湖南省寧鄉2023-2024學年高一上學期期末物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、選擇題（共10小題，滿分46分）1．如圖所示為G5065高鐵由南昌西到廈門北的路線圖，期間運行5小時20分鐘，全程約682公里，下列說法正確的是（）A．在研究G5065通過某高架橋的時間時可以將列車看成質點B．時間是國際單位制中力學三個基本物理量之一C．5小時20分鐘表示的是時刻D．根據這兩個數據，可以估算出此次行程的平均速度的大小2．在下面所說的物體運動情況中，不可能出現的是（）A．物體加速度很大，速度很小B．物體速度變化很快，加速度很小C．物體加速度在減小，速度在增大D．物體加速度在增大，速度在減小3．一個做勻加速直線運動的質點，先后經過a、b兩個位置時的速度分別為v0和9v0A．經過a、b中點的速度為41B．質點的加速度為5C．前12時間內通過的位移比后12D．通過前12位移所需的時間是后14．港珠澳大橋是世界上里程最長、壽命最長、鋼結構最大、施工難度最大、沉管隧道最長、技術含量最高、科學專利最多的跨海大橋，大橋工程的技術及設備規模創造了多項世界紀錄。建造大橋過程中最困難的莫過于沉管隧道的沉放和精確安裝，每節沉管隧道的質量約8萬噸，相當于一艘中型航母的質量。若將沉管向下沉放過程看成減速運動，關于此過程，下列說法正確的是（）A．沉管所受的合力為0B．沉管所受合力不為0，且方向向下C．沉管處于超重狀態D．沉管處于失重狀態5．某質點做勻加速直線運動，在速度由v0變為kv0（k＞1）的過程中，質點的位移大小為x，則在速度由kv0變為（k+1）v0的過程中，質點的位移大小為（）A．(k2+2C．(2k+1)x6．如圖所示，斜面體固定在水平面上，小球靜止在斜面和豎直的擋板之間。將斜面的傾角適當減小，擋板仍保持豎直，不計摩擦。則小球再次靜止后對斜面和擋板的彈力將分別（）A．減小，增大 B．增大，減小 C．減小，減小 D．增大，增大7．防疫期間人們利用電子商務購物變得十分便捷。如圖所示的是分揀快遞件的皮帶傳輸機，轉動輪帶動傾斜皮帶勻速向上運動，快件能隨皮帶一起向上做勻速運動，其間突遇故障，皮帶減速直至停止。假設在上述勻速和減速過程中，快件與皮帶始終保持相對靜止，則（）A．快件勻速運動時只受重力與支持力作用B．快件減速運動時受到的摩擦力一定沿皮帶向下C．快件減速運動時受到的摩擦力可能為零D．快件減速運動時受到的摩擦力一定沿皮帶向上8．如圖所示的是甲、乙兩物體從同一地點沿直線向同一方向運動的v﹣t圖像，則（）A．甲、乙兩物體在4s末相距最遠 B．甲、乙兩物體在5s末相遇C．前4s內甲物體總在乙的前面 D．甲、乙兩物體在2.5s末相距最遠9．如圖，兩個輕環a和b套在位于豎直面內的一段固定圓弧支架上；一細線穿過兩輕環，其兩端各系一質量為m的小球．在a和b間的細線上懸掛一小物塊．平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑，標記小物塊在繩上的位置為O，不計所有摩擦，下列說法正確的是（）A．細繩aO段與豎直方向的夾角為60°B．細繩aO段與豎直方向的夾角為30°C．小物塊的質量為mD．小物塊的質量為1.25m10．如圖所示，足夠長的傾斜傳送帶以某一不變的速率逆時針運行。一質量為m的物塊無初速度輕放在傳送帶頂端，在物塊下滑的過程中，物塊的速度一時間圖像可能正確的是（）A． B．C． D．二、實驗題（共2小題，滿分16分，每小題8分）11．將兩根自然長度相同、勁度系數不同、粗細也不同的彈簧套（串接）在一起，看作一根新彈簧，設原粗彈簧（記為A）勁度系數為k1，原細彈簧（記為B）勁度系數為k2、新彈簧（記為C）勁度系數為k3．關于k1、k2、k3的大小關系，同學們做出了如下猜想：甲同學：和電阻并聯相似，可能是1k乙同學：可能是k3丙同學：可能是k3＝k1+k2。（1）為了驗證猜想，同學們設計了相應的實驗（裝置見圖甲）。（2）簡要實驗步驟如下，請完成相應填空。a．將彈簧A懸掛在鐵架臺上，用刻度尺測量彈簧A的自然長度L0；b．在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個數n、每個鉤碼的質量m，并用刻度尺測量彈簧的長度L1；c．已知當地的重力加速度大小g，則計算彈簧勁度系數K的表達式：K＝（用已知物理量和測量量字母表示）d．改變，重復實驗步驟b、c，并求出彈簧A的勁度系數的平均值k1；e．僅將彈簧分別換為B、C，重復上述操作步驟，求出彈簧B、C的勁度系數的平均值k2、k3．比較k1，k2、k3并得出結論。（3）若圖乙是實驗得到的數據，作出的彈簧彈力F和伸長量（即X＝L﹣L0）的關系圖線，由此可以判斷同學的猜想正確。12．研究小車加速度與力關系的實驗裝置如圖甲所示。木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示所受的拉力大小為F，改變桶中砂的質量多次實驗。完成下列問題：（1）實驗中需要____。A．保持小車的質量不變B．測量砂桶和砂的總質量C．保持細線與長木板平行D．滿足砂桶和砂的總質量遠小于小車的質量（2）實驗中得到一條紙帶，相鄰計數點間有四個點未標出，各計數點到A點的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打B點時小車速度大小為m/s，小車的加速度大小為m/s2（均保留兩位有效數字）。（3）實驗中描繪出a﹣F圖象如圖丙所示，圖象不過坐標原點的原因是。三、計算題（共3小題，滿分38分）13．如圖所示，木板B靜止在光滑的冰面上，其左端上表面與一粗糙傾斜滑道平滑相接，滑道傾角θ＝37°，一游客坐在滑板上，從滑道上距底端s＝5m處由靜止滑下、已知木板質量mB＝20kg，長度L＝3m，游客和滑板的總質量mA＝40kg。若游客和滑板可看作質點，與滑道間的動摩擦因數μ1＝0.3，取g＝10m/s2、sin37°＝0.6、cos37°＝0.8。（1）求游客在滑道上下滑時的加速度大小。（2）求游客到達軌道底端的速度大小。（3）若要游客剛好不從木板B的右端滑出，求滑板與木板B上表面間的動摩擦因數μ2。14．滑板是一種深受青少年喜愛的運動，已被列入奧運會永久項目。在12月的街式滑板聯賽女子決賽中，中國小將曾文蕙獲得第六名。某次訓練中，運動員沿足夠長的固定斜面從最低點向上運動，初速度v0＝14m/s，斜面傾角θ＝37°，滑板與斜面間的動摩擦因數為μ＝0.125，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）運動員沿斜面上滑時的加速度大小；（2）運動員沿斜面上滑的最大距離x；（3）運動員從最低點出發到再次回到最低點運動的總時間t（結果可用根號表示）。15．如圖所示，質量M＝2.0kg的木板靜止在光滑水平桌面上，木板上放有一質量m＝1.0kg的小鐵塊（可視為質點），它離木板左端的距離為L＝1m，鐵塊與木板間的動摩擦因數為μ＝0.2．現用一水平向右的拉力F作用在木板上，使木板和鐵塊由靜止開始運動，設木板與鐵塊間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2．求：（1）當拉力為3N時，鐵塊受到的摩擦力大小；（2）若要鐵塊相對木板靜止，求拉力的最大值；（3）當拉力為8N時，作用1s后撤去拉力。判斷鐵塊能否從木板上滑落，若不能，求鐵塊靜止在木板上的位置。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A.在研究G5065通過某高架橋的時間時，列車的長度不可忽略，不可以將列車看成質點，A不符合題意；

B.力學中有三個基本物理量，分別為時間、質量和長度，B符合題意；

C.5小時20分鐘在時間軸上是一段線段，所以表示的是時間間隔，C不符合題意；

D.682公里是行駛的路程，所以可以估算出此次行程的平均速率的大小，但此題中無法得知位移，所以不可以求平均速度的大小，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據物體可以被看成質點的條件分析；掌握七個基本物理量及其單位；時間間隔在時間軸上是一段線段，時刻在時間軸上是一個點；平均速度等于路程與時間的比值，平均速度等于位移與時間的比值。2．【答案】B【解析】【解答】A.加速度與某時刻瞬時速度的大小沒有必然聯系，所以加速度很大，速度可以很小，A不符合題意；

B.加速度是用來表示速度變化快慢的物理量，物體速度變化很快，則加速度一定很大，B符合題意；

CD.物體做加速運動還是減速運動，由加速度和速度的方向關系決定，與加速度的大小無關，當加速度與速度同向時，物體做加速運動，加速度與速度反向時，物體做減速運動。所以即使加速度減小，速度仍可能在增大，加速度增大，速度仍可能在減小，CD不符合題意。

故答案為：B。

【分析】加速度表示物體速度變化的快慢，加速度與速度同向時，物體做加速運動，加速度與速度反向時，物體做減速運動。3．【答案】A【解析】【解答】A．質點經過a、b中點的速度大小為vA符合題意；B．質點的加速度為a=B不符合題意；C．中間時刻的速度為v前12時間內通過的位移比后12C不符合題意；D．設通過前12位移所需的時間是后12D不符合題意。故答案為：A。

【分析】利用中點速度的表達式可以求出中間位置速率的大小；利用加速度的表達式可以求出加速度的大小；利用中間時刻的速度結合位移公式可以求出前一半時間比后一半時間運動的位移大小；利用平均速度公式可以比較運動的時間。4．【答案】C【解析】【解答】由題意可知，沉管向下沉放過程看成減速運動，所以沉管具有向上的加速度，由牛頓第二定律可知，合力不為零，且與加速度方向相同，即合力方向向上，由加速度方向可知，沉管處于超重狀態，C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】根據題意分析沉管的加速度方向，得出合力的方向，并判斷出沉管是處于超重還是失重狀態。5．【答案】C【解析】【解答】由勻變速直線運動速度位移公式v2-v02=2ax可得，速度由v0變成kv0k>1，有(kv0)2-6．【答案】C【解析】【解答】對小球受力分析，如圖所示：

由共點力平衡條件可得，擋板對球的彈力F1=mgtanθ，斜面對球的彈力F2=mgcosθ，可知當斜面的傾角θ減小時，則7．【答案】C【解析】【解答】A.皮帶勻速運動時，快件受力平衡，如果快件只受重力、和支持力，則合力不平衡，所以快件還要受沿斜面向上的摩擦力的作用，A不符合題意；

BCD.皮帶向上減速運動時，快件的加速度沿斜面向下，皮帶傾角為θ，設快件的加速度大小為a；當快件不受摩擦力時，快件的加速度大小為a=gsinθ，方向沿斜面向下，當a>gsinθ時，快件受沿皮帶向下的摩擦力，當a<gsinθ時，快件受沿皮帶向上的摩擦力，C符合題意，BD不符合題意。8．【答案】B,C,D【解析】【解答】AD.由題意可知，甲、乙兩物體從同一地點沿直線向同一方向運動，當兩物體速度相等時，距離最大，故t=2.5s末二者相距最遠，A不符合題意，D符合題意；

B.因為兩物體從同一地點沿直線向同一方向運動，所以兩物體位移相等時相遇，根據v-t圖像中，圖線與坐標圍成的面積表位移，可知t=5s末時兩物體的位移相等，所以兩物體在t=5s時體相遇，B符合題意；

C.由圖可知，開始時甲速度大，所以甲在乙前面，t=2.5s時兩物體相距最遠，之后乙速度大于甲的速度，兩物體的間的距離減小，直到t=5s時乙追上甲，故前4s內甲物體總在乙物體的前面，C符合題意。

故答案為：BCD。

【分析】當兩物體速度相等時，兩物體相距最遠；根據v-t圖像中，圖線與坐標圍成的面積表位移，判斷兩物體相遇的時刻；根據圖中兩物體的速度關系分析兩物體的位置關系。9．【答案】A,C【解析】【解答】AB.將圓弧補充完整，設圓心所在的位置為O'，由題意可知?abO'為等邊三角形，可得∠θ=30°，對a環受力分析如圖，因為細線各處張力大小相等，可得∠O'aO=30°，根據幾何知識可知∠aOb=120°，則細繩aO段與豎直方向的夾角為60°，A符合題意，B不符合題意；

CD.分析一側小球的受力，可得繩子上的拉力大小T=mg，再分析O點的受力，由平行四邊形定則可得，O點受到的拉力合力等于mg，由共點力平衡條件可知，小物塊拉力的合力大小等于小物塊的重力，即知小物塊的質量為m，C符合題意，D不符合題意。

故答案為：AC。

【分析】做出a的受力分析，根據同一根繩子上各處張力大小相等，分析夾角關系；由共點力平衡條件求出小物塊的質量。10．【答案】A,D【解析】【解答】物塊剛放到傳送帶上時，物塊受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力作用，根據牛頓第二定律可得mgsinθ+μmgcosθ=ma，當物塊速度與傳送帶速度相等之后，若mgsinθ<μmgcosθ，則物塊與傳送帶一起勻速運動。若mgsin11．【答案】（1）無（2）nmgL（3）丙【解析】【解答】（2）c.根據共點力平衡條件和胡克定律可得：F=nmg=KL1-L0，解得：K=nmgL1-L0；

d.通過改變改變鉤碼的個數，改變彈簧的彈力，重復實驗；

12．【答案】（1）A；C（2）0.42；1.5（3）平衡摩擦力過度【解析】【解答】（1）A、本實驗采用的是控制變量法，要研究小車加速度與力關系，必須保持小車的質量不變，A符合題意；

BD、因為繩子的拉力可以通過拉力傳感器直接測出，所以不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也不需要滿足砂和砂桶的質量遠小于小車的質量，BD不符合題意；

C、在平衡了摩擦力的前提下，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，要調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行，C符合題意。

故答案為：AC。

（2）紙帶上相鄰計數點間的時間間隔為：T=5×1f=0.1s根據勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，可得B點對應的速度為：vB=xAC2T=0.08322×0.1m/s=0.42m/s。13．【答案】（1）對游客及滑板受力分析如圖所示，沿著斜面方向上，由牛頓第二定律可知：mAgsin37°﹣f＝mAa垂直斜面方向：N﹣mAgcos37°＝0滑動摩擦力：f＝μ1N解得：a＝3.6m/s2（2）設游客到達軌道底端速度為v，則游客在斜面運動過程中由動能定理可知：mAgh﹣Wf=其中：Wf＝μ1mAgcos37°×sh＝s?sin37°解得v＝6m/s（3）要游客剛好不從木板B的右端滑出，則此時游客與木板剛好共速，則對游客和木板B整體水平方向上合力為零，在水平方向上取水平向右為正方向，由動量守恒可知：mAv＝（mA+mB）v1由能量守恒可知：1解得：μ2＝0.2【解析】【分析】（1）分析游客在滑道上的受力，由牛頓第二定律計算游客在滑道上下滑時的加速度大小；（2）應用動能定理分析游客在斜面運動過程，求出游客到達軌道底端的速度大小；（3）要游客剛好不從木板B的右端滑出，則此時游客與木板剛好共速，由動量守恒定律和能量守恒定律，求解滑板與木板B上表面間的動摩擦因數。14．【答案】（1）運動員以初速度v0沖上斜面，所以重力沿斜面的分量和摩擦力成為阻力使運動員減速，根據牛頓第二定律有：mgsinθ+μFN＝ma，其中FN＝mgcosθ，聯立消去m解得：a＝7m/s2。（2）運動員沿斜面上滑，做勻減速直線運動，利用速度—位移公式：0?v（3）運動員從最低點到達最高點，即初速度v0減至0，v0﹣0＝at1，解得t1＝2s，從最高點反向加速下滑回到最低點，此時利用牛頓第二定律有：mgsinθ﹣μFN＝ma'，解得a'＝5m/s2，利用公式x=12a't22，解得t2=5.6s，所以總時間t＝t1【解析】【分析】（1）分析運動員沿斜面上滑時的受力，由牛頓第二定律求出加速度大小；（2）對運動員上滑的運動過程，根據勻變