吉林省“BEST合作体”2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（解析版）

这是一份吉林省“BEST合作体”2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（解析版），共15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。
(考试时间：90分钟 试卷总分：100分)
一、单选题（本大题共7小题，共21分）
1. 随着时代的发展和科技的进步，手机给我们日常的生活带来了很大的便利，尤其是智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活．如图所示为百度地图app软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，32分钟，12.7公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（）
A. 32分钟表示的是某个时刻
B. 32分钟表示的是时间间隔
C. 12.7公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根据这两个数据，我们可以算出推荐行程的平均速度为23.8km/h
【答案】B
【解析】AB．图中显示32分钟对应时间轴上的一段，所以是时间间隔，故A错误，B正确；
C.．12.7公里是运动轨迹的长度，是路程，故C错误；
D．12.7公里是路程，所以可以求出平均速率，由于不知道位移大小所以不能求出平均速度，故D错误．
2. 如图所示，斜面体A放在水平地面上，平行于斜面的轻弹簧一端与质量为1 kg的物块B相连，另一端固定在斜面底端的挡板上，弹簧的压缩量为6 cm，整个系统始终处于静止状态。已知斜面倾角为37°，B与斜面间的动摩擦因数为0.8，弹簧劲度系数为200 N/m，sin37° = 0.6，cs37° = 0.8。g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 物块B不受摩擦力作用
B. 斜面体A受到水平向右的摩擦力
C. 挡板受到弹簧对其压力大小为10 N
D. 斜面体A受到物块B的作用力为10 N
【答案】D
【解析】A．对物块B受力分析，如图
根据平衡条件可得
故A错误；
B．整个系统始终处于静止状态，水平方向不受摩擦力，故B错误；
C．根据胡克定律可得
即弹簧弹力大小为12 N，易知挡板受弹簧压力大小为12 N，故C错误；
D．斜面体A受物体B摩擦力Ff′及压力FN′两个力作用
根据力的合成有
故D正确。
故选D。
3. 如图所示为质点曲线运动的轨迹，质点先后经过曲线上A、B、C三点。关于质点在B点的速度方向与加速度方向，下列说法可能正确的是（ ）
A. 速度沿AB的方向；加速度沿BC的方向
B. 速度沿BC的方向：加速度沿BD的方向
C. 速度沿BD的方向；加速度沿BA的方向
D. 速度沿BD的方向；加速度沿BE的方向
【答案】C
【解析】物体做曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向位于轨迹的凹侧，则质点在B点的速度方向沿BD的方向；加速度可能沿BA的方向，也可能沿BC的方向，不可能沿BD的方向，也不可能沿BE的方向。
故选C
4. 在一种叫做“蹦极”运动中，游戏者身系一根弹性优良的柔软橡皮绳，从高处跃下，运动到最低点，不计空气阻力，在弹性绳从绷紧到最低点的过程中，游戏者的（ ）
A. 速度一直减小，直到为零
B. 加速度先增大后减小
C. 加速度先减小后增大
D. 加速度一直增大，最后达到某一最大值
【答案】C
【解析】在弹性绳从绷紧到最低点的过程中，游戏者受到向下的重力和向上的弹力，开始时重力大于弹力，游戏者向下加速运动，随弹力的增大，加速度在减小，可速度不断增大，当弹力等于重力时，加速度减小到零，速度达到最大，弹力继续增大，加速度向上也开始增大，速度开始减小，直到到达最低点，因此加速度先减小后增大，速度先增大后减小。
故选C。
5. 某同学把一体重计放在电梯的地板上，她站在体重计上随电梯上下运动，并观察体重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数，已知t0时刻电梯静止，则
A. t1和t2时刻该同学的质量相等，但所受的重力不等
B. t1和t2时刻电梯的加速度大小相等，方向一定相反
C. t1和t2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向一定相反
D. t3时刻电梯的速度方向向上
【答案】B
【解析】A：t1和t2时刻该同学的质量相等，所受的重力相等．故A项错误．
B：由表格数据可知：t1时刻处于超重状态，支持力大于重力，加速度方向向上；50g-45g=45a1，得a1=；t2时刻处于失重状态，支持力小于重力，加速度方向向下；45g-40g=45a2，得a2=．故B项正确．
C：t1时刻运动状态可能是加速向上运动或减速向下运动，t2时刻运动状态可能是减速向上运动或加速向下运动．故C项错误．
D：t3时刻，物体所受支持力等于重力，电梯可能静止，也可能匀速向上或匀速向下．故D项错误．
6. 如图所示，质量分别为3m和2m的P、Q按如图的方式用轻弹簧和轻绳连接，当系统静止时轻绳的拉力大小为，轻弹簧的伸长量为x，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的劲度系数为
B. 剪断绳子瞬间，P的加速度为g
C. 撤去挡板瞬间，Q的加速度为g
D. 撤去挡板瞬间，Q的加速度为
【答案】D
【解析】A．对P进行受力分析，根据平衡条件可知，弹簧处于拉伸状态，弹力大小为
根据胡克定律有
解得
故A错误；
B．剪断绳子瞬间，绳子拉力消失，弹簧的弹力不变，对P分析有
解得
方向竖直向下，故B错误；
CD．撤去挡板瞬间，挡板的支持力消失，弹簧弹力不变，对Q分析有
结合上述解得
故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，小球B放在真空薄壁容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（ ）
A. 若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力
B. 若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下
C. 若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上
D. 若考虑空气阻力，下落过程中，B对A没有压力
【答案】B
【解析】A．将容器以初速度v0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，故A错误；
B．若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到A对B向下的压力，故B正确；
CD．若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到A对B向上的力，即B对A的压力向下，故CD错误。
故选B。
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
8. 关于牛顿第一定律的下列说法中，正确的是 ( )
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例，故牛顿第一定律可被牛顿第二定律代替
B. 牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因
C. 物体的运动不需要力来维持
D. 速度大的物体惯性大，所以不容易停下来
【答案】BC
【解析】A.牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，不是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例，它们的含义并不是完全相同的；故A错误；
B. 由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受平衡力时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，因此力是改变物体运动状态的原因；故B正确；
C. 由牛顿第一定律可得，力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因；故C正确。
D. 惯性的大小仅仅与物体的质量有关，与物体速度的大小无关，故D错误；
9. 如图所示，在长方体箱子内，用水平绳子AO和倾斜绳BO把质量为m的小球系于O点，箱子处于静止状态( )
A. 当箱子突然向左加速时AO绳弹力变大
B. 当箱子突然向左加速时BO绳弹力变大
C. 当箱子突然向上加速时BO绳弹力变大
D. 当箱子突然向上加速时AO绳弹力变大
【答案】ACD
【解析】当箱子静止不动时OB绳的拉力FBcsθ=mg，故有，所以此时OA绳的拉力FA=FBsinθ=mgtanθ．当箱子突然向左加速时在竖直方向有FB1csθ=mg，故有FB1==FB，故当箱子突然向左加速时BO绳弹力不变，故B错误．在水平方向有FA1-FB1sinθ=ma；故有FA1=ma+FB1sinθ=ma+mgtanθ＞FA，故当箱子突然向左加速时AO绳弹力变大，故A正确．当箱子突然向上加速时在水平方向有FA2=FB2sinθ；在竖直方向有FB2csθ-mg=ma，解得；FA2=m（g+a）tanθ＞FA；故CD正确．故选ACD．
10. 如图甲所示，倾角为且足够长的传送带始终以恒定速率v2逆时针运行，t=0时，初速度大小为v1（v1>v2）的小物块从传送带的底端滑上传送带，其速度随时间变化的v-t图像如图乙，则（ ）
A. 0~t2时间内，小物块所受到的摩擦力始终不变
B. 小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ>tan
C. t2时刻，小物块离传送带底端的距离达到最大
D. 小物块返回传送带底端时的速率小于v1
【答案】AD
【解析】A．时间内，小物块相对传送带始终向上运动，所受到的滑动摩擦力向下，保持不变， 故A正确。
B．t2时刻，物体和传送带共速，由图像可知，时间内物体未相对传送带静止，而是相对传送带向下加速，所受到的滑动摩擦力向上，时间内
方向向下，所以
即
故B错误。
C．时间内，小物块向上减速运动，t1时刻速度减为0，此后向下做加速运动，所以t1时刻，小物块离传送带底端的距离达到最大，C错误。
D．时间内，小物块以加速度
向上做减速运动，时间内，以
向下做加速运动，时间内，以
向下做加速运动
回到底端时，向上、向下的位移大小相等，但向上运动的加速度大于向下运动的加速度，所以回到底端时的速率小于，故D正确。
故选AD。
三、实验题（本大题共2小题，共22分）
11. 如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套，实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O。请回答下列问题：
（1）实验中某一弹簧测力计的示数如图乙所示，则该力大小为________N。
（2）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是________（填正确选项前字母）。
A.橡皮条沿同一方向伸长
B.橡皮条伸长到相同长度
C.橡皮条沿同一方向伸长相同长度
D.两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
（3）根据实验数据在白纸上作出如图丙所示的力的示意图，、、F、四个力中，________（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的。
【答案】（1） （2）C （3）F
【解析】（1）弹簧测力计分度值为，故读数为
（2）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是橡皮条沿同一方向伸长相同长度。
故选C。
（3）由图丙可知，F是通过平行四边形定则得到的，不是由弹簧测力计直接测得。
12. 某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”．装置中，小车质量为M，沙桶和沙子的总质量为m，通过改变m 来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a 可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大沙桶和沙的总质量m 进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)．
(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是_________．
A.先释放小车，后接通打点计时器的电源
B.平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器
C.应选用质量足够小的轻绳并减小滑轮的摩擦
D.沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量
(2)下图为实验中打下的一条纸带，纸带中每两个计数点间还有四个计时点未画出，打点计时器的频率为50Hz，测量得到AC=2.30cm，AE=7.20cm则小车的加速度a=_________m/s²(保留两位有效数字)．
(3)某同学根据实验数据以a为纵坐标，F为横坐标，画出了如图所示的一条倾斜直线，由图象可求得小车质量为_________kg，图线未过原点的原因可能是_______________________．
【答案】(1)BC (2) 0.65 (3) 0.5 木块垫太高、平衡摩擦过度或倾斜角过大
【解析】(1)本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力，不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻，实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时平衡摩擦力时纸带应穿过打点计时器，故BC正确，AD错误．
故选BC．
(2)纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，T=0.1s．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得
(3)对小车分析，应有
F=ma
解得
因此图线的斜率等于小车质量倒数，那么小车的质量
图线未过原点的原因可能是木块垫得太高，导致倾斜角过大，或平衡摩擦力过度．
四、解答题（本大题共3小题，共39分）
13. 女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上（未画出）获得一定速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0=20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ=37°，斜坡可以看成一斜面，空气阻力忽略不计。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）求:
(1)运动员在空中飞行的时间t；
(2)A、B间的距离s。
【答案】(1)3s；(2)75m
【解析】(1)运动员由A点到B点做平抛运动，水平方向的位移
x=v0t
竖直方向位移
又
=tan37°
联立解得
(2)由题意知
解得A、B间的距离
14. 质量为m的长木板静止在水平地面上，质量同样为m的滑块（视为质点）以初速度v0从木板左端滑上木板，经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点，下右图为滑块滑上木板后的速度时间图像，若滑块与木板间动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，求：
（1）μ1、μ2各是多少？
（2）滑块的总位移和木板的总长度各是多少？
【答案】（1）0.6；0.2（2）1.5m,2.0m
【解析】（1）设0.5s滑块的速度为v1，由v-t图像可知:v0=4m/s v1=1m/s
滑块的加速度
木板的加速度大小
对滑块受力分析根据牛顿定律：μ1mg=ma1
所以μ1=0.6
对木板受力分析：μ1mg-μ2∙2mg= ma2
解得 μ2=0.2
（2）0.5s滑块和木板达到共同速度v1，假设不再发生相对滑动则2ma3=μ2∙2mg
解得a3=2m/s2 因ma3=f