湖南省永州市2022-2023学年高一物理上学期期末质量监测试题（Word版附解析）

永州市2022年下期高一期末质量监测试卷物理考生注意：1.本试卷包括四道大题，共15道小题。满分100分，考试时量75分钟。2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的对应位置，在本试卷上作答无效。3.考试结束时，只交答题卡。一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）1.如图所示，在2022年卡塔尔世界杯一次比赛中，阿根廷球星梅西在开赛后第35分钟劲射直接破门，帮助球队1∶0取得领先。下列正确的是（　　）A.第35分钟是指时间B.足球在空中运动时惯性大小保持不变C.足球被踢起的原因是脚对球的力大于球对脚的力D.足球在空中飞行过程中一直受一个向前的作用力【答案】B【解析】【详解】A．第35分钟是指时刻，故A错误；B．惯性只与物体质量有关，足球在空中运动时质量不变，惯性不变，故B正确；C．脚对球的力与球对脚的力是一对相互作用力，始终大小相等，而足球被踢起的原因是脚对球的力大于球的重力，故C错误；D．足球在空中飞行过程中只受重力和空气阻力，两者的方向都不是一直向前，而足球能在空中飞行的原因是惯性，故D错误。故选B。2.在第15届国际泳联世界短池游泳锦标赛“跳水表演赛”中，全红婵首次挑战10米台“跳海”，再度上演海上“水花消失术”。图中虚线描述的是全红婵一次10米台“跳海”时头部的运动轨迹。下列正确的是（　　） A.研究她在空中做翻转动作时，可以把她看成质点B.她从起跳到入水运动的路程是10米C.在P点时她头部的速度方向与入水时速度方向相同D.她在最高点时处于平衡状态【答案】C【解析】【详解】A．研究她在空中做翻转动作时，全红婵的形状大小不能忽略不计，不可以把她看成质点，故A错误；B．她从起跳到入水运动的运动轨迹为曲线，可知路程大于10米，故B错误；C．在P点时她头部的速度方向沿该点的切线方向向下，与入水时速度方向相同，故C正确；D．她在最高点时存在加速度，不是处于平衡状态，故D错误。故选C。3.有一个质量为8kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的位移图像和y方向的速度图像分别如图甲、乙所示。下列正确的是（　　）A.质点做匀变速直线运动B.质点所受的合外力大小为12NC.0时刻质点的速度大小为3m/sD.前2s内质点的位移大小为8m【答案】B【解析】【详解】ABC．从题图甲知质点在x方向上做匀速直线运动，速度 从题图乙知质点在y方向上做匀加速直线运动，初速度为3m/s，加速度大小则可知0时刻，即质点初速度大小设初速度方向与方向y正方向成，则可得合力大小方向y正方向，由力与运动的关系知质点做匀变速曲线运动，故AC错误，B正确；D．前2s内，x方向位移大小y方向位移大小则2s内质点的位移大小为故D错误。故选B。4.如图所示，甲同学用两个手指捏住直尺的上端，乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在甲同学放开手指让直尺下落时，乙同学立刻捏住直尺。根据直尺下落的高度，即可算出乙同学的反应时间。则下列正确的是（g取10m/s2）（　　） A.乙同学捏住直尺处的刻度值越大，则反应时间越短B.若把刻度尺的长度刻度值直接标注为时间刻度值，则时间刻度值也是均匀的C.若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，则20cm处标注的时间刻度值是0.2sD.若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，捏住直尺前的瞬间，直尺的速度为1m/s【答案】C【解析】【详解】A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，则反应时间越长，故A错误；B．刻度尺的下落速度增大，连续相等时间内的位移也增大，若把刻度尺的长度刻度直接标注为时间刻度，则刻度不是均匀的，故B错误；CD．若乙同学捏住直尺处的刻度值为20cm，则20cm处标注的时间刻度是解得直尺速度为故C正确，D错误。故选C。5.如图所示，两个质量相同的小球A和B之间用细绳连接，然后用轻弹簧悬挂起来，剪断细绳的瞬间，A球和B球的加速度大小和分别是（　　）A.和B.和C.和D.和【答案】A【解析】 【详解】设小球的质量为，剪断细绳之前，以A、B为整体，根据受力平衡可得弹簧弹力为剪断细绳的瞬间，弹簧弹力保持不变，以A为对象，根据牛顿第二定律可得解得A球的加速度大小为由于B球只受重力作用，可知B球的加速度大小为故A正确。6.2022年11月29日，“神州十五号”成功发射，顺利将费俊龙、邓清明、张陆三名航天员送入空间站。如图所示，是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为4×103kg，其推进器的平均推力为1240N，在飞船与空间站对接后，推进器工作7s内，测出飞船和空间站速度变化是0.07m/s。下列正确的是（　　）A.飞船与空间站对接前的加速度为0.2m/s2B.飞船与空间站对接后的加速度为0.1m/s2C.空间站质量为1.24×105kgD.空间站质量为1.2×105kg【答案】D【解析】【详解】AB．根据加速度公式解得故AB错误；CD．根据牛顿第二定律其中 解得故C错误，D正确。故选D。二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）7.某同学在学校卫生大扫除中用拖把拖地，沿拖杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为，且拖把刚好做匀速直线运动，则（　　）A.拖把头所受地面的摩擦力大小为B.地面对拖把头作用力方向与水平向左方向的夹角大于C.同学对拖杆的作用力与拖杆对拖把头的作用力是一对作用力与反作用力D.保持力F的大小不变，减小夹角，地面对拖把头的支持力变小【答案】BD【解析】【详解】A．根据受力平衡可知，拖把头所受地面的摩擦力大小为故A错误；B．设地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角为，拖把头的质量为，地面对拖把头的支持力为则有可知地面对拖把头的作用力方向与水平向左方向的夹角大于，故B正确；C．同学对拖杆的作用力与拖杆对拖把头的作用力不是一对作用力与反作用力，故C错误；D．保持力F的大小不变，减小夹角，根据 可知地面对拖把头的支持力变小，故D正确。故选BD。8.塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。某次施工，吊车司机将建筑材料从地面开始竖直提升，其运动的v-t图像如图所示，下列正确的是（　　）A.0~10s内与30s~36s内速度方向相反B.30s~36s钢索更容易被拉断C.36s末建筑材料离地面的距离为28mD.30s~36s内钢索的拉力小于0~10s内钢索的拉力【答案】CD【解析】【详解】A．建筑材料在0~10s内与30s~36s内速度方向相同，都是正方向，A错误；BD．0~10s内建筑材料做加速运动，拉力大于重力，10~30s内建筑材料做匀速运动，拉力等于重力，30~36s内建筑材料做减速运动，拉力小于重力，所以0~10s内钢索更容易被拉断，B错误，D正确；C．根据的v-t图像面积表示位移，36s末建筑材料离地面的距离为C正确；故选CD。9.如图所示，不计滑轮质量与摩擦，用一段轻绳通过定滑轮将、两物体连在一起，已知，那么定滑轮对天花板点的作用力的大小（　　）A.一定小于B.一定大于 C一定小于D.一定等于【答案】AC【解析】【详解】依题意，设物体P向下运动加速度大小为，轻绳对、两物体的拉力为，有联立以上式子，可得则滑轮受到轻绳的压力大小为，由于天花板对滑轮的拉力及两段轻绳对它的压力的共同作用处于静止状态，可知天花板对滑轮的作用力大小为，根据牛顿第三定律可知，定滑轮对天花板点的作用力的大小为故选AC。10.如图所示，传送带固定在水平地面上，倾角为30°，顶端A点与底端B点相距24m，顺时针转动的速率为v=3.5m/s。将一可视为质点的小物块从O点以的初速度水平向右抛出，恰好落到A点且速度方向沿传送带向下。已知传送带的转轮很小，小物块与传送带间的动摩擦因数为，g取10m/s2，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列正确的是（　　）A.小物块落到A点时的速度大小是6m/sB.O点到水平地面的竖直高度是12.45mC.小物块从A点运动到B点所用的时间为4sD.小物块从A点运动到B点所用的时间为5.5s 【答案】AB【解析】【详解】A．设小物块落到A点时的速度大小v1，由题意可得故A正确；B．由题意级上述分析可得，物块从到A点时的竖直方向速度为则从O到A竖直方向的距离为O点到水平地面的竖直高度为故B正确；CD．由上述分析可得，传送带的速度小于物体落到传送带时的速度，故小物块会受到沿着斜面向上的摩擦力，以沿斜面向下为正方向，有小物块会先减速，后匀速运动，小物块减速运动的时间为减速运动的距离为匀速运动的时间为 小物块从A点运动到B点所用的时间为故CD错误。故选AB。二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置）11.物理学离不开实验，要学好物理就要做好实验，请完成下面三个小实验。（1）如图所示，在“探究求合力的方法”的实验中，要求用一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计同时拉橡皮条的“作用效果相同”。为满足此要求，实验中应保证___________________。（2）用如图所示的装置研究平抛运动。敲击弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，均落在水平地面上，下列说法中合理的是_______。A.B球比A球先落地B.A球比B球先落地C.A球与B球同时落地D.该实验可以验证A球在水平方向上做匀速直线运动（3）某物理探究小组测量图（a）所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。 ①将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图（b）在水平面自然平展，总长度为51cm；②如图（c）用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端，当两个弹簧测力计示数均为1.5N时，总长度为81cm。可知图（c）中每条弹性绳的形变量为____________cm，每条弹性绳的劲度系数为____________N/m。【答案】①.两次将结点O拉至同一位置②.C③.15④.10【解析】【详解】（1）[1]用一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计同时拉橡皮条产生的作用效果都是让橡皮条拉伸到同一位置，故两次需要将结点O拉至同一位置。（2）[2]ABCD．敲击弹性金属片后，B球做自由落体运动，A球做平抛运动，竖直方向也做自由落体运动，两球下落高度相同，根据可知两球将同时落地，由此可验证A球在竖直方向上做自由落体运动，故A、B、D错误；C正确。故选C。（3）[3]由实验步骤分析可知，每条弹性绳的形变量为[4]根据胡克定律有12.某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。（1）把木板的一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的研究方法是______；A．理想化模型法B．阻力补偿法C．等效替代法（2）关于实验操作，下列说法正确的是______； A．每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车，再接通打点计时器电源C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M（3）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器采用的交流电频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2（结果保留两位有效数字）。（4）该同学想利用该实验装置测出木块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：①将长木板重新平放于桌面上；②将小车更换为方形木块，为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂的总质量为m，木块的质量为M（m不再远小于M）；③多次实验测得木块的加速度大小a；请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数的表达式μ=_____________。【答案】①.B②.C③.0.50④.【解析】【详解】（1）[1]把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使木块沿木板的下滑的力大小等于摩擦力，即小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是阻力补偿法。故选B。（2）[2]A．所需平衡的摩擦力与小车所受的拉力无关，故不需要重新平衡摩擦力，A错误；B．实验时，先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再放开木块，这样纸带会得到充分利用，会有更多的数据信息，B错误；C．以木块及木块上砝码和砝码桶及桶内砝码组成的系统为研究对象，设木块及木块上砝码总质量为M，砝码桶及桶内砝码总质量为m，由牛顿第二定律，则有木块的加速度为木块所受的合外力则有 当时，可认为木块受到的拉力等于砝码桶及桶内砝码的总重力。因此为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量，C正确。故选C。（3）[3]由交流电源频率为50Hz，纸带上相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两计数点间的时间间隔为由可得小车的加速度（4）[4]对整个系统有，根据牛顿第二定律有解得三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.图为酒店送货机器人。一次送货，机器人沿直走廊送货到30m远的客房，机器人从静止开始做匀加速直线运动，2s时速度达到1.2m/s，然后做匀速直线运动，距离客房2.4m时开始做匀减速直线运动，到达客房门口恰好停止。求：（1）匀加速阶段的加速度大小；（2）匀减速阶段的平均速度；（3）此次送货的时间。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设机器人匀加速阶段的加速度大小为，则有（2）设机器人匀减速运动的平均速度为，则有（3）设匀加速运动的位移为，匀速运动的位移为，匀减速运动的位移为，则有则匀速运动的时间为匀减速运动的时间为此次送货的时间为14.木块A、B质量分别2kg和3kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2cm，弹簧的劲度系数为200N/m，系统置于水平地面上静止不动。（g取10m/s2）（1）现用F1＝2N的水平拉力作用在木块B上，如图甲所示，求力F1作用后木块A、B所受摩擦力的大小和方向；（2）若将两木块改用轻绳连接，用F2＝20N的水平拉力作用在木块B上，如图乙所示，求轻绳张力的大小。【答案】（1）4N，水平向左；2N，水平向右；（2）8N【解析】【详解】（1）静止时弹簧的弹力大小为对物体A，根据受力平衡可知物体A受到的摩擦力方向水平向左，大小为 对物体B，由于可知物体B受到的摩擦力方向水平向右，大小为（2）若将两木块改用轻绳连接，用的水平拉力作用在木块B上，由于可知A、B两物体一起做匀加速运动；以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得解得以A为对象，根据牛顿第二定律可得解得15.一固定的斜面足够长，倾角θ＝37°，现将一质量为M＝2kg的木板轻轻放在它上面，恰好能静止，如图甲所示。某时刻起有一质量为m＝1kg的木块（可视为质点）以初速度v0＝25m/s从木板下端沿斜面向上冲上木板，同时给木板施加一个沿斜面向上的拉力F＝31N，如图乙所示，使木板从静止开始运动，2s时撤去拉力F。已知木板和木块间动摩擦因数μ1＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）（1）木板与斜面的动摩擦因数μ2；（2）木块刚冲上木板时，木块的加速度大小a1和木板的加速度大小a2；（3）为保证木块不从木板的上端冲出，木板至少多长。【答案】（1）0.75；（2），；（3）25.29m【解析】【详解】（1）因为木板轻放在斜面上恰好能静止，则有 解得（2）如图，对木块有对木板有解得（3）2s末，木块的速度木板速度 撤去F时，木块、木板速度相等，假设木块、木板在力F撤去后先相对静止，则对木块、木板整体有：解得当木块受到向下的摩擦力达到最大静摩擦时，加速度最大，有解得假设不成立，此时木块加速度为，木板的加速度为，则有解得由于，故木板速度先减到零，此后在木块上滑过程中，假设木板静止在斜面上，受到斜面的静摩擦力为f。则解得木板与斜面之间最大静摩擦力假设成立。则从开始运动到共速，木块相对木板向上的位移从共速到木块速度减为零，木块相对木板向上的位移木块速度减为零后，此时：木块加速度木板加速度木块最终会从木板下端滑出，要使木块不从木板上端滑出，木板最小长度为