江西省抚州市2023-2024学年高一上学期期末学业质量监测物理试卷（含答案解析）

抚州市2023-2024学年度上学期学业质量监测高一物理试题卷本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟.注意事项：1.第Ⅰ卷的答案填在答题卷方框里，第ⅠⅠ卷的答案或解答过程写在答题卷指定处，写在试题卷上的无效.2.答题前，务必将自己的“学校”、“姓名”、“班级”和“考号”写在答题卷上.第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题（本题共10小题，共计46分.1~7题只有一个选项符合题意，每小题4分；8~10题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但个全的得3分，有选错或不作答的得0分.）1.2023年9月30日，杭州亚运会男子100米决赛中，我国选手谢震业跑出了9秒97的成绩，夺得金牌.下列对谢震业比赛过程的研究中，能把谢震业看成质点的是（）A.研究谢震业的起跑特点 B.研究谢震业的跑步技巧C.研究谢震业在100米比赛中的速度 D.研究谢震业到达终点是如何撞线的【答案】C【解析】【详解】ABD．研究谢震业的起跑特点、跑步技巧、到达终点是如何撞线，不能忽略谢震业的形状和大小，不能把谢震业看成质点，故ABD不符合题意；C．研究谢震业在100米比赛中的速度，可以忽略谢震业的形状和大小，能把谢震业看成质点，故C符合题意。故选C。2.关于速度、速度变化和加速度，下列说法正确的是（）A.速度越大，速度变化一定越大B.加速度越大，速度变化一定越大C.加速度逐渐增大，速度也一定随之增大D.加速度的方向与速度变化量的方向一定相同【答案】D【解析】【详解】A．根据可知在匀变速直线运动中随着速度增大，速度变化可能不变，故A错误；B．根据可知加速度越大，速度变化不一定越大，故B错误；C．a、v同向做加速，反向做减速，所以加速度逐渐增大，速度可能增大，也可能减小，故C错误；D．加速度的方向与速度变化量的方向一定相同，故D正确。故选D。3.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与铁球接触面保持竖直，则（）A.若增大铁夹对小球压力，小承受到的摩擦力变大B.机械手臂受到的摩擦力方向竖直向上C.小球受到的摩擦力与重力是作用力与反作用力D.小球受到的摩擦力与重力大小相等【答案】D【解析】【详解】对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，是一对平衡力；机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下；若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力不变。A．若增大铁夹对小球的压力，小承受到的摩擦力变大。故A不符合题意。B．机械手臂受到的摩擦力方向竖直向上。故B不符合题意。C．小球受到的摩擦力与重力是作用力与反作用力。故C不符合题意。D．小球受到的摩擦力与重力大小相等。故D符合题意。故选D。4.在平直公路上行驶的一辆汽车，其x-t图像为图中曲线（实线）所示，3s时的切线如图中虚线，已知该汽车做匀变速直线运动的加速度等于-2m/s2，下列选项正确的是（）A.t=0s时，汽车的位置坐标为-4m B.0~3s内，汽车的位移大小为8mC.t=3s时，汽车的速度大小为2m/s D.t=4s时，汽车的速度大于2m/s【答案】C【解析】【详解】AC．3s时汽车速度为由解得由t=1s时所以t=0s时，汽车的位置坐标为-7m，故A错误，C正确；BD．0~3s内，汽车的位移大小为汽车的速度减为0的时间为，则解得故t=4s时，汽车的速度为0。故BD错误。故选C。5.若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定的合外力F的方向，图中a，b，c，d表示物体运动的轨迹，其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】物体的初速度方向与合外力的方向不在同一直线上，物体做曲线运动，曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，物体受到的恒定的的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧。故选B。6.如图所示，人通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体A，人向左缓慢移动的过程中，使物体A慢慢下降。物体A落地之前，地面对人的支持力为F1、地面对人的摩擦力为F2、绳对人的拉力为F3，则下面说法正确的是（）A.F1减小 B.F2增大C.F3减小 D.绳子对滑轮的作用力变小【答案】A【解析】【详解】C．同一根轻绳上弹力大小处处相等，对物体A进行分析，根据平衡条件解得绳的弹力大小为可知，绳的弹力大小不变，故C错误；D．对滑轮与轻绳的切点进行分析，切点受到滑轮的作用力、左右两侧轻绳的拉力，根据平衡条件，三个力的合力为0，左右两侧轻绳的拉力的合力大小等于滑轮对切点的作用力，根据牛顿第三定律可知，绳子对滑轮的作用力大小等于左右两侧轻绳的拉力的合力大小，结合上述，左右两侧绳拉力相等，令左右两侧绳的夹角为，则绳子对滑轮的作用力由于人向左缓慢移动时，减小，结合上述可知，绳子对滑轮的作用力变大，故D错误；AB．对人进行受力分析，如图所示根据平衡条件有，人向左缓慢移动时，增大，结合上述可知，F1减小，F2减小，故A正确，B错误。故选A。7.如图所示，质量为m木板B放在水平桌面上，质量为2m的物块A放在B上，A受到水平向右的拉力F的作用，已知A与B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列选项正确的是（）A.当时，A、B都相对地面静止B.F为某值，B的加速度可能会超过C.无论F为何值，A都不可能相对B滑动D.当时，A、B间的摩擦力为【答案】D【解析】【详解】A．A与B之间的最大静摩擦力为，B与地面之间的摩擦力最大值为当时，A和B会发生滑动，故A错误；B．F足够大时，A和B之间的摩擦力达到最大值，此时B的加速度为因此B加速度不会超过，故B错误；C．F足够大时，A和B之间的摩擦力达到最大值，此时A的加速为当这个加速度大于B的最大加速度时，A就会相对B滑动，故C错误；D．当时，A和B一起运动，对AB用牛顿第二定律有对A由牛顿第二定律得此时AB之间摩擦力达到最大值，F也是AB一起运动的最大值，解得当时AB一起运动，对AB用牛顿第二定律有对A用牛顿第二定律有联立解得故D正确。故选D。8.不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从距离地面100m处由静止开始自由下落，它们在空中下落过程中描述正确的是（）A.重的石块落得快，轻的石块落得慢B.在任意相等时间内速度变化量相同C.在任一时刻具有相同的加速度和速度D.在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰4︰9【答案】BC【解析】【详解】A．轻重不同的物体下落的快慢相同，具有相同的加速度，故在任一时刻具有相同的速度，故A错误，C正确；B．轻重不同的物体自由下落的加速度相等，在任意相等时间内速度变化量相同，故B正确；D．根据知，在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰3︰5，故D错误。故选BC。9.为了抗击病毒疫情，保障百姓的基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法，某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度及竖直方向与飞行时间t的关系图象如图甲、乙所示。关于无人机的运动说法正确的是（）A.t2时刻，无人机运动到最高点B.0~t1时间内，无人机做直线运动C.t3时刻，无人机的速度大小为D.t3～t4时间内，无人机做匀变速曲线运动【答案】BD【解析】【详解】A．时间内，无人机速度一直为正，即一直向上运动，则时刻，无人机还没有运动到最高点，故A错误；B．0~t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动，则合运动为匀加速直线运动，故B正确；C．t3时刻，无人机的水平速度为，竖直速度为，则合速度为，故C错误；D．时间内，无人机水平方向做速度为的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，故D正确。故选BD。10.如图甲是某人站在接有传感器地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，如图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度g=10m/s2。根据图像分析可知（）A.人上升的最大高度约为0.3125mB.人的最大加速度大小约为30m/s2C.b到c的过程中，人先失重后超重D.f点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点【答案】AC【解析】【详解】A．从d点到e点人在空中运动，人在空中运动的时间人上升的最大高度约为故A正确；B．人的最大加速度大小约为故B错误；C．人的重力从a点读出约为1000N，质量约为100kg；b到c的过程中，压力从约400N增加到约2000N，压力先小于重力后大于重力，所以人先处于失重状态再处于超重状态，故C正确；D．从d点到e点压力等于零，表明在d点是人双脚离开地板的一瞬间，从d点到e点人在空中运动，e点是人落回地板的一瞬间，f点是人在双脚在地板上压力最大点，故D错误。故选AC。第II卷（非选择题共54分）二、实验题（本题共2小题，共16分.把答案填写在题后括号内或横线上）11.如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学用两个弹簧测力计拉橡皮筋O点，两弹簧测力计读数分别是F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F'。（1）本实验采用的科学方法是______；A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.微小量放大法（2）通过作图验证时，图中符合实际情况的是______。A.B.C.D.【答案】①.B②.C【解析】【详解】（1）[1]F即为F1与F2的合力，采用的科学方法是等效替代法。故选B。（2）[2]用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时拉力F′一定与橡皮筋在同一直线上，用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时两弹簧测力计拉力F1和F2的合力在平行四边形的对角线上，对比可知C图像符合题意。故选C。12.利用图甲所示的实验装置探究物体加速度与力和质量的关系。（1）某同学通过实验得到如图乙所示图像，造成这一结果的原因是：在补偿阻力时木板与水平桌面间的倾角______（填“偏大”或“偏小”）。（2）该同学重新补偿阻力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力______（填“大于”、“小于”或“等于”）砝码和盘的总重力，为了便于探究、减小误差，应使砂桶及砂的总质量______小车的总质量（“远大于”、“远小于”或“近似等于”）。（3）某同学得到如图丙所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz，0、1、2、3、4、5、6是纸带上7个连续计数的点，这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出，根据测量结果计算：打3点时小车的速度大小为______m/s；小车运动的加速度大小为______m/s2。（结果均保留2位有效数字）（4）如图丁所示，在某次利用上述已调整好的装置进行实验时，若保持作用在小车上且平行于木板的拉力F不变，小车自身的质量M保持不变，在小车上增加质量为m的砝码，并测出此时小车的加速度a，调整小车上的砝码，进行多次实验，得到多组数据，以小车上砝码的质量m为横坐标，相应加速度的倒数为纵坐标，在坐标纸上作出如图戊所示的关系图线，实验结果验证了牛顿第二定律.如果图中纵轴上的截距为b，图线的斜率为k，则小车的质量M为______。【答案】①.偏大②.小于③.远小于④.0.61⑤.2.0⑥.【解析】【详解】（1）[1]由图可知，拉力为0时就已经存在加速度，说明木板的倾角偏大。（2）[2][3]由于砝码和盘加速下降，因此它们受到的拉力小于砝码和盘的总重力；为了便于探究、减小误差，应使砂桶及砂的总质量远小于小车的总质量。（3）[4]打点计时器电源频率为50Hz，每相邻两点间还有4个计时点未画出，相邻两计数点的时间为打3点时的速度等于2、4段的平均速度[5]根据逐差法计算加速度大小（4）[6]根据牛顿第二定律整理可得可知，可得小车质量三、计算题（本大题共3小题，共38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.如图所示，质量为48kg的物体甲通过二段轻绳和一根轻橡皮绳悬挂，它们的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上质量为60kg的人相连，轻橡皮绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，此时人恰好没有滑动。轻橡皮绳遵从胡克定律，已知其自然长度为15cm，量得此时长度是30cm，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：（1）轻橡皮绳的劲度系数k；（2）人与水平面之间的动摩擦因数。【答案】（1）k=4×103N/m；（2）µ=0.6【解析】【详解】（1）以结点O为研究对象进行受力分析，由平衡条件，橡皮绳OA的弹力胡克定律把数据=48kg、=30cm、=15cm代入上式解得k=4×103N/m（2）以结点O为研究对象进行受力分析，由平衡条件，轻绳OB的拉力以人为研究对象进行受力分析，由平衡条件，得且解得µ=0.614.5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相较传统“单车式”无人驾驶，具有革命性演进。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一平直公路的两相邻车道上向右匀速行驶，B车在A车前，A车的速度大小为=8m/s，B车的速度大小为=20m/s，如图所示，当A、B两车相距=4m时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求：（1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离；（2）A车追上B车所用的时间。【答案】（1