福建省福州市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷

2023~2024学年第一学期福州市高一年级期末质量检测物理试卷（完卷时间：75分钟；满分：100分）一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2023年诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲。“阿秒”是一个单位，对应的物理量是（）A.速度 B.位移 C.时间 D.质量【答案】C【解析】【详解】“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间。故选C。2.2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与离地面大约400km的空间站组合体完成自主快速交会对接，再续了中国载人航天的新篇章。下列说法正确的是（）A.研究飞船在太空中运动的轨迹时，飞船可以视为质点B.研究飞船与空间站对接的细节时，飞船可以视为质点C.飞船从发射到与空间站对接，运动的路程约为400kmD.飞船从发射到空间站过程中，运动的路程等于位移大小【答案】A【解析】【详解】A．研究飞船在太空中运动的轨迹时，飞船的大小和形状对问题的研究影响可以忽略，飞船可以视为质点，故A正确；B．研究飞船与空间站对接的细节时，飞船的大小和形状对问题的研究影响不可以忽略，飞船不可以视为质点，故B错误；CD．飞船从发射到与空间站对接，运动的路程等于运动轨迹的长度，飞船的运动轨迹为曲线，故路程大于位移大小400km，故CD错误。故选A。3.俯卧撑运动可以锻炼人体的多个肌肉，如图所示为小华开始做俯卧撑运动时的姿势，下列说法正确的是（）A.人对地面的压力就是人受到的重力B.地面对手的支持力是由于地面发生形变引起的C.手对地面的压力与地面对手的支持力是一对平衡力D.人对地面的压力与人受到的重力是一对相互作用力【答案】B【解析】【详解】A．人对地面的压力是弹力，人受到的重力是引力，两个大小相同，力的性质和施力物体不同。故不能说人对地面的压力就是人受到的重力。故A错误；B．地面对手的支持力是由于地面发生形变要恢复原状引起的，故B正确；C．手对地面的压力与地面对手的支持力是一对相互作用力，故C错误；D．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，故D错误。故选B。4.我国的无人机在各行各业中有着广泛的应用。在一次高空摄影过程中，地面测控系统测出无人机从地面起飞，竖直方向上运动的速度v随时间t变化规律如图所示，t4时刻无人机回到地面，下列说法正确的是（）A.t1时刻无人机上升到最高位置B.t1~t2时间内无人机处于超重状态C.0~t1时间内，无人机的加速度先减小后增大D.0~t2时间与t3~t4时间内图线与时间轴所围面积大小相等【答案】D【解析】【详解】A．0~t2时间内速度一直为正，则无人机一直上升，则t2时刻无人机上升到最高位置，选项A错误；B．t1~t2时间内无人机向上减速，加速度向下，则处于失重状态，选项B错误；C．图像的斜率等于加速度，可知0~t1时间内，无人机的加速度先增大后减小，选项C错误；D．0~t2时间无人机上升，t3~t4时间内无人机回到地面，因图像的面积等于位移大小，可知0~t2时间与t3~t4时间内图线与时间轴所围面积大小相等，选项D正确。故选D。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5.图（a）、（b）是伽利略的两个斜面实验，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。下列说法符合物理史实的是（）A.图（a）中通过研究小球在斜面上的运动，推理出自由落体运动规律B.图（a）中让小球从斜面滚下，可“冲淡”重力，使速度测量更容易C.图（b）中斜面没有摩擦，小球上升到等高的位置是真实的实验结果D.图（b）中伽利略通过逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因【答案】AD【解析】【详解】A．图（a）中通过研究小球在斜面上的运动，推理出自由落体运动是一种匀变速直线运动规律，故A正确；B．图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，来“冲淡”重力的作用效果，主要是使时间测量更容易，故B错误；C．图（b）中没有摩擦阻力的斜面实际并不存在，故实验不能直接观察到小球达到等高处，小球上升到等高的位置不是真实的实验结果，是建立在实验基础和逻辑推理之上的合理推论。故C错误；D．图（b）中伽俐略通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，即力不是维持物体运动的原因。故D正确。故选AD。6.下列四幅图为教材中迷你实验示意图，对实验现象的描述或原理的分析正确的是（）A.甲图中根据留在地上的水印点间距越来越大，判断同学一定做匀加速运动B.乙图中圆锥从轨道较低一端向“上”滚动过程中，圆锥的重心位置不断降低C.丙图中钩码静止时，可以感受到细绳对手指的拉力和铅笔对掌心的压力D.丁图中若迅速用力将细绳向下一拉，由于书的惯性，上端绳子先断【答案】BC【解析】【详解】A．甲图中根据留在地上的水印点间距越来越大，判断同学一定做加速运动，但不一定是匀加速运动，选项A错误；B．由机械能守恒定律可知，乙图中圆锥从轨道较低一端向“上”滚动过程中，圆锥的重力势能一定减小，即重心位置不断降低，选项B正确；C．丙图中钩码静止时，可以感受到细绳对手指的拉力和铅笔对掌心的压力，选项C正确；D．丁图中若迅速用力将细绳向下一拉，由于书的惯性，下端绳子先断，选项D错误。故选BC。7.如图所示，重力为G的吊灯用三根长度相同的轻绳悬挂在天花板上，每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A.每根轻绳对吊灯的拉力大小为B.每根轻绳对吊灯的拉力大小为C.三根轻绳的长度变长，每根轻绳对吊灯的拉力变大D.三根轻绳的长度变长，三根轻绳对吊灯拉力的合力不变【答案】BD【解析】【详解】AB．对其中一根吊绳进行受力分析，可得故有故A错误，B正确；C．当三根轻绳的绳长L变长时，由于吊灯不变，设吊灯到支座的水平方向的距离为，则也不变，即有变小，由可知，变大，因为拉力为可得，拉力减小，故C错误；D．三绳的拉力合力是恒力，且大小等于。故三根轻绳的长度变长，三根轻绳对吊灯拉力的合力不变，故D正确。故选BD。8.如图是一种升降系统示意图。轻弹簧上端固定质量为m的平台，站在上面的人手握轻质横杆，绳子的一端与横杆相连，另一端与定滑轮相连，初始时绳子刚好伸直，人和平台处于静止状态。启动电动机，让其带动定滑轮向上收绳子，使人和平台一起做加速度为a的匀加速直线运动，直至人离开平台。已知弹簧劲度系数为k，人的质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.电动机启动前，弹簧的形变量为B.电动机启动瞬间，绳子拉力大小为C.人与平台分离瞬间，平台上升的高度D.当平台速度达到最大时，弹簧恢复原长【答案】AC【解析】【详解】A．电动机启动前，对平台和人的整体分析则弹簧的形变量为选项A正确；B．电动机启动瞬间解得绳子拉力大小为选项B错误；C．人与平台分离瞬间，平台的加速度为a且人与平台无压力，则对平台平台上升的高度选项C正确；D．当平台速度达到最大时，加速度为零，此时弹力等于重力，则弹簧处于压缩状态，选项D错误。故选AC。三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。9.如图甲所示，当用力挤压扁平玻璃瓶的不同部位时，发现细管中的水面会上升或下降，说明玻璃瓶发生了形变，此实验应用的物理思想方法是__________。图乙为玻璃瓶的横截面图，用力沿_________（填“ab”或“cd”）方向挤压玻璃瓶时，细管内水柱会上升。【答案】①.转换法②.cd【解析】【详解】[1]当用力挤压扁平玻璃瓶的不同部位时，发现细管中的水面会上升或下降，说明玻璃瓶发生了形变，将不易观察的微小形变，转化为了容易观察的细管中的水面上升或下降。此实验应用的物理思想方法是转换法。[2]用力沿cd方向挤压玻璃瓶时，玻璃瓶的容积将变小，细管内水柱会上升。10.小华用A、B两根不同的弹簧，分别探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的关系，并根据记录的数据绘制成Fx图像，如图所示。分析图像可知，劲度系数较大的是___________弹簧；当给A、B弹簧分别施加2N的力，则两弹簧的伸长量之比xA∶xB=____________.【答案】①.A②.2∶5【解析】【详解】[1]根据胡克定律有可知Fx图像斜率表示弹簧的劲度系数。因此由图像可知，A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数。劲度系数较大的是A。[2]A、B弹簧的劲度系数分别为当给A、B弹簧分别施加2N的力，则两弹簧的伸长量之比11.用一把刻度尺可以粗略测量人的反应时间。如图所示，被测试者食指和拇指成钳状且手指上边缘与0刻线在同一水平线上，看到尺子下落时去捏尺子，此时手指上边缘位于19.60cm处，设当地重力加速度为9.8m/s2，则被测试者的反应时间为__________s。假设在地球南极测试，其他情况相同时，重力加速度仍用9.8m/s2计算，测得的反应时间____________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】①.0.2②.偏大【解析】【详解】[1]被测试者的反应时间为[2]假设在地球南极测试，则重力加速度偏大，其他情况相同时，重力加速度仍用9.8m/s2计算，测得的反应时间偏大。12.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，提供以下器材：薄木板一块，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带有两个较长的细绳套），白纸，刻度尺，图钉若干个。（1）要求同一组实验中两个分力共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同，指的是__________。（选填正确选项前的字母代号）A.橡皮绳伸长到同一长度B.橡皮绳沿同一方向伸长C.橡皮绳沿同一方向伸长同一长度D.两个弹簧秤的读数必须相同（2）某次测量时测力计的示数如图所示，则其读数为___________N。（3）小华用同一套器材做了四次实验，白纸上标注信息有：虚线代表橡皮筋的伸长方向、结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的方向的点，如图所示。其中最能提高实验精度且符合实验事实的是_________。A.B.C.D.【答案】①C②.2.50③.C【解析】【详解】（1）[1]要求同一组实验中两个分力共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同，指的是橡皮绳沿同一方向伸长同一长度。故选C。（2）[2]测力计的最小刻度为0.1N，则其读数为2.50N；（3）[3]实验时两个弹簧秤拉橡皮条时，两个分力夹角以及力的大小都要适当，确定拉力方向时选择的两个点要相距较远些；A中两个分力的夹角和拉力都较小；B中力的标度取的过大；D中用一个力拉橡皮条时拉力的方向应该和虚线重合；只有C是合理的。故选C。13.小华采用了如图（a）所示的装置探究空气阻力与物体运动速度关系。（1）图（b）中所示是___________（填“A”或“B”）A.电磁打点计时器B.电火花计时器（2）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。平衡摩擦力后进行实验，打出的纸带如图（c）所示，在纸带上标出了5个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未标出。已知打点计时器的打点周期为0.02s，则打下计数点2时小车速度v=__________m/s，小车加速度a=_________m/s2。（结果均保留2位小数）（3）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车vt图像如图（d）所示，由图像可知小车运动过程中受到的阻力大小____________（填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”），据此可以得到的实验结论是____________【答案】①.B②.0.44③.0.34④.逐渐变大⑤.小车受到的空气阻力随速度增大而增大【解析】【详解】（1）[1]电火花计时器有正负脉冲插座，用的是墨粉纸盘，故图（b）中所示是电火花计时器。故选B。（2）[2]计数点间的时间间隔打下计数点2时小车速度[3]由逐差法，小车加速度（3）[4]设绳的拉力为F，当砝码和砝码的总质量远小于小车和薄板质量时，可认为绳的拉力为F等于砝码和砝码的总重力。由牛顿第二定律有由图像可知，图像斜率逐渐变小，所以加速度逐渐变小。a变小，说明f在变大。[5]据此可以得到实验结论是小车受到的空气阻力随速度增大而增大。14.小华陪妹妹在雪地里玩耍。妹妹和雪橇的总质量为m，小华先用大小为F的水平力推雪橇，使雪橇做匀速直线运动。若保持F的大小不变、方向与水平面成θ角拉雪橇，如图所示，雪橇也恰好做匀速直线运动，求：（1）小华水平推雪橇时，雪橇受到的摩擦力大小；（2）小华斜向上拉雪橇时，雪橇对地面的压力大小。【答案】（1）F；（2）【解析】【详解】（1）当雪橇被水平推时，雪橇匀速运动，由平衡条件得故雪橇受到的摩擦力大小为F；（2）当雪橇被斜向上拉时，对雪橇在竖直方向：得根据牛顿第三定律得，雪橇对地面的压力即15.如图所示，避险车道是避免发生交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成。一辆质量为1.0×104kg的货车行驶到一个长下坡公路时，因刹车失灵以36km/h的初速度沿公路前进75m到达坡底B点，此时速度为72km/h，随后冲上避险车道的制动坡床运动一段距离后停止，设下坡和上坡过程均为匀变速直线运动，加速度大小分别为a1、a2，且a2=2.5a1，制动坡床与水平面的夹角为θ（sinθ=0.3），假设货车从B点驶入制动坡床前后的速度大小不变，重力加速度g