江西省景德镇市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析）

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一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 拍摄的四幅图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 研究甲图中鹰抓捕猎物的形态时，鹰可视为质点
B. 研究乙图中卫星绕地球的运动轨迹时，卫星可视为质点
C. 研究丙图中花样游泳运动员的动作时，运动员可视为质点
D. 研究丁图中高铁过桥时间时，高铁可视为质点
【答案】B
【解析】
【详解】A．研究鹰抓捕猎物的形态时，由于要研究鹰的姿态，所以鹰不能视为质点，A错误；
B．研究卫星绕地球的运动轨迹时，可以忽略卫星的大小和形状，将卫星看成质点，B正确；
C．研究花样游泳运动员的动作时，由于要研究运动员的动作，所以不可以将其看成质点，C错误；
D．研究高铁过桥的时间时，由于高铁的长度相对于桥的长度不可忽略，所以不能将其看成质点，D错误。
故B。
2. 上海中心大厦如图所示，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台，观光平台高度为。若电梯从静止开始以加速度做匀加速运动，达到最大速度，然后以最大速度匀速运动，最后以加速度做匀减速运动到达观光平台时恰好停下。则小明从底层到观光平台需要的时间是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】加速阶段位移
匀速阶段位移
减速阶段位移
总位移满足
联立解得小明从底层到观光平台需要的时间
故选C。
3. 如图所示，几根圆木堆放在水平面上，其中圆木P与地面和其他圆木的接触点分别为M、N，下列说法正确的是（ ）
A. 圆木P在N处受到的支持力竖直向上
B. 圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木P向上
C. 圆木P在M处受到的静摩擦力垂直于MN斜向左上方
D. 圆木P在M处受到的支持力垂直于圆木P向上
【答案】B
【解析】
【详解】AB．圆木P在N处受到的支持力垂直于圆木斜向上，故A错误；B正确；
C．圆木P在M处受到的静摩擦力与地面平行，故C错误；
D．圆木P在M处受到的支持力垂直于地面竖直向上，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，足够长的倾角的光滑斜面体固定在水平地面上，一根轻绳跨过定滑轮，一端与质量为的物块A连接，另一端与质量为的物块B连接，绳与斜面保持平行，开始时，用手按住A，使B悬于空中，释放后，在B落地之前，下列说法正确的是（所有摩擦均忽略不计，不计空气阻力，取）（ ）
A. 绳的拉力大小为
B. 绳的拉力大小为
C. 物块B的加速度大小为
D. 如果将物块B换成一个竖直向下且大小为的力，物块A的加速度大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．对B隔离分析，由牛顿的定律得
对AB整体分析，由牛顿的定律得
联立解得
，
故AB错误，C正确；
D．如果将B物块换成一个竖直向下大小为的力，对A由牛顿的定律得
解得
前后加速度不一样，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，AB杆以恒定角速度绕A点转动，并带动套在水平杆OC上的小环M运动，运动开始时，AB杆在竖直位置，则小环M的加速度将（ ）
A. 逐渐增大B. 先减小后增大
C. 先增大后减小D. 逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
环沿OC向右运动，其速度v可分为垂直AB的速度，沿AB方向的，则
故环的速度
因csθ随t减小，并且变化越来越快；故说明速度增大越来越快，故加速度逐渐增大。
故选A。
6. 在空中，一枚石子以某一水平速度被抛出。空气阻力不计。运动t时间后，它的速率记作v，水平分速度和竖直分速度的大小分别记作vx和vy，则落地前（ ）
A. v和t成正比B. vx和t成正比
C. vy和t2成正比D. v【答案】D
【解析】
【详解】B．落地前水平方向做匀速直线运动，vx不变，故B错误；
C．落地前竖直方向做自由落体运动，则
vy和t成正比，故C错误；
A．落地前速率
v和t不成正比，故A错误；
D．根据数学知识
故D正确。
故选D。
7. 如图所示的图像反映了甲、乙两车在同一平直公路上行驶的位移随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于处，则过程中（ ）
A. 甲车的速度大小为B. 乙车的平均速度大小为
C. 甲车的位移大小为D. 乙车的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．图像中，图像斜率的绝对值表示速度大小，则甲车的速度大小为
故A错误；
B．乙车做匀变速直线运动，结合上述可知，乙车速度减小，乙做匀减速直线运动，由于其图线与t轴相切于处，表明10s时速度减为0，利用逆向思维，在内有
其中
，
解得
则乙车内总位移
平均速度等于总位移与总时间的比值，可知，乙车的平均速度大小为
故B错误；
C．根据上述可知，甲车坐匀速直线运动，甲车的位移为
故C错误；
D．根据上述可知，乙车位移大小为，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，在光滑平面上有一静止小车M，小车上静止地放置着木块m，和小车间的动摩擦因数为μ＝0．3，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a1和小车的加速度a2，可能正确的有（ ）
A. a1＝2 m/s2，a2＝2 m/s2B. a1＝2 m/s2，a2＝3 m/s2
C. a1＝3 m/s2，a2＝4 m/s2D. a1＝3 m/s2，a2＝2 m/s2
【答案】AC
【解析】
【详解】试题分析：当f＜μmg=3m（N）时，木块与小车一起运动，且加速度相等，最大共同加速度μmg=mamax
amax=μg=3m/s2；当f≥3m（N）时，小车的加速度大于木块的加速度，此时木块与小车发生相对运动，此时木块加速度最大，由牛顿第二定律得：amax=μg=3m/s2；小车的加速度a2＞3m/s2；由以上的分析可知，当物块与小车一起运动时，加速度：a1＝a2≤3m/s2；当小车相对于物块向前运动时，a1＝3m/s2，a2＞3m/s2．
故A正确，C正确，故选AC．
考点：牛顿第二定律
9. 一观众用频闪照相机照相，拍摄了网球运动中的一段频闪照片。若以拍到的网球位置1为坐标原点，以水平向右方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向，建立坐标系画小方格如图所示，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度大小为。相机连续拍摄了5张照片，由于技术故障，本应该被拍摄到的网球位置4没有显示，则下列判断正确的是（ ）
A. 网球从位置1运动到位置4的时间为0.6s
B. 网球在空中运动的水平速度大小为1.96m/s
C. 网球在位置4的速度为1.96m/s
D. 网球位置4坐标为（58.8cm，58.8cm）
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由，得
T＝0.1s
网球从位置1运动到位置4的时间为
t＝3T＝0.3s
选项A错误；
BC．网球平抛的初速度大小为
则网球在位置4的水平速度也为1.96m/s，所以网球在位置4的速度大于1.96m/s，选项B正确，C错误；
D．根据
、
则没有被拍摄到的网球位置4坐标为，选项D正确。
故选BD。
10. 一只小船渡过两岸平行的河流，河中水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸。小船的初速度均相同，且船头方向始终垂直于河岸，小船相对于静水分别做匀加速、匀减速和匀速直线运动，其运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动
B. AD是匀减速运动的轨迹
C. 沿AC轨迹渡河所用时间最短
D. 小船沿AD轨迹渡河，船靠岸时速度最大
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB．沿AB轨迹，合速度不变，说明船相对于水的速度不变；沿AC轨迹运动，由图可知，弯曲的方向向上，所以小船沿垂直于河岸的方向做匀加速运动；而沿AD的轨迹的运动弯曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做匀减速运动，选项AB正确；
C．沿AC轨迹运动，弯曲的方向向上，所以小船沿垂直于河岸的方向做匀加速运动，沿AC轨迹渡河所用时间最短，选项C正确；
D．沿AD轨迹的运动做匀加速运动，所以到达对岸时，垂直于河岸方向的分速度最小，而水流的速度大小是相等的，所以沿AD轨迹渡河，船靠岸时速度最小，选项D错误。
故选ABC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验，图甲为实验装置简图。
（1）某次实验得到的纸带如图乙所示，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2（保留两位有效数字，交流电的频率为50Hz）；
（2）保持槽码质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如表所示：
请在图丙中画出a-­图像______，并依据图像求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______；
（3）保持小车质量不变，改变槽码质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图像，如图丁所示。该图像不通过原点，请你分析其主要原因是______。
【答案】 ①. 3.2 ②. ③. ④. 实验前没有平衡摩擦力或者未完全平衡摩擦力
【解析】
【详解】（1）[1]用逐差法计算加速度。由纸带上的数据可知
x1=6.19cm
x2=6.70cm
x3=7.21cm
x4=7.72cm
电火花计时器的打点周期为
T=0.02s
故加速度
a==3.2m/s2
（2）[2][3]根据小车加速度a与质量m对应的倒数的有关数据，可在坐标系中描出8个对应点，用一条直线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧，得到的a­图像如图所示：
由图可得
（3）[4]由题图丁可知，当加速度a为零时，拉力F并不为零，说明实验前没有平衡摩擦力或者未完全平衡摩擦力。
12. 下图为研究平抛运动的实验装置，在实验过程中A球在斜槽末端水平抛出时撞开轻质接触式开关（未画出），被电磁铁吸住的B球同时在等高位置自由下落，借助频闪相机记录两个小球下落过程中的位置.
请回答下列问题：
（1）频闪相机记录A、B两球在下落过程中不同时刻的位置，关于该实验的原理或现象，下列说法正确的是 ______.
A．该实验用比较的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律
B．该实验用测量的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律
C．从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是自由落体运动
D．从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是匀速直线运动
（2）根据两小球各自的运动特点，判断两小球在到达水平槽之前是否发生了碰撞？______ （填“是”或“否”）.
【答案】 ①. AC ②. 是
【解析】
【详解】（1）[1]A球做平抛运动，B球做自由落体运动，将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，在下落过程中发现A、B两个小球下落的高度总是相等，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
故选AC。
（2）[2]B球做自由落体运动，根据相机记录的图像可知，B球在到达B3位置时偏离了原来的竖直方向，说B球做自由落体运动，根据相机记录的图像可知，B球在到达B3位置时偏离了原来的竖直方向，说明在该时刻前两小球已发生碰撞，故两小球在到达水平槽之前已发生了碰撞。
13. 科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图所示，是一款放在水平桌面上的手机支架，其与手机的接触面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时，会牢牢地吸附住物体。已知手机支架斜面与水平面的夹角θ=53°，手机重力为G，手机与接触面之间的动摩擦因数为μ=0.8。若让手机静止于支架上，则手机与支架接触面之间的吸引力至少为多大？（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。sin53°=0.8，cs53°=0.6）
【答案】0.4G
【解析】
【详解】对手机受力分析如图
由平衡条件得：沿斜面方向
垂直斜面方向
又
联立得
所以手机与支架接触面间的吸引力至少为0.4G。
14. 为了使航天员适应在失重环境下的工作和生活，国家航天局需对航天员进行相应训练。如图所示，训练机沿30°倾角爬升到7000 m高空后，向上拉起，沿竖直方向向上做匀减速运动，拉起后向上的初速度为200 m/s，加速度大小为g。当训练机上升到最高点后立即掉头向下，做竖直向下的加速运动，加速度大小仍为g，在此段时间内模拟出完全失重。为了安全，当训练机离地2000 m高时必须拉起，且训练机速度达到350 m/s后必须终止失重训练，取g＝10 m/s2。求：
（1）训练机上升过程中离地的最大高度；
（2）训练机运动过程中，模拟完全失重的时间。
【答案】（1）9000m；（2）55s
【解析】
【详解】（1）上升时间为
上升高度为
离地高度为
hm=h上+h0=9000m
（2）判断当速度达到350m/s时，下落高度为
此时离地高度为
h+h上-h下=7000+2000-6125=2875＞2000m
可得下落的时间
所以一次上下创造的完全失重的时间为
T=t上+t下=55s
15. 如图所示，排球场总长为18m，宽为9m，女子排球的球网高度为2.2m，运动员站在左侧场地的底线AB与边线BC的交点B竖直跳起发球，击球点高度为3.2m，将球水平击出，球大小不计，排球不擦网且不出界，取重力加速度g＝10m/s2。求：
(1)球击出的最小速度；
(2)球击出的最大速度。
【答案】(1)9m/s；(2)
【解析】
【详解】(1)球击出时正对球网且恰好不擦网速度最小，大小为vmix
竖直方向
水平方向
解得
(2)当击球速度方向沿对角线时，击球速度最大为vmax
竖直方向
水平方向
发球的速度为
实验次数
物理量
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/（m·s-2）
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
167
/kg-1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
060