广西壮族河池市南丹县2023-2024学年高一上学期期末物理试题

**基本信息** 广西河池市南丹县2023-2024高一上期末物理试题，聚焦力学核心知识，通过容器抛射失重分析、传送带运动等真实情境，融合物理观念与科学思维，实验题与计算题设计凸显科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/60分|牛顿定律、力的合成与分解、摩擦力|第1题以容器抛射考查完全失重，第7题结合斧子、拉链实例理解力的分解原理| |填空题|3题/18分|实验操作（加速度与力关系）、弹簧劲度系数测量|第14题通过a-F图像分析实验误差，考查科学论证能力| |计算题|2题/22分|追及问题、传送带能量分析|第17题传送带运动结合受力与功能关系，体现模型建构与科学推理|

广西壮族河池市南丹县2023-2024学年物理高一上期末试题 考生请注意： 1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。 2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。 3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分） 1、如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔，静止时水从小孔流出。现将容器竖直向上抛出，假设容器在运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则 A.容器向上运动的过程中，有水从小孔流出；向下运动的过程中，没有水从小孔流出 B.容器向上运动的过程中，没有水从小孔流出；向下运动的过程中，有水从小孔流出 C.容器向上和向下运动的过程中，一直有水从小孔流出 D.容器向上和向下运动的过程中，一直没有水从小孔流出 2、如图所示，用两根绳子吊着一个物体，逐渐增大两绳间的夹角，物体始终保持静止，则两绳对物体的合力变化情况是（　　） A.大小不变 B.逐渐减小 C.逐渐增大 D.先增大后减小 3、如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20 N的作用，g取10 m/s2，则物体产生的加速度是（　　） A.0 B.4 m/s2，水平向右 C.2 m/s2，水平向左 D.2 m/s2，水平向右 4、下列说法中不正确的是（） A.在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位 B.因为1 N＝1 kg·m/s2，所以力的单位牛顿是导出单位 C.各物理量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位 D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系 5、如图，物体A、B放在光滑水平面上，A的质量是B的2倍，用水平恒力推A，使A和B一起向右运动，则A、B间的作用力大小为（ ） A. B. C. D.F 6、某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（） A.甲图中物体所受的合外力大小等于4N B.乙图中物体所受的合外力大小等于2N C.丙图中物体所受的合外力大小等于6N D.丁图中物体所受的合外力大小等于6N 7、如图，下列省力工具中利用了力的分解原理的是（） A.扳手 B.斧子 C.自行车 D.拉链 8、一质量为10kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面的动摩擦因数为0.4，现同时加上如图所示的水平力F1和F2后，物体开始做匀加速直线运动，已知F2＝70N，则F1的值可能是（g＝10m/s2） A.20N B.40N C.80N D.120N 9、如图甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动．物体P、Q在力F作用下一起沿F方向运动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是 A.如果两图中的P、Q都做匀速运动，则两图中P均受摩擦力，方向与F方向相同 B.如果两图中的P、Q都做匀速运动，则甲图中P不受摩擦力，乙图中P受摩擦力，方向和F方向相同 C.如果两图中的P、Q都做加速运动，则两图中P均受摩擦力，方向与F方向相同 D.如果两图中的P、Q都做加速运动，则甲图中P受的摩擦力方向与F方向相反，乙图中P受的摩擦力方向与F方向相同 10、某同学用力向上搬一个静止在水平面上重物，但没搬动，下列说法正确的是（　　） A.牛顿第二定律也有特殊情况 B.该同学对重物的作用力小于重物对该同学的作用力 C.重物所受水平面的支持力变小 D.物体所受的合力为零 11、如图所示，质量为M=1kg的足够长木板B静止在光滑水平面上，现有一质量m=0.5kg的小滑块（可视为质点）以v0=3m/s的初速度从、左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。则（ ） A.木板和滑块保持相对静止前木板受到的摩擦力f=1.5N B.木板和滑块保持相对静止前木板的加速度为a=0.5m/s2 C.木板和滑块保持相对静止前的木板速度为v=2m/s D.木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为s=4m 12、如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　） A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 二．填空题(每小题6分，共18分) 13、如图所示,楔形物体倾角为30°，放在水平地面上，轻质硬杆下端带有轻滑轮。上端顶有重1000N的物体，硬杆只能沿滑槽上下滑动，不计一切擦，g=10m/s2， (1)若楔形物体重2000N，系统静止时地面对斜面的支持力多大? (2)求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起? (3)当轻杆连同上端重物以2m/s2加速上升时，楔形物体对滑轮的作用力多大? 14、用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系．在满足实验条件的情况下，细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F，用打点计时器打出纸带，计算出小车运动的加速度a. (1) 关于实验操作，下列说法正确的是________ A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行 B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在拉力作用下匀速下滑 C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力 D.实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源 (2)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，根据实验得出的数据，画出a-F图象，如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是____________________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”) (3)另一组同学探究小车加速度a与其质量M的关系时，保持钩码的总质量不变，为了直观地判断a与M的数量关系，应作________(选填“a-M”或“”)图象 15、某同学利用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。他先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值为10.00cm。弹簧下端挂300g的钩码时，指针指示的刻度数值如图所示，其读数为__________cm。取重力加速度，可求得该弹簧的劲度系数为___________N/m。 三．计算题(22分) 16、（12分）如图，甲乙两车开始处于相距s0=100m的A、B两点，甲车从A点以速度v0=10m/s向右做匀速运动，乙车从B点由静止开始向右做加速度a1=1m/s2的匀加速直线运动。当两车速度相等时，乙车开始以a2=2m/s2的加速度做匀减速直线运动 (1)当两车速度相等时两车的距离为多少？ (2)从开始运动到两车相遇，共经历多长时间？ 17、（10分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角，其上A、B两点间的距离L=5m，传送带在电动机的带动下以的速度匀速运动现将一质量m=10kg的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A点，已知小物体与传送之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（取） （1）物体从A到B运动的时间 （2）传送带对小物体做的功； 参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分） 1、D 【解析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g 【详解】无论向哪个方向抛出，抛出之后的容器向上和向下运动都只受到重力的作用，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出；故ABC错误，D正确。 故选D。 2、A 【解析】重物受到三力平衡，此时两绳对重物的拉力的合力等于重力；当逐渐增大两绳之间的夹角，由于重物仍处于平衡，所以两绳对重物的拉力的合力仍等于重力．因此拉力的合力是不变的，故A正确，BCD错误 3、B 【解析】物体在水平地面上向左运动，滑动摩擦力方向向右，由牛顿第二定律有 代入数据解得 ，方向水平向右 所以B正确；ACD错误； 故选B。 4、A 【解析】AB.力学单位制中的基本单位是米、秒、千克，力是导出单位，且1 N＝1 kg·m/s2；故A错误，符合题意；B正确，不符合题意 CD.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系，而且各物理量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位；故CD正确，不符合题意 5、A 【解析】设B的质量为m，则A的质量为2m，AB间的作用力为N，以物体A、B组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得 再以B为研究对象，由牛顿第二定律得 联立解得，故A正确，BCD错误。 故选A。 6、C 【解析】考查力的合成。 【详解】A．甲图： A错误； B．乙图： 如图，F1与F3的合力为F13=3N，方向与F2同向，所以合力为： B错误； C．丙图：由力的三角形定则可知，F2与F3的合力刚好为F1，所以合力大小为： C正确； D．丁图：由力的三角形定则可知，首尾相连的力合力为0，D错误。 故选C。 7、BD 【解析】A.扳手利用了杠杆原理，故A项错误； B.斧子劈物体时，作用在斧子上的力有两个侧向分力，将物体分开，斧子利用了力的分解原理，故B项正确； C.自行车的脚踏利用了杠杆原理，故C项错误； D.作用在拉链头上的力有两个侧向分力，将拉链分开，拉链利用了力的分解原理，故D项正确。 8、AD 【解析】物体的加速度方向未定，故摩擦力方向有两种可能性，但滑动摩擦力的大小是恒定的，由物体受力情况分别讨论求解即可 【详解】若物体向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知：F2﹣F1﹣μmg＝ma＞0，解得：F1＜30N，故A正确；若物体向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知：F1﹣F2﹣μmg＝ma＞0，解得：F1＞110N，故BC错误，D正确．所以AD正确，BC错误 【点睛】本题考查牛顿第二定律的基本运用，解题时注意物块可能向右做匀加速直线运动，可能向左做匀加速直线运动 9、BC 【解析】A、甲中P做匀速直线运动，而甲中P物体不受外力，故甲中P没有相对于Q的运动趋势，故甲中P不受摩擦力；乙中P也是平衡状态，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势，故Q对P有向上摩擦力，故P受与F方向相同的摩擦力，故A错误，B正确； C、如果甲中P做匀加速直线运动，则甲中P有相对于向Q右运动的趋势，故甲中P受摩擦力方向向左，方向与F方向相同；乙中P也是做加速运动，但P的重力使P有一沿斜面下滑的趋势，故Q对P有向上摩擦力，故P受与F方向相同的摩擦力，故C正确，D错误 点睛：静摩擦力的有无及方向判断是摩擦力中的重点，一般是根据共点力的平衡或牛顿第二定律进行分析，必要时可以采用假设法 10、CD 【解析】A．某同学用力没有搬动重物是因为重物合外力为零，重物具有惯性，保持静止状态，并不是牛顿第二定律的特殊情况，故A错误； B．该同学对重物的作用力与重物对该同学的作用力是相互作用力，大小相等，方向相反，故B错误； C．当开始时重物静止在地面重物所受水平面的支持力大小等于重物的重力；当某同学用力向上搬时，有 故可知重物所受水平面的支持力变小，故C正确； D．因为物体始终保持静止状态，合外力始终为零，故D正确。 故选CD。 11、BD 【解析】A．木板所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为： f=μmg=0.1×0.5×10N=0.5N 方向向右，选项A错误； B．由牛顿第二定律，对滑块有： μmg=ma 得： a=μg=1m/s2 以木板为研究对象，根据牛顿第二定律有： μmg=Ma′ 可得出木板的加速度为： a′=0.5m/s2 选项B正确； C．设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v，则满足： 对滑块： v=v0-at 对长木板： v=a′t 由以上两式得： t=2s v=1m/s 选项C错误； D．木板和滑块保持相对静止前滑块运动的位移为 选项D正确； 故选BD。 12、BD 【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大； 对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加．故本题选BD 二．填空题(每小题6分，共18分) 13、 (1) 3000N；(2) ；(3) 【解析】(1)视楔形物体、轻质硬杆和物体为整体，在竖直方向受重力和支持力，根据平衡条件则有： 即系统静止时地面对斜面的支持力3000N (2)设斜面对滑轮的作用力大小为，对硬杆进行受力分析，由受力平衡可得： 解得斜面对滑轮的作用力的大小为： 故由作用力和反作用力等大反向可得：滑轮对楔形物体作用力垂直斜面向下，大小为；楔形物体受滑轮对楔形物体垂直斜面向下的作用力、重力、地面支持力和水平推力作用，故由受力平衡可得： (3) 以轻质硬杆为对象，根据牛顿第二定律则有： 解得： 即楔形物体对滑轮的作用力 14、 ①.（1）A ②.（2）摩擦力平衡过度 ③.（3） 【解析】（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，故D错误；故选A； （2）由图可知当F=0时加速度不为零，可知原因是平衡摩擦力过度，木板一端抬的过高； （3）因a=F，可知a-关系是线性关系，则为了直观地判断a与M的数量关系，应作a-图象 15、 ①.13.00 ②.100 【解析】[1]毫米刻度尺的最小刻度为1mm，需估读到0.1mm，则读数为13.00cm； [2] 300g的钩码的重力为： 弹簧的伸长量为： 对钩码由二力平衡可得： 解得： 三．计算题(22分) 16、 (1)50m；(2)17.5s 【解析】(1)设经时间t两车速度相等 解得 设此时两车的距离为，则 解得 (2)设共速后乙车经时间t1停下 解得 此时两车相距，则有 解得 乙车停止运动后，甲车再运动时间t2后二者相遇 从开始运动到两车相遇共用时间 17、（1）5.2s；（2）255J； 【解析】（1）小物体加速过程，根据牛顿第二定律有 μmgcos θ-mgsin θ=ma 则得物体上升的加速度为 a=g=2.5 m/s2 当小物体的速度增加到v=1 m/s时，通过的位移是 由v=at得 由于μmgcos θ＞mgsin θ，所以物体与传送带同速一起匀速运动，位移为 x2=L-x1=5m-0.2m=4.8m 即小物体将以v=1 m/s的速度完成4.8 m的路程用时为 故总时间为 t=t1+t2=5.2s （2）由功能关系得：传送带对小物体做的功为 W=△Ep+△Ek=mgLsin θ+mv2 代入数据解得 W=255 J 学科网（北京）股份有限公司 $