体A上，使物体A缓慢上升。求：
（1）当上侧的弹簧恢复到原长时，物体B上升的高度；
（2）当下侧弹簧的弹力变为原来的时，物体A上升的高度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）开始时下面的弹簧的压缩量为
当上侧的弹簧恢复到原长时，下面的弹簧的压缩量为
则物体B上升高度
（2）当下侧弹簧的弹力变为原来的时，下面的弹簧仍压缩，不会伸长，则压缩量为
此时上面的弹簧为伸长状态，伸长量为
开始时上面的弹簧的压缩量为
物体A上升的高度
15. 如图所示，质量为、长为的长木板乙放在地面上，另一质量为且可视为质点的物体甲放在长木板的最右端．现在甲上施加一斜向左上方与水平方向成，大小为的恒力F，使甲开始在长木板上滑动，经过一段时间甲运动到长木板的中点时将恒力撤走，已知甲与乙之间、乙与地面之间的动摩擦因数分别为，，重力加速度g取，。求：
（1）撤去恒力瞬间，物体甲的速度；
（2）整个过程长木板乙的位移。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）在物体甲上施加恒力后，设物体甲的加速度大小为，由牛顿第二定律得
又
竖直方向由力的平衡条件得
又木板乙与地面之间的最大静摩擦力为
所以长木板静止不动
撤走恒力瞬间，物体甲的速度为
联立解得
（2）撤去后，甲、乙之间的摩擦力为
乙与地面之间的摩擦力为
因此撤走后，甲开始减速，乙开始加速，由牛顿第二定律对甲
对乙
设经时间，甲、乙达到共同的速度，则由
甲乙共同的速度为
该过程中甲、乙的相对位移为
因此甲、乙共速后，二者一起在地面上做匀减速运动，减速时的加速度为
减速的时间为
整个过程木板的位移为
解得