浙江省丽水市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（含答案解析）

丽水市2023学年第一学期普通高中教学质量监控高一物理试题卷考生须知：1．本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷（第1～18题，共54分），第Ⅱ卷（第19～23题，共46分）。满分为100分，考试时间90分钟。2．本卷答案必须做在答题卷的相应位置上，做在试题卷上无效。3．请用黑色签字笔将姓名、准考证号、流水号分别填写在答题卷的相应位置上。4.本卷中所有g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75。第Ⅰ卷：选择题部分（共54分）一、单项选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分，每个小题只有一个选项符合题意，多选、错选均不给分）1.诺贝尔物理学奖2023年颁发给三位“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲实验方法”的科学家，1阿秒=10-18秒。在国际单位制中，时间的单位是（）A.小时 B.秒 C.分钟 D.阿秒【答案】B【解析】【详解】在国际单位制中，时间的单位是秒，符号s。故选B。2.质点模型是理想化模型，下列说法正确的是（）A.图甲为被球拍击出的乒乓球，研究接球技巧时可视为质点B.图乙为飞行的歼-20隐形战斗机，研究作战技术时可视为质点C.图丙为地球绕日公转情景，研究地球公转的位置变化时可视为质点D.图丁为由多节车厢组成的较长动车，研究动车的轨迹时一定不能视为质点【答案】C【解析】【详解】A．研究乒乓球的接球技巧时，不能忽略球的大小和形状，不能视为质点，A错误；B．研究作战技术时，不能忽略战斗机的大小和形状，不能视为质点，B错误；C．研究地球公转的位置变化时，可以忽略地球的大小和形状，可以视为质点，C正确；D．研究动车的轨迹时，若动车运动的距离比动车的长度大得多，则可以将动车视为质点，D错误。故选C。3.下列物理量符号表示正确且是标量的是（）A.质量（m） B.力（F） C.位移（x） D.加速度（a）【答案】A【解析】【详解】BCD．矢量是即有大小又有方向，合成时遵循平行四边形定则的物理量，力（F）、位移（x）、加速度（a）都是矢量，故BCD错误；A．标量是只有大小、没有方向的物理量，如质量（m）等，故A正确。故选A。4.质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被竖直细绳悬挂着。关于钢管的受力情况，下列说法正确的是（）A.钢管受到4个力的作用B.钢管受到地面的摩擦力C.地面对钢管的作用力方向竖直向上D.绳子对钢管拉力大小等于钢管的重力大小【答案】C【解析】【详解】ABC．若地面不存在，则钢管不能保持图中状态，所以钢管一定受到地面竖直向上的支持力作用；同理可知钢管一定受到绳子竖直向上的拉力作用；因为水平方向合力为零，所以不受摩擦力作用。故钢管受到竖直向下的重力、绳子竖直向上的拉力和地面竖直向上的支持力共3个力的作用，AB错误，C正确；D．根据平衡条件可知绳子对钢管拉力与地面竖直向上的支持力的合力等于钢管的重力大小，D错误。故选C。5.一个重20N的物体沿斜面下滑，关于该物体重力的图示，下列图中描绘正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】AD．重力方向竖直向下，作用点在重心，观察选项可知AD错误；BC．图中所选的标度都为5N，那么20N的线段应该是四个标度长，故C正确，B错误。故选C。6.某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。7.下列物理学史叙述正确是（）A.亚里士多德认为重的物体下落与轻的物体一样快B.伽利略建立了许多描述运动的概念，如速度、加速度C.笛卡尔利用理想斜面实验推理并提出物体运动不需要力来维持D.牛顿创造了把实验和逻辑推理和谐地结合起来的科学研究方法【答案】B【解析】【详解】A．亚里士多德认为重的物体下落比轻的物体快，A错误；B．伽利略建立了许多描述运动的概念，如速度、加速度，B正确；C．伽利略利用理想斜面实验推理并提出物体运动不需要力来维持，C错误；D．伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐地结合起来的科学研究方法，D错误。故选B。8.如图为一抛出的小钢珠在空中的频闪照片，A、C在同一水平线上，B为抛物线的最高点，忽略空气阻力，则下列有关小钢珠的说法正确的是（）A.在AB段运动的时长小于BC段的时长B.在B处仅具有水平方向的速度C.A处的速度大小大于C处的速度大小D.以更大的速度从A处抛出后轨迹可能不变【答案】B【解析】【详解】AB．由于忽略空气阻力，小球只受重力，AB段和BC段的竖直高度相同，B为抛物线的最高点，所以小球在B处竖直速度为0，仅具有水平方向的速度，根据匀变速直线运动的可逆性和自由落体运动规律可知，在AB段运动时长等于BC段的时长，A错误，B正确；C．根据可知A处的竖直速度大小等于C处的竖直速度大小，而水平方向不受力，速度不变，所以A处的速度大小等于C处的速度大小，C错误；D．以更大的速度从A处，小球抛出时的竖直速度和水平速度都变大，运动时间变长，上升的最大高度和水平位移都变大，所以轨迹会发生改变，D错误。故选B。9.炮管发射数百次炮弹后报废，炮弹飞出速度为1000m/s，则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为（）A.5秒 B.5分钟 C.5小时 D.5天【答案】A【解析】【详解】设炮管的长度为10m，且炮弹在炮管中做匀变速运动，则有解得t=0.02s由题知炮管发射数百次炮弹后报废，则则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为5s。故选A。10.如图所示是甲、乙两物体同时同地沿同一直线运动的x-t图像，由图像可知在0~4s内（）A.两物体始终同向运动B.甲先做加速后做减速运动C.4s末甲乙两物体速度相同D.两物体之间的最大距离为3m【答案】D【解析】【详解】A．由于x-t图像的斜率表示该时刻的速度，可以从图中看出乙物体的速度（斜率）始终为正值，即速度始终为正方向，甲物体前2s内速度为正方向，2s末到6s末速度为负方向，故A错误；B．甲物体前2s内图像的斜率不变，即速度不变，做匀速运动；同理在2s末到6s末也做匀速运动，B错误；C．4s末甲的速度大小乙的速度大小C错误；D．从x-t图像来看，两个物体2s末纵坐标读数之差最大，即两物体相距最远，可知2s末两物体相距最远，最大距离为Δx=4m-1m=3m故D正确。故选D。11.如图甲所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为3m的物块A，物块A静止后弹簧长度为l1；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为l2，如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内，则（）A.弹簧的劲度系数为 B.弹簧的劲度系数为C.弹簧的原长为4l1-3l2 D.弹簧的原长为3l1-2l2【答案】C【解析】【详解】AB．设弹簧的劲度系数为k，根据题意，当A静止时，在物块A上端再放一个质量为m的物块B，弹簧的压缩量增加了则有解得故AB错误；CD．设弹簧的原长为l，则根据题意有，联立解得故C正确，D错误。故选C。12.如图甲所示，分拣机器人到达指定投递口停住后，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下。侧视图如图乙，下列说法正确的是（）A.倾转过程，包裹对托盘的力小于托盘对包裹的力B.包裹滑动前，托盘对包裹的作用力大小随倾角θ增大而增大C.包裹滑动后，受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用D.包裹滑动后，继续增大托盘倾角，包裹所受摩擦力将减小【答案】D【解析】【详解】A．包裹对托盘的力和托盘对包裹的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，A错误；B．包裹滑动前，包裹受力平衡，托盘对其作用力大小始终等于mg，始终竖直向上，故B错误；C．包裹滑动后，受到重力、支持力和摩擦力的作用，故C错误；D．包裹滑动后，所受的摩擦力为滑动摩擦，有f=μmgcosθ继续增大托盘倾角，θ增大，cosθ减小，则包裹所受摩擦力将减小，故D正确。故选D。13.如图为体验超失重的巨型娱乐器械，环形座舱套装在竖直柱子上。某游客的座舱由升降机送到离地65m的高度处，然后让座舱自由落下，落到离地面20m时，制动系统启动，座舱做匀减速运动到地面时刚好停下，重力加速度g取10m/s2，则（）A.游客此次体验完全失重的时间为2sB.游客此次体验超重的时长少于失重的时长C.自由落下时完全失重，游客所受座椅支持力等于其重力D.制动过程中，游客的加速度大小为30m/s2且处于超重状态【答案】B【解析】【详解】A．完全失重下落的高度为根据解得完全失重的时间为A错误；BD．制动后匀减速，加速度向上，游客处于超重状态，减速时的速度为根据解得，匀减速时的加速度大小为时间为B正确，D错误；C．自由落下时完全失重，游客只受重力，所受座椅支持力为0，C错误。故选B。14.一质量为1kg的物块在粗糙水平面上以v0=8m/s的速度向左运动，现对其施加一水平向右的恒力F=2N，已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，则下列说法正确的是（）A.此时物块所受合力为零，将做匀速直线运动B.此时物块所受摩擦力大小为2N，方向水平向左C.此时仅将F方向反向，物块将做匀速直线运动D.F作用5s后，物块将以12m/s的速度向右运动【答案】C【解析】【详解】B．物块在粗糙水平面上以v0=8m/s的速度向左运动，受向右的摩擦力，有B错误；A．此时物块所受合力合力方向水平向右，物块将做匀减速直线运动，A错误；D．根据牛顿定律有解得物块减速到0的时间由于之后物块静止，D错误；C．若此时仅将F方向反向，则物块将做匀速直线运动，C正确。故选C。15.图示是无轨小火车，已知小火车由5节长度均为2m的车厢组成，车厢间的空隙不计，小明站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐，火车从静止开始启动做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A.第1、2、3节车厢经过小明的时间之比是1：2：3B.第1、2、3节车厢尾分别经过小明时的速度之比是1：2：3C.第3节车厢经过小明的时间是sD.第5节车厢尾经过小明瞬间速度是2m/s【答案】D【解析】【详解】A．设每节车厢的长度为L，则有，，第1、2、3节车厢经过小明的时间之比是故A错误；B．第1、2、3节车厢尾经过小明瞬间的速度为，，则第1、2、3节车厢尾经过小明瞬间的速度为之比是故B错误；C．第1节车厢经过小明的时间是则第3节车厢经过小明的时间是C错误；D．第1节车厢尾经过小明瞬间的速度是则第5节车厢尾经过小明瞬间的速度是故D正确。故选D。16.从t=0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其速度v随时间t按图示曲线变化，周期为2t0。在0~3t0时间内，下列说法正确的是（）A.t=t0时，P回到原点B.t=2t0时，P到原点的距离最远C.时，P运动的加速度最大D.与时，P运动到同一位置【答案】D【解析】【详解】ABD．质点在0~t0时间内从静止出发，速度方向一直为正，位移一直增大，t0时到原点的距离最远；t0~2t0时间速度反向，位移反向；图像的面积表示位移大小，可知此段时间发生的位移大小等于0~t0时间内的位移大小，在2t0时回到原点，AB错误；C．图像的斜率表示加速度，时，斜率为0，加速度为0，C错误。D．图像的面积表示位移大小，t轴以上取正，t轴以下取负，可知与时，质点的位移相等，P运动到同一位置，D正确。故选D。17.如图所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在水平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢的将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态。则从A刚要拉离平面至A滑到B的顶端，下列说法正确的是（）A.开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0B.A、B间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到GC.地面受到B的压力逐渐增大D.地面对B的摩擦力逐渐增大【答案】B【解析】【分析】【详解】A．圆柱体A和半圆柱体B的圆心的连线长度为2R，故其与竖直方向夹角为60°，A受三个力平衡，如图所示三个力构成封闭矢量三角形，其中重力不变，其他两个力的夹角变小，开始时，根据几何关系，可知拉力F最大为，以后逐渐减小为0，故A错误；B．A、B间的压力开始最大为而后逐渐减小到G，故B正确；C．对圆柱体A和半圆柱体B整体分析，受重力、水平拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，支持力，保持不变，故B对地面压力大小不变，故C错误；D．整体在水平方向上受到拉力F和地面的摩擦力，故摩擦力，逐渐减小到零，故D错误。故选B。18.如图甲所示，倾角为的传送带以恒定速率逆时针运行，现将一包裹轻轻放在最上端的A点，包裹从A点运动到最下端B点的过程中，加速度随位移的变化图像如图乙所示（重力加速度取），则下列说法正确的是（）A.传送带与水平面的夹角为 B.包裹与传送带间的动摩擦因数为0.4C.传送带运行的速度大小为 D.包裹到B点时的速度为【答案】C【解析】【详解】AB．小包裹放上传送带后瞬间，小包裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律得运动到与传送带共速时，根据牛顿第二定律得其中，联立解得，可得故AB错误；C．由可得则传送带的速度为6m/s，故C正确；D．第二段匀加速过程有解得可知包裹到B点时的速度为，故D错误。故选C。非选择题部分二、填空与实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）19.（1）某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，选择了电磁打点计时器、一端带滑轮的导轨、小车、纸带、刻度尺、细绳、钩码，为了能顺利完成实验，还必须从图中选取_________。（填器材下方字母代号）（2）某同学做“探究小车加速度a与力F、质量m的关系”实验时，其装置如图甲所示。①若实验室只有如图乙所示的钩码和槽码，则应该选用如图乙中的_________放入小吊盘中进行实验。A.钩码B.槽码C.钩码和槽码都可以②关于该实验操作正确的是_________A.实验过程中应先释放小车，再接通电源B.调节定滑轮的高度使连接小车的细线与长木板保持平行C.只需要一条打点清晰的纸带数据就能探究小车加速度与力的关系D.若用力传感器测出细绳给小车的拉力大小，则在实验过程中就不需要补偿阻力③实验中打点计时器接50Hz交流电源，实验时打出如图丙所示的一条纸带。纸带上每5个点取一个计数点。据此纸带可知，纸带上计数点B对应刻度尺读数_________cm；小车在E点速度大小为_________m/s，此过程的加速度大小_________m/s2（计算结果保留两位有效数字）。【答案】①.d②.B③.B④.0.98##0.99##1.01##1.02##1.00⑤.0.25⑥.0.40##0.42##0.42##0.43##0.44##0.45【解析】【详解】（1）[1]做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时选择了电磁打点计时器、一端带滑轮的导轨、小车、纸带、刻度尺、细绳、钩码，还必须要有提供电磁打点计时器的低压交流电源。故选d。（2）①[2]由图乙可知钩码的质量只有一个规格，不方便调节，所以应选槽码放入小吊盘中进行实验。故选B。②[3]A．实验开始时需先接通电源，再释放小车，故A错误；B．调节定滑轮的高度使连接小车的细线与长木板保持平行，才能使绳子中拉力等于小车受到的合力，故B正确；C．为了减小误差，应多打几条打点清晰的纸带数据研究探究小车加速度与力的关系，故C错误；D．若用力传感器测出细绳给小车拉力大小，则不需要满足小车质量远远大于槽码的质量，但仍需要补偿阻力，故D错误。故选B。③[4]纸带上计数点B对应刻度尺读数1.00cm(1.00±0.02cm都正确)；[5]小车在E点速度大小为[6]此过程的加速度大小（0.40~0.45m/s2都正确）20.某兴趣小组采用如图所示的实验装置“探究平抛运动的特点”：（1）如图甲是利用平抛运动演示仪研究平抛运动，下列说法正确的是_________。A.斜槽M轨道必须光滑B.每次小球要从同一高度由静止释放C.实验需要用天平测出小球的质量D.使用密度大体积小的小球可以减少实验误差（2）图乙是利用频闪照相拍摄小球运动的频闪照片，下列说法正确的是_________。A.由图片可以判断，实验过程中斜槽末端切线不水平B.由图片可以判断，实验过程中释放小球初速度不等于0C.小球需要在同一位置静止释放8次才能得到乙图（3）由图乙可以判断，实验过程中存在明显错误，但小明同学仍想利用小球在运动中的几个位置（如图中的a、b、c、d所示）来计算小球经过b点的速度，已知每个小方格的边长为L=2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb=_________m/s；（计算结果保留两位有效数字，g取10m/s2）【答案】①.BD##DB②.A③.1.6【解析】【详解】（1）[1]AB．为了保证小球每次做平抛运动时的初速度相同，应使小球每次都从同一高度由静止释放，斜槽是否光滑对实验无影响，A错误，B正确；C．实验时不需要计算小球的质量，C错误；D．使用密度大体积小的小球可以减少空气阻力的影响，进而减小实验误差，D正确。故选BD。（2）[2]A．由图片可以看出小球在竖直方向上先上升再下降，可以判断处，实验过程中斜槽末端切线不水平，有向上的竖直初速度，A正确；B．由频闪照相的图片只能判断出小球抛出时的速度斜向上，不能判断出释放时的速度是否为0，B错误；C．由于是频闪照相得到的图片，小球释放一次即可得到该图片，C错误。故选A。（3）[3]从a、b、c、d点可看出，竖直方向上相等时间的位移差恒定，有解得，相等的时间间隔为水平方向上有可求得b点的竖直方向速度为b点的速度为三、计算题（本题共3小题，共28分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数字计算的答案中必须明确写出数值和单位。）21.如图，把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为F1和F2，求：（1）在图中画出重力G的分解示意图；（2）F1的大小；（3）F2的大小。【答案】（1）见解析；（2）；（3）【解析】【详解】（1）受力分析如图所示：（2）（3）由力的平行四边形定则，可得22.如图所示为测试某流线状物体的入水运动情景，模型（可视为质点）从10m高台上O自由落下，在A点落水后减速下降5m，到B点减停，之后上浮的加速度大小为2.5m/s2。若将下沉和上浮过程均可视为匀变速直线运动，且忽略空气阻力的作用。求该测试中（g取10m/s2，计算结果可保留根号）（1）模型落水速度的大小；（2）模型落水后减速下降的加速度大小；（3）求从释放模型开始到