四川省广安市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题【含答案解析】

广安市2023-2024学年度高中一年级第一学期期末质量监测物理试题第I卷（选择题，共43分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.在匀变速直线运动中，质点的速度v随时间t变化的规律如图所示。其坐标轴与图像所围成的梯形面积，在数值上等于在时间t内质点的位移大小。关于研究这一规律所用的主要方法，下列叙述正确的是（）A.先微元再求和的方法B.控制变量法C.等效替代法D.比值定义法【答案】A【解析】【详解】将图像采用微元法，切分成很多很多小矩形，每一个小矩形的面积均表示很短时间间隔内的位移，最终可以推导出所有小矩形的面积之和接近物体的位移，即图像与横轴所围面积都可表示物体的位移，此方法为先微元再求和的方法。故选A。2.物体做直线运动的速度v随时间t变化的规律如图所示。在时间内，物体做（）A.加速度方向为正方向、大小逐渐变大的减速运动B.加速度方向为负方向、大小逐渐变小的减速运动C.加速度方向为负方向、大小逐渐变大的减速运动D.加速度方向为正方向、大小逐渐变小的减速运动【答案】C【解析】【详解】由图可知，物体的速度逐渐减小，则物体做减速运动，由图像的斜率表示加速度可知，物体加速度方向为负方向，且加速度大小逐渐变大，综上所述，物体做加速度方向为负方向、大小逐渐变大的减速运动。故选C。3.光滑水平面内，一质点在恒力作用下做曲线运动，轨迹如图中虚线所示，A、B为曲线上的两个点。则此恒力可能是图中的（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】根据质点做曲线运动的条件可知，质点在恒力作用下做曲线运动，恒力应在任何位置均指向曲线弯曲的内测，结合图可知，此恒力可能是图中的。故选A。4.“蹦极”是一项非常刺激且具有挑战性的运动，可以拓展人生体验，培养意志力。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的最低点，b点是人最终静止时的位置。空气阻力不计，则人从P点自由下落到最低点c的过程中（）A.人从a点开始做减速运动，且人一直处于超重状态B.在ab段，绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C.在bc段，绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D.在c点，绳拉人的力大于人拉绳的力，人将向上运动【答案】C【解析】【详解】ABC．根据题意可知，b点是人最终静止时的位置，可知，在b点绳的拉力等于人的重力，则在ab段，绳的拉力小于人的重力，人继续向下做加速运动，具有向下的加速度，处于失重状态，在bc段，绳的拉力大于人的重力，人减速下降，具有向上的加速度，处于超重状态，故AB错误，C正确；D．在c点，绳拉人的力与人拉绳的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故D错误。故选C。5.如图所示，大圆环固定在竖直平面内，一根轻弹簧一端固定于圆环的最高点A，另一端系一光滑小环，小环套在大圆环上可自由滑动，O点为大圆环的圆心。小环恰好在大圆环上图中位置B点处于静止状态，此时（）A.弹簧可能处于压缩状态B.大圆环对小环的弹力方向指向圆心OC.小环可能只受到两个力的作用D.大圆环对小环的弹力大小等于小环的重力【答案】D【解析】【详解】C．小环一定受竖直向下的重力，弹簧的弹力沿弹簧方向，而支持力沿OB方向，若只受弹簧的弹力或支持力，不可能处于静止状态，因此小环不可能只受到两个力的作用，C错误；AB．若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这3个力不可能平衡，所以弹簧处于拉伸状态，受力如图：大圆环对小环的弹力方向背离圆心O，AB错误；D．依据力三角形和几何三角形相似，对应边成比例，有可见大圆环对小环的弹力大小一定等于小球的重力，D正确。故选D。6.汽车刹车后做匀减速直线运动，经3.5s停止。从刹车开始计时，则汽车在1s内、2s内、3s内的位移之比为（）A.3:2:1 B.5:3:1 C.5:8:9 D.3:5:6【答案】D【解析】【详解】设加速度大小为a，根据速度公式解得汽车的初速度则1s内的位移2s内的位移3s内的位移可知故选D。7.将一小球水平抛出，A、B、C为平抛运动轨迹上的三个点，AB间的距离为L，BC间的距离为，AB、BC连线与水平面间的夹角分别为30°和60°，如图所示。忽略空气阻力，取重力加速度为。则小球水平抛出的初速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据题意，由几何关系可知，AB间的水平距离为AB间的竖直高度为BC间的水平距离为BC间的竖直高度为由于则有竖直方向上有解得水平方向上有解得故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，一条两岸平行的河流，河中有一小岛，四名游泳爱好者甲、乙、丙、丁，想要通过游泳登上河中小岛，其中B点垂直河岸正对小岛，A点在B点上游。甲从A点偏向上游游去，乙从A点垂直河岸游去，丙从A点正对小岛游去，丁从B点正对小岛游去。若水流速度不变，四人在游泳时速度方向不变，则有可能登上小岛的是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】AB【解析】【详解】根据题意，由运动的合成可知，四人的实际速度方向一定在自己游泳的速度方向与水流方向的夹角内，则甲乙的实际速度方向可能指向小岛，可能登上小岛，丙丁的实际速度方向一定指向小岛的下游，不可能登上小岛。故选AB。9.如图所示，木块A、B分别重40N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，系统置于水平地面处于静止状态。已知弹簧的劲度系数为400N/m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用的水平拉力作用在木块B上，则力F作用后（）A.木块A所受摩擦力大小是10NB.木块A所受摩擦力大小是8NC.木块B所受摩擦力大小是9ND.木块B所受摩擦力大小是7N【答案】BC【解析】【详解】根据题意可知，A、B与水平地面之间的最大静摩擦力分别为，弹簧的弹力为用的水平拉力作用在木块B上，则有可知，木块B仍静止，弹簧形变量不变，木块A也静止，由平衡条件可得，木块A所受摩擦力大小是木块B所受摩擦力大小是故选BC10.如图所示，表面粗糙的足够长传送带倾斜放置，逆时针匀速转动，在传送带上端处轻放一小物体，下列描述小物体在传送带上运动的图像中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【详解】根据题意可知，物块轻放在传送带上时，物块相对传送带向上运动，则有解得物块以加速度沿传送带向下做匀加速直线运动，当速度与传送带速度相等时，若物块与传送带保持相对静止，一起向下运动运动，若则有解得即物块继续以较小的加速度向下做匀加速运动，综上所述，小物体在传送带上运动的图像可能为开始是向上倾斜的直线，一段时间后变为与轴平行的直线，或者为开始是向上倾斜的直线，一段时间后变为斜率变小的向上倾斜的直线。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题，共57分）三、实验题（11题6分，12题10分，满分16分。请将正确的答案写在答题卡上。）11.某实验小组在用打点计时器测量匀变速直线运动的速度和加速度实验中，得到一条纸带如图所示，某同学在纸带上确定出A、B、C、D、E五个计数点，每相邻两个计数点之间还有一个点未画出。在该实验中，所选用的交流电频率为50Hz。（1）用最小刻度是毫米的刻度尺测量AC间的位移为__________cm。（2）打下计数点B时，小车的瞬时速度大小为______m/s。（保留三位有效数字）（3）小车运动的加速度大小为_______m/s²。（保留三位有效数字）【答案】①.2.98##2.99##3.00##3.01##3.02②.0.372##0.373##0.374##0.375##0.376##0.377##0.378）③.3.72##3.73##3.74##3.75##3.76##3.78##3.79##3.80【解析】【详解】（1）[1]刻度尺最小刻度是毫米，估读到毫米的下一位，可知AC间的位移为3.00cm（2.98-3.02cm都正确）。（2）[2]每相邻两个计数点之间还有一个点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔为打下计数点B时的速度等于A、C点间的平均速度，即（0.372-0.378都正确）（3）[3]小车运动的加速度为（372-3.80都正确）12.请根据探究牛顿第二定律的实验，完成以下填空：（1）实验目的：①学会用______的方法研究多个物理量之间的关系。②探究加速度与力、质量之间的关系。③掌握利用图像处理数据方法。（2）实验过程：①测量：用天平测量小车的质量M。②安装：按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不悬挂钩码。③平衡摩擦力；在长木板不带定滑轮一端下面垫上垫木，使小车能_______下滑。④操作步骤；（ⅰ）细线绕过定滑轮，一端系钩码，一端系小车。开始打点时，小车应尽量靠近________（选填“滑轮”或“打点计时器”），且应_______（选填“先释放小车，再接通电源”或“先接通电源，再释放小车”）。打点后，断开电源，取下纸带，编上号码。（ii）保持小车的质量M不变，改变钩码的质量，记下钩码的质量m，重复步骤（ⅰ）。（iii）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算加速度a。（iv）正确计算出合外力F，描点并作出a—F图像。（V）保持钩码的质量m不变，改变小车质量M，重复步骤（ⅰ）和（iii），描点作出图像。（3）数据处理：①利用逐差法或图像法求a。②以a为纵坐标，F为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比。③以a为纵坐标，为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与M成_________。【答案】①.控制变量②.匀速（匀速直线）③.打点计时器④.先接通电源，再释放小车⑤.反比【解析】【详解】（1）①[1]探究多个物理量之间的关系的物理方法为控制变量法。（2）③[2]平衡摩擦力之后，小车所受合力为0，则小车能匀速下滑。④[3][4]细线绕过定滑轮，一端系钩码，一端系小车。为尽可能的利用纸带，开始打点时，小车应尽量靠近打点计时器，且应先接通电源，再释放小车。（3）[5]若图像为过原点直线，则与成正比，即a与M成反比。四、计算题（13题12分，14题12分，15题17分，满分41分。计算题要求写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.如图所示，一质量物块在水平拉力的作用下沿水平桌面做匀速直线运动；若保持的大小不变，只将其方向改成与水平面成夹角，此时物块也恰好做匀速直线运动。取重力加速度，，。求：（1）物块与桌面间的动摩擦因数；（2）水平拉力F的大小。【答案】（1）0.5；（2）5N【解析】【详解】（1）（2）根据题意可知，物块在水平拉力的作用下沿水平桌面做匀速直线运动，则有保持的大小不变，将其方向改成与水平面成夹角，物块也恰好做匀速直线运动，则有联立解得，14.如图所示，某次跳台滑雪训练中，可视为质点的运动员从倾斜雪道上端的平台上以10m/s的水平速度飞出，最后落在倾角为37°的倾斜雪道上。取重力加速度大小g=10m/s²，sin37⁰=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：（1）运动员在空中运动的时间t；（2）运动员在倾斜雪道上的落点距飞出点的距离s。【答案】（1）1.5s；（2）18.75m【解析】【详解】（1）根据平抛运动知识可得以上各式联立，解得（2）运动员的落点距雪道上端的距离为解得15.如图所示，ABC是一滑雪道，其中AB段倾斜，BC段水平，AB与BC平滑相连。一个可视为质点的滑雪运动员，从水平段上的P点以某一初速度滑出，到达斜坡上的Q点时速度恰好为零；接着运动员又从Q点自由滑回到P点时速度恰好为零。已知滑雪板与雪道间的动摩擦因数