安徽省安庆市2023-2024学年高一物理上学期“三新”检测考试12月期中试题含解析

2023级高一“三新”检测考试物理试题考生注意：1.满分100分，考试时间75分钟。2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。3.本卷命题范围：必修第一册一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.据报道，2023年10月30日20时37分，神舟十六号载人飞船与空间站组合体成功分离，踏上回家之旅。一般空间站的轨道高度是在左右，飞行速度约为，神舟十六号载人飞船全长约，总质量达到。下列说法正确的是（）A.长度、质量和速度物理量为标量B.“总质量达到”中的“t”为国际单位制中的导出单位C.在研究神舟十六号从发射到成功入轨的轨迹时，可以将神舟十六号视为质点D.“长约”中的“m”为国际单位制中力学三个基本物理量之一【答案】C【解析】【详解】A．长度和质量物理量为标量，速度既有大小也有方向，为矢量，A错误；B．“t”是质量的一个常用单位制，但不是国际单位制中质量的单位，B错误；C．在研究神舟十六号从发射到成功入轨的轨迹时，由于神舟十六号的形状和大小与整个轨迹相比，可忽略不计，故可以视为质点，C正确；D．国际单位制中力学三个基本物理量为长度、质量和时间，而“m”是长度的单位，D错误。故选C。2.下列对教材中的插图理解错误的是（）A.图甲中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系B.图乙中重力的分力就是压力C.图丙中高大的桥要造很长的引桥目的是为了减小车的重力沿桥面方向的分力D.图丁中桌面上的实验装置采用了放大法【答案】B【解析】【详解】A．图甲中飞机上的人观察跳伞者是以飞机为参考系，地面上的人是以地面为参考系，所以观察到的不相同，故A正确，不满足题意要求；B．图乙中是重力的一个分力，而压力作用在斜面上，故B错误，满足题意要求；C．图丙中造很长的引桥是为了减小汽车重力沿桥面的分力，故C正确，不满足题意要求；D．图丁中所示的实验是用来观察桌面微小形变，其利用了光线照射后将形变“放大”，故采用了放大的思想，故D正确，不满足题意要求。故选B。3.某同学将一排球竖直向上垫起，排球仅在重力作用下在空中运动一段时间后，又落回到该同学手中。若取竖直向上为正，不计空气阻力，则下列排球位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据题意可知，排球做竖直上抛运动，上升过程，速度先减小到零，下降过程，速度从零逐渐增大，在图像中，斜率先为正后为负，其绝对值先减小到零再增大。故选A。4.中国古代壁画墓为研究古代历史提供了重要的图像参考资料，随着中国古代墓葬中的壁画不断出土，其中的一类壁图（车马图）逐渐引起了研究人员的高度关注，如图所示，在一汉墓壁画出土的拓片生动形象地描绘了汉代人驾车的场景，下列关于在骏马拉马车沿水平路面前进的过程中说法正确的是（）A.在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小与马车拉骏马的力的大小相等B.骏马可以拉动马车，说明只有有生命的物体才会施加力C.马车需要骏马拉动才能前进，说明力是维持物体运动状态的原因D.马车在运动过程中一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小相等【答案】A【解析】【详解】A．由牛顿第三定律可知，在骏马拉马车的过程中，骏马拉马车的力的大小总是与马车拉骏马的力的大小相等，A正确；B．力是物体间的相互作用，任何一个物体，不管它是否有生命，都可以对其他物体施加力的作用，例如重力，其施力物体为地球，B错误；C．由牛顿第一定律可知力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，C错误；D．由题干得知，马车在运动过程不一定做匀速运动，马车不一定受力平衡，故骏马对马车的力的大小与地面对马车摩擦力的大小不一定相等，D错误。故选A。5.某款新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”利用“爪子”上的吸盘吸附在墙壁上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁上自由移动。如图所示，在某一时刻，质量为的“蜘蛛侠”吸附在斜壁上保持静止，已知斜壁与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，则“蜘蛛侠”受到的摩擦力大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】对“蜘蛛侠”进行受力分析，如图所示沿垂直于斜面和平行于斜面的两个方向正交分解，根据平衡条件，可得“蜘蛛侠”受到的摩擦力大小为故选C。6.如图所示，臂力器装有四根弹簧，每根弹簧的自然长度均为。臂力器可以通过装不同劲度系数、不同数量的弹簧来调节臂力器的强度。某人第一次只装了中间两根劲度系数均为的弹簧，然后把两根弹簧都拉到了长；第二次又在两边加装了两根劲度系数均为的弹簧，然后用与第一次相同大小的力拉四根弹簧。下列说法正确的是（）A.第一次每只手受到臂力器的拉力大小为B.第二次每只手受到臂力器拉力大小为C.第二次中间两根弹簧每根的长度为D.第二次两边两根弹簧每根的弹力为【答案】B【解析】【详解】AB．根据题意，由胡克定律可得，第一次每根弹簧上的拉力为两根弹簧的拉力为，由牛顿第三定律可知，每只手的拉力为，由于第二次用与第一次相同大小的力拉四根弹簧，则第二次每只手的拉力也为，故A错误，B正确；CD．根据题意，设第二次中间两根弹簧每根的伸长量，结合AB分析，由胡克定律有解得则第二次中间两根弹簧每根的长度为第二次两边两根弹簧每根的弹力为故CD错误。故选B。7.如图所示的是珠港澳大桥上间距均为的等跨梁桥的四段，一可视为质点的轿车从第1个桥梁由静止开始启动，经过正好到达第5个桥梁，已知在轿车整个运动过程可视为匀加速直线运动，则轿车过第2个桥梁时的速度大小是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】轿车做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的推论“做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第内、第内、第内、第内的位移之比为”可知，轿车行驶第一个和行驶接下来3个用的时间相同，所以过第2个桥梁时的速度大小等于行驶这的平均速度，若恰好走完这，平均速度大小为，所以轿车过第2个桥梁时的速度大小是。故选D。8.如图所示，在光滑平台上放置一长度，质量的薄板，在薄板最左端放有可视为质点的质量物块，物块与薄板间动摩擦因数.开始时两者均静止，现对薄板施加、水平向左的恒力，不计空气阻力，重力加速度g取，物块在薄板上运动的时间为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设物块脱离薄板前，物块的加速度为，薄板的加速度为，物块脱离薄板的时间为，则由牛顿第二定律有代入数据解得，由物块与薄板之间的位移关系可得代入数据解得物块在薄板上运动的时间故选B。.二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.随着科技的发展，无人机渐渐地走进了我们当代社会生活，其中无人机配送称为各个快递公司优先发展的项目.在某次无人机的性能测试中，无人机先正常运行，后因系统软件问题导致了动力部分缺失，经技术人员紧急排除系统软件缺陷之后，动力开始恢复至完全.在事后经过电脑软件处理形成如图所示的速度-时间图像.若以竖直向上为正方向，不考虑整个过程中阻力等因素，则下列时间段内无人机处于失重状态的时间段有（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【详解】物体在减速上升和加速下降时，物体处于失重状态，故由图分析可知，在和时间段内，无人机处于失重状态。故选BC。10.如图所示，配有调节倾角的简易支架放在水平桌面上，上语文课时，某同学将一本古汉语字典放在支架的斜面上，若字典与支架斜面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，缓慢地调节倾角使得字典与支架始终处于静止状态，则下列说法正确的是（）A.倾角增大，字典受到的摩擦力增大B.倾角增大，字典受到的支持力增大C.若字典始终处于静止状态，支架倾角的最大值D.若字典始终处于静止状态，支架倾角的最大值【答案】AC【解析】【详解】A．字典受力情况如图所示字典受到沿接触面向上静摩擦力，静摩擦力等于重力沿接触面向下的分力，即随倾角增大，摩擦力增大，故A正确；B．支持力随倾角增大，支持力减小，故B错误；CD．当字典受到静摩擦力达到最大时，根据受力平衡可知解得即故C正确，D错误。故选AC。三、填空题：（共17分）11.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为；先用两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为，如图乙所示；再通过一个弹簧测力计拉动小圆环，使橡皮条上端拉伸到同一位置O点，如图丙所示。（1）本实验采用的科学方法是_______（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）；（2）下列关于实验过程中的操作步骤说法正确的是_______（填标号）；A.实验时图乙中拉力与的夹角必须小于45°B.若没有橡皮条，可以用细绳替代间的橡皮条C.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计（3）若两个弹簧测力计的读数分别为、，且两弹簧测力计拉力方向的夹角为锐角，能否用一个量程为的弹簧测力计测出它们的合力？_______（填“能”或“不能”），你的理由是_________________________________________。【答案】①.等效替代法②.C③.不能④.合力的大小可能会超过弹簧测力计的量程【解析】【详解】（1）[1]在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法为等效替代法。（2）[2]A．实验时图乙中拉力与的夹角不要太大或太小，没必要小于45°。故A错误；B．间的橡皮条一端需要拉到O点，从而确定用一个弹簧测力计和用两个弹簧测力计的作用效果相同，故不能用细绳替代。故B错误；C．在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计，这样读数误差较小。故C正确。故选C。（3）[3]两个弹簧测力计的读数分别为、，若两弹簧测力计拉力方向的夹角为直角，由几何知识可知合力等于，由于两弹簧测力计拉力方向的夹角为锐角，则合力大于，合力的大小超过了弹簧测力计的量程，所以不能用一个量程为的弹簧测力计测出它们的合力。12.某实验小组“探究加速度与力的关系”.按照如图甲所示的实验装置进行实验.（1）实验准备阶段：①小组内某成员认为需要调节定滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，则该成员这样操作的目的是_______（填标号）；A.防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰B.保证小车运动中所受合力不变C.保证小车最终能够实现匀速直线运动②该成员还认为在本次实验中不需要满足所挂砂桶（含砂）的质量远小于小车的质量，你认为他的理由是________。（2）实验阶段：Ⅰ.调节砂桶内砂的质量，轻推质量为M的小车，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀，记下这时弹簧测力计的示数；Ⅱ.再次调节砂桶内砂的质量，释放小车，打点计时器打出一条纸带，记下这时弹簧测力计的示数；Ⅲ.重复步骤Ⅱ多次，分别记下弹簧测力计的示数，……在步骤Ⅰ中，实验小组成员发现打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变大，则说明小车做_______（填“加速”或“减速”）运动，应适当_______（填“增大”或“减小”）砂桶内砂的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀.（3）数据处理阶段：①如图乙所示为该实验小组在实验中打出的一条纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，打点计时器所接的交变电源的频率为，测得0、3两计数点之间距离为，3、6之间距离.则小车运动的加速度大小_______（结果保留两位有效数字）；②若根据本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，下列四幅图中，与本实验相符合的是_______（填标号）.A．B．C．D．【答案】①.B②.弹簧测力计的示数等于作用在小车上的水平拉力③.加速④.减小⑤.0.40⑥.B【解析】【详解】（1）①[1]调节定滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行，保证小车运动中所受合力不变；故选B。②[2]弹簧测力计的示数等于作用在小车上的水平拉力，从而确定作用在小车上的合外力为，并不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量；（2）[3][4]调节砂桶中砂的质量，轻推小车，如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变大，则说明小车做加速运动，应当适当地减小砂桶内砂的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点问隔均匀，这时弹簧测力计的示数等于小车运动中所受阻力；（3）①[5]测得0、3两计数点之间距离为，3、6之间距离.所用电源的频率为，相邻计数点间还有4个点未画出，可得0、3和3、6之间的时间间隔为由代入数据，解得②[6]牛顿第二定律可得加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像应为一条直线，在横轴截距为；故选B。四、计算题：（本题3小题，13题10分，14题14分，15题17分，共41分。）13.如图甲所示，先竖直放置轻质弹簧，在其上方放置一个质量为的重物，待系统静止时测得弹簧压缩量为.再用轻质弹簧水平放置向左轻轻地推这个重物，当重物和轻质弹簧恰好一起在水平面上做匀速运动，测得该轻质弹簧的压缩量为，如图乙所示，（轻质弹簧始终处于弹性限度内，）求：（1）轻质弹簧劲度系数k；（2）重物与水平面间的动摩擦因数。【答案】（1）1000N/m；（2）0.75【解析】【详解】（1）轻质弹簧上放重物时，根据受力平衡可知，弹簧的弹力大小为由胡克定律解得（2）当重物匀速运动时，有而弹力即得重物与水平面间的摩擦力由解得14.某一出租车发现从旁边以的速度匀速行驶的电瓶车掉下了物品，出租车经过的反应时间后以一定的加速度做匀加速运动去追赶电瓶车。已知出租车在启动后用的时间追上电瓶车以及出租车在城区内的行驶的速度不得超过。现为了简便处理，出租车与电瓶车所做的运动视为直线运动。求：（1）出租车启动后经时的速度大小；（2）出租车在追赶电瓶车的过程中，两车间的最大距离。【答案】（1）15m/s；（2）75m【解析】【详解】（1）设内电瓶车位移为，出租车的加速度为a，则有若内出租车一直做匀加速直线运动，则有解得此时出租车速度为则说明出租车先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，设其加速时间为，则有追上电瓶车有解得，出租车启动后经时的速度