2023-2024年上海市新川中学高一上学期期末考试物理试卷（解析版）

2023学年第一学期高一物理期末试卷一、单选题1.如图所示为伽利略在研究力和运动关系时做的斜面实验，伽利略设计该实验是为了说明（）A.运动不需要力来维持 B.如果物体不受到力，就不会运动C.运动的小球具有惯性 D.如果没有摩擦，小球将运动到释放时相同的高度【答案】A【解析】伽利略在研究力和运动关系时做的斜面实验，伽利略设计该实验是为了说明运动不需要力来维持，故A正确，B、C、D错误。故选A。2.伽利略的斜面实验采用的科学方法是（）A.等效替代 B.理想实验 C.微小量放大 D.无限分割与逼近【答案】B【解析】意大利科学家伽利略在研究运动和力的关系时，通过著名的理想斜面实验，得出了物体的运动不需要力来维持的结论，伽利略的斜面实验采用的科学方法是理想实验法，故B正确，A、C、D错误。故选B。二、填空题3.牛顿在伽利略等人研究的基础上提出牛顿第一定律，表明力是使物体__________发生变化的原因，同时还揭示了任何物体都具有__________。【答案】运动状态；运动状态【解析】牛顿在伽利略等人研究的基础上提出牛顿第一定律，表明力是使物体运动状态发生变化的原因，同时还揭示了任何物体都具有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质。三、实验题4.如图所示为用验证“加速度与力的关系”的实验装置。请完成下列问题：（1）本实验使用的是___________传感器。每次释放小车时，_______（选填“必须”或“不必”）从同一位置释放。（2）为了研究加速度与力的关系，在实验中，要保持_____________的质量不变，改变__________的质量，来达到改变拉力的目的。（3）某同学记录多组数据，得到加速度与外力的关系如图所示，图像不过原点的原因是________，根据图像求得运动物体的质量_________。【答案】（1）位移；不必；（2）小车；钩码；（3）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时木板倾角太小；【解析】（1）由图示实验装置可知，小球运动过程，传感器可以测出小车的位移，本实验使用的是位移传感器。位移传感器可以测出小车运动的位移，每次释放小车时，不必从同一位置释放。（2）为了研究加速度与力的关系，在实验中，要保持小车的质量不变，改变钩码的质量，来达到改变拉力的目的。（3）图像横轴上有截距，即拉力达到一定值时才产生加速度，说明小车所受合力小于拉力，是由于没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时木板倾角太小造成的。由牛顿第二定律得，解得，图像的斜率，解得运动物体的质量。四、单选题5.如图所示，用起重机缓慢起吊正方形混凝土板，四根钢索、、、长度相间。则四根钢索越长（）A.吊索所受拉力越大 B.吊索所受拉力越小C.这四根钢索所受拉力越大 D.这四根钢索所受拉力越小【答案】D【解析】以点为对象，根据受力平衡可知，吊索所受拉力大小等于正方形混凝土板的重力，与钢索的长度无关，故A、B错误；设钢索与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得，解得钢索所受拉力大小为，四根钢索越长，则越小，越大，这四根钢索所受拉力越小，故C错误，D正确。故选D。五、填空题6.某起重机竖直起吊静止的货箱。已知货箱质量，竖直向上加速度恒定为。则起重机吊索对货箱总的拉力大小为________，时间内，货箱上升的距离为_______，第内的平均速度为_______。【答案】；；【解析】物体受拉力和重力，由牛顿第二定律，解得；由匀变速运动公式，解得；第内的平均速度为。六、单选题7.某建筑工地上，工人用起重机吊着货物水平向右匀速行驶，同时启动起吊电动机，让货物竖直向上做匀加速直线运动，若货物刚开始向上运动的位置为坐标原点，则货物的运动轨迹为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】设货物的水平速度为，运动时间为，加速度为，起重机吊着货物水平向右匀速行驶，有，货物竖直向上做匀加速直线运动，有，可知图象为开口向轴正方向的抛物线，故图D符合要求。故选D。七、填空题8.图乙是其侧视图。若手机质量为，支架斜面的倾角（，），手机与支架接触面间的动摩擦因数为（），设最大静摩擦力与滑动摩獠力大小相等，重力加速度为。若没有磁吸力，请通过计算说明手机会不会滑下来______。【答案】会【解析】若没有磁吸力，手机受到重力、支持力和摩擦力，手机受力情况如图所示，最大静摩擦力为，重力沿支架方向的分力为，由于，所以，所以手机会滑下来。9.若没有磁吸力，手机和支架一起向左做匀加速直线运动时，两者间恰好没有摩擦力，此时加速度大小为______。若加速度大小为，手机与支架间无相对滑动，此时支架对手机的摩擦力方向_________。【答案】；沿支架斜面向下【解析】若没有磁吸力，手机和支架一起向左做匀加速直线运动时，两者间恰好没有摩擦力，则手机受重力和支架支持力，如图，由牛顿第二定律得，解得，若加速度大小为，手机所受水平向左的合力增大，则支架对手机的摩擦力方向沿支架斜面向下。八、单选题10.若有磁吸力，手机静置在支架斜面上，则（）A.支架对手机的作用力竖直向上B.磁吸力增大时，摩擦力增大C.手机对支架的作用力和支架对手机的作用力是一对平衡力D.若缓慢增大到，手机始终静止，摩擦力先减小后增大【答案】A【解析】手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故A正确；摩擦力与手机的重力沿支架斜面向下的分力大小相等，磁吸力增大时，摩擦力大小不变，故B错误；手机对支架的作用力和支架对手机的作用力是一对作用力与反作用力，故C错误；若缓慢增大到，手机始终静止，摩擦力一直增大，故D错误。故选A。九、填空题11.磁吸力为时，手机不会滑下来，支架对手机弹力大小为__________，摩擦力的大小为____________。【答案】；【解析】磁吸力为时，手机不会滑下来，则支架对手机的弹力大小为；摩擦力的大小为。如图所示，某滑板运动员以水平速度从离地高度处的平台冲出，将运动员视为质点，不计空气阻力。十、单选题12.关于运动员在空中运动的时间，下列说法正确的是（）A.越大，运动员在空中运动时间越长B.越小，运动员空中运动时间越长C.运动员在空中运动时间与无关D.运动员在空中运动时间与无关【答案】C【解析】运动员以水平速度从离地高度处的平台冲出，不计空气阻力，运动员做平抛运动，由可知运动员在空中运动的时间，由高度决定，与无关，故C正确，A、B、D错误。故选C。十一、填空题13.该滑板运动员离开平台后经过落在水平地面上，其水平位移。则人与滑板离开平台时的初速度为_________，平台离地的高度________。【答案】；【解析】该滑板运动员离开平台后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则人与滑板离开平台时的初速度为；该滑板运动员离开平台后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，平台离地的高度。14.若该滑板运动员从某跳台斜面顶端点水平飞出，跳台的斜面长为，点为斜面上一点，，如图所示。滑板运动员第一次水平速度为刚好落在点；第二次试跳中，要落在斜面底端点，则离开点时水平速度大小应为_________，两次落在斜面上时速度与水平方向的夹角________（选填“相同”或“不同”）。【答案】；相同【解析】设斜面倾角为，第一次试跳中运动时间为，根据平抛运动水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动规律有，，第二次试跳中运动时间为，离开点时水平速度大小为，则，，解得，；第一次落在斜面上时速度与水平方向的夹角的正切值，第一次落在斜面上时速度与水平方向的夹角的正切值，所以两次落在斜面上时速度与水平方向的夹角相同。十二、单选题15.在某次训练中运动员从滑板上跳起经过一段时间又落到滑板上，若其重心轨迹如图中虚线所示，轨迹上有、、三点，且、在同一水平线上，为最高点，则运动员在空中运动过程中（）A.做变加速曲线运动 B.先超重后失重C.在最高点时速度为零 D.从到与从到的过程中速度的变化量相同【答案】D【解析】运动员在空中运动过程中只受重力作用，加速度恒定，做匀变速曲线运动，故A错误；运动员在空中运动过程中只受重力作用，加速度向下，一直失重，故B错误；在最高点时竖直方向速度零，水平方向速度不为零，故C错误；由可知从到与从到的过程中时间相同，由可知速度的变化量相同，故D正确。故选D。16.下列情况能将无人机看作质点的是（）A.研究无人机旋翼上各点的转速 B.调整无人机上摄像头方向时C.调整无人机在空中飞行姿态时 D.地面观察者观察无人机在空中的位置【答案】D【解析】研究飞机旋翼上各点的转速时，飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计，不能看做质点。故A错误；调整飞机上摄像机镜头的方向时，无人机的大小不能忽略，不能看做质点，故B错误；调整飞机在空中的姿态，飞机各部分运动不同，不可以将飞机看作质点。故C错误；观察飞机在空中的位置，飞机的大小可忽略，可以将飞机看作质点。故D正确。故选D。17.若用表示无人机重力，表示空气对无人机的作用力，无人机沿直线斜向上做匀减速直线运动，下列图中无人机可能的受力情况是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】无人机沿直线斜向上做匀减速直线运动，所受合力应沿直线斜向下，故B符合题意，A、C、D不符合题意。故选B。十三、填空题18.在空中悬停的无人机因突然失去动力从高处下坠，在此过程中，其所受空气阻力与下坠速度成正比，即。在落地前无人机已经做匀速直线运动，落地前瞬间的速度为。（1）比例系数的单位用国际单位制中的基本单位表示为______。（2）分析说明无人机在达到匀速前的运动情况。______（3）若无人机从更高的地方处静止下坠，其他条件不变，落地前瞬间的速度为，比较和大小。______【答案】（1）；（2）见解析；（3）【解析】（1）由，可得，则的单位为。（2）所受空气阻力与下坠速度成正比，无人机在达到匀速前空气阻力不断增大，所受合力减小，即做加速度减小加速运动。（3）无人机从高处下坠，在落地前无人机已经做匀速直线运动，即从更高的地方处静止下坠，落地前也做匀速直线运动，即。19.滑雪运动深受年轻朋友的喜爱，上海也开了许多室内滑雪场，我们“足不出沪”就能滑雪!室内滑雪一般由斜直雪道和一段水平雪道组成，如图所示。某同学用滑雪板从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，滑行后进入水平雪道，然后再匀减速滑行后停下，整个滑行时间为。已知该同学和滑雪板的总质量为，斜直雪道倾角，重力加速度，忽略空气阻力（，）。（1）画出该同学整个过程中的图。________（2）斜直雪道上的平均速度________水平雪道上的平均速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）求该同学在滑行过程中的最大速率________。（4）求该同学和滑雪板在斜直雪道上受到的平均阻力的大小________。（5）室内滑雪场受场地限制，水平雪道距离缩短为，再铺设长的防滑毯，可使该同学和滑雪板在防滑毯终点恰好安全停下，求防滑毯与滑板之间的动摩擦因数________。【答案】（1）；（2）等于；（3）；（4）；（5）【解析】（1）该同学从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑，进入水平雪道，匀减速滑行停下，由，解得最大速度，由，，，解得，，该同学整个过程中的图，如图。（2）斜直雪道上该同学做匀加速运动