湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题(含答案)

这是一份湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2023-2024学年高一上学期期中考试物理试题(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列关于自由落体运动叙述符合史实且与现代物理观念相符合的是( )
A.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与质量无关
B.伽利略用实验直接验证了小球沿斜面滚下的速度与时间成正比
C.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
D.伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
2、关于地球重力加速度g和物体的重心，下列说法正确的是( )
A.任何有规则形状的物体，它的重心就在几何中心上
B.从效果上看，重心是物体各部分所受重力的等效作用点
C.在地球两极处的g值小于在赤道处的g值
D.重心一定在物体上
3、a、b为两个质量不同的木块，叠放于水平桌面上，水平向右的恒力F作用于木块a，两木块以共同速度v沿水平桌面匀速向右移动，如图所示。则在运动过程中( )
A.b作用于a的静摩擦力为零
B.b作用于a的静摩擦力大小为，方向水平向左
C.桌面作用于b的滑动摩拟力大小为，方向水平向左
D.b作用于桌面的滑动摩擦力大小为F，方向水平向右
4、质点做初速度为2m/s，加速度为的匀加速直线运动，关于该质点的运动，以下说法正确的是( )
A.任意1s内的速度增量都是2m/s
B.第2s内的位移是6m
C.任意相邻1s内的位移差都是4m
D.第3s内的平均速度是8m/s
5、某同学从一塔顶上每隔0.8s由静止释放一个小球，当刚释放第7个小球时，第1个小球恰好落地。不计空气阻力，重力加速度g取，则下列说法中正确的是( )
A.小球落地时的速度大小为56m/s
B.第1个小球落地时，第6个小球下落的距离为3.2m
C.第1个小球落地时，第2个小球与第3个小球的间距为16m
D.第1个小球落地前瞬间，第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为5:2:1
6、如图所示，用细绳悬挂重物于O点，OB绳固定在墙B点，在水平绳OA的A端施加水平向左的拉力，物体处于静止状态。现将拉力沿顺时针方向缓慢旋转到竖直方向，旋转过程中保持O点不动，则在OA绳缓慢旋转过程中，下列判断正确的是( )
A.绳OB上的拉力一直减小，绳OA上的拉力先减小后增大
B.绳OB上的拉力一直减小，绳OA上的拉力一直减小
C.绳OB上的拉力一直增大，绳OA上的拉力先增大后减小
D.绳OB上的拉力一直增大，绳OA上的拉力一直增大
二、多选题
7、下列几组共点力中，合力可能等于零的是( )
A.3N，4N，6NB.1N，2N，4NC.2N，4N，6ND.5N，5N，11N
8、手机地图导航越来越多的被人们使用。某位同学坐轿车从湖南师大附中到长沙火车南站，乘坐高铁回家，如图所示为手机导航截屏画面，手机地图提供了三种驾车路线规划方案及相对应的数据，下列说法正确的是( )
A.图中显示“37分钟”指的是时间间隔
B.图中显示“24公里”指的是位移
C.三条路线规划方案的平均速率相等
D.三条路线规划第二方案的平均速度最大
9、跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下，运动员竖直向下运动，其图象如图所示，下列说法正确的是( )
A.10s末运动员的速度方向改变
B.从15s末开始运动员匀速下降
C.运动员在打开降落伞前后瞬间加速度减小
D.10~15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动
10、两根完全相同的轻弹簧的原长均为L，将两弹簧与完全相同的两物体A、B，按如图所示的方式连接，并悬挂于天花板上，静止时两根弹簧的总长为2.6L。现用手托着B物体，使下面的弹簧2恢复到原长，则下面说法正确的有( )
A.静止悬挂稳定时弹簧1的长度为1.4L，弹簧2的长度为1.2L
B.弹簧2恢复原长时弹簧1长度为1.4L
C.物体A上升的距离为0.2L
D.物体B上升的距离为0.2L
11、汽车司机发现前方有障碍物，立即刹车，刹车过程可视为匀减速运动。自刹车开始第1s内经过的位移为24m，第4s内经过的位移为1m。下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大小为B.汽车的加速度大小为
C.汽车的初速度大小为28m/sD.汽车的初速度大小为30.67m/s
三、实验题
12、如图是利用橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳套等仪器完成的“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图，该实验将橡皮条的一端固定于G点，另一端挂上轻质小圆环。图甲表示橡皮条处于原长；图乙表示通过细绳套在两个弹簧测力计互成角度拉力的共同作用下，使小圆环处于O点；图丙表示通过细绳套用个弹簧测力计施加拉力F使小圆环处于O点；图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。
（1）关于此实验，下列叙述正确的是_______（填字母序号）。
A.在进行图乙的实验操作时，的夹角越大越好
B.用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小一定都小于只用一个测力计时拉力大小
C.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
D.本实验采用的科学方法为等效替代法
（2）图丁中是以为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是________（选填“F”或“”）。
（3）若在图中，若与F的偏差的夹角很小，且与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律：_________。
13、小明同学利用如图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度，所接的交流电源的频率为50Hz。
（1）对于该实验，下列措施中对减小实验误差有利的是_______。
A.重物体积要小，材料可以选择塑料球、木球、橡皮球或铁球
B.必须用天平测出重物的质量
C.调节打点计时器位置，减小纸带与限位孔之间的摩擦
D.电磁打点计时器需用220V的交流电源
E.实验时要先接通电源后释放纸带
（2）该同学实验时利用打点计时器打纸带，得到一条点迹清晰的纸带打出的部分计数点如图乙所示（每隔5个点取一个计数点）。其中、、、、，则打点计时器在打C点时重物的速度________m/s，重力加速度_______（计算结果均保留3位有效数字）。
（3）在实验中因交流电源的不稳定，若交流电源的实际频率比50Hz略微变小，但做实验的小明同学并不知道，那么重力加速度的测量值比实际值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四、计算题
14、如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，氦气球携物体以2.5m/s的加速度匀加速竖直上升，当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力，重力加速度g取，求：
（1）绳子断裂时，物体的速度大小；
（2）物体距离地面的最大高度；
（3）绳子断裂后，物体多久落地。
15、如图所示，质量为物块放在水平地面上，恒定外力作用在物块上，与水平方向的夹角为，物块一直保持静止。重力加速度为求：
（1）地面对物块的支持力和摩擦力的大小；
（2）若逐渐增大外力F，当F为20N时，物块刚好要滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与地面间的动摩擦因数为多少？
16、一辆公交车从静止开始做匀加速直线运动，2s内运动了2m。公交车开始运动的同时，在车尾的后面离车头为的地方有一乘客以某一恒定的速度v正在追赶这辆公交车。已知司机从车头反光镜内能看到离车头最远的距离为（即人离车头的距离超过L，司机不能从反光镜中看到此人）。求：
（1）公交车的加速度大小a；
（2）若公交司机恰好能看到此乘客一眼，随后消失，乘客的速度v多大？
（3）司机需要从反光镜中看到此人，且持续时间在以上才能注意到此人，这样才能制动公交车使车停下来。该乘客要想乘坐上这辆公交车，追赶公交车匀速运动的速度v至少多大？
参考答案
1、答案：D
解析：A.古希腊哲学家亚里士多德认为重的物体下落得快一些，伽利略认为物体下落快慢与质量无关，故A错误；
B.伽利略所处的时代技术不够发达，无法直接验证运动速度与下落的时间成正比，故B错误；
C.伽利略通过斜面实验进行合理外推得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动的结论，不是直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故C错误；
D.伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，便于运动时间的测量，减小实验误差，故D正确。
故选D。
2、答案：B
解析：A.形状规则且质量分布均匀的物体，它的重心在几何中心上，故A错误；
B.物体各部分都受到重力的作用，从效果上看，重心是物体各部分所受重力的等效作用点，故B正确；
C.在地球两极处的g值大于在赤道处的g值，故C错误；
D.重心可能不在物体上，故D错误。
故选B。
3、答案：D
解析：AB.两木块以共同速度v沿水平桌面匀速向右移动，根据二力平衡条件知，b作用于a的静摩擦力为F，水平向左，故A错误，B错误；
C.对整体进行分析，根据二力平衡条件知桌面作用于b的滑动摩擦力大小为为F，水平向左，故C错误；
D.根据牛顿第三定律知，b作用于桌面的滑动摩擦力大小为F，方向水平向右，故D正确。
故选D。
4、答案：C
解析：A.根据题意，由加速度的物理意义可知，任意1s内的速度增量都是4m/s，故A错误；
BD.根据题意，由公式可得，质点在第1s末、第2s末和第3s末的速度分别为
，，
第2s内的位移是
第3s内的平均速度是
故BD错误；
C.由逐差法可得，任意相邻1s内的位移差都是
其中
，
则
故C正确。
故选C。
5、答案：B
解析：小球在空中的点迹如图
A.自由落体运动的小球做匀变速直线运动，落地的速度为,故A错误;B.第1个小球落地时，第6个小球下落的距离为,故B正确;C.第1个小球落地时，第2个小球距离释放点的距离为,第3个小球距离释放点的距离为,第2个小球与第3个小球的间距为,故C错误;D.根据速度时间公式，可得第1个小球落地前瞬间，第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为,故D错误。故选B。
6、答案：A
解析：根据题意可知，绳OA和OB的拉力的合力与重力等大反向，当OA拉力与OB方向垂直时，OA拉力最小，所以拉力沿顺时针方向缓慢旋转到竖直方向过程中，绳OB上的拉力一直减小，绳OA上的拉力先减小后增大。
故选A。
7、答案：AC
解析：A.3N和4N的合力的范围为
6N在这个范围内，合力可能为零，故A正确；
B.1N和2N的合力的范围为
4N不在这个范围内，合力不可能为零，故B错误；
C.2N和4N的合力的范围为
6N在这个范围内，合力可能为零，故C正确；
D.5N和5N的合力的范围为
11N不在这个范围内，合力不可能为零，故D错误。
故选AC。
8、答案：AD
解析：A.图中显示“37分钟”指的是运动的时长，是时间间隔，故A正确；
B.图中显示“24公里”指的是轨迹的长度，是路程，故B错误；
C.三条路线规划方案的平均速率不相等，平均速率等于路程除以时间，根据题中信息可知，距离短的平均速率最小，故C错误；
D.三种方案位移相同，第二方案时间最短，平均速度等于位移与时间的比值，所以第二方案的平均速度最大，故D正确。
故选AD。
9、答案：BD
解析：A.由图象可知，10s末运动员的速度方向仍为正方向，并没有改变方向，故A错误；
B.由图象可知，从15s末开始运动员以5m/s的速度匀速下降，故B正确；
C.根据图象的切线斜率绝对值表示加速度大小，可知运动员在打开降落伞前后瞬间加速度增大，故C错误；
D.根据图象的切线斜率绝对值表示加速度大小，可知10~15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动，故D正确。
故选BD。
10、答案：AC
解析：A.悬挂稳定时，弹簧1的弹力等于A、B两个物体的总重力，而弹簧2的弹力等于B物体的重力，根据平衡条件有
而
可得
静止悬挂稳定时弹簧1的长度为
弹簧2的长度为
故A正确；
BCD.弹簧2恢复原长时，由平衡可知
可得
弹簧1长度为
物体A上升的距离为
物体B上升的距离为
故BD错误，C正确。
故选AC。
11、答案：BC
解析：若汽车在第4个1s一直运动，则由逆向可看作匀加速运动，设逆向第1s的初速度为，根据时间位移公式，有
而实际
则说明汽车在第4个1s不是一直在运动，即可确定汽车在第4个1s末前已经停下，设汽车的加速度大小为a，在第3s时的速度为，则有
根据题意可知汽车在时的速度为
则有
联立解得，
则汽车的初速度大小为
故选BC。
12、答案：（1）CD（2）F（3）两个力的合成，满足平行四边形定则
解析：（1）A.两个力的夹角尽量合适，尽量大一些导致分力过大，容易超过量程，也不容易作图，故A错误；
B.用两个测力计互成角度拉橡皮条，拉力大小可以大于、小于和等于只用一个测力计时拉力大小，故B错误；
C.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，但是每一次完整的实验必须保证结点位置相同，故C正确；
D.本实验的原理是，采用力的图示法，用平行四边形作出两个分力的合力理论值，再作出合力的实验值，对比理论值与实验值，若在误差允许的范围内，则说明平行四边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代法，故D正确。
故选CD。
（2）经平行四边形作出的合力理论值不一定沿GO方向，而合力的实验值由一个弹簧测力计测得，故一定沿GO方向，故填：F。
（3）若与F的偏差的夹角很小，且与F的长短大致相等，在实验误差允许的范围内，总结出互成角度的力的合成运算规律：两个力的合成，满足平行四边形定则。
13、答案：（1）CE（2）1.85；9.75（3）偏大
解析：（1）A.为了减小阻力的影响，重物体积要小，质量要大，所以应该选取铁球，故A错误；
B.该实验不需要用到m进行运算，所欲不需要用天平测量质量，故B错误；
C.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，保证重物尽可能自由下落，纸带要与限位孔平行，故C正确；
D.电磁打点计时器需用4～6V的交流电源，故D错误；
E.实验时要先接通电源，打点稳定后，再释放纸带，故E正确。
故选CE。
（2）每5个点取一个计数点，所以计数点间时间间隔
打点计时器在打C点时重物的速度
根据逐差法可知，重力加速度
（3）交流电源的实际频率比50Hz略微变小，则实际打点周期变大，代入偏小，所以测量值大于真实值。
14、答案：（1）10m/s（2）25m（3）
解析：（1）物体从地面上升20m的过程中，有
可得绳子断裂时，物体的速度大小为
（2）绳子断裂后，物体做竖直上抛运动，则有
绳子断裂后，物体上升的高度为
所以物体距离地面的最大高度为
（3）绳子断裂后，物体落地时间
即
解得
15、答案：（1）35N；（2）
解析：（1）设小物块受地面的支持力为N，在竖直方向上合力为零，因此有
物块一直保持静止，水平方向合力为零，所以摩擦力的大小
（2）当F为20N时，物块刚好要滑动，此时
，
解得
16、答案：（1）（2）4m/s（3）
解析：（1）从静止开始做匀加速直线运动，2s内运动了2m，根据
解得
（2）以人的初始位置为原点，追车的方向为正方向建立坐标系。司机刚好能看到此乘客一眼，说明乘客恰好进入车头后方20m的地方，随后立即被汽车甩开。当时，乘客离汽车最近，设经历时间t后二者速度相等。则人的位置
汽车速度
汽车的位置
人离汽车最近的时候，汽车在人的前方L处，则有
代入数据可得
乘客的速度
（3）人的位置随时间变化的关系为
车的位置随时间变化的关系为
人车距离随时间变化的关系为
令
即
解得
该方程对应的两解即为两次到达汽车后方距离L处（第一次是人进入司机视野，第二次是人离开司机视野），按照题意应有两根之差
解得