湖南省2023_2024学年高一物理上学期期末联考试题含解析

这是一份湖南省2023_2024学年高一物理上学期期末联考试题含解析，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 一辆自行车以3m/s的速度从某一陡坡的顶端加速冲下，经过3s运动了15m到达该坡底端时，速度变为9m/s，自行车的运动可视为直线运动，则（ ）
A. 该过程中自行车的平均速度大小为5m/s
B. 该过程中自行车的平均速度大小为6m/s
C. 该过程中自行车的平均加速度大小为3m/s²
D. 该过程中自行车的平均加速度大小为4m/s²
【答案】A
【解析】
【详解】AB．自行车的平均速度大小为
故A正确，B错误；
CD．自行车的平均加速度大小为
故CD错误。
故选A。
2. 某药房门口有称量体重的台秤，小峰在水平的台秤上完成下蹲动作时，下列说法正确的是（ ）
A. 小峰下蹲过程中始终处于超重状态
B. 小峰下蹲过程中始终处于失重状态
C. 小峰下蹲过程中先处于失重状态后处于超重状态
D. 小峰下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
【答案】C
【解析】
【详解】小峰在下蹲过程中，先向下做加速运动后做减速运动，加速度方向先向下后向上，因此小峰下蹲过程中先处于失重状态后处于超重状态。
故选C。
3. 某跳伞运动员在做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做加速直线运动，当距离地面一定高度时打开降落伞，运动员下落过程中的速度一时间(v-t)图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员做加速直线运动时的加速度逐渐减小
B. 运动员在0～10s内的平均速度大小为10 m/s
C. 运动员在10 s～15s内的加速度逐渐增大
D. 运动员在10 s～15s内的位移大小为75m
【答案】A
【解析】
【详解】A．图像的斜率等于加速度，可知运动员做加速直线运动时的加速度逐渐减小，选项A正确；
B．运动员在0～10s内若做匀加速运动，则平均速度为10m/s，而运动员在0～10s内的位移大于做匀加速运动的位移，平均速度大于10 m/s，选项B错误；
C．运动员在10 s～15s内图像的斜率逐渐减小，可知加速度逐渐减小，选项C错误；
D．运动员在10 s～15s内若做匀减速运动，则位移为
而运动员在10 s～15s内做加速度减小的减速运动，则位移小于75m，选项D错误。
故选A。
4. 如图所示，铁块A、木块B叠放在足够长的粗糙木板C上，木板C放在水平桌面上。方向水平向左、大小的拉力作用在木块B上，使得A、B一起向左做匀速直线运动，木板C始终保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 铁块A与木块B间的摩擦力大小为
B. 拉力与木板C对木块B的摩擦力是一对平衡力
C. 木块B对木板C的摩擦力方向向右、大小为
D. 木板C能保持静止是因为桌面对木板C的摩擦力大于木块B对木板C的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A．对铁块A受力分析可知，根据受力平衡可知，铁块A只受到重力和木块B的支持力，故A错误；
B．以B为对象，拉力与木板C对木块B的摩擦力是一对平衡力，故B正确；
C．对铁块A、木块B整体受力分析有
木板C对木块B摩擦力方向向右、大小为，根据牛顿第三定律可知，木块B对木板C的摩擦力方向向左，故C错误；
D．木板C能保持静止是因为桌面对木板C的摩擦力等于木块B对木板C的摩擦力，故D错误。
故选B。
5. 共享电动车为市民的出行带来了极大的方便，有效地解决了市民“最后一公里”的出行需求。某市民骑共享电动车(视为质点)，在距离十字路口停车线24m处看到信号灯变红，此时电动车的速度大小为6m/s，该市民立即撤去电动车动力。已知该共享电动车在此路面撤去动力后做匀减速直线运动，加速度大小为0.5m/s²，采取刹车措施时该共享电动车的加速度大小恒为2 m/s²，下列说法正确的是（ ）
A. 若该市民撤去电动车动力后不采取刹车措施，则电动车能停在停车线前
B. 若该市民撤去电动车动力后立即采取刹车措施，则电动车会恰好停在停车线处
C. 若该市民在撤去电动车动力4s时采取刹车措施，则电动车会恰好停在停车线处
D. 若该市民在撤去电动车动力5s时采取刹车措施，则电动车能停在停车线前
【答案】C
【解析】
【详解】A. 若该市民撤去电动车动力后不采取刹车措施，则电动车行驶的距离为
则此时已经超过停车线，选项A错误；
B. 若该市民撤去电动车动力后立即采取刹车措施，则电动车行驶的距离为
电动车会停在停车线前，选项B错误；
C. 若该市民在撤去电动车动力4s时采取刹车措施，则此时电动车行驶的距离为
电动车的速度
电动车还能行驶的距离为
因
电动车会恰好停在停车线处，选项C正确；
D. 若该市民在撤去电动车动力5s时采取刹车措施，则此时电动车行驶的距离为
电动车的速度
电动车还能行驶的距离为
因
电动车停在停车线之后，选项D错误。
故选C。
6. 如图所示，两个紧靠着的半圆柱AB置于水平地面上，光滑圆柱C放置在两半圆柱上，三者均保持静止。已知ABC的半径之比为3:2:1，ABC的质量分别为、，半圆柱AB与地面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，半圆柱AB间没有弹力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. A与地面间的动摩擦因数可能为0.3
B. B与地面间的动摩擦因数可能为0.2
C. 地面对B摩擦力大小为
D. 地面对A的支持力大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AD．分析可知，半圆柱A的圆心到圆柱C圆心的连线垂直于半圆柱B的圆心到圆柱C圆心的连线，设半圆柱A的圆心到圆柱C圆心的连线与水平地面的夹角为，则有
对圆柱C受力分析，有
对半圆柱A受力分析，有
解得
因此A与地面间的动摩擦因数至少为
选项D错误、A正确；
BC．对半圆柱B受力分析，有
解得
因此B与地面间的动摩擦因数至少为
选项BC错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 我国道路交通安全法规定，在各种小型车辆里乘坐的人必须系好安全带，以避免或减少车辆紧急刹车时乘客受到伤害，下列说法正确的是（ ）
A. 系好安全带对乘客惯性没有影响
B. 车辆刹车时仍会向前运动，是因为车辆仍受到向前的力
C. 紧急刹车时安全带对乘客的作用力与乘客对安全带的作用力大小相等
D. 汽车速度越大，刹车后越难停下来，说明汽车速度越大，其惯性越大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．惯性只与物体的质量有关，则系好安全带对乘客的惯性没有影响，选项A正确；
B．车辆刹车时仍会向前运动，是因为惯性的缘故，选项B错误；
C．紧急刹车时安全带对乘客的作用力与乘客对安全带的作用力是相互作用力，总是等大反向，选项C正确；
D．惯性只与物体的质量有关，与速度无关，选项D错误。
故选AC。
8. 如图所示，广州塔“极速云霄”速降体验是目前世界上最高的垂直速降游乐项目，位于广州塔455 m～485 m天线桅杆的超高空位置，塔上有两组速降座椅，不仅有传统的“坐跳”，更有模拟自由落体的“站跳”。假设某次速降时，座舱中质量为50kg的游客坐在座椅上从离水平平台30m高处自由落下，下落到离平台10 m的位置时座舱开始制动做匀减速直线运动，恰好落回平台处时速度为0。取重力加速度大小g=10 m/s²，下列说法正确的是（ ）
A. 该游客下落过程中的最大速度为20m/s
B. 该游客下落过程中的最大加速度为10 m/s²
C. 该游客在离水平平台15m的位置时处于超重状态
D. 该游客在离水平平台8m的位置时受到座椅的作用力大小为1500 N
【答案】AD
【解析】
【详解】A．该游客下落20m时速度最大，最大速度为
选项A正确；
B．该游客在后10m的加速度为
则下落过程中的最大加速度为20 m/s²，选项B错误；
C．该游客在离水平平台15m的位置时，加速度为g，处于失重状态，选项C错误；
D．该游客在离水平平台8m的位置时
解得受到座椅的作用力大小为
选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与质量为2kg的物块A连接，质量为1kg的物块B叠放在物块A上，系统处于静止状态。现对物块B 施加方向竖直向上、大小为12N的恒定拉力F，取重力加速度大小g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F施加在物块B上的瞬间，A对B的支持力大小为2 N
B. 拉力F施加在物块B上的瞬间，A的加速度大小为0
C. 当物块A、B分离时，物块B的加速度大小为2m/s²
D. 当弹簧弹力大小为20N 时，物块A、B分离
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．拉力F施加在物块B上的瞬间，对AB整体由牛顿第二定律
解得
a1=4m/s2
此时对B分析
A对B的支持力大小为
FAB=2N
选项A正确，B错误；
CD．当物块A、B恰分离时，两物体加速度相等且两物体间的弹力为零，则对B
对A
解得
a2=2m/s²
F弹=24N
选项C正确，D错误。
故选AC。
10. 某工厂利用如图所示的传送带将水平地面上的货物运送到高处，传送带与地面的夹角θ= 37°，传送带两端A、B的距离L=20m，传送带以大小v=4m/s的速度沿顺时针方向匀速转动。在传送带底端A轻放一质量m=2kg的货物(视为质点)，货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则下列说法正确（ ）
A. 货物加速过程的加速度大小为2m/s²
B. 货物向上运动过程中受到的滑动摩擦力大小为12.8 N
C. 货物在传送带上运动的时间为10 s
D. 若传送带以2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动，则货物在传送带上运动的时间为17.5s
【答案】BC
【解析】
【详解】A．货物加速过程的加速度大小为
选项A错误；
B．货物向上运动过程中受到的滑动摩擦力大小为
选项B正确；
C．货物在传送带上加速的时间
加速的位移
恰好到达传送带最高点，则运动的时间为10 s，选项C正确；
D．若传送带以2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动，货物在传送带上加速的时间
加速的位移
然后匀速到达顶端的时间为
则货物在传送带上运动的时间为12.5s，选项D错误。
故选BC。
三、非选择题：共56分。
11. 小李同学用图甲所示的实验装置来完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
（1）实验时，________（填“需要”或“不需要”）平衡小车受到的阻力。
（2）某次正确操作后获得图乙所示的一条纸带，为连续相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，点间距离未记录下来，其他各点间距离如图乙所示。已知电火花计时器所接电源频率为，则在纸带上打出点时小车的速度大小________，小车的加速度大小________。（计算结果均保留三位有效数字）
【答案】 ①. 不需要 ②. 0.317 ③. 0.478
【解析】
【详解】（1）[1]实验时只需确保小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡小车受到的阻力。
（2）[2][3]相邻两个计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动规律可知
12. 某实验小组用图甲所示实验装置来探究加速度与力、质量的关系。用不可伸长的细线将滑块(含遮光条)通过一个定滑轮和挂有重物的动滑轮与力传感器相连，细线与气垫导轨平行，动滑轮上端的细线始终竖直。在水平气垫导轨上固定一个光电门，每次都将滑块从气垫导轨的同一位置由静止释放，测出滑块释放时遮光条到光电门的距离x、遮光条的宽度d，光电门连接的数字传感器(图中未画出)测出遮光条通过光电门的遮光时间t，由此可测出滑块的加速度大小。
（1）重物和动滑轮的总质量_______ (填“需要”或“不需要”)远小于滑块的质量。
（2）滑块经过光电门时的速度大小v= ________，滑块的加速度大小a=__________。(均用题目给定的物理量符号表示)
（3）控制滑块的质量不变，改变重物的质量，测得多组遮光条的遮光时间t和力传感器的示数F，处理数据时通过描点法作出图像如图乙所示，若已知该图像的斜率为k，则滑块的质量M=_________(用k、x、d表示)。
（4）某次实验时测得滑块的加速度大小为1.6m/s²，力传感器的示数为0.9N，则重物和动滑轮的总质量m=________kg(不计滑轮处摩擦，取重力加速度大小g=9.8m/s²)。
【答案】 ①. 不需要 ②. ③. ④. ⑤. 0.2
【解析】
【详解】（1）[1]因为有力传感器测量滑块受的拉力，则重物和动滑轮的总质量不需要远小于滑块的质量。
（2）[2][3]滑块经过光电门时的速度大小
滑块加速度大小
（3）[4]由题意可得
即
由图像可知
可得
（4）[5]对重物和动滑轮根据牛顿第二定律
解得
m=0.2kg
13. 某大厦中的一架竖直电梯从一楼由静止开始运动，启动后先匀加速上升，加速度大小，达到最大速度后匀速上升，一段时间后电梯制动匀减速上升，加速度大小。最终停在离一楼地面高处的某平台。求：
（1）电梯加速上升的距离x1和减速上升的距离x2；
（2）电梯该次运行的总时间。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）取竖直向上为正方向，电梯做匀加速直线运动的距离
电梯做匀减速直线运动的距离
解得
（2）电梯加速上升的时间
减速上升的时间
匀速上升的时间
电梯该次运行的总时间
解得
14. 如图所示，倾角为30°的斜面放在水平地面上，其上放着质量m=4.5kg的木箱，用大小F=N、方向与斜面夹角为30°的拉力斜向上拉着木箱，木箱与斜面均恰好能静止。已知斜面的质量M=5.5kg，取重力加速度大小g=10m/s²，各接触面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，求：
（1）木箱与斜面间的动摩擦因数μ1；
（2）斜面与地面间的动摩擦因数μ2。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）对木箱受力分析可知
解得
（2）对木箱和斜面的整体分析可知
解得