湖南省永州市2023-2024学年高一上学期1月期末质量监测物理试题 含解析

永州市2023年下期高一期末质量监测试卷物理考生注意：1.本试卷包括四道大题，共15道小题。满分100分，考试时量75分钟。2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的对应位置，在本试卷上作答无效。3.考试结束时，只交答题卡一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）1.小明在学校秋季运动会男子1500m比赛中跑出了5分12秒35的好成绩，获得学校第一名。下列说法正确的是（）A.小明比赛跑完全程位移是1500mB.小明比赛成绩5分12秒35是指时间C.小明比赛到达终点时因惯性不能立即停下来，速度越大，惯性越大D.小明起跑时脚蹬地的力大于地对脚的力【答案】B【解析】【详解】A．小明比赛跑完的1500m是路程，A错误；B．5分12秒35是一段时间间隔，指时间，B正确；C．惯性只与物体质量有关，与速度无关，C错误；D．脚蹬地的力与地对脚的力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，D错误。故选B。2.公园观光缆车备受游客喜爱。如图所示，缆车索道全长320m。若将缆车的运动看成直线运动，启动和刹车过程中缆车的加速度大小均为0.2m/s2，缆车匀速运动的速度为2m/s，缆车由静止出发到最终停下，通过索道全程的运动分为匀加速、匀速、匀减速三个阶段，则（）A.缆车匀加速运动的时间为20sB.缆车匀加速运动的位移大小为20mC.缆车匀速运动的时间为160sD.缆车全程运动的时间为170s【答案】D【解析】【详解】A．缆车匀加速运动的时间为选项A错误；B．缆车匀加速运动的位移大小为选项B错误；CD．减速的时间和位移与加速运动时的时间和位移相等，则解得缆车匀速运动的时间为t2=150s缆车全程运动的时间为t=2t1+t2=170s选项C错误，D正确。故选D。3.在救援中，无人机被广泛用来定点投放物资。有三架无人机a、b、c悬停在空中，分别将悬挂的物资由静止释放，已知a、b、c离地面的高度之比，不计空气阻力，则（）A.物资下落到地面的时间之比为B.物资下落到地面的时间之比为C.物资到达地面时的速度大小之比是D.物资到达地面时的速度大小之比是【答案】B【解析】【详解】AB．根据可知，物资下落到地面的时间之比为，选项B正确，A错误；CD．根据可知物资到达地面时的速度大小之比是，选项CD错误。故选B。4.一小船渡河，河宽100m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为4m/s，则（）A.小船不能垂直到达正对岸B.小船渡河的时间最短为25sC.小船渡河的实际速度一定为7m/sD.小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，则渡河时间将变长【答案】B【解析】【详解】A．因小船的静水速度大于水流速度，则小船能垂直到达正对岸，选项A错误；B．当船头垂直河岸时渡河时间最短，则小船渡河的时间最短为选项B正确；C．只有船速和水流速度同向时小船渡河的实际速度才为7m/s，则船实际渡河速度速度小于或等于7m/s，选项C错误；D．小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，因垂直河岸方向的分速度不变，则渡河时间不变，选项D错误。故选B。5.如图所示，质量为3kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，在沿轻弹轴线方向，用大小恒为16N的水平拉力F拉着物块A和B一起向右做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k=200N/m且弹簧始终在弹性限度内。则（）A.弹簧的伸长量为2cmB.物块A和B一起运动的加速度大小为3m/s2C.撤去力F后瞬间，物块A的加速度为0D.撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为12m/s2【答案】D【解析】【详解】AB．对AB整体，根据牛顿第二定律，有解得对A进行受力分析，有解得AB均错误；CD．撤去力F后瞬间，弹簧弹力瞬间不变，A受力不变，加速度依然为对B，有解得C错误，D正确。故选D。6.如图所示，半圆柱体P、小圆柱体Q及竖直挡板MN均处于静止状态，MN恰好与P、Q相切。已知半圆柱体P的半径为4R，光滑小圆柱体Q质量为m、半径为R，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.Q对P的压力为B.Q对挡板的压力为C.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，P受到地面的摩擦力增大D.若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，P受到地面的支持力增大【答案】C【解析】【详解】AB．对小圆柱体Q受力分析，如图所示根据几何关系可得根据平衡条件可得挡板对Q的弹力为根据平衡条件可得P对Q的支持力为根据牛顿第三定律Q对P的压力为，Q对挡板的压力为，故AB错误；CD．以半圆柱体P、小圆柱体Q为整体受力分析可得若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，减小，P受到地面的摩擦力增大，P受到地面的支持力不变，故C正确，D错误。故选C。二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）7.人站在力传感器上完成下蹲、站起动作，观察计算机采集的图线。如图呈现的是某人在运动过程中力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（）A.如图呈现的是先下蹲再站起的运动过程B.如图呈现的是先站起再下蹲的运动过程C.下蹲过程，人先失重后超重D.站起过程，人先失重后超重【答案】AC【解析】【详解】下蹲过程，先加速向下，加速度向下，失重，后减速向下，加速度向上，超重，即下蹲过程先失重后超重；站立过程，先加速向上，加速度向上，超重，后减速向上，加速度向下，失重，即站立过程先超重后失重；则如图呈现的是先下蹲再站起的运动过程。选项AC正确，BD错误。故选AC。8.水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为v0，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，忽略空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（）A.水从槽口运动到水轮叶面的时间为B.水从槽口运动到水轮叶面的时间为C.水垂直打在水轮叶面上的速度大小为D.水垂直打在水轮叶面上的速度大小为【答案】BC【解析】【详解】AB．水垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，则水从槽口运动到水轮叶面的时间为选项A错误，B正确；CD．水垂直打在水轮叶面上的速度大小为选项C正确，D错误。故选BC。9.有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x-t图像如图甲所示：物体C在物体D前12.5m处，物体C、D沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。以下判断中正确的是（）A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B的小B.物体C的加速度比物体D的加速度大C.t=3s时，物体C与物体D相距22.5mD.物体C与物体D在前6s内相遇两次【答案】BD【解析】【详解】A．图像的斜率表示速度，物体A、B图线的斜率不变，且A的大于B的，即A、B均做匀速直线运动且A的速度比B的大，故A错误；B．图像的斜率表示加速度，物体C图线斜率的绝对值比D的大，即物体C的加速度比物体D的加速度大，故B正确；C．图像的面积表示位移，0—3s内，C的位移为D的位移为则在时，物体C与物体D相距故C错误；D．由C选项可知，在时，物体D已经超过了C，相遇过一次，在到时间内，根据图乙可得，位移分别为因为即在到时间内，物体C又超过了D，所以在前6s内相遇了两次，故D正确。故选BD。10.如图甲所示，传送带有着广泛的应用，一长L=12.5m的水平传动带顺时针匀速运行。现将一大小可忽略的物块自传送带的左端由静止释放，经t=6.5s物块被送达传送带的右端，其v-t图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.则下列断正确的是（）A.传动带的运行速度大小为2m/sB.物块与传送带间的动摩擦因数为0.5C.物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为1mD.若增大传送带的运行速度，物块的传送时间最短可达2.5s【答案】AD【解析】【详解】A．由图像可知，传动带的运行速度大小为2m/s，选项A正确；B．物块加速运动时的时间为t1，则解得t1=0.5s加速度根据可得物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4选项B错误；C．物块相对传送带滑动而留下痕迹的长度为选项C错误；D．若增大传送带的运行速度，若物块在传送带上一直加速，则由可得则物块的传送时间最短可达2.5s，选项D正确。故选AD。三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置）11.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）本实验采用的科学方法是_____________。A.理想实验法B.等效替代法C.极限思维法D.控制变量法（2）图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是___________（选填“F”或“F'”）（3）某次实验中，弹簧测力计C的指针位置如图甲所示，其示数为____________N。（4）关于此实验，下列说法正确的是_____________。A.同一次实验中，O点位置不允许变动B.实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.实验中，把橡皮筋另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角必须为90°D.实验中，橡皮筋、细绳应与木板所在平面平行【答案】①.B②.F'③.2.20④.AD##DA【解析】【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B；（2）[2]图乙中的F与F'两力中，F是两个分力合力的理论值，而F'是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F'；（3）[3]弹簧测力计C最小刻度为0.1N，则示数为2.20N。（4）[4]A．同一次实验中，O点位置不允许变动，以保证等效性，选项A正确；B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和拉力的方向以及O点的位置，选项B错误；C．实验中，把橡皮筋另一端拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角大小适当即可，不一定必须为90°，选项C错误；D．实验中，橡皮筋、细绳应与木板所在平面平行，选项D正确。故选AD。12.如图甲所示为某实验兴趣小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。（1）实验主要步骤如下，下列做法正确的是_____________。A.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源B.实验时需要满足槽码的质量远小于小车的质量C.每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都需要重新调节木板倾角D.补偿阻力时，把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带，两计数点之间还有四个点没有画出，已知交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出打下D点时小车的瞬时速度大小为__________m/s，小车的加速度大小为_________m/s2.（结果均保留三位有效数字）（3）实验时，某同学遗漏了补偿阻力这一步骤，若长木板水平，保持槽码质量m不变，改变小车总质量M，测得多组数据作图像如图丙所示，小车所受拉力可认为近似等于槽码的重力。设图中直线的斜率为k，在横轴上的截距为b，重力加速度为g，则小车与长木板间的动摩擦因数μ=_________（用给出的字母k、b、g表示）。【答案】①.BD##DB②.1.18③.1.93④.【解析】【详解】（1）[1]A．为打点稳定，实验时，应先接通打点计时器的电源再放开小车，故A错误；B．为使绳子的拉力等于小车的合外力，实验时需要满足槽码的质量远小于小车的质量，故B正确；C．平衡摩擦力后，斜面倾角满足每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，不需要重新调节木板倾角，故C错误；D．补偿阻力时，把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动，故D正确。故选BD。（2）[2]相邻两计数点的时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下D点时小车的瞬时速度大小为[3]根据逐差法求出小车的加速度大小为（3）[4]根据牛顿第二定律整理得图像的斜率为图像的横截距满足解得小车与长木板间的动摩擦因数为四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出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）13.一质量为m=2kg的物体放置在水平板上，抬升板的左端，当倾角为θ时，物体恰能沿板向下做匀速直线运动，如图甲所示，已知tanθ=0.5，接触面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，g=10m/s2，sin37°=0.6.（1）求物体与板之间动摩擦因数μ；（2）将板恢复到水平位置，对物体施加水平向右的恒力F1，物体在板上做匀速直线运动，如图乙所示，求F1的大小；（3）将板恢复到水平位置，对物体施加与水平方向夹角为α=37°的恒力F2使物体在板上做匀速直线运动，如图丙所示，求F2的大小。【答案】（1）0.5；（2）10N；（3）20N【解析】【详解】（1）由平衡可知解得动摩擦因数（2）物体水平板上做匀速直线运动，则（3）由平衡可知解得F2=20N14.如所示，在平直公路上，小汽车正以v1=20m/s的速度匀速行驶，司机突然发现前方x0=25m处有一货车正以v2=8m/s的速度同向匀速行驶。若该小汽车在该平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，则刹车后经过50m的距离停下，小汽车刹车过程可认为是匀减速直线运动。（1）求小汽车刹车过程的加速度大小；（2）小汽车司机发现大货车时立即刹车（不计小汽车司机的反应时间），若不会发生撞车事故，求经过多长时间两车相距最近及最近距离的大小；若会发生撞车事故，求经过多长时间相撞。【答案】（1）4m/s2；（2）不会发生撞车；3s；7m【解析】【详解】（1）小汽车刹车过程的加速度大小（2）当两车共速时距离最近，则解得t=3s此时小汽车的位移货车位移因则不会发生撞车事故，最小距离为15.如图所示，长木板A置于水平桌面上，在长木板的中点处放一可视为质点的物块