安徽省肥东县2023-2024学年高一上学期期末联考物理试题
检测范围:必修1全册、必修2第五章
一、单选题（8小题,共32分）
1．（本题4分）如图是智能快递分拣机器人，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过打码读取目的地信息，将包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分捡功能。关于机器人下列说法正确的是（ ）
A．包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的
B．包裹对机器人的压力和包裹的重力是一对作用力和反作用力
C．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向后的摩擦力
D．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大摩擦力
2．（本题4分）如图所示为某食品厂的曲柄压榨机示意图，O、A、B为铰链，OA、AB均为轻杆且长度相等，OB位于同一竖直线上，活塞可上下移动，M为被压榨的物体。在A处施加一水平向左的恒力使活塞缓慢下降压榨M，当OA与竖直方向的夹角为30°时，活塞对M的压力为（ ）
A．10N B．5N C． D．
3．（本题4分）如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮管，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（ ）
A．A可能比B先落入篮管
B．A、B运动的最大高度可能相同
C．A在最高点的速度一定比B在最高点的速度大
D．A、B上升过程中不可能出现高度相同时且速度方向相同的情况
4．（本题4分）如图所示，A、B两小球质量分别为MA和MB连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（ ）
A．都等于 B．0和 C．和0 D．0和
5．（本题4分）如图所示，甲、乙两物体从地面上某点正上方不同高度处，同时做自由落体运动，已知甲的质量比乙的质量大，下列说法错误的是（ ）
A．甲、乙可能在空中相撞
B．甲、乙落地时的速度不相等
C．下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同
D．从开始下落到落地，甲、乙的平均速度相等
6．（本题4分）如图所示光滑固定斜面倾角为θ。一个小球P用轻质细线悬挂在固定挡板上的O点，小球静止。此时细线与斜面成夹角α（α<θ）。根据力的作用效果小球重力可分解为（ ）
A．沿斜面向下的分力和垂直斜面向下的分力
B．垂直斜面向下的分力和沿细线向下的分力
C．沿斜面向下的分力和沿细线向下的分力
D．沿斜面向上的分力和沿细线向上的分力
7．（本题4分）如图所示为地铁站用于安全检查的装置，主要由水平传送带和X光透视系统两部分组成，传送过程传送带速度不变。假设乘客把物品轻放在传送带上之后，物品总会先、后经历两个阶段的运动，已知传送带长度为2.1m，速率2m/s，物品与传送带间的动摩擦因数0.4，则（ ）
A．物品在传送带上运动的时间是1.3s
B．物品加速运动时，其速度有可能超过皮带速度
C．前阶段物品受到滑动摩擦力，后阶段物品受到的是静摩擦力
D．若仅使传送带的速率增大为原来的2倍，前阶段物品的位移也增大为原来的2倍
8．（本题4分）某质点在水平面上的直角坐标系xOy坐标平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．若质点在x方向始终做匀速运动，则在y方向先减速后加速运动
B．若质点在x方向始终做匀速运动，则在y方向先加速后减速运动
C．若质点在y方向始终做匀速运动，则在x方向先减速后加速运动
D．若质点在y方向始终做匀速运动，则在x方向先加速后减速运动
二、多选题（2小题,共10分）
9．（本题5分）两个质点甲与乙，同时由同一地点向同一方向做直线运动，它们的速度一时间（v t）图象如图所示。下列关于甲、乙运动的说法中正确的是（ ）
A．甲、乙质点在第2s末相遇
B．甲、乙质点在第4s末相遇
C．甲、乙相遇前在第2s末相距最远
D．在前2s内，甲的平均速度比乙的大
10．（本题5分）为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为m的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出，在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为。小球在水平方向上受恒定风力作用，且小球恰能无碰撞地通过管子，则下列说法正确的是（ ）
A．小球的初速度大小为 B．风力的大小为
C．小球落地时的速度大小为2 D．小球落地时的速度大小为
三、实验题（共16分）
11．（本题8分）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
（1）关于实验，下列做法正确的是 （填选项前的字母）。
A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向
C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球
（2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 运动；根据 ，可判断A球水平方向做匀速直线运动。
（3）某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平物运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的 个位置。
12．（本题8分）如图12(a)(b)所示分别为甲、乙两位同学探究加速度与力的关系的实验装置示意图，他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的遮光条，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门的时间。甲同学直接用细线跨过定滑轮把滑块和钩码连接起来[如图(a)]，乙同学用细线绕过定滑轮把滑块与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码[如图(b)]，每次滑块都从A处由静止释放。
图12
(1)实验时应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他实验器材情况下，如何判定调节到位？____________。
(2)实验时，两同学首先将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间Δt，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是___________________________________。
(3)甲、乙两位同学通过改变钩码的个数来改变滑块所受的合外力，甲同学在实验时还需要测量记录的物理量有____________________，实验时必须满足的条件是________；乙同学在实验时需要测量记录的物理量有________。
(4)乙同学在完成实验时，下列不必要的实验要求是________。(填选项前字母)
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
四、解答题（共42分）
13．（本题10分）如图所示，一小孩坐在雪橇上，一大人用的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速直线运动，与水平面方向成斜向上。已知小孩和雪橇的总质量为，，．取。求：
（）地面对雪橇的支持力的大小；
（）雪橇与水平地面间的动摩擦因数。
14．（本题18分）如图甲所示，质量M＝2 kg的盒状工件静置于水平桌面上，O为工件上表面一点（图中未画出），工件上表面O点左侧光滑，右侧粗糙。质量m＝1 kg的小滑块放在工件上并紧靠左侧壁，其与工件上表面粗糙部分间的动摩擦因数μ＝0.8。现对工件施加水平推力F，推力F随时间t变化的关系如图乙所示，在推力作用下工件运动的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。撤去推力后，当滑块到达O点时工件速度恰好为零，滑块运动过程中始终未与工件右侧壁相碰。g取10 m/s2，不计工件侧壁的厚度，桌面足够长。求：
（1）工件光滑部分的长度d；
（2）工件的最小长度L；
（3）工件发生的最大位移x。
15．（本题14分）在平直的公路上，一辆小汽车以v1=20m/s的速度行驶，某时刻小车司机发现前方L=15m处有一辆货车正以v2=10m/s的速度同向行驶，小汽车司机立即采取制动措施（刹车），使小汽车做匀减速直线运动，避免了追尾事故，已知该小汽车从制动到停止行驶的距离为x=40m。
（1）求小汽车制动后的加速度a的大小；
（2）求小汽车和货车间的最小距离s；
（3）实际上小汽车司机从发现货车到采取制动措施需要一定的时间，这个时间叫反应时间。则要想避免相撞，允许小汽车司机的反应时间最长为多少？
参考答案：
1．D
【详解】A．包裹受到向上的支持力是水平托盘发生形变产生的。A错误；
B．包裹对机器人的压力和水平托盘对包裹的支持力是一对作用力和反作用力。B错误；
C．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹不受摩擦力。C错误；
D．机器人的轮胎上印有花纹，是为了增大摩擦力。D正确。
故选D。
2．C
【详解】对A点的受力如图所示。
则根据平行四边形法则，有
则活塞对M的压力为
故选C。
3．C
【详解】AB．若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的A、B两点，则A球上升的高度较大，高度决定时间，可知A球运动时间较长，即B球先落入篮筐中，故AB错误；
C．两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，因为两球抛射角相同，有
A球的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B球在最高点的速度大，故C项正确；
D．由斜抛运动的对称性可知，当A、B两球上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D项错误。
故选C。
4．D
【详解】在剪断绳子的一瞬间，弹簧来不及改变，所以弹簧弹力不变，A球合外力仍然为零，加速度为0；剪断绳子前，对整体受力分析，则绳子的拉力为
B球此时的合外力为零，剪断绳子后，绳子拉力消失，其它力不变，合外力等于
方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律可知B球的加速度为
故选D。
5．AD
【详解】AC．物体做自由落体运动，加速度为g，与物体的质量无关，下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同，甲、乙不可能在空中相撞，A错误，C正确；
B．根据
物体落地时的速度
故两物体到达地面时速度不同，B正确；
D．由平均速度
知两物体平均速度也不相等，D错误。
本题选错误的，故选AD。
6．B
【详解】因重力作用的效果使得小球对斜面产生压力，对细绳产生拉力，则根据力的作用效果，小球重力可分解为垂直斜面向下的分力和沿细线向下的分力。
故选B。
7．A
【详解】BC．物品在传送带上前阶段是滑动摩擦，由牛顿第二定律可得
物品加速阶段的位移
物品加速达到与传送带共同速度后，与传送带一起匀速运动，物品匀速运动时不受摩擦力，故BC错误；
A．物品匀加速运动的时间
物品匀速运动的时间
物品在传送带上运动的时间是
故A正确；
D．由，可知若仅使传送带的速率增大为原来的2倍，前阶段物品的位移增大为原来的4倍，故D错误。
故选A。
8．AD
【详解】AB．若质点在x方向始终做匀速直线运动，在轨迹上取相同的横坐标（相同时间），发现对应的纵坐标先变密后变疏，即在y方向先做减速运动后做加速运动，A正确，B错误；
CD．若质点在y方向始终做匀速运动，在轨迹上取相同的纵坐标（相同时间），发现对应的横坐标先变疏后变密，即在x方向先做加速运动后做减速运动，C错误，D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】ABC．0～2s内乙的速度一直比甲大，故甲、乙之间的距离越来越大，2～4s内，甲的速度大于乙的速度，故两质点间距开始变小，而第2s末速度相等，距离最大；根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，可以知道，4s末两质点再次相遇，故A错误，BC正确；
D．前2s内，甲做匀加速运动，平均速度为
而乙做匀速直线运动，平均速度为
故D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】A．小球在竖直方向上做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有
小球在水平方向上做匀减速运动，因恰能无碰撞地通过管子，故小球到管口时水平速度刚好减为零，设小球的初速度为v0，
联立以上两式解得
故A错误；
B．设风力大小为F，根据牛顿第二定律有，小球在水平方向上的加速度大小
由匀变速直线运动规律可得
由上可得
联立可得
故B正确；
CD．小球到达上管口时，水平速度减为零，进入管中后其不再受风力作用，只有竖直方向的运动，从抛出到落地全程，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有
则小球落地时的速度大小为，D正确，C错误；
故选BD。
11． ABD 自由落体运动 A球相邻两位置水平距离相等 10
【详解】（1）[1]A．用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小质量大的小球可以减小空气阻力的影响，A正确；
B．本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确；
CD．实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确。
故选ABD。
（2）[2][3]根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动。
（3）[4]小球从高度为0.8m的桌面水平抛出，根据运动学公式
解得
频闪仪每秒频闪25次，频闪周期
故最多可以得到小球在空中运动个数为
12． (1)在不挂钩码时，滑块能在任意位置静止不动
(2)A位置与光电门B间的距离L
(3)所挂钩码的质量m和滑块的质量M m M 传感器的读数和滑块的质量M
(4)A
解析 (1)判定调节到位的依据是在不挂钩码时，滑块能在任意位置静止不动。
(2)两种情况下，滑块在导轨上均做匀加速直线运动，滑块的初速度为零。到达光电门B的瞬时速度v＝，根据初速度为零的匀加速直线运动公式v2＝2ax可知，只要测出A位置与光电门B间的距离L即可求得滑块的加速度。
(3)甲同学所做实验中滑块(设质量为M)和钩码(设质量为m)所受的合外力等于钩码的重力mg，则有mg＝(M＋m)a，所以甲同学还需要测量所挂钩码的质量m和滑块的质量M，在实验时，认为滑块所受合外力等于钩码的重力，为了尽量减小实验误差，应满足条件m M；乙同学所做实验中，力传感器测出的力就是细线对滑块的真实拉力(设为FT，可直接读出)，则有FT＝Ma，所以需要记录传感器的读数和测量滑块的质量M。
(4)力传感器测出的力就是细线对滑块的真实拉力，不存在系统误差，无需满足滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量；测量距离时，适当增大测量距离可以减小测量误差；实验时要满足气垫导轨水平且细线与导轨平行。
13．（）；（）
【详解】（1）以小孩和雪橇整体为研究对象，进行受力分析如图所示
在竖直方向上，有
代入数据解得
（）由于雪橇在水平地面做匀速直线运动，因而水平方向受力平衡，雪橇所受的滑动摩擦力大小为
f=Fcos37°=50×0.8N=40N
又有
联立方程，代入数据解得
14．（1）1.5 m；（2）2 m；（3） m
【详解】（1）由工件运动的丙图像得
由牛顿第二定律可得，工件左侧壁对滑块施加的弹力
解得
设工件底面与水平桌面间的动摩擦因数为，在水平推力作用下，滑块与工件看成整体，对整体由牛顿第二定律可得
解得
撤去推力F后，滑块匀速到达O点，工件做减速运动，对工件则有
解得
工件运动时间为
解得
工件光滑部分的长度
解得
（2）滑块运动到粗糙面上时，由于
滑块做减速运动，工件做加速运动，对滑块则有
解得
对工件则有
解得
滑块运动在粗糙面上时，与工件达到共速，则有
解得
滑块与工件右侧壁未相碰，则粗糙面长度最小为
则工件的最小长度为
（3）滑块与工件达到共速后两者一起减速运动，加速度
解得
工件从开始运动到最后静止，经历了先加速后减速，再加速，最后减速的运动过程，发生的位移
解得
15．（1）5m/s2；（2）5m；（3）
【详解】（1）由
解得
a=5m/s2
（2）设经过时间t，两车速度相同，由
解得
t=2s
小汽车的位移
货车的位移
小汽车与货车间的最小距离
s=5m
（3）当两车速度相等时
小汽车的位移
货车的位移
若恰好不追尾
解得
试卷第4页，共7页
