福建省龙岩市一级校联盟2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1龙岩市2023~2024学年第一学期期末高一教学质量检查物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）注意：请将试题的全部〖答案〗填写在答题卡上。一、单项选择题（4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.手机导航给人们出行提供了便利。如图所示，甲图为某次驾车时手机导航的界面，乙图为汽车运行时速度表显示的数据，以下说法正确的是（）A.甲图中“33公里”、“29公里”是指位移的大小B.乙图汽车速度表上的“70km/h”是指瞬时速率C.研究汽车在导航图中的位置不能把汽车当成质点D.甲图导航信息上的“46分钟”、“39分钟”是指时刻〖答案〗B〖解析〗A．甲图中的“33公里”、“29公里”是指路程，选项A错误；B．乙图汽车速度表上的“70km/h”是指瞬时速率，选项B正确；C．研究汽车在导航图中的位置时，汽车的大小可忽略不计，能把汽车当成质点，选项C错误；D．甲图导航信息上的“46分钟”、“39分钟”是指时间间隔，选项D错误。故选B。2.关于弹力的产生条件，下列说法中正确的是（）A.两个接触的物体间一定有弹力B.两个不接触的物体间也可能有弹力C.只要物体发生形变就一定有弹力产生D.只有发生弹性形变的物体间才能产生弹力〖答案〗D〖解析〗A．两个接触的物体间只有发生弹性形变时才会有弹力，选项A错误；B．两个不接触的物体间不可能有弹力，选项B错误；CD．物体发生弹性形变会对与它接触的物体产生弹力作用，物体发生形变不一定产生弹力作用，故C错误，D正确。故选D。3.如图所示，东山风动石是福建省著名的景点，上下两块形状不规则的甲、乙石块叠放在一起，在任何风吹雨打的情况下总能保持平衡。关于风动石下列说法正确的是（）A.甲一定只受两个力B.乙对甲的支持力与甲受到的重力是一对相互作用力C.甲对乙的压力就是甲的重力D.乙对甲的支持力与甲对乙的压力是一对相互作用力〖答案〗D〖解析〗A．由于两块石头的形状不规则，故甲石块除了重力和支持力之外可能还有其他外力，故A错误；B．乙对甲的支持力与甲受到的重力是作用在同一个物体上的两个力，不是相互作用力，故B错误；C．甲对乙的压力是弹力，与重力的性质不同，不是同一个力，故C错误；D．乙对甲的支持力与甲对乙的压力大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故D正确。故选D。4.在一平直马路上，甲、乙两车同向行驶。时，甲车在前，乙车在后，相距，速度均为。从此刻开始两车按如图所示规律运动，均以初速度方向为正方向，则下述说法正确的是（）A.时两车相距最远 B.时两车相距最近C.两车最近距离为10m D.两车可能会相遇〖答案〗C〖解析〗ABC．时，甲车在前，乙车在后，由图像可知，内甲车做匀减速直线运动，乙车做匀速运动，两车间的距离逐渐减小，甲车的位移为乙车的位移为则则2s内乙车未追上甲车，，甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动，则2s后两车速度相等时，两车相距最近，由甲车图像可知当两车速度相等时，甲的速度为乙车的速度为又联立解得则两车相距最近的时间为甲车的位移为乙车的位移为两车最近距离为故AB错误，C正确；D．4s前两车未相遇，4s后甲车的速度大于乙车的速度，两车距离越来越大，则两车不可能相遇，故D错误。故选C。二、双项选择题（4小题，每题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有两项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。）5.2023年10月3日，在杭州亚运会跳水项目女子10米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。如图所示为全红婵上升和下降的两个精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是（）A.全红婵运动到最高点时加速度为0B.全红婵的速率先变小后变大C.全红婵在下降阶段处于失重状态D.全红婵离开跳台后上升阶段处于超重状态〖答案〗BC〖解析〗A．全红婵运动到最高点时，只受重力作用，加速度为重力加速度，故A错误；B．全红婵做竖直上抛运动，先向上减速再向下加速，故B正确；CD．全红婵离开跳台后，无论是上升状态还是下降状态，都具有向下的加速度，均处于失重状态，故C正确，D错误。故选BC。6.如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，烤制过程中香肠质量不变，半径变大。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.香肠烤熟前，金属杆1对烤肠的支持力大小为B.香肠烤熟后，金属杆1对烤肠的支持力与竖直方向的夹角比烤熟前变小C.香肠烤熟后，金属杆1对烤肠的支持力比烤熟前变大D.香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠合力不变〖答案〗BD〖解析〗A．对香肠受力分析如图所示。根据平衡条件有解得香肠烤熟前，金属杆1对烤肠的支持力大小为故A错误；BC．设金属杆之间的距离为，金属杆的直径为，香肠的直径为，根据几何关系有香肠烤熟后，半径变大，金属杆1对烤肠的支持力与竖直方向的夹角比烤熟前变小，金属杆1对烤肠的支持力比烤熟前变小，故B正确，C错误；D．香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠的合力与烤肠的重力平衡，等大反向，故两根金属杆对烤肠的合力不变，故D正确。故选BD。7.小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小，如图甲所示。质量的物块放在水平长木板上，物块右端拴一根细线，细线与固定在实验台上的力传感器相连，传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板，得到图像如图乙所示。结合图中相关信息，以下说法正确的是（）A.实验时长木板不必保持匀速直线运动B.实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板C.物块与木板间的动摩擦因数约为D.物块与木板间的动摩擦因数约为〖答案〗AD〖解析〗A．长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得，且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关，故实验时长木板不必保持匀速直线运动，故A正确；B．由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为，故实验时用4N的水平拉力不可以拉动静止的长木板，故B错误；CD．由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为，则解得物块与木板间的动摩擦因数约为故C错误，D正确。故选AD8.龙龙高铁是国家《中长期铁路网规划》建设项目，东起福建省龙岩市，途经上杭县、武平县进入广东省境内。2023年11月23日试运行列车从龙岩站开出驶向武平站，标志着龙龙高铁龙岩至武平段开始按图行车试验。下图为CRH2试运行客运列车组，该动车组由8节车厢组成，只有第一节车厢为动力车，各车厢的质量均相等，列车在水平直轨道上行驶时所受阻力大小与车重成正比。该列车沿水平直轨道行驶时，下列说法正确的是（）A.若列车匀速行驶，则车厢间的作用力为零B.若列车匀速行驶，则第7、8节与第1、2节车厢间的作用力大小之比为1∶7C.若列车匀加速行驶，则第7、8节与第1、2节车厢间的作用力大小之比为1∶8D.若列车匀加速行驶，则第7、8节与第1、2节车厢间的作用力大小之比为1∶7〖答案〗BD〖解析〗AB．设第一节车厢的牵引力为，各车厢所受的阻力为，若列车匀速行驶，对整体有对第1节车厢，根据平衡条件有对第8节车厢，根据平衡条件有若列车匀速行驶，则第7、8节与第1、2节车厢间的作用力大小之比为车厢间的作用力不为零，故A错误，B正确；CD．若列车匀加速行驶，对整体有对第1节车厢，根据牛顿第二定律有对第8节车厢，根据牛顿第二定律有若列车匀加速行驶，则第7、8节与第1、2节车厢间的作用力大小之比为故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题（共60分。其中9—11题为填空题，12、13题为实验题，14—16题为计算题。考生根据要求作答。）9.高空坠物现象被称为“悬在城市上空的痛”，已成为城市中仅次于交通事故的危险行为。试想一个花盆从高为20m的七楼窗台上坠落，忽略空气阻力，取。花盆在空中下落的时间为______s；花盆落地时的速度为______m/s；花盆在最后1s内下落的距离为______m。〖答案〗22015〖解析〗花盆做自由落体运动，则解得花盆在空中下落的时间为花盆落地时的速度为花盆在最后1s内下落的距离为10.榫卯结构是极为精妙的发明，广泛应用于中国古建筑和古典家具中，体现了中国匠人的精湛技艺。如图所示，木工师傅用一直角三角形木楔来紧固榫卯A、B，现用的水平力打击木楔，木楔对A有400N的弹力，木楔自身重力、摩擦均忽略不计，则木楔对A的弹力方向为______（选填“竖直向上”、“与木楔斜面垂直向上”），木楔的夹角等于______，木楔对B的弹力为______N。〖答案〗与木楔斜面垂直向上〖解析〗弹力的方向垂直接触面指向受力物体，则木楔对A的弹力方向为与木楔斜面垂直向上。根据题意，由牛顿第三定律可知，A对木楔的压力大小为，方向为与木楔斜面垂直向下，对木楔受力分析，如图所示由平衡条件有，解得，由牛顿第三定律可知，木楔对B的弹力为11.如图甲所示，清洗楼房玻璃的工人靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大楼外，从楼顶开始缓慢下滑，清洗楼层的玻璃幕墙。工人贴墙缓慢下滑的过程，可简化为图乙所示的模型。不计人与玻璃幕墙间的摩擦、绳索的重力。则在下滑过程中绳索对人的拉力大小______，竖直玻璃幕墙对人的弹力大小_____（均选填“增大”、“不变”、“减小”），______大于G（选填“一定”、“不一定”）〖答案〗减小减小一定〖解析〗设绳子与竖直方向的夹角为，下滑过程中，人保持静止，根据平衡条件可得下滑过程中绳索对人的拉力大小为下滑过程中，减小，绳索对人的拉力大小减小。竖直玻璃幕墙对人的弹力大小为下滑过程中，减小，竖直玻璃幕墙对人的弹力大小减小。下滑过程中绳索对人的拉力大小为故一定大于。12.小张同学家里有两根长度相同的弹簧，想利用它们制做两个弹簧秤。小张利用如图甲所示装置来测定两根弹簧的劲度系数，具体做法如下：①将A弹簧的一端固定在铁架台上，让弹簧自然下垂，用刻度尺测量弹簧的长度。②在弹簧的挂钩上挂一个钩码，钩码稳定时，测量弹簧的长度并计算出伸长量x，依次增加钩码，重复上述操作。③画出弹力的大小F与弹簧伸长量x的关系图像，如图乙中的图线A所示。④再用另一根弹簧B重做上述实验，并作出关系图像如图乙中的图线B所示。请回答下列问题：（1）由图像可看出F与x呈现______（选填“线性”或“非线性”）关系。（2）根据图像计算出弹簧A的劲度系数______。（3）根据小张的实验操作过程可以判断，弹簧的自重对实验结果______（选填“有”、“无”）影响。（4）用A、B两根弹簧分别制作两个刻度线完全相同的弹簧秤，用______（选填“A”、“B”）弹簧制作的弹簧秤量程较小。〖答案〗（1）线性（2）200（3）无（4）B〖解析〗（1）由图像可看出F与x成正比，呈现线性关系。（2）根据图像计算出弹簧A的劲度系数为（3）设弹簧的质量为，弹簧的原长为，弹簧竖直悬挂时的长度为，挂上钩码后的长度为，则其中整理得故弹簧的自重对实验结果无影响。（4）根据胡克定律图像的斜率表示弹簧的劲度系数，弹簧A图像斜率较大，劲度系数较大，用A、B两根弹簧分别制作两个刻度线完全相同的弹簧秤，用B弹簧制作的弹簧秤量程较小。13.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。（1）对本实验的操作，下列说法中正确的是______。A．实验中需要测量沙和沙桶的质量B．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源C．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量D．平衡摩擦力时，需取下沙桶，调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑（2）实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用50Hz交流电源，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算B点的瞬时速度大小______，并计算纸带所对应小车的加速度大小______。（结果均保留2位有效数字）（3）在探究加速度与质量关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为______。〖答案〗（1）D（2）0.250.75（3）〖解析〗（1）AC．绳子的拉力可以通过弹簧测力计测得，实验中不需要测量沙和沙桶的质量，实验中不需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量，故AC错误；B．让小车靠近打点计时器，为打点稳定，应先接通打点计时器的电源，后释放小车，故B错误；D．平衡摩擦力时，需取下沙桶，调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑，故D正确。故选D。（2）相邻两计数点的时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度，B点的瞬时速度大小根据逐差法求出小车的加速度大小为（3）根据牛顿第二定律有整理得图像的斜率为纵轴的截距为小车的质量为14.某小组在研究某款汽车的性能时，在表格中记录了该汽车沿平直公路由静止启动、匀速行驶和制动停止三个过程的部分速度和时间的数据。若汽车启动和制动过程均可视为匀变速直线运动，则在本次测试中：时间（s）036912151821242730速度（m/s）0612182430343424120（1）求汽车加速运动的加速度大小；（2）求汽车做匀加速直线运动的时间和位移的大小。〖答案〗（1）2m/s2；（2）17s，289m〖解析〗（1）由得汽车加速运动时的加速度大小a1=2m/s2（2）由题表数据可知，汽车的最大速度，由得汽车加速运动的时间由匀加速直线运动的位移大小s=289m15.如图甲所示，为学校举行的托乒乓球跑步比赛情景，赛道为水平直道。某同学在比赛过程中匀速前进的阶段，球拍的倾角始终为，质量m为的乒乓球一直位于球拍中心相对球拍保持静止，如图乙所示。球与球拍之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，乒乓球受到的空气阻力F大小与其速度v的大小成正比，即（比例系数k为常数，不受其它因素影响），F方向与运动方向相反。重力加速度g取。（已知）（1）当该同学以速度做匀速直线运动时，球与球拍之间恰无摩擦，求乒乓球对球拍的压力大小和中的比例系数k；（2）若要使乒乓球相对球拍恰好不向上滑动，求该同学跑步的速度大小