河北省石家庄市2023-2024学年高一上学期期末教学质量检测物理试卷【含答案解析】

石家庄市2023~2024年度第一学期期末教学质量检测高一物理（时长75分钟，满分100分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，只有一项符合题目要求。1.从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升2m后回落，最后到达地面，如图所示．分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正．则（）A.以地面为原点，全过程总位移为-3mB.以抛出点为原点，全过程总位移为3mC.以地面为原点，全过程的路程为10mD.以抛出点为原点，全过程的路程为4m【答案】A【解析】【详解】以地面为原点，全过程总位移为-3m，路程为7m；以抛出点为原点，全过程总位移为-3m，路程为7m；故选A。2.一辆汽车以10m/s的初速度沿着平直公路匀速行驶，因前方事故紧急刹车并最终停止运动。从开始刹车计时，经4s汽车的位移为10m，若刹车过程视为匀变速直线运动，则汽车刹车时的加速度大小为（）A.7.5m/s2 B.5m/s2 C.2.5m/s2 D.1m/s2【答案】B【解析】【详解】从开始刹车时计时，若汽车刚好经过4s停止运动，则汽车的位移为说明汽车速度减为零的时间小于4s。设汽车速度减为零所需的时间为t，则有解得故第2s末汽车的速度一定为零。设汽车减速时的加速度大小为a，则有故选B。3.如图所示，质量为30kg的物体A静止在光滑水平面上，若对A施加两个大小都是60N且互成120°角的水平力，则2s末时物体A的速度大小为（）A.0 B.4m/s C.6m/s D.m/s【答案】B【解析】【详解】两个力的合力为F=2×60×cos60°=60N加速度则2s末时物体A的速度大小为v=at=4m/s故选B。4.如图所示，一辆可看成质点的小汽车以恒定的速率做圆周运动，汽车从M点经10s运动到N点，此过程中汽车与圆心O的连线转过30°角，下列说法正确的是（）A.由M点运动至N点，汽车速度的方向改变角度为60°B.行驶半周，汽车速度的方向改变角度为90°C.汽车运动过程中加速度保持不变D.汽车运动一周的时间为2min【答案】D【解析】【详解】A．由M点运动至N点，汽车速度的方向改变角度为30°，选项A错误；B．行驶半周，汽车速度的方向改变角度为180°，选项B错误；C．根据可知，汽车运动过程中加速度大小保持不变，但是方向不断变化，选项C错误；D．汽车运动一周的时间，即周期选项D正确。故选D。5.某飞机的机头朝北以360km/h的速度飞行进行航空测量，飞行过程中有速度为54km/h的持续东风，下列说法正确的是（）A.飞机的实际飞行方向为北偏西B.在南北540km的测量距离上的测量时间为1.5hC.飞机的实际飞行速度大小为115m/sD.若飞行过程中风速突然变大，飞机保持机头朝北的360km/h航速仍能保证航线不变【答案】B【解析】【详解】A．由图可知飞机朝北的速度大小为360km/h，此速度为合速度，故飞机的实际飞行方向为北偏西，故A错误；B．在南北540km的测量距离上的测量时间为故B正确；C．飞机的实际飞行速度大小为故C错误；D．由A选项图可知，若飞行过程中风速突然变大，飞机保持机头朝北的360km/h航速，根据平行四边形定则可知，飞机实际飞行路线偏离原轨道，故D错误。故选B。6.如图所示，用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球M和N连接，两小球处于静止状态，细线c保持水平，细线a与竖直方向的夹角为60°，则细线b对小球M的拉力大小为（）A.2G B.G C.4G D.G【答案】D【解析】【详解】以MN为研究对象，根据平衡条件有对N有细线b对小球M的拉力大小与对N的拉力大小相等，故选D。7.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量电梯沿竖直方向上下运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指向刻度尺上的C点；悬吊1.0N重物时指针位置标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，这样就构成了一个“竖直加速度测量仪”。设竖直向上为正方向，重力加速度g取10m/s2。下列说法中正确的是（）A.测量的加速度大小和弹簧的形变量成正比B.指针指向A位置时，表示加速度为1.0m/s2，方向竖直向上C.指针指向B位置时，表示加速度为0.5m/s2，方向竖直向下D.若将指针拖拽到D点，并将此时的指针位置标记为0，则测量加速度值将偏大【答案】C【解析】【详解】A．根据向上加速运动时解得可知测量的加速度大小和弹簧的形变量成线性关系，不是正比关系，选项A错误；B．由题意可知，弹簧的劲度系数为静止时指针在C位置当指针指向A位置时解得方向竖直向下，选项B错误；C．指针指向B位置时方向竖直向下，选项C正确；D．由表达式可知，若将指针拖拽到D点，并将此时的指针位置标记为0，因弹簧的劲度系数不变，物块质量不变，则测量加速度值不受影响，选项D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，在光滑墙壁上用网兜把篮球挂在O点，篮球处于静止状态，悬绳与墙壁的夹角为θ。已知篮球的重力为G，网兜的质量不计，悬绳对篮球的拉力为F，墙壁对篮球的支持力为FN，下列说法中正确的是（）A.F=GcosθB.FN=GtanθC.若只缩短细绳长度，其他条件不变，则FN和F都增大D.若只缩短细绳的长度，其他条件不变，则FN增大，F减小【答案】BC【解析】【详解】AB．对球受力分析可知解得FN=Gtanθ选项A错误，B正确；CD．若只缩短细绳的长度，其他条件不变，则θ角变大，则FN和F都增大，选项C正确，D错误。故选BC。9.一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B，A在东B在西，一辆匀速行驶的汽车自东向西经过A路牌时，一只小鸟恰自B路牌向A匀速飞去，当小鸟飞到汽车正上方时立即折返，以原速率飞回B，经过一段时间，汽车也行驶到B。以向东为正方向，它们的x-t图像如图所示。下列说法中正确的是（）A.小鸟飞行的速率是汽车行驶速率的2倍B.相遇时小鸟的位移是汽车位移的3倍C.小鸟和汽车在0~2t0时间内位移相等D.小鸟飞行的总路程为汽车总路程的倍【答案】AD【解析】【详解】A．设在t0时刻x=x0，图像的斜率等于速度，则即小鸟飞行的速率是汽车行驶速率的2倍，选项A正确；B．由图像可知在t=0时刻，；相遇时小鸟的位移是x0，汽车位移小鸟的位移是汽车位移的2倍，选项B错误；C．在0~2t0时间内小鸟的位移为零，而汽车位移不为零，选项C错误；D．小鸟飞行的总路程为2x0，汽车总路程为，即小鸟飞行的总路程为汽车总路程的倍，选项D正确。故选AD。10.如图所示，乒乓球台长度为2L、中间位置的球网高度为h，运动员在球台边缘O正上方将球水平发出，球反弹后掠过球网恰好落在对方球台边缘P处。已知球落到台面上反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不考虑乒乓球的旋转和空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.发球点距O点的高度为 B.发球点距O点的高度为C.发球速度大小为 D.发球速度大小为【答案】AC【解析】【详解】从乒乓球反弹到最高点逆过程看做平抛运动，则从最高点到下落到高h处时间为t，则又从抛出到第一次落到球台联立解得故选AC。三、非选择题：共54分。11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲所示，橡皮条的一端固定，另一端系一轻质小圆环，自然长度为GE。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环在拉力F1、F2的作用下处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，改用一个力F'单独拉住小圆环，仍然使小圆环处于O点。（1）本实验采用科学方法是___________；A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法（2）关于此实验，下列说法中正确的是___________；A.弹簧测力计的读数越大越好，且一定要取整数B.力F1、F2的方向要垂直，便于合力计算C.两次拉橡皮条时需保证橡皮条伸长量相同D.每次拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行（3）该同学用力图示法分别描述F'、F1、F2的大小及方向，并以F1、F2为邻边，作平行四边形，得其对角线为F，如图丁所示。则力F1、F2合力的理论值是___________，实际测量值是___________。（选填“F'”或“F”）【答案】①.C②.CD##DC③.F④.F'【解析】【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是等效替代法。故选C。（2）[2]A．弹簧测力计的读数适当大些，但不一定要取整数，故A错误；B．力F1、F2之间的夹角适当大一些，不一定要垂直，故B错误；C．两次拉橡皮条时都要使小圆环从E点拉至O点，橡皮条伸长量相等，故C正确；D．为了作图的精确性，每次拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行，故D正确。故选CD（3）[3][4]力F1、F2合力的理论值是利用作图法所得的F，F'是实际值。12.如图甲所示，某实验小组用传感器和计算机研究平抛运动，小球沿末端水平的斜槽滑下，传感器可以50Hz的采集频率记录小球的运动轨迹，并通过计算机输出。以斜槽末端为原点、水平向右为x轴、竖直向下为y轴建立坐标系，图乙为计算机绘出的小球做平抛运动时轨迹的一部分，在轨迹上取七个点对应的部分数据如下表。点的编号123456x/m0.1100.1370.1640.1910.2180.245y/m0.0230.0390.0590.0820.1100.142（1）从点2到点5，小球运动的时间为_________s；（2）小球从斜槽末端水平抛出的速度大小为_________m/s；（3）小球在点5时竖直方向的速度大小为_________m/s。【答案】①.0.06②.1.35③.1.5##1.50【解析】【详解】（1）[1]传感器系统采集周期为则从点2到点5，小球运动的时间为（2）[2]小球水平方向做匀速直线运动，根据表格数据可知，相邻点迹之间的水平间距为则小球从斜槽末端水平抛出速度（3）[3]从编号4到编号6的竖直分位移为则在5所记录的时刻，小球竖直方向的分速度13.在平直的公路上，一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以20m/s的速度匀速行驶的货车超载时，决定前去追赶，经2.5s警车发动起来并以5m/s2的加速度追赶。求：（1）警车追上货车前，两车之间的最大距离；（2）警车追上货车所用的时间和警车追上货车时的速度大小。【答案】（1）90m；（2）12.5s；50m/s【解析】【详解】（1）因警车追上货车前警车的速度小于货车的速度，故共速时两车间距离最大，设经时间t1共速，最大距离为x，由得故得最大距离（2）设警车经时间t2追上大客车，追上时小汽车的速度为v2，则代入数据得警车追上货车所用的时间由得14.如图所示，倾角为30°、质量为12kg的斜面体C置于水平地面上，放在斜面上质量为8kg的小物块B，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A相连接，连接B的细绳与斜面平行。现A匀速下落，C处于静止状态，已知物块B与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物块A的质量；（2）地面对斜面体C的作用力大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设斜面对B的摩擦力大小为fB，对物块B受力如图由平衡条件有解得（2）研究B、C整体，受到重力、拉力T、地面的支持力N和地面的摩擦力作用，如图所示。由平衡条件有对A有解得地面对斜面体C的作用力是地面的支持力N和地面的摩擦力f的合力，即15.如图所示，长L=1.0m水平传送带右端M与水平地面平齐并无缝对接，半径R=0.4m的竖直半圆环轨道与水平地面相切于圆环的端点P。传送带以v=6m/s的速度顺时针匀速转动，某时刻质量m=1kg的物块以v0=3m/s速度冲上传送带的左端，经水平地面从P点冲上半圆环轨道后从Q点水平飞出，最后物块恰落在M点。已知物块经过Q点时速度是经过P点速度大小的，物块与传送带间的摩擦因数，物块与水平地面间的摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，物块的大小忽略不计，求：（1）物块离开传送带右端M时的速度大小；（2）M、P两点间的距离；（3）物块经过P点时对轨道压力的大小。【答案】（1）5m/s；（2）0.8m；（3）50N【解析】【详解】（1）