北京市通州区2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市通州区2023—2024学年高一上学期期末质量检测物理试题一.选择题请阅读下述文字，完成下列各题一辆汽车在教练场上沿平直公路向前行驶，从某一时刻开始计时，汽车接下来运动的图像如图所示，汽车质量。1.下列描述汽车运动的物理量中，属于矢量的是（）A.速度 B.时间 C.路程 D.质量2.下列物理量中用来描述速度变化快慢的是（）A.时间 B.加速度 C.速度 D.位移3.汽车在前内的位移大小是（）A. B. C. D.4.汽车在最后刹车过程中所受阻力大小是（）A. B. C. D.5.设汽车在第末的速度是，第末的速度是，这个过程汽车速度变化量是，加速度是a，则下列各矢量关系示意图正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗1.A2.B3.C4.C5.C【1题详析】标量是只有大小没有方向、运算遵循代数运算法则的物理量，既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量；质量、路程和时间都是标量，速度是矢量。故选A。【2题详析】根据可知，描述速度变化快慢的是加速度。故选B。【3题详析】根据图像面积代表位移可知，汽车在前内的位移大小故选C。【4题详析】汽车在最后刹车过程中，加速度所受阻力大小是故选C。【5题详析】第末的速度是，第末的速度是，这个过程汽车速度变化量是，加速度是a，该过程正向减速，所以和a与初速度方向相反。故选C。请阅读下述文字，完成下列各题。如图所示，质量为物块以初速度从底端O冲上先滑斜面。物块在斜面上做直线运动，斜面足够长，物块到达位置A后开始沿斜面向下运动，最终又回到斜面底端。已知斜面倾角为，g取。6.物块在沿斜面向上和向下运动的过程中，经过同一位置B时（）A.位移相同，路程相同 B.位移不同，路程相同C.速度相同，加速度相同 D.速度不同，加速度相同7.运动过程中物块对斜面作用力的大小和方向分别为（）A.，垂直于斜面向上 B.，垂直于斜面向上C.，垂直于斜面向下 D.，垂直于斜面向下8.物块上滑距离长（）A. B. C. D.9.下列判断正确的是（）A.若只减小物块质量，物块上滑的距离将增大B.若只减小物块质量，物块上滑的距离将减小C.若只增大斜面倾角，物块返回斜面底端的时间将延长D.若只增大斜面倾角，物块返回斜面底端的时间将缩短10.以初速度方向为正方向，下列描述物块运动过程的图像中正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗6.D7.D8.C9.D10.A【6题详析】AB．物块在沿斜面向上过程与物块在向下运动的过程，由于出发点不同，运动方向不同，所以经过同一位置B时，位移不同。而B不一定在斜面中点，所以路程不一定相同，故AB错误；CD．物块在沿斜面向上过程与物块在向下运动的过程，由于运动方向不同，则速度方向不同。对物块受力分析，根据牛顿第二定律可知，经过同一位置B时，受力相同，则加速度相同，故C错误，D正确。故选D。【7题详析】对物块受力分析可知，运动过程中物块对斜面的压力始终为，方向垂直于斜面向下故选D。【8题详析】对物块受力分析，根据牛顿第二定律有可得，物块在斜面上运动的加速度大小为根据匀变速直线运动规律有解得，物块上滑的距离长为故选C。【9题详析】对物块受力分析，根据牛顿第二定律有可得，物块在斜面上运动的加速度大小为根据匀变速直线运动规律可得，可知，物块上滑的距离与质量无关，所以若只减小物块质量，物块上滑的距离将不变。若只增大斜面倾角，物块返回斜面底端的时间将缩短。故选D。【10题详析】对物块受力分析可知，物块在上滑和下滑的过程中，物块受到的合力始终为不变，即物块的加速度大小不变，方向始终沿斜面向下。所以物块沿斜面上滑时，做匀减速直线运动，物块沿斜面下滑时，物块做匀加速直线运动。以初速度方向为正方向，则物块先沿正方向做匀减速，后沿负方向做匀加速。故选A。请阅读下述文字，完成下列各题。如图所示在光滑竖直墙壁上用一根轻绳把质量分布均匀的金属球挂在A点，金属球与墙壁接触点为B。轻绳与墙壁夹角，墙壁对金属球的支持力大小为，轻绳对金属球的拉力大小为，重力加速度为g，金属球质量m，不计轻绳质量。11.“千克”是质量的单位。2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克（）由普朗克常量h及米和秒定义，即，该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后，国际单位制中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。下列说法正确的是（）A.普朗克常量的单位等效于 B.普朗克常量的单位等效于C.普朗克常量的单位等效于 D.普朗克常量会因为外部环境变化而变化12.下列说法正确的是（）A.金属球对墙壁的作用力是因为墙壁发生形变产生的B.墙壁对轻绳的拉力和轻绳对金属球的拉力是一对作用力与反作用力C.墙壁对金属球的作用力垂直于墙壁向左D.剪断轻绳的瞬间，金属球的加速度竖直向下13.下列说法正确的是（）A. B.C. D.14.若只增加轻绳的长度，其他条件不变，下列判断正确的是（）A.增大，增大 B.增大，减小C.减小，增大 D.减小，减小15.现对金属球施加竖直向下的力作用（金属球保持静止且忽略轻绳形变），的合力为，关于与的大小关系说法正确的是（）A. B.C.与的大小关系随的变化而变化 D.无法判断〖答案〗11.C12.D13.D14.D15.B【11题详析】ABC．根据定义可得普朗克常量的单位等效于故AB错误，C正确；D．普朗克常量不会因为外部环境变化而变化。故D错误；故选C。【12题详析】A．金属球对墙壁的作用力是因为金属球发生形变产生的。故A错误；B．墙壁对轻绳的拉力和轻绳对金属球的拉力不符合相互作用力的特点，不是一对作用力与反作用力。故B错误；C．墙壁对金属球的作用力垂直于墙壁向右，故C错误；D．剪断轻绳的瞬间，绳子拉力突变为零，金属球只受重力作用，金属球的加速度竖直向下。故D正确。故选D。【13题详析】对金属球进行受力分析，根据平衡条件可得，解得，故选D。【14题详析】由，若只增加轻绳的长度，其他条件不变，则夹角θ变小。故减小，减小。故选D。【15题详析】对金属球施加竖直向下的力F，相当于增加小球所受的重力。而小球仍处于平衡状态。故根据平衡条件可知FN、FT的合力有故有故选B。请阅读下述文字，完成下列各题。如图所示为人在水平放置的力传感器上完成“蹲”、“起”动作时传感器的示数随时间变化图像，由稳定的站姿到稳定的蹲姿的过程为“下蹲”，反之为“站起”过程。已知重力加速度大小为g。16.下列说法正确的是（）A.人的重力就是人对传感器的压力B.站起过程人受到的重力与传感器对人的支持力是一对平衡力C.下蹲过程中传感器对人的支持力小于人的重力D.下蹲过程中传感器对人的支持力等于人对传感器的压力17.下列说法正确的是（）A.过程与过程人的重心运动方向相反B.过程与过程人的重心运动方向相反C.是下蹲过程D.是站起过程18.下列关于过程说法正确的是（）A.点时人的重心速度最大 B.点时人的重心速度最大C.点时人的重心比点时高 D.点时人的重心与点时一样高19.下列说法正确的是（）A.过程中人先超重后失重B.过程中人先超重后失重C.过程人处于超重状态，过程人处于失重状态D过程人处于失重状态，过程人处于超重状态20.下列关于过程人的重心的加速度和速度说法正确的是（）A.过程加速度向上，速度向下 B.过程加速度和速度方向都向上C.点加速度大小约为 D.点加速度大小约为〖答案〗16.D17.B18.B19.B20.C【16题详析】A．人静止不动时，人的重力大小等于人对传感器的压力大小，故A错误；B．站起过程，人的重心先向上加速再向上减速，则传感器对人的支持力先大于重力后小于重力，故B错误；C．下蹲过程，人的重心先向下加速后向下减速，则传感器对人的支持力先小于重力后大于重力，故C错误；D．传感器对人的支持力与人对传感器的压力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。故选D。【17题详析】AC．由图可知，过程传感器对人的支持力大于重力，过程传感器对人的支持力小于重力，即为站起过程，所以重心先向上加速后向上减速，故AC错误；BD．由图可知，过程传感器对人的支持力小于重力，过程传感器对人的支持力大于重力，即为下蹲过程，则人的重心先向下加速后向下减速，所以过程人的重心向上运动，过程人的重心向下运动，故B正确，D错误。故选B。【18题详析】由图可知，过程传感器对人的支持力大于重力，过程传感器对人的支持力小于重力，即为站起过程，则过程重心向上加速，过程重心向上减速。所以点时人的重心速度最大，点时人的重心比点时低，c点时人的重心比e点时低。故选B。【19题详析】A．过程中，传感器对人的支持力始终大于重力，则人处于超重状态，故A错误；B．过程中，传感器对人的支持力先大于重力后小于重力，则人先超重后失重，故B正确；CD．过程中，传感器对人的支持力先大于重力后小于重力，则人先超重后失重。过程中，传感器对人的支持力小于重力后大于重力，则人先失重后超重，故CD错误；故选B。【20题详析】A．过程传感器对人的支持力小于重力，则加速度向下，故A错误；B．过程中，传感器对人的支持力先小于重力后大于重力，即人重心先向下加速后向下减速，所以速度方向向下，故B错误；C．由图可知，人的重力约为500N，则人的质量约为50kg，点时人受到的支持力约为200N，则根据牛顿第二定律有解得，点时人重心的加速度大小约为故C正确；D．由图可知，点时，人受到的支持力等于重力，则此时人重心的加速度为零，故D错误。故选C。二、填空题21.某学生小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，步骤如下：①长度为GE橡皮条一端固定，另一端挂一轻质小圆环，如图甲所示：②把两根细线做成两个绳套，拴在小圆环上，另一端连接弹簧测力计，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，平衡时记录下小圆环位置O、两弹簧测力计的示数、及两条细线的方向，如图乙所示；③撤去、、改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，记录下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向，如图丙所示：④分别画出力、和F的图示。（1）步骤③中遗漏的重要操作是________（2）实验中，采取下列哪些方法可以减小实验误差________。（填选项）A．两个分力、间的夹角越小越好B．两个分力、的大小适当大些C．拉橡皮条细线要稍长一些（3）该学生小组用虚线把拉力F箭头端分别与、的箭头端连接，看到所围成的形状像一个平行四边形（图丁），于是猜想：力的合成遵从平行四边形定则，为验证猜想的正确性，还应该________。（4）试分析如何对上述实验步骤进行相应调整，让实验可以“探究力的分解规律”。________________________________________________________。〖答案〗（1）把小圆环拉到同一位置O（2）BC##CB（3）还需多次实验，使结论更具普遍性（4）实验步骤②与③调换先后顺序〖解析〗【详析】（1）撤去、、改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，把小圆环拉到同一位置O，平衡时记录下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向；漏掉把小圆环拉到同一位置O。（2）A．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导至合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故A错误；B．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些，故B正确；C．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C正确。故选BC。（3）还需多次实验，使结论更具普遍性（4）实验步骤②与③调换先后顺序，先用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，平衡时记录下小圆环位置O、记录下此时弹簧测力计的示数F及细线的方向；再用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环拉到同一位置O、记下两弹簧测力计的示数、及两条细线的方向。22.某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，将实验器材按如图所示安装。打点计时器的工作频率为：（1）下面列出了一些实验器材：打点计时器（含纸带）、带滑轮的长木板、垫木、小车和砝码、槽码、细绳。除以上器材外，还需要的实验器材有：________．A．天平（附砝码）B．秒表C．刻度尺D．交流电源（2）该同学将木板垫高平衡摩擦力时，在不挂槽码的情况下轻推小车，让小车拖着纸带运动，得到如图所示的纸带（图中箭头指向为小车运动的方向），则该同学平衡摩擦力时木板的倾角________（选填“过大”“过小”或“适中”）。（3）该同学平衡摩擦力后按正确步骤操作，首先保持小车质量不变，通过改变槽码的质量来改变小车受到的拉力，某次实验的纸带如图8所示，O、A、B、C、D、E、F是7个计数点，相邻计数点之间还有四个点未画出，测得，根据以上数据求出小车的加速度大小________（结果保留两位有效数字）。（4）接下来该同学又测了多组槽码质量保持不变的情况下小车和砝码的总质量m与小车加速度a的数据，通过描点作图法画出的图像，发现当较大时图线发生弯曲，如图所示，试分析原因：________。〖答案〗（1）ACD##ADC##CAD##CDA##DCA##DAC（2）过小（3）0.81（4）小车的质量较小时，不再满足槽码的质量远小于小车的质量，拉力不再近似等于槽码的重力，故图线发生弯曲〖解析〗（1）A．需要天平（附砝码）测量小车质量，故A正确；B．打点计时器本身就是计时工具，不需要秒表，故B错误；C．需要刻度尺测量点迹间距离，故C正确；D．需要交流电源给打点计时器供电，故D正确。故选ACD。（2）因为纸带上点的间距沿箭头方向逐渐变小，小车做减速运动，即平衡摩擦力过小，即平衡摩擦力时木板的倾角过小。（3）因相邻计数点之间还有四个点未画出，则根据逐差法，有（4）当较大时，即小车的质量较小时，不再满足槽码的质量远小于小车的质量，拉力不再近似等于槽码的重力，故图线发生弯曲。三、计算及论述题23.如图所示质量的物块在的水平拉力作用下从静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。不计空气阻力，取。求：（1）物块运动的加速度的大小；（2）后物块运动的距离。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据牛顿第二定律解得（2）2s后物块运动的距离为解得24.质量为m的小球以速度从某一位置竖直向上抛出，假设小球在运动过程中所受阻力大小恒为，重力加速度为g。（1）小球上升的最大高度h；（2）小球再次落回抛出位置时速度的大小v。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）根据牛顿第二定律可得可得，小球上升过程中的加速度大小为根据匀变速直线运动规律有解得，小球上升的最大高度为（2）根据牛顿第二定律可得可得，小球下落过程中的加速度大小为根据匀变速直线运动规律有解得，小球再次落回抛出位置时速度的大小为25.冬季是冰雪项目火热开展的季节。如图所示为简化的雪道模型，一位质量为（包括装备）的滑雪运动员从倾斜雪道上A位置由静止开始匀加速直线滑下，到达B点后进入水平雪道，水平雪道上运动员在摩擦阻力的作用下做匀减速直线运动。AB与BC平滑连接，不计经过点时速度大小的变化。与水平方向夹角，点距离水平雪道，运动员所踩雪板与两段雪道间的动摩擦因数均为0.1，g取，忽略空气阻力。求：（1）运动员在倾斜雪道下滑时的加速度大小；（2）运动员在水平滑道上滑行的时间；（3）该运动员认为如果减轻装备质量，其它条件不变，可以在水平滑道上滑行更远距离，请分析运动员的说法是否正确。〖答案〗（1）；（2）；（3）见〖解析〗〖解析〗（1）对运动员进行分析，在斜面上受重力、支持力、摩擦力，如图所示沿斜面方向由牛顿第二定律得代入数据解得加速度大小为（2）A运动到过程运动员做匀加速直线运动，设斜面长度为L，由运动公式得而由几何关系得联立解得B点的速度大小为分析B到C水平滑道上运动停止过程中，运动员做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得加速度大小为解得由运动公式得时间为（3）对从倾斜雪道上A位置由静止开始运动到水平面停止整个过程进行分析，设在水平面上运动距离为x，由动能定理得由联立解得可得水平滑道上滑行距离x与质量无关，所以运动员认为如果减轻装备质量，其它条件不变，可以在水平滑道上滑行更远距离，说法是不正确的。26.生活中有很多现象显示出力与运动的关系，我们可以通过分析运动得到物体的受力情况，也可以通过分析受力情况来判断物体的运动状态。（1）某同学思考通过研究车内物体得到在水平方向匀变速直线运动汽车的加速度