山西省晋中市2023-2024学年高一上学期期末考试 物理 含解析

2024年1月高一年级期末调研测试【山西省通用】物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将本试卷和答题卡一并交回。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，只有一项是符合题目要求的。1.物理学家在探究客观世界的过程中，创造了许多科学的思想方法，并利用实验总结规律，极大地推动了自然科学的发展，改变了人类的生产和生活方式。下列说法正确的是（）A.伽利略利用理想斜面实验，将可靠事实合理外推，得到力不是维持物体运动的原因B.测量重力加速度时由于没有消除空气阻力的影响会引起偶然误差C.用质点来代替物体的方法运用了假设法D.在物理学的研究过程中，我们经常突出主要因素，忽略次要因素，这是控制变量的思想方法2.如图所示是山西八泉峡的观光电梯，该电梯依山体竖直而建，最大运行速度为4m/s。电梯先由静止加速，再匀速，最后减速到停止，让乘客在208m的运动过程中欣赏山谷美景。以下说法正确的是（）A.电梯加速上升过程中，乘客重力变大B.电梯减速下降过程中，乘客重力变小C.电梯加速下降过程中，乘客处于超重状态D.电梯减速上升过程中，乘客处于失重状态3.如图所示，环卫工人正利用小型除雪推车为百姓出行保驾护航。除雪车在沿水平方向向前运动时，阻力恒定，当水平动力逐渐减小到等于阻力过程中，以下情况可能发生的是（）A.除雪车加速度方向与速度方向相同B.除雪车的位移在减小C.除雪车的速度在减小D.除雪车的加速度在变大4.如图所示，轻弹簧b一端固定在墙上，另一端拴一个质量为3m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧a支撑，静止时轻弹簧b与竖直方向的夹角为53°，已知重力加速度为g，cos53°=0.6，sin53°=0.8。下列说法正确的是（）A.小球静止时，a弹簧是拉伸状态B.小球静止时，b弹簧是压缩状态C.小球静止时，b弹簧的弹力大小为5mgD.小球静止时，a弹簧的弹力大小为5mg5.如图1所示是第19届亚运会的AR智能巴士，智能巴士展示“中国特色、智能亚运”这个主题，为客户群提供数字化的移动体验。甲、乙两辆智能巴士在同一水平直道上运动，其运动的位移一时间图像如图2所示，则下列关于两车运动情况的说法中正确的是（）A.甲车在0～8s内的平均速度大小为2m/sB.0～8s内，乙车做曲线运动C.在8s末甲车追上乙车，两者相遇D.若乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则乙车的加速度为0.5m/s²6.10月8日，杭州第19届亚运会圆满落幕。这场集体育盛事与科技创新于一体盛会，展示了智能亚运的未来愿景和技术实力。如图为正在水平田径场运送铁饼的机器狗，铁饼固定在机器狗背部。对该运输过程，下列说法正确的是（）A.铁饼对机器狗的压力是铁饼发生弹性形变产生的B.机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力方向竖直向上C.机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼作用力大于铁饼对机器狗的作用力D.机器狗减速行驶时，机器狗受到的重力和地面对机器狗的支持力是一对平衡力7.如图所示的“着巡合影”图，是中国登陆火星的见证，开启了“祝融号”正式探测火星的征程。已知“祝融号”火星车总高度约为1.8米，从其顶端由静止自由下落一物体到其底端，在最后0.2s的位移占全程的。不计空气阻力，则火星表面的重力加速度大小约为（）A.3.0m/s² B.3.6m/s2 C. D.二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.小明手握圆柱形水杯处于竖直静止状态，现缓慢往杯中注入可乐，在此过程中水杯始终保持静止，则下列说法正确的是（）A.水杯受到的合力一定不变B.水杯受到的摩擦力逐渐增大C.手对水杯作用力可能不变D.手受到的摩擦力方向向上9.在平直公路上A、B两辆小汽车分别在相邻的两条车道上均以72km/h的速度同向行驶。开始计时时两车前后相距50m，后面的B车以1m/s²的加速度追赶A车，A、B两车均可视为质点。则下列说法正确的是（）A.B车追上A车所用的时间为10sB.B车追上A车所用的时间为5sC.B车追上A车时，A车行驶了200mD.B车追上A车时，B车的速度大小为40m/s10.如图所示，粗糙地面上有一上表面光滑的斜面，斜面上有一个重力为70N的小球，被轻绳拴住悬挂在天花板上。已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，sin37°=0.6整个装置处于静止状态。现用外力推斜面向右缓慢移动微小距离，则（）A.推动前，斜面对小球的支持力大小为50NB.推动前，轻绳对小球的拉力大小为30NC.推动过程中，斜面对小球的支持力逐渐变大D.推动过程中，轻绳对小球的拉力逐渐变大三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.图1是某实验小组用电火花打点计时器研究木块运动的实验装置图，图中长木板水平固定，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。（1）本实验所用打点计时器应选用电源为____________（填选项序号）。A.8V左右的交流电源B.220V的交流电源C.8V左右的直流电源D.220V的直流电源（2）下列说法不正确的____________（填选项序号）A.先打开电源，后释放木块B.所用的木板平面必须是光滑的C.木块释放前，使木块靠近打点计时器D.此实验需要使用刻度尺（3）在某次实验得到纸带上，选取了A、B、C、D、E五个计数点，相邻两计数点间有四个计时点未画出，实验数据如图2所示，打点计时器所用电源频率为50Hz，由以上数据可知，C点的瞬时速度为_________m/s，这次实验小车的加速度a=_________m/s²。（结果均保留2位小数）12.某同学利用图1所示装置研究“滑块质量一定时，加速度与合外力的关系”。实验步骤如下：（1）将气垫导轨一侧用升降台（图中未画出）垫高，固定弹簧测力计一端，另一端用细线拉住滑块，滑块静止在气垫导轨的某一位置，调整细线与气垫导轨平行，记下弹簧测力计的示数如图2所示，则__________N。（2）保持滑块质量不变，撤去细线，让滑块由静止开始下滑，设滑块受到的合外力为F，则F=_______N。某次实验中通过速度传感器得到滑块运动的v-t图像如图3所示，可知滑块的加速度为_________m/s²（结果保留2位有效数字）。（3）改变气垫导轨的倾角，重复上述步骤可测出多组F、a数据，作出a—F图像如图4所示，由图可知该滑块的质量为___________kg（结果保留2位有效数字）。13.学生课桌的桌脚套上一种耐磨的化学材料，既可以增大课桌与地板的摩擦，又可以减小拉动课桌时发出的尖锐噪声。套上该材料后，某同学的课桌连同课桌上物品的总质量为25kg，放在水平地板上，他用150N的水平拉力刚好能将课桌拉动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²。（1）求该种材料与地板间动摩擦因数；（2）若该同学改用与水平方向成37°角斜向上的力拉桌子，至少用多大的力才能将桌子拉动（sin37°=0.6，cos37°=0.8，计算结果保留1位小数）。14.某游乐场有一种滑草游戏，场地设备示意图如图所示。某游客坐在滑板上沿倾斜草坡从A点由静止匀加速下滑，到达坡底B点后沿水平滑道匀减速滑行，最后停在C点。已知AB间距离为，游客在AB段的运动时间为，游客的滑板与水平滑道BC段间的动摩擦因数为=0.25，重力加速度g取10m/s²。（1）求游客在AB段的加速度大小；（2）求游客在BC段的加速度大小；（3）若由于冲击作用，游客经过B点时速度减小了，求游客全程运动的总路程s。15.如图所示，物块A放在木板B上，B放在水平地面上，A、B接触面水平。A、B间动摩擦因数为，B与地面间动摩擦因数为，A的质量为2kg，B的质量为3kg。现对B施加一水平向右的力F，F随时间的变化规律为（t的单位为s）。重力加速度g取10m/s²，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）经多长时间物块B开始在地面上滑动；（2）经多长时间物块A、B开始发生相对运动。2024年1月高一年级期末调研测试【山西省通用】物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将本试卷和答题卡一并交回。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，只有一项是符合题目要求的。1.物理学家在探究客观世界的过程中，创造了许多科学的思想方法，并利用实验总结规律，极大地推动了自然科学的发展，改变了人类的生产和生活方式。下列说法正确的是（）A.伽利略利用理想斜面实验，将可靠事实合理外推，得到力不是维持物体运动的原因B.测量重力加速度时由于没有消除空气阻力的影响会引起偶然误差C.用质点来代替物体方法运用了假设法D.在物理学的研究过程中，我们经常突出主要因素，忽略次要因素，这是控制变量的思想方法【答案】A【解析】【详解】A．伽利略利用理想斜面实验，将可靠事实合理外推，得到力不是维持物体运动的原因，选项A正确；B．测量重力加速度时由于没有消除空气阻力影响会引起系统误差，选项B错误；C．用质点来代替物体的方法运用了理想模型法，选项C错误；D．在物理学的研究过程中，我们经常突出主要因素，忽略次要因素，这是属于建立理想化的物理模型的方法，选项D错误。故选A。2.如图所示是山西八泉峡的观光电梯，该电梯依山体竖直而建，最大运行速度为4m/s。电梯先由静止加速，再匀速，最后减速到停止，让乘客在208m的运动过程中欣赏山谷美景。以下说法正确的是（）A.电梯加速上升过程中，乘客重力变大B.电梯减速下降过程中，乘客重力变小C.电梯加速下降过程中，乘客处于超重状态D.电梯减速上升过程中，乘客处于失重状态【答案】D【解析】【详解】A．电梯加速上升过程中，乘客重力不变，选项A错误；B．电梯减速下降过程中，乘客重力也不变，选项B错误；C．电梯加速下降过程中，加速度向下，则乘客处于失重状态，选项C错误；D．电梯减速上升过程中，加速度向下，则乘客处于失重状态，选项D正确。故选D。3.如图所示，环卫工人正利用小型除雪推车为百姓出行保驾护航。除雪车在沿水平方向向前运动时，阻力恒定，当水平动力逐渐减小到等于阻力过程中，以下情况可能发生的是（）A.除雪车加速度方向与速度方向相同B.除雪车的位移在减小C.除雪车的速度在减小D.除雪车加速度在变大【答案】A【解析】【详解】对除雪车，根据牛顿第二定律有水平动力逐渐减小到等于阻力过程中，加速度逐渐减小，但加速度与速度同向，速度逐渐增大，位移逐渐增大。故选A。4.如图所示，轻弹簧b一端固定在墙上，另一端拴一个质量为3m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧a支撑，静止时轻弹簧b与竖直方向的夹角为53°，已知重力加速度为g，cos53°=0.6，sin53°=0.8。下列说法正确的是（）A.小球静止时，a弹簧是拉伸状态B.小球静止时，b弹簧是压缩状态C.小球静止时，b弹簧的弹力大小为5mgD.小球静止时，a弹簧的弹力大小为5mg【答案】C【解析】【详解】AB．小球静止时，a弹簧是压缩状态，b弹簧是拉伸状态，选项AB错误；CD．小球静止时，对小球受力分析可知解得Tb=5mgTa=4mg选项C正确，D错误。故选C。5.如图1所示是第19届亚运会的AR智能巴士，智能巴士展示“中国特色、智能亚运”这个主题，为客户群提供数字化的移动体验。甲、乙两辆智能巴士在同一水平直道上运动，其运动的位移一时间图像如图2所示，则下列关于两车运动情况的说法中正确的是（）A.甲车在0～8s内的平均速度大小为2m/sB.0～8s内，乙车做曲线运动C.在8s末甲车追上乙车，两者相遇D.若乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则乙车的加速度为0.5m/s²【答案】D【解析】【详解】A．甲车在0～8s内的平均速度大小为选项A错误；B．位移-时间图像只能描述直线运动，则0～8s内，乙车做直线运动，选项B错误；C．图线的斜率等于速度，则在接近8s时乙车的速度大于甲车，则在8s末乙车追上甲车，两者相遇，选项C错误；D．若乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则乙车的加速度为选项D正确。故选D。6.10月8日，杭州第19届亚运会圆满落幕。这场集体育盛事与科技创新于一体的盛会，展示了智能亚运的未来愿景和技术实力。如图为正在水平田径场运送铁饼的机器狗，铁饼固定在机器狗背部。对该运输过程，下列说法正确的是（）A.铁饼对机器狗压力是铁饼发生弹性形变产生的B.机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力方向竖直向上C.机器狗加速行驶时，机器狗对铁饼的作用力大于铁饼对机器狗的作用力D.机器狗减速行驶时，机器狗受到的重力和地面对机器狗的支持力是一对平衡力【答案】A【解析】【详解】A．铁饼对机器狗的压力是铁饼发生弹性形变产生的，选项A正确；B．机器狗加速行驶时，铁饼受的合力方向水平向前，则机器狗对铁饼的作用力与重力的合力水平向前，则机器狗对铁饼的作用力斜向上方向，选项B错误；C．机器狗对铁饼的作用力与铁饼对机器狗的作用力是相互作用力，等大反向，选项C错误；D．机器狗减速行驶时，竖直方向受力平衡，即机器狗受到的重力与铁饼的重力之和与地面对机器狗的支持力是一对平衡力，选项D错误。故选A。7.如图所示的“着巡合影”图，是中国登陆火星的见证，开启了“祝融号”正式探测火星的征程。已知“祝融号”火星车总高度约为1.8米，从其顶端由静止自由下落一物体到其底端，在最后0.2s的位移占全程的。不计空气阻力，则火星表面的重力加速度大小约为（）A.3.0m/s² B.3.6m/s2 C. D.【答案】B【解析】【详解】设下落总时间为t，则解得g=3.6m/s2故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.小明手握圆柱形水杯处于竖直静止状态，现缓慢往杯中注入可乐，在此过程中水杯始终保持静止，则下列说法正确的是（）A.水杯受到的合力一定不变B.水杯受到的摩擦力逐渐增大C.手对水杯的作用力可能不变D.手受到的摩擦力方向向上【答案】AB【解析】【详解】A．水杯始终静止，则受到的合力始终为零不变，选项A正确；B．水杯受到的摩擦力与重力等大反向，因重力变大，则摩擦力逐渐增大，选项B正确；C．手对水杯的作用力与重力等大反向，则手对水杯的作用力逐渐变大，选项C错误；D．手对杯子的摩擦力方向向上，则手受到的摩擦力方向向下，选项D错误。故选AB。9.在平直公路上A、B两辆小汽车分别在相邻的两条车道上均以72km/h的速度同向行驶。开始计时时两车前后相距50m，后面的B车以1m/s²的加速度追赶A车，A、B两车均可视为质点。则下列说法正确的是（）A.B车追上A车所用的时间为10sB.B车追上A车所用的时间为5sC.B车追上A车时，A车行驶了200mD.B车追上A车时，B车的速度大小为40m/s【答案】AC【解析】【详解】AB．B车追上A车时满足解得所用的时间为t=10s选项A正确，B错误；C．B车追上A车时，A车行驶了xA=v0t=200m选项C正确；D．B车追上A车时，B车的速度大小为vB=v0+at=30m/s选项D错误。故选AC。10.如图所示，粗糙地面上有一上表面光滑的斜面，斜面上有一个重力为70N的小球，被轻绳拴住悬挂在天花板上。已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，sin37°=0.6整个装置处于静止状态。现用外力推斜面向右缓慢移动微小距离，则（）A.推动前，斜面对小球的支持力大小为50NB.推动前，轻绳对小球的拉力大小为30NC.推动过程中，斜面对小球的支持力逐渐变大D.推动过程中，轻绳对小球的拉力逐渐变大【答案】AC【解析】【详解】AB．推动前，对小球受力分析，如图由平衡条件可得，联立，解得故A正确；B错误；CD．外力推斜面向右缓慢移动微小距离,则轻绳与竖直方向夹角变大，三力平衡的动态图如图由图可知，斜面对小球的支持力逐渐变大，轻绳对小球的拉力逐渐变小。故C正确；D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.图1是某实验小组用电火花打点计时器研究木块运动的实验装置图，图中长木板水平固定，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。（1）本实验所用打点计时器应选用电源为____________（填选项序号）。A.8V左右的交流电源B.220V的交流电源C.8V左右的直流电源D.220V的直流电源（2）下列说法不正确的____________（填选项序号）A.先打开电源，后释放木块B.所用的木板平面必须是光滑的C.木块释放前，使木块靠近打点计时器D.此实验需要使用刻度尺（3）在某次实验得到的纸带上，选取了A、B、C、D、E五个计数点，相邻两计数点间有四个计时点未画出，实验数据如图2所示，打点计时器所用电源频率为50Hz，由以上数据可知，C点的瞬时速度为_________m/s，这次实验小车的加速度a=_________m/s²。（结果均保留2位小数）【答案】①.B②.B③.④.0.39【解析】【详解】（1）[1]本实验使用的是电火花打点计时器，应选用电源为的220V交流电源。故选B。（2）[2]A．为了让打点计时器稳定打点，先打开电源，后释放木块。故A正确，与题意不符；B．所用的木板平面不必须是光滑的。故B错误；与题意相符；C．木块释放前，使木块靠近打点计时器，避免纸带空白太长，木块运动距离过短。故C正确，与题意不符；D．此实验需要使用刻度尺，用来测量点迹间的距离。故D正确，与题意不符。故选B。（3）[3]依题意，相邻计数点的时间间隔为C点的瞬时速度为[4]由逐差法可知这次实验小车的加速度为12.某同学利用图1所示装置研究“滑块质量一定时，加速度与合外力的关系”。实验步骤如下：（1）将气垫导轨一侧用升降台（图中未画出）垫高，固定弹簧测力计一端，另一端用细线拉住滑块，滑块静止在气垫导轨的某一位置，调整细线与气垫导轨平行，记下弹簧测力计的示数如图2所示，则__________N。（2）保持滑块质量不变，撤去细线，让滑块由静止开始下滑，设滑块受到的合外力为F，则F=_______N。某次实验中通过速度传感器得到滑块运动的v-t图像如图3所示，可知滑块的加速度为_________m/s²（结果保留2位有效数字）。（3）改变气垫导轨的倾角，重复上述步骤可测出多组F、a数据，作出a—F图像如图4所示，由图可知该滑块的质量为___________kg（结果保留2位有效数字）。【答案】①.2.4②.2.4③.0.56④.0.50【解析】【详解】（1）[1]由图可知弹簧测力计的最小刻度为0.2N，示数为2.4N。（2）[2]对滑块受力分析，撤去细线，让滑块由静止开始下滑，滑块受到的合外力即为细线拉力大小，为2.4N。[3]根据v-t图像中图线的斜率表示加速度，可得滑块的加速度为（3）[4]根据牛顿第二定律，可得结合图像，有解得13.学生课桌的桌脚套上一种耐磨的化学材料，既可以增大课桌与地板的摩擦，又可以减小拉动课桌时发出的尖锐噪声。套上该材料后，某同学的课桌连同课桌上