湖北省荆州市荆州八县市区2023-2024学年高一上学期1月期末联考物理试题（含答案解析）

荆州八县市2023—2024学年度第一学期期末联考高一物理试题（测试时间：75分钟卷面总分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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。第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.有关标量与矢量的说法，正确的是（）A.只有大小、没有方向的物理量是矢量B.既有大小、又有方向的物理量是标量C.位移、速度、加速度都属于矢量D.路程、时间、重力都属于标量【答案】C【解析】【详解】A．只有大小、没有方向的物理量是标量，A项错误；B．既有大小、又有方向的物理量是矢量，B项错误；CD．位移、速度、加速度、重力这些物理量均属于矢量，路程、时间这两个物理量均属于标量，C项正确，D项错误。故选C。2.下列有关力的说法中，正确的是（）A.轻杆一端所受弹力的方向一定沿轻杆的方向B.只有运动的物体才会受到摩擦力的作用C.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.某物体作为一个施力物体，同时也是受力物体【答案】D【解析】【详解】A．轻杆对物体的弹力方向不一定沿杆的方向，要根据物体所处状态进行判断，如图所示当小球处于静止状态时，杆对小球的作用力与小球重力平衡，故竖直向上不沿杆的方向，所以轻杆一端所受弹力的方向可能沿杆方向，也可能不沿杆方向，故A错误；B．静止的物体与另一个物体相互挤压且有相对运动趋势时受到静摩擦力，并不是只有运动的物体才会受到摩擦力的作用，故B错误；C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，根据不同情景，可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反，故C错误；D．根据力的概念，一个物体是施力物体的同时也是受力物体，故D正确。故选D。3.甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的图像如图所示，甲物体比乙物体早1s停止运动。下列说法正确的是（）A.t=1s时，乙的加速度大小为B.在甲、乙整个运动过程中，时，甲、乙相距最远且最远距离为1.5mC.甲在加速过程中的位移与在减速过程中的位移大小相等D.甲、乙的总位移大小之差为【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知，内乙物体做匀加速直线运动，加速度大小为故A错误；BD．图线与轴所围成的面积即为位移，从图像上明显看出在时甲乙面积差最大。结束运动后，甲物体总位移乙物体总位移两物体的位移大小之差为且相距最远，故BD错误；C．甲物体在0~2s内做匀加速直线运动，运动的位移大小为方向与运动方向相同，甲在3~5s内做匀减速直线运动，运动位移大小为方向与运动方向相同，故甲在加速过程中的位移与在减速过程中的位移相等，故C正确。故选C。4.如图所示，一重力为10N的光滑小球受到一通过球心、大小为20N的作用力F，F与竖直方向夹角为60°，小球静止在固定于竖直墙上的斜面上，下列说法正确的是（）A.小球可能不受墙的弹力B.小球一定受到墙的弹力且方向水平向左C.小球可能受到斜面的弹力且方向垂直斜面向上D.小球一定同时受到斜面与墙的弹力【答案】B【解析】【详解】对小球进行受力分析，根据题中所给数据有可知，重力与作用力F的合力方向水平向右，如图所示由于小球处于静止平衡状态，所受外力的合力为0。若小球受到斜面对小球的弹力，没有受到墙的弹力，根据矢量合成，小球所受外力的合力不为0，则小球无法保持静止状态；若小,受到墙的弹力，没有受到斜面对小球的弹力，根据矢量合成，小球所受外力的合力可能为0，则小球可以保持静止状态；若小球既受到斜面的弹力又受到墙的弹力，根据矢量合成，小球所受外力的合力不为0，则小球受力不平衡，小球无法处于静止状态；因此，小球一定受到墙壁对小球水平向左的弹力，一定不受到斜面给小球的弹力。故选B。5.一架无人机以2m/s的速度在5m的高空水平飞行，从无人机上每隔0.5s释放一个小球，先后共释放四个完全相同的小球。若不计空气阻力，重力加速度取下列说法正确的是（）A.第二个小球和第四个小球的下落所用时间均为1sB.第三个小球落地时的速度大小为10m/sC.第一个小球落地点与第四个小球的落地点间距为4mD.第一个小球和第二个小球在空中的任何时刻都不在同一竖直线上【答案】A【解析】【详解】A．每个小球都做相同的平抛运动，由知，落地时间A项正确；B．小球落地的速度B项错误；C．第一个小球与第四个小球之间间隔1.5s，故落地点的间距C项错误；D．小球都做相同的平抛运动，水平方向都是相同速度的匀速直线运动，所以在空中任何时刻总是排成竖直的直线，D项错误。故选A。6.如图所示的传动装置，皮带轮O和O＇上有三点A、B、C，O和O＇半径之比为1∶4，C是O＇上某半径的中点，则皮带轮转动时，关于A、B、C三点的线速度、角速度之比，正确的是（）A.ωA∶ωB∶ωC=4∶2∶1B.ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1CD.【答案】D【解析】【详解】根据传动装置的特点可知，A、B两点的线速度大小相，即，根据v=ωr，可得又因为共轴转动特点，可知B、C两点的角速度相等，即，根据v=ωr，可得综合可得故选D。7.小明乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示，其中时间内图像为直线。小明所受支持力的大小用N表示，小明的质量为m，重力加速度大小为g。下列判断错误的是（）A.0~t1时间内，小明处于超重状态B.时间内，小明的速度减小C.时间内，小明的加速度方向向下D.时间内，小明的速度减小，N<mg【答案】B【解析】【详解】A．s-t图像的斜率表示速度，可知0~t₁时间内，电梯向上做加速运动，加速度向上，根据N-mg=ma可知支持力N大于重力mg，所以小明处于超重状态，A项正确；B．t₁~t₂时间内，电梯匀速上升，小明的速度不变，B项错误；CD．t₂~t₃时间内，电梯速度减小，则小明的加速度方向向下，小明处于失重状态，根据mg-N=ma可知支持力N小于重力mg，故CD项正确。本题选错误的，故选B。8.下列关于运动与力之间关系的描述，正确的是（）A.做匀速直线运动的物体可能不受力B.做匀速直线运动的物体突然受到恒定外力，若合外力不为零，一定做曲线运动C.做曲线运动的物体所受的合外力方向一定和速度方向不共线D.做匀速圆周运动的物体所受合力为变力【答案】ACD【解析】【详解】A．根据牛顿第一定律可知，物体不受外力或所受的合外力是零时，物体做匀速直线运动或者保持静止状态，因此做匀速直线运动的物体，可能不受力，也可能受平衡力，A项正确；B．做匀速直线运动的物体突然受外力，若受外力方向与速度共线，则做直线运动；若受外力方向与速度不共线，则做曲线运动，B项错误；C．物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不共线，C项正确；D．匀速圆周运动的物体所受的合力提供向心力，合力大小不变，方向与速度方向始终垂直，因此合力是变力，D项正确。故选ACD。9.如图所示，4块质量均为1kg的木块并排放在水平地面上，编号为1和3的木块与地面间的动摩擦因数为，编号为2和4的木块与地面间的动摩擦因数为，设所有木块的最大静摩等于滑动摩擦力，当用10N的水平力F推1号木块时，下列说法正确的是（）A.相邻木块间的摩擦力相等B.木块的加速度大小为1m/s2C.2号木块与3号木块之间的弹力大小为3ND.1号木块与2号木块之间的弹力大于3号木块与4号木块间的弹力【答案】BD【解析】【详解】A．木块与木块之间只有弹力，没有摩擦力，故A错误；B．对整体进行受力分析，由牛顿第二定律得解得故B正确；C．对1、2号木块进行整体分析，由牛顿第二定律得解得故C错误；D．对1号木块进行分析，由牛顿第二定律得解得对4号木块整体分析，由牛顿第二定律得解得故D正确。故选BD。10.如图甲所示，在水平地面上放置一质量为1kg的木板A，木板A上放置一质量同为1kg的物块B，木板A与地面的滑动摩擦因数为μ1，物块B与木板A之间的滑动摩擦因数为μ2。先在物块B上施加一作用力F，F随时间t的变化如图乙所示。从时刻开始计时，物块所受摩擦力随时间变化关系如图丙所示，整个过程物块B一直在木板A上。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度取，则下列说法正确的是（）A.B.C.D.时刻，物块B加速度大小为【答案】ABC【解析】【详解】A．由图丙可知，在时，将木板A、物块B看成一个整体，此时他们刚好开始运动，有解得A项正确；B．在过程中，木板A、物块B一起相对地面运动，8s后物块B受到的摩擦力恒定为6N，则有解得在8s时刻木板A与物块B刚好发生相对运动，由牛顿第二运动定律可知，此时加速度为对物块B进行受力分析，由牛顿第二运动定律可得解得根据图乙，由几何知识可得解得B项正确；C．在时刻，物块B刚好保持静止，即，由图乙结合几何知识可得解得C项正确；D．在时刻，对物块B进行受力分析，根据牛顿第二定律得D项错误。故选ABC。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某同学在探究平抛运动的实验中，描出小球平抛运动的轨迹如图所示，A、B、C是轨迹上的三个点，以A点为坐标原点建立坐标系，已知小球从B到C的运动时间为0.1s，回答以下问题：（1）在做“探究平抛物体的运动”实验时，除了铁板、小球、斜槽、铅笔、复写纸、白纸、磁条之外，下列器材中还需要的是______；A.弹簧秤B.刻度尺C.天平D.秒表（2）由图像来判断，A点______平抛运动的抛出点（选填“是”或“不是”）；（3）当地的重力加速度g=______m/s2，保留两位有效数字）。【答案】①.B②.不是③.9.8【解析】【详解】（1）[1]还需要刻度尺，刻度尺用于测量印迹间的距离，B项正确。故选B。（2）[2]由图像分析和水平方向分运动可得，小球从A到B，B到C的运动时间相等，若A点是平抛运动的抛出点，则小球从A到B，B到C，竖直方向的分位移之比应为1：3，由图像可知则有则A点不是平抛运动的抛出点。（3）[3]由公式可得当地的重力加速度为12.某同学利用如图1所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”。（1）图1所示的计时器所用的电压为______（选填“交流220V”或“直流220V”）；（2）该同学开始实验时，先释放小车再接通电源，该同学实验操作中不恰当的地方是______；（3）该同学在实验中使用频率为50Hz的打点计时器，获得的纸带如图2所示，其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，根据纸带可以求得打点计时器在打下C点时小车的速度为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2（均保留两位有效数字）。【答案】①.交流220V②.应该先接通电源再释放小车③.0.50④.0.83【解析】【详解】（1）[1]电火花打点计时器使用电压为220V交流电源。（2）[2]为了充分利用纸带，应该先接通电源，再释放小车。（3）[3]实验中使用频率为50Hz的打点计时器，纸带上相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则相邻两计数点间的时间间隔为根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，因此打C点的瞬时速度[4]根据“逐差法”，小车加速度13.汽车A以的初速度向右做匀加速直线运动，其加速度大小为。汽车A加速3秒后，发现前方距离处有一辆以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动，其刹车的加速度大小为，从此刻开始计时。（1）在A追上B前，求A、B间的最远距离是多少？（2）求经过多长时间A恰好追上B？【答案】（1）13.5m；（2）4s【解析】【详解】（1）由题意可知，A汽车发现B汽车时A汽车的速度为A汽车的速度末为B汽车的速度末为当A、B两汽车速度相等时，两车间距离最远即时，联立解得此时汽车A的位移此时汽车B的位移故最远的距离联立解得（2）设运动时间后，汽车A恰好追上汽车B，汽车B的运动时间汽车A的位移为汽车B的位移为两车相遇时有联立解得故经过4s，汽车A恰好追上汽车B。14.如图所示，一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h，C为圆盘边缘上一点。某时刻，将一小球从B点水平向右抛出，初速度v0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看做质点。（1）若小球正好落在圆盘的圆心O处，求此次平抛小球的初速度v0；（2）若小球要能落在圆盘上，求小球初速度的范围；（3）若小球从B点以最大初速度抛出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，求圆盘转动的角速度ω。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球从从B点到圆盘做平抛运动，竖直方向上有解得此时小球正好落在圆心O，水平方向上有解得（2）初速度最小时，小球刚好落在圆盘左侧边缘，由水平方向小球做匀速直线运动可得解得初速度最大时，小球刚好落在圆盘右侧边缘由水平方向小球做匀速直线运动可得解得综合可得，小球要能落在圆盘上，小球初速度的范围为（3）C点随圆盘一起以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，必须满足即联立解得15.如图所示，在墙壁上固定一轻质弹簧，弹簧的劲度系数k=200N/m，弹簧的另一端连接着一质量为小球B，弹簧中轴线沿水平方向，一轻绳绕过光滑的定滑轮C将小球B与粗糙斜面上质量为的物块A相连。A距离地面高度为，轻绳的BC段与竖直方向夹角为，轻绳的AC段与斜面平行，斜面倾角，斜面底端平滑连接以速率为逆