安徽省芜湖市2022-2023学年高一上学期期末教学质量统测物理试题 含解析

2022-2023学年度高一年级第一学期芜湖市中学教学质量统测

物理试卷

一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题为多选题，其中多选题全部选对得4分，

选不全得2分，选错或不答得0分）

1.虹贯江城，畅行芜湖。芜湖单轨的正式开通运营，标志着芜湖自此迈入轨道交通时代。城市交通“大动

脉”的进一步激活，不仅让大家见证了“芜湖起飞”的速度，更是启幕着一座城的崛起!如图为芜湖轨道交

通一号线的站点信息,线路全长为3046km,单程用时约1小时,单轨列车运行的最大设计速度为8（）km∕ho

下列说法正确的是（）

白马山一保顺路

目06:30Q2200

号

线

G）-O-O∙OOOOO~⅛HS）∙OOΘ~Θ∙OOO∙Θ-OOΘ∙OΘ~Θ-Θ

白

文

红

中

赤

港

武

港

枝

芜

防

博

奥

天

裕

龙

衢

拳

华

环

SMM天

f

马

一

湾

山

安

山

山

山

山

津

花

山

铸

夷

湖

琅

览

体

门

城

柱

山

≡山

山

路

路

路

路

路

路

路

路

东

山

北

山

山

路

南

山

中

中

山

北

山

公

广

路

路

路

路

路

站

路

心

心

路

路

路

园

场

A.如果要研究单轨列车通过芜湖中江桥的时间，可将列车视为质点

B.“芜湖轨道交通一号线”全长30.46km,“30.46km”指的是位移

C.芜湖1号线单轨列车驶完单向全程的平均速度大小约为30.46km∕h

D.首班车6:30从保顺路站发车，这里的“6:30”是指时刻

【答案】D

【解析】

【详解】A.如果要研究单轨列车通过芜湖中江桥的时间，列车长度与桥的长度相差不多，不能忽略，则

不可将列车视为质点，故A错误；

B.“芜湖轨道交通一号线”全长30.46kn“30.46km”指的是路程，故B错误；

C.平均速度等于位移与时间的比值，由于不知芜湖1号线单轨列车驶完单向的位移，则无法求芜湖1号

线单轨列车驶完单向全程的平均速度大小，故C错误；

D.首班车6:30从保顺路站发车，这里的“6:30”是指时刻，故D正确。

故选D。

2.古今中外，一代代科学家们在探究客观世界的过程中，创造和发展了很多行之有效的物理思想和研究方

法。关于物理概念的建立和物理规律的形成、下列说法正确的是（）

A.加速度的定义α=包采用的是比值定义法，此式说明加速度与速度的变化量成正比

B.将匀变速直线运动看成极短时间的一小段一小段匀速直线运动，然后逐段求和得出位移是采用了微元

法的思想

C.手压桌面，为了观察桌面的微小形变应用了微元法的思想

D.在实验探究物体的加速度与力、质量的关系时，运用了类比法

【答案】B

【解析】

【详解】A.加速度的定义α=包采用的是比值定义法，但加速度与速度的变化量无关，故A错误；

△t

B.将匀变速直线运动看成极短时间的一小段一小段匀速直线运动，然后逐段求和得出位移是采用了微元

法的思想，故B正确；

C.手压桌面，为了观察桌面的微小形变应用了将微小形变放大的方法，故C错误；

D.在实验探究物体的加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法，故D错误。

故选Bo

3.2022年卡塔尔世界杯足球赛，就像是全世界球迷们的狂欢节，尤其是无数青少年为此着迷不已。如图所

示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是（）

甲图乙图丙图丁图

A.静止在场地上的足球（图甲）受到的弹力就是它受到的重力

B.踩在脚下且静止在水平草地上足球（图乙）一定受到3个力的作用

C.落在球网中的足球（图丙）受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生的

D.运动员灵活运球盘带过程中（图丁），脚部对足球作用力可能大于足球对脚部作用力

【答案】C

【解析】

【详解】A.弹力的施力物体是大地，受力物体是足球，而重力的施力物体是地球，受力物体是足球，每

个力都是相互独立的，我们不能说弹力就是重力，只能说此时弹力大小与重力大小相等，故A错误；

B.踩在脚下且静止在水平草地上的足球（图乙）可能受到3个力的作用，也可能受4个力，例如脚踩在

足球侧面，则受重力、支持力、压力和摩擦力四个力平衡，故B错误；

C.落在球网中的足球（图丙）受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生的，因为球网发生形变要恢

复原状才会对足球产生一个弹力，故C正确；

D.运动员灵活运球盘带过程中（图丁）,脚部对足球作用力与足球对脚部作用力是一对作用力与反作用力，

一定大小相等，故D错误；

故选Co

4.1638年，《两种新科学的对话》著作的出版，奠定了伽利略作为近代力学创始人的地位。书中讨论了自

由落体运动和物体沿斜面运动的问题，某兴趣小组结合伽利略的设计思路，做出如下设计：为了测量时间，

把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部连接一根管子，水可以匀速流出，当滑块在粗糙程度相同的斜

面上由静止释放时，同时用量筒收集由细管流出的水，然后用量筒测出滑块运动时间内对应水的体积。若

将滑块由静止开始滚下的距离记为L,对应f时间内收集的水的体积记为V;不断改变小球下滑的距离L，

测出对应水的体积V,重复实验。根据以上信息可研究判断出，L与V的比例关系为()

VVl

【答案】C

【解析】

【详解】滑块在粗糙程度相同的斜面上由静止释放，可知滑块做初速度为零的匀加速直线运动，则有

L=-at^

2

即L与产成正比；由于水是匀速稳定的流出，可知收集的水的体积V与f成正比，则有

La:∕2ocV2

故选Co

5.传说黄帝“设五量”，“少吴同度量，调律吕”。度量衡单位最初都与人体相关：“布手知尺，布指知

寸.”、“一手之盛谓之溢，两手谓之粤”。《史记.夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”，则表明当时已

经以名人为标准进行单位的统一，出现了最早的法定单位。现在世界上最普遍采用的国际单位制(SI)是

标准度量衡的单位系统。在国际单位制中，下列物理量单位不属于力学基本单位的是()

A.牛顿(N)B.千克(kg)C.米(m)D.秒(S)

【答案】A

【解析】

【详解】国际单位制中，力学基本单位的是千克、米、秒。

本题选不属于的，故选A。

6.如图所示，4个质量均为旭的光滑匀质小球，放在倾角均为，的固定斜面体上，斜面体位于同一水平面

A.甲图中球对斜面的压力最小，丙图中球对挡板MN的压力最大

B.乙图中球对斜面的压力大小∕wgtan(9

C.丁图中，若将挡板MN以N点为支点在竖直面内逆时针缓慢转动至水平，则挡板MN对球的支持力先

减小后增大，斜面对球的作用力不断减小

D,由于挡板MN与斜面所成角度不同，则四种情况下小球所受的合力也不相同

【答案】C

【解析】

【详解】ACD.甲、乙、丙、丁四幅图中，球所受合力均为零，挡板MN和斜面对球的弹力的合力与球

的重力平衡，将甲一乙一丙一丁四个图视为挡板MN从水平位置顺时针旋转，如图所示

当MN水平时，MN对球的支持力大小等于其重力大小，而斜面对球的支持力为零，即此时球对斜面的压

力最小，随着MN顺时针转动，MN对球的弹力先减小后增大，斜面对球的支持力一直增大，当转至丁图

位置时，MN对球的弹力最大，则球对MN的压力最大。

AD错误，C正确；

B.对乙图物块进行受力分析，根据共点力平衡，有

NMN=WgSine

N斜=mgcosθ

B错误。

故选Co

7.如图所示，在光滑水平面上有一质量为皿的小球，分别与一轻弹簧和一不可伸长的轻绳相连，弹簧水平

且左端固定在墙壁上。小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60。，且恰对地面无压力。已知重力加速度

为g,则在剪断轻绳的瞬间，下列说法中正确的是（）

C.小球的加速度大小为百gD.小球的加速度大小为2g

【答案】C

【解析】

【详解】小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60。，且恰对地面无压力。以小球为对象，根据受力平衡

可得

TCOS60。=mg,4Ii=TSin60°

解得弹簧的弹力大小为

o

F1λ,,-mgtan60=#>mg

在剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力保持不变，根据牛顿第二定律可得，小球的加速度大小为

a=-=y∣3g

m

故选C。

8.北京时间2022年12月4日晚，在万众瞩目之下，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆。已知返回舱下

降到距地面IOkm时，引导全开启；然后打开减速伞，已知在减速来的作用下使其缓缓减速，在约20s时

间内返回舱的速度从200m∕s减至60m/s。接着减速伞与返回舱分离，主伞瞬间张开，当下落速度减至约

Iom/s时，返回舱距地面高度为1m,接着舱下4台缓冲发动机同时点火，给返回舱竖直向上的反冲力，

使返回舱的落地前瞬间的速度减至约2m∕s,此过程伞绳的拉力不计。将上述各过程视为竖直方向的匀变

速直线运动，接近地面时返回舱受到的空气阻力及主伞与伞绳的质量可忽略不计，地面附近重力加速度

g=10m∕s2。根据以上材料可分析得出（）

A.减速伞工作期间，返回舱处于失重状态；缓冲发动机工作期间，返回舱处于超重状态

B.减速伞工作期间，返回舱的下降的高度约为130Om

C.缓冲发动机工作的时间约为gs

D.每台缓冲发动机的平均反冲推力约为返回舱重力的1.45倍

【答案】D

【解析】

【详解】A.减速伞工作期间，返回舱的加速度方向向上，处于超重状态；缓冲发动机工作期间，返回舱

的加速度方向向上，处于超重状态。故A错误;

B.减速伞工作期间，返回舱的平均速度为

200+60

V=m/s=130m/s

2

下降的高度约为

X=而=260Om

故B错误；

C.缓冲发动机工作期间，有

下3nι∕s=6m∕s

2

又

%'=v't

解得

f-Is

6

故C错误；

D.对返回舱受力分析，由牛顿第二定律可得

4F-mg=ma

又

IIʌvIO_22/O/2

Ial=——=—：—m/s=48m/s

11∖t1

6

联立，可得

±∙=1.45

mg

故D正确。

故选D。

9.质量为1kg物体，静置于固定的圆盘上，圆盘表面水平光滑。现对物体同时施加三个均与圆盘表面平

行，且互成角度（夹角不确定）的拉力作用，三个共点力大小分别为Q=7N、B=6N、F3=IONo下列判

断正确的是（）

A.物体所受合力的最小值可以为0

B.物体所受合力的大小可能为43N

C.物体的加速度大小可能为20m∕s2

D.如果物体处于静止状态，则凡、尸2两个力的合力大小一定等于IoN

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.因7N和6N的合力最大值为13N,最小值为IN,ION在其合力范围内，可知物体所受合力

的最小值可以为0,选项A正确；

B.三个力合力的最大值为7N+6N+10N=23N,则物体所受合力的大小不可能为43N,选项B错误；

C.物体所受合力的大小可能为20N,则物体的加速度大小可能为

a---20m∕s2

m

选项C正确；

D.如果物体处于静止状态，在三力平衡，则Q、尸2两个力的合力与尸3等大反向，即一定等于10N,

选项D正确。

故选ACDo

10.一物块以Vo=8m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带。已知传送带AB足够长，与水平面的大突角为

0=37：并以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动。若物块与皮带之间的动摩擦因数幺=0.5,且可将物块

视为质点，己知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s?。下列说法正确的是（）

A.刚滑上传送带时，物块的加速度大小为IonVs?

B.物块向上运动与皮带A端的最大高度差为4m

C.从物块滑上传送带开始计时，到物块再次滑回A端共用时3.6s

D.从物块滑上传送带，到再次滑回A端的过程中，物块相对传送带滑动的总路程为8m

【答案】AC

【解析】

【详解】A.对刚滑上传送带物块受力分析可知

F（+mgsinθ=ma

Ff=μF~=μmgcosθ

解得

a=10m∕s2

A正确；

BC.物块速度从%减至与传送带速度V相同所用时间为

tλ=L=0.6s

-a

位移大小为

接下来物块所受的摩擦力方向沿传送带向上，根据对物块的受力分析可知

mgSine一耳=ma2

解得

2

a2=2m∕s

故物块速度由V减至零的时间为

0-v1

t2=------=Is

-Ci2

位移大小为

0-v2

X=-------=I1m

7—2。)

故物块向上运动与皮带A端的最大高度差为

h-（%,+x2）sinθ-2.4m

物块下滑的时间

G=2(X,+X2)=2S

从物块滑上传送带开始计时，到物块再次滑回A端共用时

t=t↑+L+A=3∙6s

B错误，C正确;

D.从物块滑上传送带到与传送带共速，两者的相对位移为

玉’=Xl-vrl=3m-1.2m=1.8m

物块速度由V减到零两者的相对位移为

,

x2=vt2-x2=Im

物块向下运动与传送带的相对位移为

ɪɜ—vt3+ɪn,zɜ=4m+4m=8m

故从物块滑上传送带，到再次滑回A端的过程中，物块相对传送带滑动的总路程为

,

s-x[+x2+乂=10.8m

D错误。

故选ACo

二、填空题（每空2分，共14分）

H.A、B两辆车同时由同一地点向同一方向运动，0〜2s内A车的位移一时间图像和B车的速度一时间图

像分别如图甲、乙所示，则这2s内A车的位移B车的位移（选填“大于”、“等于”或“小于”

【答案】等于

【解析】

【详解】由图像可知，这2s内A车的位移为

XA=2m

B车的位移

XB--×2×2m=2m

则A车的位移等于B车的位移。

12.如图所示，木块A、B的重力分别50N和60N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，两端固定

在A、B上的水平轻弹簧被拉伸了2cm,弹簧的劲度系数为4(X)N∕m,系统置于水平地面上静止不动。现

用f=2N的水平向右拉力作用在木块B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力产作用后木块A、B

所受摩擦力大小分别为N和No

X］CΠ5WC后~~AF

【答案】①.8②.6

【解析】

【详解】［1M2］根据题意，由公式/=〃&可知，木块A、B与地面间最大静摩擦力为

4A="GA=12∙5N

ΛIB=AGB=15N

由胡克定律/=&&可知，弹簧弹力的大小为

%=400X2X10-2N=8N

当用F=2N的水平向右拉力作用在木块B上时，可知，木块A、B均未被拉动，由平衡条件可得，木块

A所受摩擦力大小为

人=%=8N

木块B所受摩擦力大小为

人=%,-F=6N

13.如图所示，列车沿水平方向行驶，进站前列车减速，减速过程中悬挂小球的细线与竖直方向向左偏9=30。

角不变，水平桌面上的水杯A未滑动，己知A的质量为重力加速度为g,tan30=走，则水杯A受

3

【解析】

【详解】口］［2］小球受到重力和拉力，受力如图

Mg

根据牛顿第二定律有

Mgtanθ=Ma

木块受到重力、支持力和摩擦力，受力如图

一=W

mg

根据牛顿第二定律有

f=ma

联立解得

f百

/=Wrng

方向水平向右

14.图a为无人机航拍的芜湖长江三桥雄姿，三桥线路全长5.4千米，主桥全长1.2346千米。现将桥梁的

一部分简化成如图b所示的模型，已知桥塔竖直固定，质量为4()吨钢梁PQ水平放置，其质量均匀分布,

其左端P用光滑较链连接在桥塔上，右端。通过钢索固定在桥塔上的A点，且钢索AQ与桥塔的夹角为

60°,则钢索AQ的拉力大小为N；如果将钢索A。换成长度更长、固定点更高且与桥塔成37。的钢

索BQ固定，钢梁PQ仍水平，则钢索BQ的拉力大小为N,(钢索质量不计，sin370=0.6,

cos60°=0.5,重力加速度g=10m∕s2)。通过计算发现桥塔越高，钢索与桥塔的夹角越小，钢索拉力越

小，钢索越不容易断裂。

I卜钢梁3

图aZZZ/ZZZZZZZZZZ

m图b

【答案】Φ.4×105②.2.5×IO5

【解析】

【详解】0］根据题意，对钢梁受力分析，由对称性可知，钢梁受重力、钢索的拉力和光滑较链斜向上的

支持力，如图所示

rFAQF

×Z1

G

由对称性可知FAo和片的大小相等，由平衡条件有

o

2FΛQCOS60=mg

解得

“缶=4X105N

⑵同理可得，钢索BQ的拉力大小为

mg5

lF=2.5×10N

BQ2cos37°

三、实验题（每空2分，共12分）

15.某同学用如图所示的实验装置来“探究两个互成角度的力的合成规律”。弹簧测力计A悬挂于固定点

P,下端用细线挂一重物弹簧测力计8的一端用细线系于。点，手持另一端向左拉，使结点O静止在

某位置。分别读出弹簧测力计A和8的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和两细线的方

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为N。

（2）下列的实验要求必要或者正确的是（填选项前的字母）。

A.应该用测力计测量重物M所受的重力

B.可以在水平桌面上进行实验

C.拉直的细线应与木板平面平行

D.改变拉力，进行多次实验，每次都必须要使。点处于同一位置

【答案】①.3.6②.AC

【解析】

【详解】（1）⑴弹簧测力计最小刻度为0.2N,则图中A的示数为3.6N。

（2）f2]A.重物M的重力是两弹簧测力计拉力的合力，则应该用测力计测量重物M所受的重力，选项

A正确；

B.由于要用重物的重力做为两弹簧测力计的合力，则该实验不可以在水平桌面上进行，选项B错误；

C.为减小误差，拉直的细线应与木板平面平行，选项C正确；

D.改变拉力，进行多次实验，每次不一定都必须要使。点处于同一位置，选项D错误。故选AC。

16.某兴趣小组分别用两种不同方案探究了加速度与力、质量的关系。方案一：如图甲所示，小组同学

利用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系。

（1）有关本实验方案的操作和判断，下列说法正确的有

A.本实验方案中需要用到刻度尺、天平及秒表

B.长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力

C.在祛码盘及盘中祛码总质量一定时，探究小车加速度与小车的总质量M（含车内钧码）关系时，不断

改变车内钩码数量，重复实验，测定多组相关数据，再通过作出a-M的图像，得到a与M的反比关系

D.平衡阻力时，需要在祛码盘内放上适量的祛码，先打开电源，后释放小车，观察点迹是否均匀

方案二：小组同学用如图乙所示的实验装置来验证牛顿第二定律。在已调至水平的气垫导轨左端固定一光

电门B,右端放置一质量为M的滑块（包含遮光条），滑块上竖直固定一宽度为d的遮光条A,滑块用一

不可伸长细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂适量钧码。打开气源，将滑块

由静止释放，测得力传感器示数为凡在不改变钧码质量的情况下，仅多次改变遮光条A与光电门B中心

的水平距离X,测出相应遮光条通过光电门B的遮光时间为f,做出图示的X-｝图像，该图线的斜率为鼠

根据实验方案二，回答以下问题。

（2）下列措施有利于减小本实验误差的是

A.实验中必须保证钧码质量远小于滑块质量M

B.遮光条适当窄些

C.细线在导轨上的部分应与导轨平行

（3）滑块在这一实验条件下的加速度。=（用&和d表示）。

（4）如满足的关系式为,则牛顿第二定律成立。（用3d、F、M表示）

【答案】①.B②.BC##CB（3）.——

2k2kM

【解析】

【详解】（O[1]

A.本实验方案中需要用到刻度尺、天平，但不需要用到秒表，A错误；

B.长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力，B正确；

C.在祛码盘及盘中祛码总质量一定时，探究小车加速度与小车的总质量M（含车内钧码）关系时，不断

改变车内钩码数量，重复实验，测定多组相关数据，再通过作出a-」-的图像，得到。与」-成正比，

MM

即得到。与例的反比关系，C错误；

D.平衡阻力时，应把祛码盘和祛码撤去，适当抬高长木板右侧，先打开电源，后释放小车，观察点迹是

否均匀，D错误。

故选Bo

（2）12J

A.实验中的细线拉力可以通过力传感器得到，不需要保证钩码质量远小于滑块质量M,A错误；

B.为了减小速度的测量误差，遮光条适当窄些，B正确；

C.为了保持细线拉力为恒力，细线在导轨上的部分应与导轨平行，C正确。

故选BC0

（3）[3]滑块经过光电门的速度为

d

V=—

t

根据运动学公式可得

2ax=v2

联立可得

d21

X=------7

2at2

可知图像的斜率为

,d2

K=——

2a

解得

d-

a--

2k

（4）[4]根据牛顿第二定律可得

F

a=一

M

满足关系式为

2k~~M

则牛顿第二定律成立。

四、计算题（第17题9分，第18题10分，第19题15分，共34分；要求写出主要的计算公式、解题步

骤和必要的文字说明）

17.以%=20m∕s的速度在平直马路上匀速行驶的汽车，遇到红灯后在距停止线40m位置开始刹车做匀减

速直线运动，停止时刚好没越过停止线，则

（1）汽车减速时的加速度大小为为多少；

（2）绿灯亮后，一辆电动自行车以片=6m∕s的速度匀速从汽车旁边通过，当电动自行车越过停止线

Xo=7.5m时，汽车立即以加速度q=3m∕s2从静止开始做匀加速直线运动，则汽车经过多长时间可以追上

电动自行车？

【答案】（1）5m∕s2;（2）5s

【解析】

【详解】（1）根据题意可知，汽车减速时的加速度大小为4,由速度与位移关系F-4=2αx可得

=2αωx

代入数据解得

2

aa=5m∕s

（2）根据题意，设经过时间f汽车追上自行车，则自行车的位移为

M=vit

汽车的位移为

则有

X1+X0=X2

联立解得

t=5s

18.如图所示，倾角为30。质量为M=LOkg的斜面体C置于粗糙水平地面上，质量为机B=O∙4kg的小物

块B置于粗糙斜面上，通过不可伸长的细绳跨过光滑的定滑轮与质量为〃?A=03kg的物块A相连接，连

接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态。已知B与C之间的动摩擦因数为〃=。8,细

绳的质量不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m∕s2.求：

（1）小物块B受到的摩擦力；

【答案】⑴ION,方向沿斜面向下；⑵12.5N

【解析】

【详解】（1）根据题意，对A分析，由平衡条件可得，绳子的拉力为

T=Ag=3N

设斜面对B的摩擦力大小为Λ，由于

mBgsinΘ=2.0N<T

则物块B受力如图所示

加Bg

由平衡条件有

MBgSin6+∕b=T

解得

A-I-ON

方向沿斜面向下。

(2)根据题意，对B、C整体受力分析，受到重力、拉力丁、地面的支持力”和地面的摩擦力作用，在

竖直方向，由平衡条件有

Tsinθ+FN=(M+mβ)g

解得

FN=12.5N

即地面对斜面体的支持力大小为12.5N。

19.如图所示，在粗糙的水平地面上有一长为L=12m、质量为M=2kg的长木板B,在长木板的中点P放

有一质量为m=lkg可视为质点的小物块A,开始时A、B均静止。己知A与B、B与地面之间的动摩擦

因数分别为川=0］和〃2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向右的恒力厂拉长木板B,重

2

力加速度10m∕so求：

(1)当小物块A刚好相对长木板B滑动时，小物块A的加速度4o大小；

(2)若水平拉力Q=IO.5N,小物块A所受到的摩擦力/大小；

(3)若水平拉力FZ=24N,要使小物块刚好不滑离长木板，F?作用多长时间；当A、B都停止运动时，

小物块A到木板