贵州省贵阳市2023-2024学年高一上学期期末考试 物理 含解析

贵阳市普通中学2023-2024学年度第一学期期末监测试卷高一物理注意事项：1.本试卷共6页，三道大题，15道小题。试卷满分100分，考试时间75分钟。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.日常生活中某些常见的运动可用牛顿运动定律解释，以下关于牛顿运动定律的理解，正确的是：（）A.依据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同B.依据牛顿第二定律，运动物体的位移方向必定与其所受合力的方向相同C.用桨划水使船前进及加速的过程，可利用牛顿第三定律解释D.用喷气方式使火箭前进及加速过程，可分别利用牛顿第三定律与牛顿第二定律解释2.如图所示，一同学站在公交车内，公交车正沿着图中箭头方向行驶，当刹车时，她的身体会向前倾。造成该同学身体向前倾的主要原因是（）A.车对该同学施加向前力B.车内空气对该同学施加向前的力C.车地板对该同学施加向后的摩擦力D.刹车时，车改变了该同学所受重力的方向3.如图，小明到夜市玩套圈圈游戏，发现正前方4m的地面上有个他想要的玩具汽车，若小明水平抛圈时圈离地面的高度为1.25m，重力加速度g取10m/s2.要套中他想要的玩具，水平抛圈的速度大小约为（）A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s4.如图所示，一汽车正在道路上转弯，弯道处路面是倾斜的且与水平面所成夹角为θ。汽车在该弯道处以10m/s的速率转弯时，沿倾斜路面恰好没有上、下滑动的趋势。已知汽车在弯道上做圆周运动的半径为40m，重力加速度取10m/s2。则tanθ的值为（）A. B. C. D.5.悬吊重物的细绳AO其O点被另一细绳BO牵引，系统静止时，细绳AO、BO与竖直方向的夹角分别为α、β，且α<β，如图所示。则下列关于绳AO和BO的张力大小TA、TB的比较或描述正确的是（）A.TA=TB B.TA<TBC.TA>TB D.因α、β未知，无法比较TA、TB的大小6.如图所示，质量分别为m、2m的两木块静置于光滑水平面上，用轻绳将它们连在一起。若在木块2m上施加水平向右的拉力F，轻绳张力大小为T1；若将同样大小的力F改为施于木块m水平向左拉，轻绳张力大小为T2，则的值为（）A. B. C.1 D.27.脚踏自行车的传动装置简化图如图所示，各轮的转轴均固定且相互平行，甲、乙两轮同轴且无相对转动。已知甲、乙、丙三轮的半径之比为1：10：4，传动链条在各轮转动中不打滑，则当丙转一圈时，乙转过的圈数为（）A.1 B.2 C.2.5 D.4二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一物体在弹簧拉力作用下沿光滑水平面由静止开始运动，运动中弹簧伸长量先增大后减小，请分析在弹簧伸长量逐渐减小过程中，该物体的（）A.速度仍逐渐增大 B.速度逐渐减小C.加速度逐渐增大 D.加速度逐渐减小9.如图所示为某质点沿直线运动的位置x随时间t变化的关系图像，则质点在（）A.最初8s内的位移为12mB.第9s末的速度的大小为1m/sC.最初10s内平均速度的大小为1.4m/sD.最初10s内的平均速率为0.4m/s10.质量为50kg的同学站在一高层大楼电梯内的体重计上，电梯开始时停在第一楼层，启动后最初10s体重计显示的读数为60kg，之后20s体重计显示的读数为45kg。重力加速度g取9.8m/s2，则下列有关说法正确的是（）A.该电梯起动后上升最初49m所用时间为5sB.该电梯在最后10s内经过的位移大小为49mC.该电梯在30s末的速度大小为0D.该同学在最初10s和之后20s内所受重力大小分别为588N和441N三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.用图1所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程，图2为某次实验的频闪照片。在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做__________运动；根据__________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。12.在“探究两个互成角度力的合成规律”实验中使用的器材有：木板、白纸、两个已校准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。实验步骤如下：（1）用图钉将白纸固定在水平木板上。（2）将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。如图1，用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，当小圆环静止时，由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并__________。（多选，填正确答案标号）A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出此时小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出此时两细线的方向（3）撤掉一个测力计。如图2，用另一个测力计把小圆环拉到___________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。（4）选择合适标度，由步骤②③得到的数据在白纸上分别作F1、F2和F的图示，并根据力的平行四边形定则得到F1、F2的合力F'的大小和方向，如图3所示。（5）比较F'和F的_____________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。13.图1是“探究加速度与力和质量的关系”的实验装置（已平衡摩擦力）。每次实验在细线末端增加一个钩码，小车每次从同一位置释放，并对应打出一条纸带，如图2所示。纸带上相邻两点间的时间间隔为，实验过程中可近似认为钩码受到的总重力大小等于小车所受的拉力大小。（1）实验中是否必须测出小车质量M和所挂钩码的总质量m_________（选填“是”或“否”）。（2）要求出本实验中小车的加速度大小，需要测量的物理量有：_______________________。（3）如果细线质量可以忽略，则下列图像中，最能描述小车加速度a随所挂钩码个数n的关系是___________；A.B.C.D.（4）小车实际受到的拉力小于钩码的总重力，原因是_______________________。14.用如图所示的装置测量一轻弹簧的劲度系数。实验中，每挂一个钩码，记录下指针对应的刻度尺示数Ln和所挂钩码的个数n，数据如下表。实验中弹簧始终在弹性限度内，每个钩码的质量为200g，重力加速度g取9.80m/s2，则该弹簧的劲度系数k约为_________N/m。（要求Ln的每个数据都用到，结果保留3位有效数字）n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.0915.一弹簧式汤匙投球器，将一小球掷出，同时用高频摄像机记录投射与飞行过程，如图1所示。逐帧分析小球的运动轨迹，并分别用实线和虚线绘制出小球水平及竖直方向的速度v大小与时间t的关系图像如图2所示。不计风力和空气阻力，求：（1）小球被掷出（离开投球器）时的水平速度、竖直速度及合速度的大小；（2）小球落地点至掷出点的水平距离；（3）当地重力加速度的大小；（4）小球到达最高点时距离地面的高度。16.物体静止放在与水平面成30°角的固定斜面上。欲推动该物体沿斜面上滑，则所需平行于斜面的力大小至少为F；欲推动该物体沿斜面下滑，则所需平行于斜面的力大小至少为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）请画出题中所描述两种状态下物体的受力示意图，并用相应字母符号标示各力；（2）求该物体与斜面间的动摩擦因数μ（取1.7，计算结果保留两位有效数字）。17.如图所示，木板A静置于水平地面上，其长度l=1.5m，可视为质点的小物块B静置于木板A的左端，现让A、B相对地面均以v0=9m/s的相同速率开始运动，经一段时间后A、B分离。已知小物块B的质量为木板A质量的两倍，木板A与地面间的动摩擦因数为μ1=0.4，A与B之间的动摩擦因数为μ2=0.3，重力加速度g取10m/s2。求：（1）A、B开始运动至分离过程中，两者加速度的大小；（2）A、B从开始运动至两者分离所需的时间；（3）A、B分离时两者速度的大小。贵阳市普通中学2023-2024学年度第一学期期末监测试卷高一物理注意事项：1.本试卷共6页，三道大题，15道小题。试卷满分100分，考试时间75分钟。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.日常生活中某些常见的运动可用牛顿运动定律解释，以下关于牛顿运动定律的理解，正确的是：（）A.依据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同B.依据牛顿第二定律，运动物体的位移方向必定与其所受合力的方向相同C.用桨划水使船前进及加速的过程，可利用牛顿第三定律解释D.用喷气方式使火箭前进及加速的过程，可分别利用牛顿第三定律与牛顿第二定律解释【答案】D【解析】【详解】AB．依据牛顿第二定律，运动物体的加速度方向必定与其所受合力的方向相同，速度和位移方向与所受合力的方向不一定相同，故AB错误；C．用桨划水使船加速前进，是因为水对桨的作用力大于水对船的阻力，合力产生加速度，而桨对水的作用力与水对桨的作用力是等大反向的一对作用力与反作用力，该过程还得用到牛顿第二定律，故C错误；D．向尾部喷气的火箭，喷出的气体与火箭产生相互作用，由牛顿第三定律可知，火箭获得向前的作用力，由牛顿第二定律可知，作用力对火箭产生加速度，火箭做加速运动，因此向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释，故D正确。故选D。2.如图所示，一同学站在公交车内，公交车正沿着图中箭头方向行驶，当刹车时，她的身体会向前倾。造成该同学身体向前倾的主要原因是（）A.车对该同学施加向前的力B.车内空气对该同学施加向前的力C.车地板对该同学施加向后摩擦力D.刹车时，车改变了该同学所受重力的方向【答案】C【解析】【详解】造成该同学身体向前倾的主要原因是，刹车时，车地板对该同学施加向后的摩擦力，该同学身体由于惯性继续向前运动而身体向前倾。故选C。3.如图，小明到夜市玩套圈圈游戏，发现正前方4m的地面上有个他想要的玩具汽车，若小明水平抛圈时圈离地面的高度为1.25m，重力加速度g取10m/s2.要套中他想要的玩具，水平抛圈的速度大小约为（）A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s【答案】D【解析】【详解】抛圈做平抛运动，要套中玩具，得其中，，代入解得故选D。4.如图所示，一汽车正在道路上转弯，弯道处的路面是倾斜的且与水平面所成夹角为θ。汽车在该弯道处以10m/s的速率转弯时，沿倾斜路面恰好没有上、下滑动的趋势。已知汽车在弯道上做圆周运动的半径为40m，重力加速度取10m/s2。则tanθ的值为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】对汽车根据牛顿第二定律得同时有代入数值联立解得故选A。5.悬吊重物的细绳AO其O点被另一细绳BO牵引，系统静止时，细绳AO、BO与竖直方向的夹角分别为α、β，且α<β，如图所示。则下列关于绳AO和BO的张力大小TA、TB的比较或描述正确的是（）A.TA=TB B.TA<TBC.TA>TB D.因α、β未知，无法比较TA、TB的大小【答案】C【解析】【详解】对结点O根据平衡条件水平方向有由得故选C。6.如图所示，质量分别为m、2m的两木块静置于光滑水平面上，用轻绳将它们连在一起。若在木块2m上施加水平向右的拉力F，轻绳张力大小为T1；若将同样大小的力F改为施于木块m水平向左拉，轻绳张力大小为T2，则的值为（）A. B. C.1 D.2【答案】B【解析】【详解】在木块2m上施加水平向右的拉力F，对整体由牛顿第二定律得对m单独有在木块m上施加水平向左的拉力F，对整体由牛顿第二定律得对2m单独有联立解得故选B。7.脚踏自行车的传动装置简化图如图所示，各轮的转轴均固定且相互平行，甲、乙两轮同轴且无相对转动。已知甲、乙、丙三轮的半径之比为1：10：4，传动链条在各轮转动中不打滑，则当丙转一圈时，乙转过的圈数为（）A.1 B.2 C.2.5 D.4【答案】D【解析】【详解】甲丙边缘处的线速度相等，根据，可得甲和丙的角速度之比为甲乙同轴，角速度相等，故故当丙转一圈时，乙转4圈。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一物体在弹簧拉力作用下沿光滑水平面由静止开始运动，运动中弹簧伸长量先增大后减小，请分析在弹簧伸长量逐渐减小过程中，该物体的（）A速度仍逐渐增大 B.速度逐渐减小C加速度逐渐增大 D.加速度逐渐减小【答案】AD【解析】【详解】弹簧伸长量逐渐减小过程中由胡克定律可知弹簧的拉力在减小，方向不变，根据可知加速度在逐渐减小，此时加速度与速度方向相同，故物体速度在增大。故选AD。9.如图所示为某质点沿直线运动的位置x随时间t变化的关系图像，则质点在（）A.最初8s内的位移为12mB.第9s末的速度的大小为1m/sC.最初10s内的平均速度的大小为1.4m/sD.最初10s内的平均速率为0.4m/s【答案】BD【解析】【详解】A．由图可知最初8s内的位移为2m，故A错误；B．图像的斜率表示速度，故第9s末的速度的大小为故B正确；C．最初10s内的位移为零，故平均速度的大小为0，故C错误；D．最初10s内的路程为故平均速率故D正确。故选BD。10.质量为50kg的同学站在一高层大楼电梯内的体重计上，电梯开始时停在第一楼层，启动后最初10s体重计显示的读数为60kg，之后20s体重计显示的读数为45kg。重力加速度g取9.8m/s2，则下列有关说法正确的是（）A.该电梯起动后上升最初49m所用时间为5sB.该电梯在最后10s内经过的位移大小为49mC.该电梯在30s末的速度大小为0D.该同学在最初10s和之后20s内所受重力大小分别为588N和441N【答案】BC【解析】【详解】A．最初10s体重计显示的读数为60kg，此时由牛顿第二定律得，解得该段时间位移为该电梯起动后上升最初49m所用时间为故A错误；C．之后20s体重计显示的读数为45kg，此时失重，加速度向下，同理得大小为根据前面分析10s末速度为从该时刻开始到减速到零所需时间为故该电梯在30s末的速度大小为0，故C正确；D．重力始终不变，故D错误；B．逆向来看可得，该电梯在最后10s内经过的位移大小为故B正确。故选BC三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.用图1所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程，图2为某次实验的频闪照片。在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做__________运动；根据__________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。【答案】①.自由落体②.相同时间内水平方向的位移相同【解析】【详解】[1]在误差允许范围内，根据两球均在同一水平直线上即任意时刻A、B两球的竖直高度相同可判断A球竖直方向做自由落体运动；[2]根据相同时间内水平方向的位移相同可判断A球水平方向做匀速直线运动。12.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中使用的器材有：木板、白纸、两个已校准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。实验步骤如下：（1）用图钉将白纸固定在水平木板上。（2）将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。如图1，用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，当小圆环静止时，由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并__________。（多选，填正确答案标号）A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出此时小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出此时两细线的方向（3）撤掉一个测力计。如图2，用另一个测力计把小圆环拉到___________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。（4）选择合适标度，由步骤②③得到的数据在白纸上分别作F1、F2和F的图示，并根据力的平行四边形定则得到F1、F2的合力F'的大小和方向，如图3所示。（5）比较F'和F的_____________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。【答案】①.CD##DC②.相同的位置③.大小和方向【解析】【详解】（1）[1]当小圆环静止时，由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并用铅笔在白纸上标记出此时小圆环的位置，并且用铅笔在白纸上标记出此时两细线的方向，故选CD。（2）[2]为保证等效性，则撤掉一个测力计后，用另一个测力计把小圆环拉到相同的位置，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。（5）[3]比较F'和F的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。13.图1是“探究加速度与力和质量的关系”的实验装置（已平衡摩擦力）。每次实验在细线末端增加一个钩码，小车每次从同一位置释放，并对应打出一条纸带，如图2所示。纸带上相邻两点间的时间间隔为，实验过程中可近似认为钩码受到的总重力大小等于小车所受的拉力大小。（1）实验中是否必须测出小车质量M和所挂钩码的总质量m_________（选填“是”或“否”）。（2）要求出本实验中小车的加速度大小，需要测量的物理量有：_______________________。（3）如果细线质量可以忽略，则下列图像中，最能描述小车加速度a随所挂钩码个数n的关系是___________；A.B.C.D.（4）小车实际受到的拉力小于钩码的总重力，原因是_______________________。【答案】①.是②.测量纸带上相邻两点间的距离③.B④.钩码加速下落时处于失重状态【解析】【详解】（1）[1]本实验要验证拉力F与加速度a的关系，因实验中可近似认为钩码受到的总重力大小等于小车所受的拉力大小，则要求小车的质量远大于钩码的质量，则实验中必须测出小车质量M和所挂钩码的总质量m。（2）[2]要求出本实验中小车的加速度大小，需要测量纸带上相邻两点间的距离，根据求解加速度。（3）[3]根据牛顿第二定律解得则随着n的增加，加速度增加，最终加速度趋近于g，则图像B正确。故选B。（4）[4]对钩码对小车可得小车受的拉力即小车实际受到的拉力小于钩码的总重力，原因是钩码加速下落时处于失重状态。14.用如图所示的装置测量一轻弹簧的劲度系数。实验中，每挂一个钩码，记录下指针对应的刻度尺示数Ln和所挂钩码的个数n，数据如下表。实验中弹簧始终在弹性限度内，每个钩码的质量为200g，重力加速度g取9.80m/s2，则该弹簧的劲度系数k约为_________N/m。（要求Ln的每个数据都用到，结果保留3位有效数字）n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09【答案】【解析】【详解】采用逐差法，得可得平均值为该伸长量为增加3个钩码的伸长量，故可得弹簧的劲度系数为15.一弹簧式汤匙投球器，将一小球掷出，同时用高频摄像机记录投射与飞行过程，如图1所示。逐帧分析小球的运动轨迹，并分别用实线和虚线绘制出小球水平及竖直方向的速度v大小与时间t的关系图像如图2所示。不计风力和空气阻力，求：（1）小球被掷出（离开投球器）时的水平速度、竖直速度及合速度的大小；（2）小球落地点至掷出点的水平距离；（3）当地重力加速度的大小；（4）小球到达最高点时距离地面的高度。【答案】（1），，；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）根据图像可知小球在时离开投球器，此时