2023-2024学年广东省佛山市普通高中高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.杭州亚运会的铁饼赛场中使用机器狗运输铁饼。当铁饼落地后，场边待命的机器狗奔跑到铁饼处，由工作人员将铁饼固定在机器狗背部的卡槽中，再将铁饼运输回到起点处，每次往返约，用时，下列说法正确的是( )
A. 以卡槽为参照物，在运输过程中铁饼处于静止状态
B. 在研究机器狗奔跑的动作姿态时，可将机器狗视为质点
C. 机器狗每次往返运输铁饼的位移约为
D. 机器狗从出发到返回起点的过程中平均速度约为
2.金秋十月，各高中学校如火如荼的开展了体育艺术节，下列有关赛场中的分析正确的是( )
A. 田径赛场中，平均速度最大的选手将获得冠军
B. 铅球比赛中，铅球离手后运动至最高点时加速度为零
C. 羽毛球比赛中，羽毛球在空中飞行过程只受重力作用
D. 跳高比赛中，运动员跃过杆的瞬间处于完全失重状态
3.刹车距离是交通部门在进行车辆检验时最重要的指标之一，在某次测试中，汽车以的速度开始刹车，刹车距离是，假设汽车在刹车过程中加速度大小不变，若汽车以的速度开始刹车，则刹车距离为( )
A. B. C. D.
4.在某次马拉松比赛中，甲、乙两位运动员在某段直线赛道上的位移时间图像如图所示，其中时间内两图线平行，以下说法正确的是( )
A. 时刻，甲、乙两位运动员在同一位置
B. 时刻，甲、乙两位运动员相距
C. 时间内，运动员甲的位移大于运动员乙的位移
D. 时刻，运动员甲的速度大于运动员乙的速度
5.年月日，在“天宫课堂第四讲”中宇航员演示完全失重状态下两个质量不等的钢球的碰撞实验：给小钢球一个向左的初速度，使其与静止的大钢球碰撞，碰后大钢球向左运动，小钢球反弹，两球的运动始终在同一直线上，以下分析正确的是( )
A. 小钢球碰撞前后的速度变化量方向向左
B. 大钢球受到弹力是由于小钢球发生弹性形变而产生的
C. 在两球碰撞的短时间内，两球的加速度大小始终相等
D. 小钢球受到的弹力方向沿两球心连线方向，且与初速度方向相同
6.某同学用手拉车在水平路面上搬运两包书，简化图如图所示，小车在拉力作用下向左做匀加速直线运动，两包书和质量相同，、之间始终未发生相对滑动，且相对拉车静止，以下说法正确的是( )
A. 所受的合力比所受的合力大
B. 受到的摩擦力大小与小车的速度大小成正比
C. 受到的摩擦力的方向水平向右
D. 与拉车之间的摩擦力是与之间摩擦力的倍
7.杆秤是延续千年的华夏国粹，如图所示，三根轻绳与秤盘的捆绑点、、将秤盘三等分，捆绑点到结点的长度均为，秤盘的直径为，质量为，重力加速度取。某次称量药材时，保持杆秤静止，称得盘中药材的质量为，则此时每根绳子的拉力大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列关于物理实验方法与思想的理解，正确的是( )
A. 图中，用小球穿过光电门过程的平均速度代替小球球心到光电门时的瞬时速度
B. 图中，伽利略通过直接测定瞬时速度验证了小球沿斜面下滑做匀变速直线运动
C. 图中，按压玻璃瓶使液体在细管中上升，管内径越小，液体的高度变化越明显
D. 图中，通过使结点的位置前后一致来保证力的作用效果相同
9.某钢材厂在生产时，用电子吊秤将一钢圈吊起，钢圈处于静止状态时吊秤的示数为，随后吊秤开始竖直向上运动，一段时间内吊秤的示数如图所示，取竖直向上为正方向，则该段时间内钢圈运动的图像和图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10.工人开动叉车将货物运输到货架上的过程如图所示，
过程：货叉先从静止开始匀加速向上，再匀减速抬升至静止；
过程：货叉先从静止开始水平向左匀加速推进，再水平向左匀减速推进至静止，货叉底部水平，关于以上过程说法正确的是( )
A. 在过程中，货物所受支持力始终与货物的重力大小相等
B. 在过程中，货物所受摩擦力的方向一直不变
C. 在过程的加速阶段，货叉对货物的支持力与货物对货叉的压力大小相等
D. 在过程的减速阶段，货物有相对货叉向左运动的趋势
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图是某兴趣小组研究匀变速直线运动的实验装置，实验时，用手机录制一钢球沿着倾斜槽由静止开始运动的一段视频，把视频文件导入计算机并利用视频播放器中的“逐帧播放”功能，每帧截取一张图片，按拍摄先后顺序合并成一张“频闪”照片，如图所示，已知手机拍摄帧率为即每秒拍摄张照片，小球各个位置对应刻度尺的读数如下表所示，各标记点的坐标分别用、、、、、和表示：
标记点
刻度尺读数
相邻两标记点之间的时间 ______；
小球在标记点时的大小为______结果保留三位有效数字；
小球运动过程的加速度表达式为 ______请用题给符号表示。
12.某实验兴趣小组为了测量物体间的动摩擦因数，设计了如下实验：
如图甲，将轻弹簧竖直悬挂，用刻度尺测出弹簧自由悬挂时的长度；
如图乙，在弹簧的下端悬挂小木块，用刻度尺测出稳定时弹簧的长度 ______；
将一长木板平放在水平面上，小木块放置于木板上，如图丙，将弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端拴接小木块，使弹簧水平，用力向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块静止后，测出此时弹簧的长度。若认为弹簧的原长仍为，则此时弹簧的伸长量 ______；
根据上面的操作，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数 ______结果保留两位有效数字；
若考虑弹簧自身重力，上述计算得到的弹簧伸长量将______填“偏大”或“偏小”，动摩擦因数的测量值将______填“偏大”或“偏小”；
请你提出一个可以消除弹簧自身重力影响的实验方案：______。
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
13.用速度仪研究跳伞运动员在跳伞过程中速度的变化情况，在某次测试中，根据仪器采集的数据绘制如图所示图像。将运动员跳伞过程简化为竖直方向上的直线运动，运动员和跳伞装备总质量为，重力加速度为。
描述运动员在、，两段时间内，加速度大小的变化情况；
请分析在时间内，运动员含跳伞装备所受空气阻力大小的变化情况。
14.不少餐厅利用机器人传菜，厨师将菜品放置在机器人上后按桌号，机器人就能自动将菜品送达相应客人处。已知某餐厅机器人匀加速和匀减速运动的加速度大小均为，最大速度为。
机器人从厨房取餐处点取餐后开始匀加速直线运动，达到某一速度后立即匀减速直线运动，到送餐处点时速度恰好为，、间的距离，求的大小。
机器人从点开始匀加速直线运动，之后以保持匀速直线运动一段时间，再匀减速直线运动，到点时速度恰好为，、间的距离，求机器人从运动至所需时间。
15.如图所示，一倾角、长度的斜面底端与光滑平台平滑相连，平台末端紧挨着一质量、长度的长木板，长木板的上表面与平台等高。一个质量的小滑块在斜面顶端由静止开始下滑，到达斜面底端的速度大小为，已知小滑块与长木板之间的动摩擦因数，水平地面光滑，重力加速度，，，求：
小滑块与斜面的动摩擦因数；
小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间；
为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的恒力，求的取值范围。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、运输过程中铁饼与卡槽相对静止，则以卡槽为参照物，在运输过程中铁饼处于静止状态，故A正确；
B、在研究机器狗奔跑的动作姿态时，机器狗的动作不能忽略，不能将机器狗看作质点，故B错误；
C、机器狗每次往返运输铁饼过程中，初末位置相同，则位移为零，故C错误；
D、机器狗从出发到返回起点的过程中位移为零，平均速度是位移与时间的比值，则平均速度为零，故D错误；
故选：。
描述物体的运动情况时，是相对选择的参考物来描述的；当物体的大小和形状对研究的问题没有影响时可以看作质点；位移是由初位置指向末位置的有向线段；平均速度是位移与时间的比值。
本题考查参考系、质点、位移和平均速度，较简单，解题关键是理解各物理量的含义。
2.【答案】
【解析】解：、田径赛场中，为路程，则应是平均速率最大的选手用时最短将获得冠军，故A错误；
B、铅球比赛中，铅球离手后运动至最高点时瞬时速度为零，而加速度为重力加速度不为零，故B错误；
C、羽毛球比赛中，羽毛球在空中飞行过程受重力作用和不能忽略的空气阻力作用，故C错误；
D、跳高比赛中，运动员跃过杆的瞬间只受重力，加速度向下为重力加速度，则处于完全失重状，故D正确。
故选：。
平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值；分析铅球的受力，根据牛顿第二定律确定加速度；在地球表面，由于受到地球的吸引，而受到重力，同时还受到空气的阻力，从而即可求解；加速度向下为则处于完全失重状态。
本题主要考查了平均速度、加速度、受力分析和超失重问题的应用，难度一般，基础题。
3.【答案】
【解析】解：设汽车刹车时的加速度为，根据速度与位移的关系式，可得
当初速度为时，刹车距离为，当初速度时，刹车距离为，汽车在刹车过程中加速度大小不变，停下来时的末速度都是零，可得
代入数据可得
故ABD错误，C正确。
故选：。
根据速度位移公式计算即可。
注意在计算的过程中汽车的加速度是保持不变的，基础题。
4.【答案】
【解析】解：、位移时间图像纵轴标表示位移，由图可知，时刻和时刻，甲、乙两位运动员相距，故A错误，B正确；
C、时间内，由图知，运动员乙的位置变化大，运动员乙的位移大于运动员甲的位移，故C错误；
D、位移时间图像斜率表示速度，时刻，运动员乙速度大于运动员甲的速度，故D错误。
故选：。
位移时间图像纵轴标表示位移，图像斜率表示速度。
本题考查位移时间图像，解题关键是图像斜率表示速度，纵轴中位置的变化表示位移。
5.【答案】
【解析】解：规定向左的方向为正方向，给小钢球一个向左的初速度，设为，碰后小钢球反弹，向右运动，速度设为，则小钢球碰撞前后的速度变化量为
方向向右，故A错误；
B.根据弹力的定义知，大钢球受到弹力是由于小钢球发生弹性形变而产生的，故B正确；
C.两球碰撞时的相互作用力相等，两球质量不等，根据
知碰撞瞬间，在两球碰撞的短时间内，两球的加速度大小始终不相等，故C错误；
D.根据动量定理知，小钢球受到的弹力方向沿两球心连线方向向右，且与初速度方向相反，故D错误。
故选：。
根据末速度减初速度得到速度的变化量；弹力的产生是因为施力物体发生形变产生的；根据牛顿第二定律比较加速度大小，根据动量定理确定小钢球受弹力的方向。
知道弹力产生的条件以及动量定理是解题的基础。
6.【答案】
【解析】解：根据题意可知两书加速度相同，且质量相同，根据牛顿第二定律可知，合力相同，故A错误；
B.受到的摩擦力等于合外力，根据牛顿第二定律可知，摩擦力与小车的加速度大小成正比与速度无关，故B错误；
C.向左加速，水平方向只受摩擦力，则摩擦力向左，故C错误；
D.对和整体，与拉车之间的摩擦力，对，与之间摩擦力，故D正确。
故选：。
根据牛顿第二定律，结合质量和加速度，可得到合力情况；根据牛顿第二定律，可知摩擦力和加速度的关系，与速度无关；向左加速，受到摩擦力向左；利用整体法可求出摩擦力大小。
学生在解决本题时，应注意整体法和隔离法的应用。
7.【答案】
【解析】解：设轻绳与水平方向的夹角为，由几何关系得：
则
对中药材和秤盘整体受力分析，受三根绳子拉力以及重力，受力平衡，将拉力分解到竖直方向和水平方向，如图：
根据对称性及由平衡条件得：
其中
代入数据解得：
故C正确，ABD错误；
故选：。
根据几何关系求解轻绳与水平方向的夹角，对中药材和秤盘整体受力分析，将绳上的拉力分解到水平方向和竖直方向，根据竖直方向受力平衡求解绳上的拉力。
本题考查共点力平衡，解题关键是会分析空间中的受力平衡问题。
8.【答案】
【解析】解：、图中、用小球穿过光电门过程的时间很短，可近似用平均速度代替小球球心到光电门时的瞬时速度，故A正确；
B、图中，伽利略通过先测位移再通过数学推导的办法间接测定瞬时速度，验证了小球沿斜面下滑做匀变速直线运动，故B错误；
C、图中，按压玻璃瓶使液体在细管中上升，管内径越小，液体的高度变化越明显，故C正确；
D、图中，通过使结点的位置前后一致来保证力的作用效果相同，故D正确；
故选：。
利用物理学方法来分析各实验中的原理。
本题考查了物理学方法，题目较基础。
9.【答案】
【解析】解：在内向上做匀加速运动
则，解得
在内向上做匀速运动，加速度为
在内向上做匀减速运动
则，解得
与加速阶段的加速度相同，所以末速度为零，故AD正确，BC错误；
故选：。
根据牛顿第二定律可求出加速和减速过程的加速度，从而得出和图像。
学生在解答本题时，应注意能够利用牛顿第二定律，根据受力求解加速度。
10.【答案】
【解析】解：在过程中，货物随货叉从静止开始做匀加速向上运动时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，货物所受支持力大于货物的重力大小，货物做匀减速运动上升至静止，加速度方向竖直向下，货物所受支持力小于货物的重力大小，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力方向相同，在过程中，货物与货叉从静止开始水平向左做匀加速运动时，加速度与速度方向相同，因此货物受到摩擦力方向向左，货物水平向左做匀减速运动至静止，加速度与速度方向相反，因此货物受到摩擦力方向向右，故B错误；
C.根据牛顿第三定律可知，货叉对货物的支持力与货物对货叉的压力大小相等，故C正确；
D.在过程的减速阶段，摩擦力方向与相对运动趋势相反，货物由于惯性，会继续向左运动，因此货物有相对货叉向左运动的趋势，货物受到向右的摩擦力，故D正确。
故选：。
过程中，加速和减速过程都有加速度，所以货物的支持力始终不等于重力；货物与货叉从静止开始水平向左做匀加速运动时，摩擦力向左，货物水平向左做匀减速运动至静止，摩擦力方向向右；根据牛顿第三定律，货叉对货物的支持力与货物对货叉的压力大小相等；减速阶段，摩擦力与相对运动趋势相反，所以货物受到的摩擦力向右，可知货物有相对货叉的运动趋势方向。
学生在解答本题时，应注意根据能够根据运动状态分析受力，根据受力分析运动状态。
11.【答案】
【解析】解：相邻两标记点之间的时间
小球在点的速度为，保留三位有效数字，则。
小球运动过程的加速度可以通过相邻相等时间间隔内的位移差计算得到，
故答案为：；；。
根据每帧记录一次，以及一秒拍摄帧可计算出两个点位之间的时间间隔；
小球在标记点时的速度大小可以通过和两个标记点之间的距离除以时间计算得到；
根据逐差法求加速度。
本题主要考查了毫米刻度尺的读数，考查了根据纸带求瞬时速度和加速度的方法，基础题。
12.【答案】 偏小 偏小 测量弹簧原长时，将弹簧水平放置测量，不要悬挂测量
【解析】解：刻度尺的分度值为，刻度尺的读数为，即用刻度尺测出稳定时弹簧的长度；
弹簧的伸长量为；
根据平衡条件可得小木块的重力为，用力向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，则有，可以得出小木块与长木板间的动摩擦因数为；
若考虑弹簧自身重力，水平测量时弹簧的原长将变小，弹簧的伸长量将变大，因此上述计算得到的弹簧伸长量将偏小，动摩擦因数的测量值将偏小；
测量弹簧原长时，将弹簧水平放置测量，不要悬挂测量。
故答案为：偏小；偏小测量弹簧原长时，将弹簧水平放置测量，不要悬挂测量。
根据刻度尺读数规则读取弹簧长度；
根据弹簧长度与原长求解弹簧伸长量；
根据平衡知识求得小木块的重力，再求得摩擦力，根据、求解摩擦因数；
根据实验原理分析误差并提出消除误差方法。
本题主要考查“测量物体间的动摩擦因数”的实验，根据结合实验原理解答。
13.【答案】解：图像斜率表示加速度，由图可知时间内，加速度竖直向下，大小减小；时间内，加速度竖直向上，大小减小
时间内，根据牛顿第二定律
得到
时间内，加速度竖直向上，大小减小，则阻力减小。
答：时间内，加速度竖直向下，大小减小；时间内，加速度竖直向上，大小减小。
时间内，阻力减小。
【解析】根据图像斜率表示加速度可得到，不同时间段内加速度方向和大小；
根据牛顿第二定律，得出加速度表达式，根据加速度情况推导阻力情况。
学生在解答本题时，应注意图像斜率表示加速度。
14.【答案】解：加速过程位移大小
减速过程位移大小
根据题意
联立解得
加速和减速过程位移大小均为
代入数据解得
所用时间均为
代入数据解得
则匀速过程位移大小为
代入数据解得
用时
代入数据解得
则从运动至总用时
。
答：的大小为；
机器人从运动至所需时间为。
【解析】机器人在匀加速直线运动与匀减速直线运动过程中的速度变化量相同，且加速度大小相同，可用速度与位移公式分别表示对应过程的位移大小，两段位移总和为，进而联立解得速度大小；
可利用位移与时间公式、速度与位移公式计算总时间。
本题考查了速度与位移公式、位移与时间公式的应用。
15.【答案】解：根据速度与位移的关系式，可得小滑块在斜面上运动的加速度为，解得
根据牛顿第二定律，有
解得
小滑块在长木板上滑动过程中，加速度大小为，解得
木板的加速度大小为，解得
设滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间为，由题意有，解得
小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间为，根据位移关系可得
代入数据整理得
解得，舍去
小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间为
为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的最小恒力，此时长木板的加速度为，小滑块恰好滑到长木板右端与长木板速度相同经过的时间为，根据位移关系和速度关系，可得
联立解得
对长木板，根据牛顿第二定律，得
解得
为了使小滑块不离开长木板，在小滑块滑上长木板的同时给长木板施加一个水平向右的恒力，的取值范围为
答：小滑块与斜面的动摩擦因数为；
小滑块从滑上长木板到离开长木板的时间为；
的取值范围要满足。
【解析】根据牛顿第二定律可求出动摩擦因数大小；
根据牛顿第二定律结合运动学公式可求出时间；
根据运动学公式可求出加速度，结合牛顿第二定律可求出力的范围。
学生在解答本题时，应注意积累板块模型，将受力和运动进行结合，灵活运用牛顿第二定律。
第1页，共1页
