2023-2024学年广东深圳龙华区高一(上)期末物理试题及答案

2023-2024学年广东省深圳市龙华区高一（上）期末物理试卷一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意）14分）研究物理问题需要科学思想和方法的指引，下列说法正确的是()A．平均速度的建立采用了理想实验法B．探究力的合成与分解的实验利用了等效思想C．伽利略的理想斜面实验采用了微元法D．牛顿第一定律是通过实验利用控制变量法而得到的24分）如图所示为中国选手苏翊鸣参加北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台决赛中的频闪照片。运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地，以下说法正确的是()A．研究运动员在空中的动作完成情况时，可以将他看成质点B．助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大重力C．腾空中曝光时间间隔内，运动员的位移方向发生了改变D．运动员起跳后做自由落体运动34分）我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的()B.D.44分）如图，甲、乙两位同学进行掰手腕游戏，F1为甲对乙的作用力，F2为乙对甲的作用力，则()A．F1和F2是性质相同的力B．若甲赢了，说明F1大于F2C．僵持阶段，F1与F2是一对平衡力D．若甲先发力，则F1出现后，F2才出现54分）如图为深坑打夯机的示意图，当夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被摩擦轮松开并以一定的初速度向上运动，经一定时间后落回坑底，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列图像能描述夯杆被松开后至落回坑底过程的是()B.D.64分）如图（a一重物放在电梯内的压力传感器上，传感器可测出重物对它的压力F。在t＝0时刻电梯由静止开始竖直上升，t＝22s时停止运动。传感器示数F与时间t的关系如图（b）所示，g＝10m/s2。A．4～18s电梯处于静止状态B．0～4s重物处于超重状态C．18～22s电梯做加速运动D．从图中可求出重物质量为5kg74分）如图所示，人们习惯用两种方式握筷：平行和夹形。在竖直平面内用相同的筷子以两种方式分别夹住相同的小球，已知每根筷子对小球的压力大小相等，则()A．小球被夹住后只受到重力和摩擦力B．筷子对小球压力越大，小球受到的静摩擦力越大C．两种方式，夹住相同的小球，夹形握筷更容易D．两种方式，筷子对小球作用力的合力方向都是竖直向上二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）（多选）86分）如图所示，瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点。树枝对瓢虫的摩擦力用Ff表示，支持力用FN表示，下列说法正确的有()A．FN增大B．FN方向与瓢虫运动方向垂直C．Ff减小D．Ff方向与瓢虫运动方向相反（多选）96分）如图所示，某次钉子被铁锤敲击后，其竖直向下运动的位移s（m）随时间t（s）的变化规律为s＝0.5t﹣t2。则钉子在竖直向下的运动过程中()A．初速度大小为0.5m/sB．做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s2C．前0.2s内，钉子的速度变化量大小为0.2m/sD．前0.3s内，钉子的位移大小为6.25cm（多选）106分）如图所示，将两辆完全相同的玩具动力车A、B和车厢C用轻杆串接组成“列车”，“列车”出发启动阶段做匀加速运动，且玩具动力车A和B提供的动力均为F，动力车和车厢受到的A．A车所受合外力比B车的大B．A、C间轻杆对两端的作用力是拉力C．B、C间轻杆对两端的作用力是推力三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）116分）使用如图（a）所示的装置，某同学研究了弹簧弹力F与长度L的关系。将弹簧上端固定在铁架台的横杆上，并记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同数量的钩码，记录悬挂钩码的重力和弹簧下端的刻度位置，依次增加钩码，重复上述操作。实验中弹簧始终未超过其弹性（1）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F﹣L图像，如图（b）所示。由图像知：弹簧自由下垂时的长度＝cm，劲度系数k＝N/m。（2）用此弹簧制作成弹簧测力计，如图（c测力计的示数为N，此时弹簧的伸长量x=cm。1212分）用图（a）所示的实验装置研究小车加速度与其受力和质量的关系。主要实验步骤如下：a.安装好实验器材，接通打点计时器电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动。b.获得一条点迹清晰的纸带，如图（b）所示，其中A、B、C、D、E为计数点，用s1、s2、s3、s4以及相邻两个计数点的时间间隔t来表示小车加速度的计算式a＝。小车的质量时，小车所受拉力F近似等于。d.改变（选填“重物的质量”、“小车的质量”再重复上述步骤，获得多组数据a和F。f.得到的a﹣F图像如图（c）所示，图线不过原点的原因是缺失步骤。1310分）某同学在水库旁的栈道上静止释放一颗小石头，用手机的秒表计时，发现经过2s石头恰好到达水库的水面激起水花。不考虑空气阻力，取g＝10m/s2，求：（1）该同学释放石头处离水面的高度h；（2）石头下落时的速度v。1410分）如图所示，拖拉机通过可以自由转动的连接杆拉着耙耙地，拖拉机和耙一起做匀速直线运动。连接杆对耙的拉力恒为F，耙受到地面的阻力f恒定且沿水平方向，地面对耙的支持力方向竖直向上且大小为N。连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变，求：（1）f的大小；（2）耙的质量m。1516分）如图（a）是某冰雪大世界的室内轮胎滑雪场地，滑雪场地的滑雪轨道可以简化为如图（b）所示的图形。滑道由两部分组成，其中AB段是速滑道，BD段是水平缓冲道。AB段长L1＝100m，倾角为θ=30°,与轮胎的动摩擦因数，BD段与轮胎的动摩擦因数μ2＝0.4。某游客坐在轮胎上从A处由静止开始沿AB段速滑道滑下经B点滑入BD段缓冲道，最终停在C点。假设在整个运动过程中轮胎及游客均可视为质点，且轮胎经过B点时速率不变，取g＝10m/s2，求：（1）轮胎在AB段的加速度a1的大小；（2）BC段的长度L2；（3）为了方便将滑下的轮胎运回滑道起始点的平台，该场地还安装了倾斜传送带EF，如图（c）所示。EF段长L3＝80m，倾角α=37°,传送带以恒定的速率v0＝4m/s逆时针匀速转动，且传送带与轮胎的动摩擦因数μ2＝0.8。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。要将一个在E处静止释放的轮胎传送到F处，需要多长时间？若要实现最短时间传送轮胎，传送带的运行速率v3满足什么条件？2023-2024学年广东省深圳市龙华区高一（上）期末物理试卷一、单项选择题（本题共7小题，每题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意）14分）研究物理问题需要科学思想和方法的指引，下列说法正确的是()A．平均速度的建立采用了理想实验法B．探究力的合成与分解的实验利用了等效思想C．伽利略的理想斜面实验采用了微元法D．牛顿第一定律是通过实验利用控制变量法而得到的【分析】平均速度概念的建立采用的是比值法；力的合成与分解实验的探究用的是等效替代法；伽利略的理想斜面实验采用了理想实验法；牛顿第一定律不是实验直接验证的。【解答】解：A.平均速度的建立采用了比值定义法，故A错误；B.探究力的合成与分解的实验利用了等效替代的思想，故B正确；C.伽利略的理想斜面实验采用了理想实验法，故C错误；D.牛顿第一定律是在实验的基础上通过合理外推得出的结论，故D错误。故选：B。【点评】要知道牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础上合理外推得出的。24分）如图所示为中国选手苏翊鸣参加北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台决赛中的频闪照片。运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地，以下说法正确的是()A．研究运动员在空中的动作完成情况时，可以将他看成质点B．助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大重力C．腾空中曝光时间间隔内，运动员的位移方向发生了改变D．运动员起跳后做自由落体运动【分析】根据把物体看作质点的条件分析A；降低重心，运动员的质量不变；位移方向从初位置指向末位置；根据自由落体运动的定义分析。【解答】解：A.研究运动员在空中的动作完成情况时，运动员的形状、大小不能忽略，不可以将他看成质点，故A错误；B.助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心增大了自身的稳定性，运动员的质量不变，重力不变，故B错误；C.忽略空气阻力，腾空中曝光时间间隔内，运动员水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，合运动为曲线运动，运动员的位移方向发生了改变，故C正确；D.运动员起跳后初速度不为零，运动员起跳后做的运动不是自由落体运动，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了物体做自由落体运动的条件，以及把物体看作质点的条件等，容易题。34分）我国高铁技术全球领先，高铁使人们出行更加便捷，速度快，安全性高。小明同学在高铁上发现列车启动过程中杯中水面的形状是下图中的()B.D.【分析】根据惯性定律分析即可。【解答】解：列车启动过程中，速度增大，即杯子的速度增大，而杯子中的水由于惯性仍要保持原来的静止状态，所以水相对杯子向后运动，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题主要考查了惯性，惯性只与物体的质量有关，难度一般。44分）如图，甲、乙两位同学进行掰手腕游戏，F1为甲对乙的作用力，F2为乙对甲的作用力，则()A．F1和F2是性质相同的力B．若甲赢了，说明F1大于F2C．僵持阶段，F1与F2是一对平衡力D．若甲先发力，则F1出现后，F2才出现【分析】本题根据相互作用力特点即可进行判断。【解答】解：AC、F1为甲对乙的作用力，F2为乙对甲的作用力，两个力都是由于手部形变产生的弹力，所以F1和F2性质相同并且为一对相互作用力，故A正确，C错误；B、由相互作用力特点可知两力大小相等、方向相反、作用在同一直线，故B错误；D、相互作用力是同时产生同时消失的，故D错误。故选：A。【点评】学生需要牢记相互作用力和平衡力特点以及判断方法。54分）如图为深坑打夯机的示意图，当夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被摩擦轮松开并以一定的初速度向上运动，经一定时间后落回坑底，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列图像能描述夯杆被松开后至落回坑底过程的是()B.D.【分析】首先对夯杆受力分析，运动过程只受重力作用，其加速度始终为重力加速度，再结合初状态得出夯杆先匀减速上升然后匀加速下降，即可判断。【解答】解：AB．夯杆在上升过程和下降过程都只受重力，加速度都应该为重力加速度，保持不变。故AB错误；CD．夯杆先匀减速上升再匀加速下落，并且加速度始终保持不变为重力加速度。故C正确；D错误。故选：C。【点评】本题考查学生的读图能力，解题关键是正确判断图像的含义，结合夯杆的运动来综合分析。是一道好题。64分）如图（a一重物放在电梯内的压力传感器上，传感器可测出重物对它的压力F。在t＝0时刻电梯由静止开始竖直上升，t＝22s时停止运动。传感器示数A．4～18s电梯处于静止状态B．0～4s重物处于超重状态C．18～22s电梯做加速运动D．从图中可求出重物质量为5kg【分析】根据题意，分3个阶段分析：0～4s重物受到的支持力大于重力，4～18s重物受到的支持力等于重力，18～22s重物受到的支持力小于重力。【解答】解：B、0～4s重物受到的支持力大于重力，重物有向上的加速度，重物处于超重状态，故B正确；A、0～4s重物做加速运动，4s末重物速度不为零，4～18s电梯受力平衡，做匀速直线运动，故A错误；C、18～22s重物受到的支持力小于重力，重物有向下的加速度，电梯做减速运动，故C错误；D、从图中可求出重物质量为故选：B。【点评】本题考查读图的能力，关键抓住产生超重和失重现象时，重物对压力传感器的压力与重力的关74分）如图所示，人们习惯用两种方式握筷：平行和夹形。在竖直平面内用相同的筷子以两种方式分别夹住相同的小球，已知每根筷子对小球的压力大小相等，则()A．小球被夹住后只受到重力和摩擦力B．筷子对小球压力越大，小球受到的静摩擦力越大C．两种方式，夹住相同的小球，夹形握筷更容易D．两种方式，筷子对小球作用力的合力方向都是竖直向上【分析】根据受力分析结合平衡条件分析。【解答】A．两种方式，小球均受到重力、摩擦力、筷子的弹力，故A错误；BC．平行握筷时，小球受力平衡，小球受到的静摩擦力为平行握筷时，筷子对小球压力越大，小球受到的静摩擦力不变，设夹形握筷时两筷子的夹角为，小球受力分析如图所示：根据平衡条件可得小球受到的静摩擦力为夹形握筷时，筷子对小球压力越大，小球受到的静摩擦力越大，夹住相同的小球，夹形握筷时所需要的静摩擦力更大，平行握筷更容易，故BC错误；D．两种方式，筷子对小球作用力的合力与小球的重力平衡，等大反向，故筷子对小球作用力的合力方向都是竖直向上，故D正确。故选：D。【点评】本题属于知识应用类的题目，关键是将小球受力的实际情境抽象为受力平衡的物理模型，难度二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）（多选）86分）如图所示，瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点。树枝对瓢虫的摩擦力用Ff表示，支持力用FN表示，下列说法正确的有()A．FN增大B．FN方向与瓢虫运动方向垂直C．Ff减小D．Ff方向与瓢虫运动方向相反【分析】瓢虫沿着树枝从A向B缓慢爬行过程，坡角变小，根据平衡条件列式分析。【解答】解：瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点，由平衡条件可知Ff方向与瓢虫运动方向相同，FN方向与瓢虫运动方向垂直，设上坡过程中坡度为α,由平衡条件得FN＝mgcosα,Ff＝mgsinα瓢虫沿弧形树枝由A点缓慢爬行到B点的过程中，坡度减小，即α减小，所以FN增大，Ff减小，故ABC正确，D错误。故选：ABC。【点评】本题关键是明确瓢虫的受力情况以及坡角的变化情况，注意瓢虫受到的摩擦力为静摩擦力。（多选）96分）如图所示，某次钉子被铁锤敲击后，其竖直向下运动的位移s（m）随时间t（s）的变化规律为s＝0.5t﹣t2。则钉子在竖直向下的运动过程中()A．初速度大小为0.5m/sB．做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s2C．前0.2s内，钉子的速度变化量大小为0.2m/sD．前0.3s内，钉子的位移大小为6.25cm【分析】根据位移—时间关系和题目给的位移s（m）随时间t（s）变化的规律作比较，可以得到钉子的初速度和加速度；根据速度—时间公式可得钉子的速度；先判断钉子的运动时间，然后根据位移—时间公式即可得到钉子的位移。【解答】解：AB.由运动学公式与钉子竖直向下运动的位移s（m）随时间t（s）变化的规律作比较可知，钉子的初速度v0＝0.5m/s，钉子的加速度a=﹣2m/s2，即钉子做匀减速直线运动，故A正确，B错误；=C.钉子速度减到零需要的时间为t===0.25s＞0.2s在0.2s末速度的大小为v1＝v0+at＝0.5m/s﹣2×0.2m/s＝0.1m/s，前0.2s内，钉子的速度变化量大小为Δv＝v﹣v0＝0.1m/s﹣0.5m/s=﹣0.4m/s，故C错误；D.钉子速度减到零需要的时间为0.25s，则前0.3s内，钉子的位移大小为x＝m＝0.0625m＝6.25cm，故D正确。故选：AD。【点评】熟练掌握匀变速直线运动的位移—时间公式是解题的基础，要注意钉子的运动时间，钉子速度为零后就不在运动了。（多选）106分）如图所示，将两辆完全相同的玩具动力车A、B和车厢C用轻杆串接组成“列车”，“列车”出发启动阶段做匀加速运动，且玩具动力车A和B提供的动力均为F，动力车和车厢受到的A．A车所受合外力比B车的大B．A、C间轻杆对两端的作用力是拉力C．B、C间轻杆对两端的作用力是推力【分析】对两列车组成的整体，根据牛顿第二定律求得“列车”的加速度；对A研究，假设对接处的作用力为拉力，根据牛顿第二定律判断，A、C间轻杆对两端的作用力是拉力；对B研究，根据牛顿第二定律即可知，B、C间轻杆对两端的作用力是推力。【解答】解：A、二车加速度相同，故A车和B车所受合外力相同，故A错误；D、对整体，根据牛顿第二定律可得2F﹣k（2m1+m2）g2m1+m2）a故“列车”的加速度大小为B、对A研究F﹣km1g+F＝m1a解得故A、C间轻杆对两端的作用力是拉力，故B正确；C、对B研究F﹣km1g+F′＝m1a解得故B、C间轻杆对两端的作用力是推力，故C正确。故选：BCD。【点评】本题主要考查了牛顿第二定律，关键是利用好整体法和隔离法，抓住两车具有相同的加速度即三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答）116分）使用如图（a）所示的装置，某同学研究了弹簧弹力F与长度L的关系。将弹簧上端固定在铁架台的横杆上，并记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。在弹簧下端悬挂不同数量的钩码，记录悬挂钩码的重力和弹簧下端的刻度位置，依次增加钩码，重复上述操作。实验中弹簧始终未超过其弹性（1）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F﹣L图像，如图（b）所示。由图像知：弹簧自由下垂时的长度＝cm，劲度系数k＝N/m。（2）用此弹簧制作成弹簧测力计，如图（c测力计的示数为N，此时弹簧的伸长量x=cm。【分析】（1）F﹣L图像的横轴截距表示弹簧的原长，图像的斜率表示劲度系数；（2）根据读数规则直接读数，根据胡克定律计算即可。【解答】解1）设弹簧原长为L0，根据胡克定律有F＝k（L﹣L0）可得，可知F﹣L图像与横轴截距表示弹簧原长为10.0cm；图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则k==37.5N/m；（2）根据弹簧测力计的读数规则可得测力计的示数为3.0N，弹簧的伸长量为Δx==0.08m=8cm故答案为1）10.0，37.52）3.0，8。【点评】只要掌握胡克定律很容易解决本题的，在F＝kx中，要注意x表示形变量。1212分）用图（a）所示的实验装置研究小车加速度与其受力和质量的关系。主要实验步骤如下：a.安装好实验器材，接通打点计时器电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动。b.获得一条点迹清晰的纸带，如图（b）所示，其中A、B、C、D、E为计数点，用s1、s2、s3、s4以及相邻两个计数点的时间间隔t来表示小车加速度的计算式a＝。小车的质量时，小车所受拉力F近似等于。d.改变（选填“重物的质量”、“小车的质量”再重复上述步骤，获得多组数据a和F。f.得到的a﹣F图像如图（c）所示，图线不过原点的原因是缺失步骤。【分析】b、根据逐差法得出小车加速度的表达式；c、根据牛顿第二定律联立等式得出重物的质量和小车质量的关系；d、根据实验原理分析出需要改变的物理量；f、理解图像的物理意义，从而分析出对应的缺失步骤。【解答】解：b、根据逐差法可知，小车的加速度表达式为：a=c、设绳子的拉力为T，对重物分析可知：mg﹣T＝ma对小车分析可得：联立可得：T=要让绳子拉力近似等于重物的重力，则重物的质量要远小于小车的质量，此时小车所受拉力F近似等于重物的质量，即为G；d、实验中，要改变重物的质量重复实验操作获得多组数据；f、当F不为零时，小车的加速度仍然为零，说明确实了平衡摩擦力的步骤。故答案为：b、；c、远小于；G；d、重物的质量；f、平衡摩擦力【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合牛顿第二定律联立等式即可完成分析。1310分）某同学在水库旁的栈道上静止释放一颗小石头，用手机的秒表计时，发现经过2s石头恰好到达水库的水面激起水花。不考虑空气阻力，取g＝10m/s2，求：（1）该同学释放石头处离水面的高度h；（2）石头下落时的速度v。【分析】（1）小石头做自由落体运动，根据求解下落高度；（2）根据v2＝2gH求解下落时的速度。【解答】解1）由自由落体运动规律，可得：h=;（2）当石头到达高度时，根据v2＝2gH可得：。答1）该同学释放石头处离水面的高度为20m；（2）石头下落时的速度为10m/s。【点评】本题主要考查自由落体运动规律的应用，根据自由落体运动规律解答。1410分）如图所示，拖拉机通过可以自由转动的连接杆拉着耙耙地，拖拉机和耙一起做匀速直线运动。连接杆对耙的拉力恒为F，耙受到地面的阻力f恒定且沿水平方向，地面对耙的支持力方向竖直向上且大小为N。连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变，求：（1）f的大小；（2）耙的质量m。【分析】对耙进行受力分析，根据受力平衡列式进行求解。【解答】解：对耙进行受力分析如图所示：由平衡条件：（1）水平方向Fcosθ=f解得：f＝Fcosθ（2）mg＝N+Fsinθ解得：答1）f的大小为Fcosθ;（2）耙的质量。【点评】本题主要考查了受力分析和平衡条件的应用，难度一般，基础题。1516分）如图（a）是某冰雪