安徽省黄山市2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试题

黄山市2023—2024学年度第一学期期末质量检测高一物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。）1.关于物理学发展史，下列表述正确的有（）A.亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因B.牛顿最早通过理想斜面实验得出，力不是维持物体运动的原因C.伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展D.笛卡尔对牛顿第三定律的建立做出了贡献【答案】C【解析】【详解】A．伽利略提出了力是改变物体运动状态的原因，选项A错误；B．伽利略最早通过理想斜面实验得出，力不是维持物体运动的原因，选项B错误；C．伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展，选项C正确；D．笛卡尔早期研究了力和运动的关系，对牛顿第一定律的建立做出了贡献，而不是牛顿第三定律，选项D错误。故选C。2.一物体做匀加速直线运动，加速度是，则（）A.在任意1秒内，末速度是初速度的2倍 B.在连续相等的时间内的位移比为C.在任意相邻1s内的位移差是4m D.在任意相等时间内速度的变化量都相同【答案】D【解析】【详解】A．根据匀变速直线运动，有当t=1s时，有故A错误；B．当初速度为零时，连续相等的时间内的位移比为。故B错误；C．根据匀变速直线运动中“连续相等时间间隔内的位移差为一恒定的值”即可得在任意相邻1s内的位移差是故C错误；D．依题意，在任意相等时间内速度的变化量为故D正确。故选D。3.港珠澳大桥于2003年8月启动前期工作，2009年12月开工建设，筹备和建设前后历时15年，于2018年10月开始营运。在建造过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装，关于沉管减速向下沉放过程中，下列描述正确的是（）A.沉管处于失重状态 B.沉管所受的合外力为0C.沉管所受合外力方向向下 D.沉管处于超重状态【答案】D【解析】【详解】沉管减速向下沉放过程中，加速度向上，合力向上，沉管处于超重状态。故选D。4.如图所示，用一水平外力将两个质量均为的两物体紧压在竖直墙壁上，两物体间的动摩擦因数为，B物体与墙壁间的动摩擦因数为，系统处于静止状态，以下说法正确的是（）A.墙面给B的摩擦力大小为 B.A对B的摩擦力方向向上C.A对B摩擦力大小等于 D.A对B的摩擦力大小为【答案】C【解析】【详解】A．对AB整体分析可知，竖直方向即墙面给B的摩擦力大小为2mg，因为是静摩擦力则墙面给B的摩擦力大小不一定为，选项A错误；BCD．对A分析可知，B对A的摩擦力方向向上，大小为mg，则A对B的摩擦力大小等于mg，方向向下，选项BD错误，C正确；故选C。5.为了节约能源，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如下图所示，那么下列说法中正确的是（）A.匀速上行过程中乘客对电梯的压力就是乘客的重力B.匀速上行时乘客对扶梯没有摩擦力作用C.顾客始终受到摩擦力的作用D.电梯加速上行时乘客对扶梯的摩擦力方向水平向右【答案】B【解析】【详解】A．匀速上行过程中乘客所受的合力为零，乘客对电梯的压力大小等于乘客的重力，但是压力与重力的施力物体与受力物体均不同，不能说压力就是重力，A错误；BC．匀速上行时，乘客所受合力为零，只受重力和支持力，不受摩擦力的作用，B正确，C错误；D．电梯加速上行时，乘客有斜向上的加速度，将加速度分解，有竖直向上和水平向右的加速度分量，所以乘客受到水平向右的摩擦力，根据作用力与反作用力可知，乘客对扶梯的摩擦力方向水平向左，D错误。故选B。6.某商场为应对经济不景气、客源不足，推出了用筷子夹金砖的游戏来刺激消费。商家为了不让顾客夹起金砖，将金砖的竖直剖面设计为等腰梯形，并要求顾客按如图所示方向夹金砖，若筷子与金砖之间的动摩擦因数为0.75（滑动摩擦力等于最大静摩擦力）则梯形的底角必须满足（）A.小于 B.大于 C.小于 D.大于【答案】A【解析】【详解】设体型底角为，对金砖进行受力分析，如图商家需要无论金砖质量如何，都不能夹起金砖，则应有解得故选A。7.如图所示，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，小球质量为，它与水平面的动摩擦因数，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取，则：（）A.轻弹簧的弹力大小为 B.小球对地面压力为0C.小球的加速度大小为 D.小球的加速度方向向右【答案】C【解析】【详解】A．当剪断轻绳的瞬间，轻弹簧的弹力大小不变，为选项A错误；B．当剪断轻绳的瞬间，小球对地面压力为FN=mg=10N选项B错误；C．小球的加速度大小为选项C正确；D．小球的加速度方向向左，选项D错误。故选C。8.如图所示，光滑半圆形凹槽底部有一小球，现对小球施加一向右上方的作用力，将小球缓慢地移出凹槽，已知移动小球过程中，作用力的方向始终与竖直方向成夹角，则小球在被移出凹槽的过程中，下列说法正确的是（）A.作用力先变大后变小B.作用力一直变小C.作用力与重力的合力先变小后变大D.作用力与支持力的合力一直变大【答案】C【解析】【分析】【详解】小球在被移出凹槽的过程中受力平衡，支持力与作用力F的合力等与重力，重力与作用力F的合力等于支持力，根据题意，重力与作用力F的夹角不变，根据平行四边形定则作图如图所示有图可知作用力F一直在增大，支持力先减小后增大，当支持力与作用力F垂直时最小，所以作用力与重力合力先变小后变大，作用力与支持力的合力等于重力，大小未变，方向一直竖直向上，ABD错误，C正确。故选C。二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得5分，选不全的得3分，有选错的得0分。）9.一质量为的物体在水平恒力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如下图所示，g取，则（）A.物体与水平面间的动摩擦因数 B.水平推力的大小为C.内物体运动位移的大小为 D.第时物体反向运动【答案】AC【解析】【详解】A．撤去F后，物体做匀减速直线运动，如图可求得减速运动的加速度大小为根据牛顿第二定律，有解得A正确；B．撤去F前，物体做匀加速直线运动，如图可求得加速运动的加速度大小为根据牛顿第二定律，有解得B错误；C．图像中图线与坐标轴围成的面积表示位移，所以内物体运动位移的大小为C正确；D．第时物体速度方向没变，只是开始减速，所以物体没有反向，D错误。故选AC。10.如图所示，在粗糙的水平面上，P、Q两物块之间用轻弹簧相连．在水平向右、大小恒定的推力作用下，P、Q一起向右做匀加速运动。已知P、Q的质量分别为，与水平面间的动摩擦因数相同，则（）A.弹簧弹力的大小为 B.若仅减小水平面的粗糙程度，弹簧的弹力变小C.若水平面光滑弹簧弹力大小为 D.若增大推力，则弹簧的压缩量增大【答案】CD【解析】【详解】AB．对PQ整体由牛顿第二定律可知对Q解得弹簧弹力的大小为则若仅减小水平面的粗糙程度，弹簧的弹力不变，选项AB错误；C．若水平面光滑，对PQ整体由牛顿第二定律可知对Q弹簧弹力大小为D．综上所述，无论是水平面是否光滑，则弹簧的压缩量均为，若增大推力，弹簧的压缩量增大，选项D正确。故选CD。三、实验题（本题共2小题，共16分，第11题每空2分，共6分；第12题每空2分，共10分。）11.在用如下左图装置做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时，某同学按正确操作步骤进行实验，但未测量弹簧原长，他认为弹簧原长不影响实验，但为了方便实验进行，他估计弹簧原长。然后多次测出弹簧的总长度和对应的弹簧弹力，随后利用估计的原长计算出弹簧的形变量，并由此作出弹力与弹簧形变量的关系图线如下右图所示，由该图可知，该弹簧的真实原长为__________；该弹簧的劲度系数为__________，图像弯曲的原因__________。【答案】①.12②.200③.超过弹簧弹性限度【解析】【详解】[1]由FX图像可知该弹簧的真实原长比估计弹簧原长还要长2cm，即实际原长为12cm。[2]当F=12N时，弹簧的形变量为6cm，根据胡克定律，可得[3]图像弯曲的原因是超过弹簧弹性限度。12.下图为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源频率为的交流电源，打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的空格部分：①补偿小车所受的阻力：撤去小吊盘，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的点。（填“均匀”或“不均匀”）②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块（小吊盘和物块的总质量比小车的质量小得多），在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距…。求出与不同相对应的加速度。⑥以砝码的质量为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与应成__________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列的问题：（i）上图为实验过程中的某一条纸带，由此可知小车的加速度__________（结果保留2位有效数字）。（ii）下图为根据实验测得数据绘制的图像。设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量为__________。【答案】①.均匀②.线性③.0.50④.⑤.【解析】【详解】（1）①[1]补偿小车所受的阻力：撤去小吊盘，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列均匀的点。⑥[2]若加速度与小车和砝码的总质量成反比，即可得则与应成线性关系。（i）[3]可知小车的加速度（ii）[4][5]根据结合图像可知解得四、计算题（本题共3小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.某人在一平直的公路上骑行，他突然发现在距离他前方的地方一辆出租车接上乘客准备启动离开，而乘客有物品遗落。于是他立即以的速度匀速行驶去追赶出租车并喊叫。出租车启动过程可以看成匀加速直线运动，其加速度为，当骑车人距离出租车距离在内，司机可以听到骑车人喊叫且能从后视镜看到骑车人，司机在确保符合行驶安全要求的情况下制动出租车，乘客取回物品。问：该乘客能否取回物品?请计算说明。【答案】能，见解析【解析】详解】当出租车速度加到v=6m/s时，所需时间出租车所运动的位移骑车人的位移由于因此乘客能取回物品14.一辆小车停在水平地面上，有两根轻绳一端都系在一质量为的小球上，另一端分别系在小车的A、B两点，如图所示，已知A、B两点间的距离为L，AC和BC两轻绳长分别为和L。若AC和BC两轻绳能承受的最大拉力分别为和。求：（1）轻绳BC刚好被拉直时，小车的加速度大小；（2）为了不拉断轻绳，小车向左加速度最大值。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）依题意，当轻绳BC刚被拉直时，其拉力为0，此时ABC构成一等腰直角三角形，则有根据牛顿第二定律，可得联立，解得（2）由题意分析可得，轻绳BC拉直后，随着向左的加速度增大，轻绳BC拉力增大，当轻绳BC上的拉力取最大时，小车加速度取最大值，有，联立，解得15.如图所示，一块薄板（厚度不计）其质量，长度为，在薄板右边缘放一小金属块（可看做质点）其质量，二者均处于静止状态。其中金属块与薄板和桌面的动摩擦因数均为，薄板与桌面间的动摩擦因数为，另在距离薄板右端为处有一竖直固定弹性挡板。重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）要使金属块相对薄板滑动，则施加在薄板上的水平向右拉力需要满足什么条件？（2）若施加在薄板上水平向右拉力，金属块多长时间离开薄板?（此过程中薄板未与弹性挡板接触）（3）在第（2）问的条件下，二者分离时撤去力，若薄板与弹性挡板碰撞，薄板以相等速率弹回。满足什么条