广西河池市环江毛南族自治县2023-2024学年高一第一学期期末物理试题

**基本信息** 以交通事故刹车线分析、汽车刹车实验等真实情境为载体，覆盖共点力合成、匀变速运动、牛顿定律等核心知识，通过实验探究（如加速度与合外力关系）和多过程问题（如弹簧与小球相互作用）考查科学推理与模型建构能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/60|共点力合成、牛顿定律、平抛运动|结合网球撞击（牛顿第三定律）、半球拉绳（动态平衡）等情境，设置单选与多选梯度| |填空题|3/18|实验操作与数据处理|聚焦“验证力的平行四边形定则”等探究，考查平衡摩擦力、逐差法等细节| |计算题|2/22|受力分析与运动学综合|第17题分加速度、速度、距离三问，逐步深化牛顿定律与运动公式应用|

2023-2024学年河池市环江毛南族自治县高一物理第一学期期末试题 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，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、一物体受到大小分别为3 N和4 N两个共点力的作用，则它们的合力（　　） A.可能为3 N B.一定为5 N C.一定为7 N D.可能为8 N 2、在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹，在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车刹车时的加速度大小为，则汽车开始刹车时的速度为（） A.7m/s B.10m/s C.20m/s D.14m/s 3、在汽车的刹车实验中，实验员利用秒表计时。汽车原本在平直测试跑道上以25m/s的速度匀速行驶，某时刻驾驶汽车的实验员在按下秒表的同时开始刹车，刹车时汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2，则从开始计时，到秒表显示为6s时，汽车的位移为（） A.62.5m B.60m C.57.5m D.55m 4、如图所示用网球拍打击飞过来的网球时，球拍打击网球的力的大小（ ） A.大于球撞击球拍的力 B.等于球撞击球拍的力 C.小于球撞击球拍的力 D.比球撞击球拍的力稍晚产生 5、一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a—t图象如图所示．下列v—t图象中，可能正确描述此物体运动的是 A. B. C. D. 6、下列关于牛顿三大定律的说法中正确的是（　　） A.惯性定律说明了力是维持物体运动状态的原因 B.作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上 C.如果物体所受合外力不等于零，则物体的速度一定也不等于零 D.如果一个物体受到两个力的作用，那么这两个力一定都会产生加速度 7、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物，如图所示，B端固定，OB始终保持水平，A端水平向左移动一小段距离的过程中，下面说法正确的是（　　） A.OA 绳拉力减少 B.OA 绳拉力增大 C.OC 绳拉力不变 D.OB 绳拉力增大 8、如图所示，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球划出一条弧线飞到小桶的前方．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为 （ ） A.抛出点高度不变，增大初速度 B.抛出点高度不变，减小初速度 C.初速度大小不变，降低抛出点高度 D.初速度大小不变，增大抛出点高度 9、如图所示，光滑半球固定在水平面上，球心O的正上方O′处固定一光滑的定滑轮，细线的一端拴小球A，另一端绕过定滑轮，现用一外力拉细线，将小球从图中位置缓慢拉至B点，在此过程中，小球A对光滑半球的压力N、对细线的拉力F的大小变化情况是（） A.小球A对光滑半球的压力N大小不变 B.小球A对光滑半球的压力N变小 C.小球A对细线的拉力F大小不变 D.小球A对细线的拉力F变小 10、如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是( ) A.接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零 B.接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零 C.接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D.接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 11、如图所示,用滑轮将质量为m1、m2的两个物体悬挂起来,忽略滑轮和绳子的重力及一切摩擦,整个系统处于平衡状态,以下选项正确的是 ( ) A = B.＜ C.若质量m1增加一些,整个装置可能达到新的平衡 D.若使左边的滑轮往左移动一小段距离,整个装置有可能达到新的平衡，并且细绳与竖直方向的夹角不变 12、如图所示，质量为m的物体用轻绳AC悬挂于天花板上，在轻绳上某一点O施加一个水平外力F使物体静止，若保持OA绳与水平面间的夹角为θ不变，将力F从水平方向在竖直平面内逆时针缓慢旋转90°，则下列关于轻绳AO所受的拉力T和外力F的大小的判断，正确的是（　　） A.T一直变小 B.T一直变大 C.F先变小后变大 D.F先变大后变小 二．填空题(每小题6分，共18分) 13、某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验，采用的实验装置如图1所示 本实验首先要平衡摩擦力，其目的是______ A.为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力 B.为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力 C.为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力 本实验______填“需要”或“不需要”钩码的质量远小于小车的质量 该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，在纸带上每连续5个间隔取一个计数点，相邻两个计数点之间的距离如图2所示，打点计时器的频率，则小车的平均加速度为______结果保留3位有效数字 实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图象，可能是下图中的图线______ 14、在“探究共点力合成的规律”实验中，用两个弹簧秤分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使它伸长到某一位置O点，为了确定两个分力的大小和方向，这一步操作中： 必须记录的是______ A.橡皮筋固定端的位置 B.描下O点位置和两条细绳套的方向 C.橡皮筋伸长后的总长度 D.两个弹簧秤的读数 做实验时，根据测量结果在白纸上画出如图所示的示意图，其中O为橡皮筋与细绳的结点，图中的和的合力的理论值是______；和的合力的实际测量值是______ 若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角，则______选填“能”或“不能”用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由______ 15、在做完“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，其中正确的是_________和_________。（填序号字母） A.用弹簧测力计拉橡皮条时，必须使弹簧测力计的弹簧与木板平面平行 B.用两只弹簧测力计拉橡皮条时，必须使两细绳套间的夹角为 C.用两只弹簧测力计拉时合力的图示F和用一只弹簧测力计拉时拉力的图示F'虽不完全重合，但在误差允许范围内仍可以说明“力的平行四边形定则”成立 D.若用两只弹簧测力计拉时，拉力F1、F2方向不变，大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小必增加1N 三．计算题(22分) 16、（12分）如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物，已知AB杆的左端用铰链固定，α＝30°.悬挂的重物质量m=10kg，重力加速度g取10m/s2求：对绳AC的拉力，对杆AB 的压力 17、（10分）如图所示，光滑水平面AB与光滑斜面BC通过一小段光滑的圆弧轨道平滑连接，斜面的倾角θ=30°。质量m=2kg的物块在水平向右的恒力F=4N的作用下，从A点由静止开始运动，经2s到达B点，重力加速度g=10m/s2，求： (1)物体在光滑水平面AB上的加速度大小； (2)物体到达B点时的速度大小； (3)物体到达B点时撤去F，物体沿光滑斜面向上运动，最远能到达C点，则BC的距离为多大? 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、A 【解析】3 N和4 N两个共点力的合力的最大值为7N，最小值为1N，则合力可能为3N，不一定为5N，也不一定为7N，也不可能是8N。 故选A。 2、D 【解析】刹车过程中满足 v2=2as 代入数据解得 故ABC错误，D正确。 故选D。 3、A 【解析】设汽车从开始刹车到减速到零所需要时间为t1，则： 即汽车5s就停下来了，从开始计时，到秒表显示为6s时，汽车运动的位移 故A正确，BCD错误。 4、B 【解析】用网球拍打击飞过来的网球过程中，网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得知，两个力是同时产生的，大小相等，方向相反，故B正确，A、C、D错误； 故选B 【点睛】用网球拍打击飞过来的网球过程中，根据牛顿第三定律分析网球拍打击网球的力与球撞击球拍的力的关系 5、D 【解析】由a—t图象知，0～0.5T时间内的加速度与T～2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等，正负不同，可得D正确，ABC错误 6、D 【解析】A．惯性定律即牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因，A错误； B．根据牛顿第三定律可知，作用力与反作用力一定大小相等、方向相反、作用在不同物体上，B错误； C．如果物体所受的合外力不等于零，则加速度不为零，速度可以等于零，C错误； D．根据力的效果的独立性可知，如果一个物体受到两个力的作用，那么这两个力都会使物体产生加速度，D正确。 故选D。 7、BCD 【解析】以结点0为研究对象受力分析，然后将OC的拉力进行分解，A左移则OA逆时针转动，根据图解法判断大小的变化. 【详解】OC 绳拉力等于重力，不变；将OC的拉力进行分解，如图所示： A左移则OA逆时针转动，由图可以看出OA和OB绳子拉力都是一直变大．故选BCD 8、BC 【解析】设小球抛出速度为，抛出点离桶的高度为，水平位移为，则： 竖直方向：运动时间，水平位移： A、B根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移，抛出点高度不变，就需要减小初速度，B正确A错误 C、D根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移，初速度不变，需要降低抛出高度，C正确D错误 9、AD 【解析】AB．受力分析如下： 由图可知：因为小球所受合力为零，故小球所受重力mg、半球对小球的弹力和绳对小球A的拉力可以构成一个闭合的三角形，如图可知，三个力构成的三角形与图中由绳、顶点高度及半球半径AO构成的三角形始终相似，故有：  ； 可得： 由于小球在上拉过程中，和AO的长度不变，由于重力不变，所以根据相似比可以得出：半球对小球A的支持力不变。根据牛顿第三定律，小球A对光滑半球的压力N大小不变，故A正确，B错误； CD．由以上分析： 由于小球在上拉的过程中，的长度不变，减小，由于重力不变，所以根据相似比可以得出：小球A对细线的拉力变小。根据牛顿第三定律，小球A对细线的拉力F变小，故C错误，D正确。 故选AD。 10、BD 【解析】从小球下落到与弹簧接触开始，一直到小球速度为零的过程中，小球受竖直向下的重力和弹簧对小球竖直向上的弹力 开始时弹簧的弹力小于重力，小球受到的合力向下，加速度向下，速度也向下，做加速运动；随着弹簧压缩量的增大，弹簧弹力增大，合力越来越小，加速度越来越小，做加速度减小的加速运动 当弹簧弹力等于小球重力时，合力为零，加速度为零，速度达到最大值 之后弹簧弹力大于小球重力，合力向上，加速度向上，速度向下，做减速运动；随着弹簧压缩量的增大，弹簧弹力增大，合力越来越大，加速度越来越大，做加速度增大的减速运动直至速度为零到达压缩最大之处 综上，BD项正确 11、CD 【解析】对m1分析可知绳子的拉力大小；对右边滑轮分析，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系 【详解】对m1分析可知，m1受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m1g；对滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m2的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角相等； 由以上可知，两端绳子的拉力等于m1g，而它们的合力等于m2g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知2m1g＞m2g，故m1＞m2，故A B错误；故若质量m1增加一些，绳子的拉力增大，增大拉m2的绳子的夹角，整个装置可能达到新的平衡；故C正确；假设绳子ABC水平，细线的拉力无穷大，不可能平衡；故若使左边的滑轮向左移动一小段距离，整个系统仍能达到新的平衡；因绳的拉力不变，重物的重力不变，则绳与竖直方向的夹角不变，故D正确；故选CD 【点睛】本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论 12、AC 【解析】点O受到三个拉力而处于平衡状态，其中向下的拉力的大小和方向均不变，OA的拉力方向不变，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示： 从图解法可以看出，OA的拉力T不断减小，拉力F先减小后增加，当拉力F与OA垂直时F最小，故AC正确，BD错误。 故选AC。 二．填空题(每小题6分，共18分) 13、 ①.B ②.不需要 ③.0.999 ④.C 【解析】(1)探究小车的加速度与合外力的关系，小车所受的合外力等于细线的拉力，需要平衡摩擦力； (2)使用力传感器可以直接测量力的大小，不需要使钩码的质量远小于小车的质量； (3)根据逐差法求解小车的加速度； (4)如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况. 【详解】(1)为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力，需要用小车的重力分力与摩擦力相平衡，故B正确；故选B. (2)使用传感器可以直接测量拉力的大小，不需要钩码的质量远小于小车的质量，故选不需要； (3)频率为：f=50Hz，则周期为：T=0.02s，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为：t=5T=0.1s；根据逐差法可知小车的加速度为：. (4)若没有平衡摩擦力，则当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，所以可能是图中的图线C. 【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及实验需注意的事项，掌握平衡摩擦力的方法，注意不能将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上．研究三个物理量之间的关系，需采用控制变量法，先控制一个物理量不变，研究另外两个物理量之间的关系．注意研究a与m的关系时，若作a-m图线，图线是曲线，无法得出a与m的关系 14、 ①.BD ②. ③. ④.不能 ⑤.因为这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程 【解析】解：该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向，故A、C错误，B、D正确 与合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F是与合成的理论值，是与合成的实际测量值； 若两个弹簧秤的读数分为3N、4N，且两弹簧秤拉力方向的夹角为直角时合力为5N，当为锐角时合力将大于5N，故不能用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力 15、 ①.A ②.C 【解析】[1][2]A．保证拉力方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，故A正确； B．用两只弹簧秤拉橡皮条时，之间的夹角不一定要等于，故B错误； C．由于实验总存在误差，用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时图示不完全重合，只要在误差允许范围内，就可以说明“力的平行四边形定则”成立，故C正确； D．若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，根据平行四边形定则知，合力的方向可能改变，大于不一定增加1N，故D错误。 故选AC。 三．计算题(22分) 16、 【解析】对结点A受力分析，根据共点力的平衡，由几何关系可求出杆对结点的力FN与AC绳子的拉力FT 【详解】对结点受力分析，杆对结点的力FN与AC绳子的拉力FT的合力一定与重力大小相等方向相反；如图所示： 由几何关系可知： 17、（1）2m/s2；（2）4m/s；（3）1.6m 【解析】（1）由牛顿第二定律得： F=ma 解得： a=2m/s2 （2）由速度公式得： vB=at=2×2m/s=4m/s （3）设物体沿斜面向上运动的加速度大小为a′， 由牛顿第二定律得： 由速度位移的关系式得BC的距离： 学科网（北京）股份有限公司 $