湖北省2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期1月期末考試物理試題（含答案解析）

2023-2024學(xué)年度上學(xué)期高一年級(jí)期末考試高一物理試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。一、選擇題（每題4分，1-7為單選題，8-10為多選題，共40分）1.在物理學(xué)中以下敘述中正確的是（）A.研究乒乓球在臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，乒乓球不能看作質(zhì)點(diǎn)B.在400米環(huán)形跑道上跑步，跑步800米的位移比跑步400米的位移大C.童話龜兔賽跑整個(gè)過程中，烏龜?shù)钠骄俣缺韧米拥钠骄俣纫鼶.人靜止起跑勻加速加速到，汽車靜止啟動(dòng)勻加速加速到，他們的加速度一樣大【答案】D【解析】【詳解】A．研究乒乓球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，其大小和形狀對(duì)研究無影響，可看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．400米環(huán)形跑道，跑800米和跑400米都是會(huì)跑回起跑位置，位移都是零，故B錯(cuò)誤；C．童話中，烏龜與兔子同時(shí)起跑，最終烏龜先到兔子后到，根據(jù)平均速度定義可知烏龜平均速度大于兔子，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)加速度的定義式可知人和車的加速度都是，故D正確。故選D。2.某物體做直線運(yùn)動(dòng)，它的圖像如圖所示，設(shè)向東為速度坐標(biāo)軸的正方向。下列說法正確的是（）A.前內(nèi)物體的位移為0B.前內(nèi)物體的平均速度為C.物體第內(nèi)的位移為D.物體第內(nèi)與第內(nèi)的加速度相同【答案】C【解析】【詳解】A．由圖像可知，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，則前內(nèi)物體的位移為，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，前內(nèi)物體的位移為，故平均速度為故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，物體第內(nèi)的位移為，故C正確；D．由圖像可知，物體第內(nèi)的加速度為，第內(nèi)的加速度為，故D錯(cuò)誤。故選C。3.兩個(gè)共點(diǎn)力的夾角為，，合力為，則下列說法正確的是（）A.若僅增大，則不可能增大B.若僅增大，則一定增大C.若僅減小，則的大小一定改變D.可能大于和的代數(shù)和【答案】A【解析】【詳解】A.根據(jù)力的合成公式若僅增大，減小，則不可能增大，故A正確；B．若僅增大，則有會(huì)減小，故B錯(cuò)誤；C．若為鈍角，如圖所示僅減小，則的大小可能不改變，故C錯(cuò)誤；D．由力的合成方法可知，兩力合力的范圍故一定小于或等于和的代數(shù)和，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上以加速度向右加速運(yùn)動(dòng)。貨箱中石塊的質(zhì)量為，則關(guān)于石塊的受力說法正確的是（）A.石塊受到周圍其他石塊的作用力方向水平向右，大于等于B.石塊受到周圍其他石塊的作用力方向斜向右上，大小大于C.當(dāng)加速度足夠大，石塊受到的合力可能為零D.當(dāng)加速度足夠小，石塊受到周圍其他石塊的作用力可能為零【答案】B【解析】【詳解】AB．石塊具有向右的加速度，由于重力方向豎直向下，則石塊受到周圍其他石塊的作用力方向斜向右上方，大小為A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)加速度為零時(shí)，石塊B受到重力和周圍其他石塊的作用力，兩個(gè)力等大反向，此時(shí)合力才為零，C錯(cuò)誤；D．只有自由落體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，石塊B受到周圍其他石塊的作用力為零，D錯(cuò)誤。故選B。5.在一次訓(xùn)練中，冰壺（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一速度沿虛線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，垂直進(jìn)入四個(gè)完全相同的矩形區(qū)域，到達(dá)第四個(gè)矩形區(qū)域邊緣的點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。下列說法正確的是（）A.冰壺通過每個(gè)區(qū)域的時(shí)間相同B.冰壺到達(dá)各點(diǎn)的速率之比為C.冰壺通過每一部分時(shí)，其速度變化量相同D.冰壺從運(yùn)動(dòng)到全過程的平均速度等于點(diǎn)的瞬時(shí)速度【答案】D【解析】【詳解】AC．根據(jù)逆向思維，將冰壺看成逆過程由點(diǎn)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為可知冰壺通過每個(gè)區(qū)域的時(shí)間均不相同；根據(jù)由于冰壺通過每一部分時(shí)所用時(shí)間不相等，則速度變化量不相同，故A錯(cuò)誤，不符合題意要求；C錯(cuò)誤，不符合題意要求；B．根據(jù)逆向思維，將冰壺看成逆過程由點(diǎn)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程，根據(jù)位移速度公式可得子彈到達(dá)各點(diǎn)的速率之比為故B錯(cuò)誤，不符合題意要求；D．由于根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中全過程的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可知木塊從運(yùn)動(dòng)到全過程的平均速度等于點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故D正確，符合題意要求。故選D。6.如圖所示，左右相同的兩木箱之間有一段光滑的輕繩，輕繩兩端分別固定在箱子的A點(diǎn)和點(diǎn)，輕繩上有一個(gè)掛鉤，掛鉤下面掛了一物塊。在采取以下措施時(shí)，兩箱始終與地面保持相對(duì)靜止，下列說法正確的是（）A.保持兩箱位置不動(dòng)，僅將點(diǎn)移到位置時(shí)，地面給右箱的支持力變大B.保持兩箱位置不動(dòng)，僅將點(diǎn)移到位置時(shí)，兩箱對(duì)地面的摩擦力與原來相比均變小C.僅將右側(cè)箱右移一小段位置，細(xì)繩上的拉力和地面給兩箱的摩擦力均變大D.僅將右側(cè)箱左移一小段位置，細(xì)繩上的拉力和兩箱對(duì)地面的壓力均變小【答案】C【解析】【詳解】AB．對(duì)掛鉤Ｏ處受力分析，設(shè)物塊的質(zhì)量為m，如圖所示設(shè)繩子總長為L，兩桿的距離為d，繩B端不動(dòng)時(shí)，設(shè)AO、OB兩段繩子張力的合力與繩子的夾角為θ，繩B端從B移到B2，、兩段繩子張力的合力與繩子的夾角為α，則有又有可得即B端從B移到B2或B1，繩子與桿的夾角不變，由力的平衡條件可得可知繩子的張力不變，故地面給兩箱的支持力和摩擦力均不變，故AB錯(cuò)誤；C．僅將右側(cè)箱右移一小段位置，物體重力未變，但由于繩與豎直方向的夾角變大，故繩子的拉力變大，根據(jù)平衡條件知地面對(duì)兩箱的摩擦力均為變大，故C正確；D．僅將右側(cè)箱左移一小段位置，物體重力未變，但由于繩與豎直方向的夾角變小，故繩子的拉力變小，設(shè)木箱的質(zhì)量為，根據(jù)平衡條件知地面對(duì)木箱的支持力為均不變，根據(jù)牛頓第三定律知兩箱對(duì)地面的壓力均不變，故D錯(cuò)誤。故選C。7.現(xiàn)有三個(gè)相同物塊，質(zhì)量大小均為m，B、C之間用彈簧連接豎直放置于地面上，待其穩(wěn)定后，在B上輕放物塊A，如圖所示，從釋放A到彈簧壓縮至最低點(diǎn)的過程中，請(qǐng)問下列說法中正確的是（）A.放置A的瞬間，B對(duì)A的支持力為B.全過程中地面給C的支持力的最大值為C.放置A的瞬間物塊B的加速度為D.當(dāng)B的速度達(dá)到最大時(shí)，地面對(duì)C的支持力為【答案】D【解析】【詳解】C．放置A瞬間，A、B視為一個(gè)整體，受到重力與彈簧彈力，重力大小，彈簧形變量未突變，故彈力仍為mg，根據(jù)牛頓第二定律，可得解得故C錯(cuò)誤；A．對(duì)A做受力分析可知，A受到重力和B對(duì)A的支持力，根據(jù)牛頓第二定律，可得解得故A錯(cuò)誤；D．當(dāng)A、B作為一個(gè)整體下落時(shí)達(dá)到速度最大時(shí)，所受的合力為零，即此時(shí)彈簧彈力等于重力為，對(duì)C受力分析，有根據(jù)牛頓第三定律可知此時(shí)C給地面的壓力為3mg。故D正確；B．由于慣性的影響，A、B還會(huì)繼續(xù)下落，彈力還會(huì)繼續(xù)增大，故C給地面的壓力會(huì)超過3mg。故C錯(cuò)誤。故選D。8.關(guān)于人推箱，下列說法不正確的是（）A.人推箱不動(dòng)，是因?yàn)槿送葡渥拥牧π∮谙渫迫说牧.人推箱不動(dòng)，是因?yàn)槿送葡涞牧π∮谙涫艿降孛娴哪Σ亮.無論箱子如何運(yùn)動(dòng)，人推箱的力大小總是等于箱推人的力D.人先對(duì)箱子產(chǎn)生力，箱子之后便會(huì)對(duì)人也產(chǎn)生力【答案】ABD【解析】【詳解】ABC．人推箱的力與箱推人的力是一對(duì)作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律知，作用力與反作用力總是等大反向，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，即不論車如何運(yùn)動(dòng)，人推箱的力大小總等于箱推人的力；人推箱不動(dòng)，是因?yàn)槿送葡涞牧Υ笮⌒∮谲囀艿降淖畲箪o摩擦力，故A錯(cuò)誤，符合題意，C正確，不符題意；B．人推箱不動(dòng)，此時(shí)箱子受到地面的靜摩擦力，靜摩擦力大小等于人推箱的力的大小，B錯(cuò)誤，符合題意；D．人推箱的力與箱推人的力是一對(duì)作用力與反作用力，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選ABD。9.在足夠高的空中某點(diǎn)豎直上拋一物體，拋出后第內(nèi)物體的位移大小為，設(shè)物體拋出時(shí)的速度方向?yàn)檎较?，忽略空氣阻力的影響，。則關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.物體的上升時(shí)間可能是B.末的瞬時(shí)速度可能是C.第內(nèi)的平均速度一定是D.內(nèi)位移大小可能為【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)豎直上拋公式，選擇第末為初狀態(tài)，則在第內(nèi)有或解得或則從第末上升到最高點(diǎn)速度變?yōu)?所用時(shí)間為可得或可知上升時(shí)間為或，故A錯(cuò)誤，B正確；C．格局平均速度的公式可知第內(nèi)的平均速度或者，故C錯(cuò)誤；D．由A可知，第末的速度為或小球豎直上拋的初速度為解得或根據(jù)豎直上拋公式代入數(shù)據(jù)可得內(nèi)位移為或故D正確。故選BD。10.如圖所示，物塊A以水平向右的速度滑上長度為的水平傳送帶，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)于物塊從滑上到滑離傳送帶整個(gè)過程中，下列說法正確的是（）A.當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊到達(dá)右端所用的時(shí)間為；當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，物塊到達(dá)右端所用的時(shí)間為，則B.當(dāng)傳送帶以的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊到達(dá)右端所用的時(shí)間為；當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊到達(dá)右端所用的時(shí)間為，則C.當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊到達(dá)右端所用的時(shí)間為；當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所用的時(shí)間為，則D.當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊到達(dá)右端所用的時(shí)間為；當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所用的時(shí)間為，則【答案】BD【解析】【詳解】A．由牛頓第二定律可得物塊與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)時(shí)加速度大小為當(dāng)物體以滑上去，如物體全程做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式可知傳送帶順時(shí)針旋轉(zhuǎn)最大速度為逆時(shí)針任意速度均一致。當(dāng)物體以滑上去，如物體全程做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式可知傳送帶順時(shí)針旋轉(zhuǎn)最小速度為逆時(shí)針不可能全程加速。當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體全過程做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，物體也是全過程做勻減速運(yùn)動(dòng)，故故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)傳送帶以的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體全過程做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體也是全過程做勻減速運(yùn)動(dòng)，故故B正確；C．當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體全過程做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，故故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體全過程做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳送帶以的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體全過程做勻加速運(yùn)動(dòng)故D正確。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共18分）11.“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。按圖設(shè)置好實(shí)驗(yàn)裝置后，把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛鉤碼。（1）圖中木板右端被墊高，這樣做的目的是________。（2）某同學(xué)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為。從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。則在打下點(diǎn)跡3時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的速度______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），該小車的加速度________；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（3）根據(jù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出物體的加速度和拉力圖線即：圖線，發(fā)現(xiàn)其不通過原點(diǎn)，請(qǐng)分析其主要原因是________；（4）在對(duì)上一問中的裝置進(jìn)行了調(diào)整后，圖線能夠通過原點(diǎn)。為得到更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，該同學(xué)不斷改變鉤碼質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)隨著增大，圖像由直線逐漸變?yōu)橐粭l彎曲的圖線，如圖所示。圖線在末端彎曲的原因是________?！敬鸢浮竣?補(bǔ)償阻力②.0.450③.0.188④.平衡摩擦力過度⑤.砝碼質(zhì)量未遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量【解析】【詳解】（1）[1]圖中木板右端被墊高，這樣做的目的是為了消除摩擦力對(duì)小車的影響，即補(bǔ)償阻力；（2）[2]勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻速度等于平均速度，所以保留三位有效數(shù)字，故為；[3]根據(jù)逐差法求解加速度保留三位有效數(shù)字，故為；（3）[4]在開始階段，拉力為零時(shí)，加速度不為零，說明合外力不為0，即平衡摩擦力過度。（4）[5]對(duì)鉤碼，根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)小車由牛頓第二定律得解得，開始時(shí)，砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，繩上拉力圖像為直線；當(dāng)砝碼質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，所以圖線在末端彎曲的原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大。12.某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，他用一張印有小正方格的紙記錄小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，在方格紙上建立如圖乙所示的坐標(biāo)系，小正方格的邊長，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖乙中的所示，，（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）小球的初速度為_______；（2）小球在點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_____；（3）小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)是否為坐標(biāo)原點(diǎn)_______（是或否）；（4）該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，提出幾項(xiàng)減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施，其中正確的是________。A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使斜槽軌道盡可能光滑B.為使小球離開斜槽后能做平拋運(yùn)動(dòng)斜槽末端的切線必須水平C.為了使小球每次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，應(yīng)使小球每次從斜槽上的相同位置由靜止釋放D.為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條折線把所有的點(diǎn)連接起來【答案】①.1.20②.1.50③.否④.BC##CB【解析】【詳解】（1）[1]取三點(diǎn)分析，水平位移間隔均為，所以小球從點(diǎn)到點(diǎn)，從點(diǎn)到點(diǎn)所用的時(shí)間相同，設(shè)時(shí)間為，在豎直方向上有解得水平方向上，則有解得（2）[2]小球在點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度為所以小球在點(diǎn)的瞬時(shí)速度為（3）[3]設(shè)從拋出點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為，則解得所以小球拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)為小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)故不是坐標(biāo)原點(diǎn)。（4）AB．實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度，且只受重力作用，所以斜槽軌道末端切線必須要水平，至于是否光滑沒有影響，只要能拋出就行，故A錯(cuò)誤，B正確；C．為使小球每次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，則要確保小球有相同的水平初速度，所以要求小球每次應(yīng)從同一位置無初速度釋放，故C正確；D．為比較準(zhǔn)確地描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，應(yīng)用平滑的曲線將點(diǎn)連接起來，偏差太大的點(diǎn)舍去，從而能減小實(shí)驗(yàn)誤差，故D錯(cuò)誤。故選BC。三、解答題13.跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)自由下落距離地面300米的距離時(shí)，打開降落傘，傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到時(shí)運(yùn)動(dòng)員開始做勻速運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過后到達(dá)地面，問：（）（1）運(yùn)動(dòng)員打開降落傘時(shí)的瞬時(shí)速度是多少？（2）運(yùn)動(dòng)員從多高地方離開飛機(jī)做跳傘表演？【答案】（1）70m/s；（2）545m【解析】【詳解】（1）運(yùn)動(dòng)員落地前做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意可知運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)的位移為所以運(yùn)動(dòng)員勻減速運(yùn)動(dòng)的位移為設(shè)運(yùn)動(dòng)員打開降落傘時(shí)的瞬時(shí)速度為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得（2）運(yùn)動(dòng)員自由落體的下落位移為故運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)時(shí)距地面高度為14.跳臺(tái)滑雪是一種勇敢者的滑雪運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺(tái)飛出，在空中飛一段距離后著落。如圖所示，在某次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)A處沿水平方向以的初速度飛出，落在斜坡上的B處，斜坡與水平方向的夾角為37°，不計(jì)空氣阻力（結(jié)果可用根號(hào)表示，，，）。求：（1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t；（2）運(yùn)動(dòng)員到B處著坡時(shí)的速度大??；（3）運(yùn)動(dòng)