湖南省2023-2024學年高一上學期期末考試物理試題（含答案）2

湖南省2023-2024學年高一上學期期末考試物理試題一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．如圖所示為中國空間站完全體的某一種形態(tài)。整個空間站由一個核心艙、兩個實驗艙以及神舟號載人飛船和天舟號貨運飛船組成。對于中國空間站，下列說法中正確的是（）A．地面控制人員觀察空間站飛行姿態(tài)時，可以將空間站看成質(zhì)點B．地面控制人員確定空間站飛行軌跡時，可以將空間站看成質(zhì)點C．神舟號載人飛船與核心艙對接時，可以將核心艙看成質(zhì)點D．以地球為參考系，出艙活動的宇航員可能是靜止的2．掃地機器人的自主尋路可分為兩種：隨機覆蓋法和路徑規(guī)劃式。如圖所示為某品牌掃地機器人采用兩種尋路方式的線路。兩種方式掃地機器人均從家中的P位置出發(fā)，掃地完成后再回到P位置。對于掃地機器人分別用兩種方式完成一次清掃過程，且工作時間相同，下列說法正確的是（）A．路程一定不相等 B．位移大小一定相等C．平均速度大小不一定相等 D．平均速率一定相等3．汽車啟動后做勻加速直線運動，若以啟動后的某時刻作為計時起點，第1s內(nèi)的位移為5m，第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的總位移為16m，則（）A．汽車第1s內(nèi)的平均速度為4m/s B．汽車第1s末的速度為5m/sC．汽車第2s末的速度為8m/s D．汽車的加速度為3m/s24．如圖所示，與斜面平行的木板放在傾角為α的固定斜面上，木板上有一質(zhì)量為m的物塊在平行于斜面的拉力F作用下靜止，此時木板恰沿斜面勻速下滑。已知木板的質(zhì)量為M，斜面光滑，重力加速度為g，則拉力F的大小為（）A．(B．(C．(D．因物塊與木板間的動摩擦因數(shù)未知，故拉力F不可求5．如圖所示，質(zhì)量為m1的物體用細線懸掛在天花板上，它下面固定一輕彈簧，彈簧下端懸掛一質(zhì)量為m2的物體，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)突然剪斷懸掛m1的細線，當mA．細線剪斷瞬間，m2B．細線剪斷瞬間，m2C．m2落地前，m1D．m2落地后，m6．小球a從距離地面H＝1.25m處靜止釋放，落地后反彈速度為落地時速度的45，釋放小球a后，再過一段時間從同一位置靜止釋放小球b，小球b下落過程中與小球a第一次反彈后相遇時，小球a的速度恰好為0。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/A．0.3s B．0.4s C．0.5s D．0.6s二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．某質(zhì)點運動的速度隨時間變化的圖像如圖所示。若該質(zhì)點運動的初位置為坐標原點，則（）A．1s～3s內(nèi)質(zhì)點的速度變化比5s～6s內(nèi)快B．第1s末、第6s末、第6.5s末加速度的方向均發(fā)生了變化C．0～7s時間內(nèi)，質(zhì)點的運動方向發(fā)生了2次變化D．第7s末物體位于x＝12m處8．如圖所示，繞過光滑輕質(zhì)動滑輪的輕繩一端固定在豎直墻上，站在地面上的人用手拉著繩的另一端，動滑輪下吊著一個小球，處于靜止狀態(tài)。保持B點高度不變，在人緩慢向右移動一小段距離的過程中（）A．繩上的張力變大 B．人對地面的壓力不變C．地面對人的摩擦力變大 D．滑輪受到繩的作用力不變9．甲、乙兩輛玩具小車進行比賽，賽道為直軌道。甲小車始終以加速度a勻加速運動，乙小車始終以加速度2a勻加速運動，直至終點。若兩車均由靜止出發(fā)，使用的賽道完全相同，則（）A．甲、乙到達賽道終點時的速度之比為1：2B．甲、乙到達賽道終點時的速度之比為1C．甲、乙完成比賽所用時間之比為1D．甲、乙完成比賽所用時間之比為210．如圖所示，傾角為θ的固定光滑斜面上有一物塊，一輕繩繞過光滑定滑輪系在物塊上，用外力F拉住輕繩，使物塊以大小為12g的加速度沿斜面向上做勻加速運動。初始時輕繩與斜面的夾角為A．拉力F逐漸增大 B．拉力F逐漸減小C．斜面對物塊的支持力逐漸減小 D．斜面對物塊的支持力逐漸增大三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11．某同學學習了胡克定律后，得知可以用勁度系數(shù)來描述彈簧的彈性強弱，同時他又想到了另一個問題：他平常鍛煉時用到的彈簧拉力器（如圖1所示）是由幾根相同的彈簧并聯(lián)制成的，那么彈簧并聯(lián)后對勁度系數(shù)會有什么影響？另一方面，彈簧串聯(lián)后對勁度系數(shù)又有什么影響呢？于是他找出彈簧拉力器，拆下彈簧，準備先測量一根彈簧的勁度系數(shù)，隨后他發(fā)現(xiàn)家中還有一個激光測距儀，于是他設(shè)計了如圖2所示的裝置。不計彈簧和紙片的重力，激光測距儀可測量紙片到地面的距離。（1）先在水桶中裝入一定質(zhì)量的水，測量出桶和水的總重力，掛好水桶穩(wěn)定后，用激光測距儀測量紙片到地面的距離h，然后依次向水桶中加入已知重力的水，記錄相應桶和水的總重力，并測量對應的h，得到了圖3中的圖線a，則彈簧的勁度系數(shù)k＝N/m（結(jié)果保留到個位）；（2）該同學將兩根相同的彈簧并聯(lián)掛在鐵架臺上，重復（1）過程，得到了圖3中的圖線b，則兩根相同的彈簧并聯(lián)后的勁度系數(shù)k1與一根彈簧的勁度系數(shù)k的關(guān)系近似為k1=（3）該同學將兩根彈簧串聯(lián)掛在鐵架臺上，重復（1）過程，得到了如圖4所示的圖像，當h＝40cm時，對應的力F＝62.4N，則兩根彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)為k2=N/m（結(jié)果保留到個位），圖4中，當拉力大于62.4N后圖像彎曲的原因是12．如圖1所示，把一帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑輪伸出桌面，不帶滑輪的一端固定打點計時器，紙帶固定在小車一側(cè)后穿過打點計時器上的限位孔，小車另一側(cè)系一細線，細線繞過光滑滑輪后懸掛一質(zhì)量可調(diào)的重物，細線與木板平行。（1）調(diào)整重物質(zhì)量，使其帶動小車運動，用打點計時器記錄這一過程。通過實驗得到了如圖2所示的紙帶，圖2中O、A、B、C、D、E、F為選取的7個計數(shù)點，兩相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，實驗所用交流電源的頻率為f＝50Hz，則打下點C點時小車的速度大小為vC=m/s，這個過程中小車的加速度大小為a＝（2）①若要用此裝置探究小車的加速度與力的關(guān)系，需要先補償摩擦力，具體做法是將長木板（填“有”或“沒有”）滑輪的一端墊高，輕推小車，觀察紙帶上的點跡分布，若分布（填“均勻”“越來越密集”或“越來越稀疏”），說明恰好補償了摩擦力；②補償摩擦力后，給小車懸掛質(zhì)量m的重物并由靜止釋放，根據(jù)打出的紙帶計算小車的加速度，改變重物的質(zhì)量，進行多次實驗，根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的1a?1m圖像，圖中b、c、d均為已知量，則由圖像可知，當?shù)氐闹亓铀俣葹?3．雨后，王同學看到窗外屋檐正向下滴水，觀察發(fā)現(xiàn)，每隔時間T滴落一滴水。窗戶整體成“日”字形，下半部分高h1=1.8m，上半部分高（1）相鄰兩滴水滴落的時間間隔T為多少？（2）此時第4滴水是否已滴下？若已滴下，求第4滴水與屋檐的距離；若沒有滴下，則再過多長時間滴下？14．某人駕駛汽車以v1=30m/s的速度行駛在平直公路上。某時刻，另一車道上的卡車突然變道至他所在的車道，在他前方x0=41.25m處以v2=10m/s的速度勻速行駛。他經(jīng)過t0=0.5s的反應時間，操控汽車以大小為a1=5m/s2的加速度剎車。（1）汽車開始剎車時，兩車間的距離是多少？（2）通過計算說明此種情況下能否避免追尾？15．如圖1所示，木板放在水平地面上，可看成質(zhì)點的物塊放在木板左端。現(xiàn)對木板施加一水平向右的恒力F=21N，物塊與木板相對靜止一起運動，t=3s后撤去F，最終物塊恰好未從木板上滑下，整個過程中木板的速度—時間圖像如圖2所示。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.45，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為（1）木板的長度；（2）木板與物塊的質(zhì)量分別為多少。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A、當物體的形狀與大小對所研究的問題可以忽略不計時，物體可以看為質(zhì)點，地面控制人員觀察空間站飛行姿態(tài)時，不可以將空間站看成質(zhì)點，故A錯誤；

B、地面控制人員確定空間站飛行軌跡時，可以將空間站看成質(zhì)點，故B正確；

C、神舟號載人飛船與核心艙對接時，不可以將核心艙看成質(zhì)點，故C錯誤；

D、以地球為參考系，出艙活動的宇航員是運動的，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】當物體的形狀與大小對所研究的問題可以忽略不計時，物體可以看為質(zhì)點。參考系不同，物體的運動情況可能不同。2．【答案】B【解析】【解答】AB、兩種方式掃地機器人均從家中的P位置出發(fā)，掃地完成后再回到P位置，故位移大小一定相等，但路程不一定相等，故A錯誤，B正確；

CD、因為兩種方式掃地機器人工作時間相同，根據(jù)平均速度公式v及平均速率公式v'可得，平均速度大小一定相等，平均速率不一定相等，故CD錯誤。

故答案為：B。

【分析】路程是指物體運動軌跡的長度，位移是指由初位置指向末位置的有向線段。熟悉掌握平均速度和平均速率的區(qū)別和定義。3．【答案】C【解析】【解答】A、汽車第1s內(nèi)的平均速度為v故A錯誤；

B、根據(jù)逐差相等公式可得Δx=又因為x解得x2=7根據(jù)勻變速直線運動，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，汽車第1s末的速度等于前2s內(nèi)的平均速度，即v故B錯誤；

CD、根據(jù)逐差相等公式Δx=a解得a=2根據(jù)速度時間公式，汽車第2s末的速度為v故C正確，D錯誤。

故答案為：C。

【分析】勻變速直線運動的物體，在連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移差相等，平均速度等于中間時刻的瞬時速度。再根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律結(jié)合平均速度的定義進行解答。4．【答案】A【解析】【解答】木板受力分析如圖

由題知，木板恰沿斜面勻速下滑，則Mg根據(jù)牛頓第三定律知f物塊在平行于斜面的拉力F作用下靜止，由平衡條件知F=由以上關(guān)系式知F=Mg故答案為：A。

【分析】木板恰沿斜面勻速下滑，即木板沿斜面方向處于受力平衡。分別對物塊與木板進行受力分析，根據(jù)平衡條件進行解答。5．【答案】A【解析】【解答】AB、細線剪斷瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，m2受力不變，合外力為零，加速度為零，故A正確，B錯誤；

C、細線未剪斷前，對m2，根據(jù)牛頓第二定律有F細線剪斷瞬間，m1的加速度為a=可知細線剪斷瞬間，m1的加速度大于g，則m2落地前，m1的加速度不是一直小于g，故C錯誤；

D、當m2落地時，彈簧恰好第一次恢復原長，彈簧彈力為零，且在m1下落至最低點過程中，彈簧彈力逐漸增大，先小于m1的重力后大于m1的重力，m1先向下做加速運動后向下做減速運動，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】細線剪斷瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，繼而確定兩物體受力變化情況及加速度大小。當重力大于彈力時，物體m1做加速運動，彈力等于重力時，物體m1的的速度達到最大值，當彈力大于重力時，物體m1做減速運動。6．【答案】D【解析】【解答】小球a落地時的速度為v=小球a從靜止釋放到落地的時間為t小球a反彈時的速度為v'=反彈到最高點的時間為t反彈到最高點的距離為hb球下落到與a球相遇過程中運動距離為h所以b球下落的時間為t所以先后釋放兩小球的時間間隔為Δt=故答案為：D。

【分析】小球下落過程做自由落體運動，反彈過程做豎直上拋運動。根據(jù)運動規(guī)律確定小球a從開始運動到回到最高點的時間。根據(jù)題意確定b開始運動到與a相遇運動的位移，再根據(jù)運動規(guī)律確定b運動的時間，繼而得出時間間隔。重點在于找到兩球的位移關(guān)系。7．【答案】C,D【解析】【解答】A、v-t圖像的斜率表示加速度，由圖可得，1-3s內(nèi)的斜率比5-6s內(nèi)的斜率小，即1-3s內(nèi)的加速度比5-6s內(nèi)的加速度小，即1-3s內(nèi)速度變化比5-6s內(nèi)的變化慢，故A錯誤；

B、v-t圖像的斜率表示加速度，第1s末，圖像的斜率沒變，即第1s末的加速度大小和方向都不變；第6s末，圖像的斜率沒變，即第6s末的加速度大小和方向都不變；第6.5s末，圖像的斜率絕對值不變，正負改變，即第6.5s末的加速度大小不變，方向改變，故B錯誤；

C、v-t圖像的縱坐標表示速度，正負表示運動的方向，由圖可得，在0-7s時間內(nèi)，圖像的正負變化了兩次，即質(zhì)點運動的方向變化了兩次，故C正確；

D、v-t圖像的面積表示位移，則0-7s內(nèi)質(zhì)點的位移為x=-故D正確。

故答案為：CD。

【分析】v-t圖像上的點表示物體在該時刻的速度，正負表示物體速度的方向。v-t圖像的斜率表示加速度，斜率的正負加速度的方向。v-t圖像與時間軸所圍的面積表示位移，面積的正負表示位移的方向。8．【答案】B,D【解析】【解答】A、滑輪兩邊繩上的力大小相等，人緩慢向右移動一小段距離的過程，滑輪兩邊繩間的夾角θ變小，根據(jù)2T解得T=可知，θ變小，繩上的張力T變小，故A錯誤；

B、對人分析有N=結(jié)合上述解得N=根據(jù)牛頓第三定律，人對地面的壓力為N'=N=可知人對地面的壓力不變，故B正確；

C、對人分析可知地面對人的摩擦力為f=T可知θ變小，地面對人的摩擦力變小，故C錯誤；

D、對滑輪與小球整體分析可知，滑輪受到繩的作用力為F=即滑輪受到繩的作用力不變，故D正確。

故答案為：BD。

【分析】確定人向右移動過程中兩繩夾角的變化情況。小球即人均處于動態(tài)平衡狀態(tài)，再根據(jù)平衡條件及力的合成與分解確定繩子拉力及人所受各力的變化情況。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB、設(shè)賽道的長度為L，對甲、乙兩輛玩具車由運動學公式v甲2可得甲、乙到達賽道終點時的速度之比為v故A錯誤，B正確；

CD、根據(jù)L=12可得甲、乙完成比賽所用時間之比為t故C錯誤，D正確。

故答案為：BD。

【分析】甲乙兩車運動的位移相等，再根據(jù)勻變速直線運動位移與速度及位移與時間的關(guān)系進行分析解答即可。10．【答案】A,C【解析】【解答】AB、對A受力分析，沿斜面方向由牛頓第二定律可得F求得F=其中α在變大，cosα變小，可得拉力F逐漸增大，故A正確、B錯誤；

CD、在垂直斜面方向上，有平衡條件可得F求得F其中拉力F逐漸增大，α在變大，sinα變大，斜面對物塊的支持力逐漸減小，故C正確，D錯誤。

故答案為：AC。

【分析】確定運動過程繩子與斜面方向夾角的變化情況，對物塊進行受力分析，物塊在斜面方向做勻加速直線運動，垂直斜面方向處于平衡狀態(tài)。再根據(jù)力的合成與分解結(jié)合牛頓第二定律及平衡條件進行分析即可。11．【答案】（1）312（2）2.0（3）156；超過彈簧彈性限度【解析】【解答】（1）由胡克定律可得，圖像斜率絕對值的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)，則有k=（2）由圖線b知，兩根相同的彈簧并聯(lián)后的勁度系數(shù)k1，則k1=（3）由圖4所示的圖像，兩根相同的彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)k2，則k圖4中，當拉力大于62.4N后圖像彎曲，不在成線性變化是因為超過了彈簧的彈性限度。

【分析】根據(jù)胡克定律確定圖像斜率的物理意義，再結(jié)合圖像進行數(shù)據(jù)處理。再彈性限度范圍內(nèi)，彈簧彈力的大小與形變量成正比。12．【答案】（1）0.87；0.76（2）沒有；均勻；1c；【解析】【解答】（1）兩相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，則時間間隔為T=5×0.02勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，有v由逐差法可得加速度為a=（2）①若要用此裝置探究小車的加速度與力的關(guān)系，需要先補償摩擦力，具體做法是將長木板沒有滑輪的一端墊高，輕推小車，觀察紙帶上的點跡分布，若小車做勻速直線運動，則點跡分布均勻，說明恰好補償了摩擦力；

②設(shè)小車的質(zhì)量為M，因平衡了摩擦力，對重物和小車的系統(tǒng)由牛頓第二定律有mg=(M+m)a整理可得1結(jié)合圖像解得g=1c【分析】根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度確定各計數(shù)點的瞬時速度，根據(jù)逐差法確定小車的加速度。熟悉掌握探究小車的加速度與力的關(guān)系實驗中，平衡摩擦力的方法及操作。確定研究對象，根據(jù)牛頓第二定律確定圖像的函數(shù)表達式，分析圖像斜率及截距的物理意義，再結(jié)合圖像進行數(shù)據(jù)處理。13．【答案】（1）解：每個雨滴做的都是自由落體運動，根據(jù)逐差相等公式Δh=g代入數(shù)據(jù)，解得T=0（2）解：根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可得此時第2滴雨滴的速度為v根據(jù)速度時間公式，可得此時第3滴雨滴的速度為v則第3滴雨滴在空中下落的時間為t以為相鄰兩滴水滴落的時間間隔為0.3s，故第4滴雨滴還未下落，還需要的時間為Δt=T?【解析】【分析】（1）雨滴做自由落體運動，根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為定值結(jié)合題意進行解答即可；

（2）若第三滴運動至圖示位置所用時間小于時間間隔，則第四滴雨滴還未落下。根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度確定第2滴雨滴此時的速度，再根據(jù)速度與時間的關(guān)系確定此時第三滴雨滴的速度及第三地雨滴運動的時間進行解答。14．【答案】（1）解：由題知，在t0