福建省三明市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（解析版）

三明市2023—2024学年第一学期普通高中期末质量检测高一物理试题（考试时长：90分钟满分：100分）注意事项：1.答卷前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证、姓名”与考生本人准考证、姓名是否一致。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，再选涂其它答案标号。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，只有一项是符合题目要求的。1.三明市明溪县是国内三大全球候鸟迁徙通道之一，每年秋冬季节，大量候鸟分别从不同高纬度地区迁徙至明溪。如图，此过程中所有候鸟（）A.路程相等 B.位移相等C.平均速度大小相等 D.研究迁徙路径时可看作质点【答案】D【解析】【详解】AB．此过程中所有候鸟路程不同，由于初位置不同，末位置相同，所以所有候鸟的位移部不等，故AB错误；C．由于所以所有候鸟的位移不相等，又无法确定所用时间关系，所以无法确定平均速度大小关系，故C错误；D．研究迁徙路径时，候鸟的形状大小可以忽略不计，候鸟可看作质点，故D正确。故选D。2.如图，小华将图钉按压进木板的过程中，若手对图钉的压力为，图钉对手的弹力为，则（）A. B.C.与是一对平衡力 D.与是一对相互作用力【答案】D【解析】【详解】根据题意和是一对相互作用力，大小相等。故选D。3.如图，滑块在气垫导轨上经过光电门时，电子计时器可自动记录遮光条遮光时间，遮光条的宽度为，滑块通过光电门时的平均速度为。为使平均速度更接近瞬时速度，正确的措施是（）A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条C.增大滑块距光电门的位移 D.减小滑块距光电门的位移【答案】B【解析】【详解】AB．是遮光条经过光电门时的平均速度，趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度，、越小，更换宽度更窄的遮光条，平均速度更接近瞬时速度，故A错误，B正确；CD．增大滑块距光电门位移或减小滑块距光电门的位移均不能达到趋向于0的条件；故CD错误。故选B。4.一运动员在水中沿水平直线向前加速游动，水对运动员作用力方向合理的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】一运动员在水中沿水平直线向前加速游动，则运动员的合力方向与运动方向相同，水对运动员作用力具有竖直向上的分力和水平向前的分力，则水对运动员作用力方向应斜向上偏左。故选A。5.下列图像能反应人在体重计上完成下蹲动作过程，示数随时间变化的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】人在体重计上完成下蹲动作过程，人先向下加速运动，后向下减速运动，加速度方向先向下后向上，体重计示数先小于重力后大于重力，人先处于失重状态后处于超重状态。故选C。6.图甲所示的医用智能机器人在三明市第一医院大厅巡视，图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像，20~30s的图线为曲线，其余为直线。则机器人在（）A.0~10s内做加速直线运动 B.0~20s内平均速度大小为零C.0~30s内的位移大小为5m D.5s末的速度与15s末的速度相同【答案】B【解析】【详解】A．根据图像的斜率表示速度，可知0~10s内做匀速直线运动，故A错误；B．由图像可知，0~20s内的位移为0，则0~20s内平均速度大小为零，故B正确；C．由图像可知，0~30s内的位移大小为2m，故C错误；D．根据图像的斜率表示速度，可知5s末的速度与15s末的速度大小相等，方向相反，故D错误。故选B。7.图（a）是伽利略研究自由落体运动规律的示意图，图（b）是测量斜面甲时的实验数据表，表中第二列是时间t，第三列是物体沿斜面运动的距离s，第一列是时间t的平方。下列说法正确的是（）ts113242130932981645262558243661192497E图bA.图（a）中实验采用控制变量法B.图（a）中实验方法可“淡化”阻力的影响C.图（b）中“E”处的数值约为1600D.图（b）中可得出物体运动的距离与时间成正比【答案】C【解析】【详解】AB．图（a）中采用实验结合科学逻辑推理法，图（a）中实验方法可“淡化”重力的影响，故AB错误；CD．由于图（b）中可得出物体运动的距离与时间的平方成正比，则有可得图（b）中“E”处的数值约为故C正确，D错误。故选C。8.甲、乙两辆遥控小车沿同一平直轨道做直线运动，其图像如图所示。以甲车运动方向为正方向，若两车（）A.从同一位置出发，则在8s时两车相遇 B.在4s时相遇，则初始时两车相距12mC.在4s时相遇，则10s时两车再次相遇 D.在4s时相遇，则之后两车距离越来越远【答案】B【解析】【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知在内甲车的位移为16m，乙车的位移为零，若两车从同一位置出发，则两车在8s时相距16m，没有相遇，故A错误；B．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知在内甲车的位移为8m，乙车的位移为，两车若在4s时刻相遇，则时刻两车相距12m，故B正确；CD．若两车若在4s时刻相遇，即4s时在同一位置，此后乙车做匀加速直线运动追甲，两车的图像所围面积相等，则下一次相遇时刻是12s，故CD错误。故选B。二、双项选择选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.物理学中，把物体的质量m与速度v的乘积称为物体的动量，用字母p表示，即。关于动量的单位，下列表示正确的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】动量的表达式为则动量的单位可表示为；根据可知则有可知动量的单位还表示为。故选AC。10.如图，光滑斜面体OAB固定在水平桌面上，两斜面的倾角分别为α、β，α>β。完全相同的两物块a、b在顶端O处由静止沿两斜面下滑，则两物块（）A.在顶端时，重力势能相等B.到达底端时，速度相同C.下滑至底端过程，重力的平均功率相等D.到达斜面底端时，物块a重力的瞬时功率较大【答案】AD【解析】【详解】A．根据在顶端时，高度相同，由于两物块的质量相等，则重力势能相等，故A正确；B．根据动能定理可得可得可知两物块到达底端时，速度大小相等，方向不同，故B错误；CD．到达斜面底端时，两物块重力的瞬时功率分别为，由于，则有下滑至底端过程，两物块重力的平均功率分别为，可得故C错误，D正确。故选AD。11.如图（a），一物体在t=0时刻竖直上抛，其运动的图线如图（b）所示。若图中的v0，v1，t1均为已知量，运动过程所受阻力大小恒定，则可求出（）A.重力加速度 B.阻力的大小C.物体的质量 D.上升的最大高度【答案】AD【解析】【详解】ABC．根据图像可知上升阶段和下落阶段的加速度大小分别为，根据牛顿第二定律可得，可得，可求出重力加速度，不能求出阻力的大小，也不能求出物体的质量，故A正确，BC错误；D．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，上升的最大高度为故D正确。故选AD。12.如图甲所示，一轻弹簧竖立在水平地面上，质量为0.5kg的小球在外力的作用下，从接触弹簧开始缓慢向下运动到某一位置。撤去外力后，小球被弹起上升至最高点的过程中，其速度平方随位移的变化图像如图乙所示，其中0.2~1.0m的图像为直线，空气阻力忽略不计，重力加速度，则（）A.小球与弹簧分离时位移小于0.2mB.小球的最大速度为C.弹簧弹性势能的最大值为D.小球压缩弹簧的过程中，外力做功为【答案】CD【解析】【详解】A．小球的图像中0.2~1.0m的图像为直线，且不计空气阻力，说明小球在位移为时刚好回到弹簧原长位置，小球与弹簧分离，故A错误；B．分离后小球做竖直上抛运动，则有小球速度最大时所处的位置为弹力和重力平衡的位置，所以小球最大速度满足故B错误；C．小球弹起的过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，则弹簧弹性势能的最大值为故C正确；D．质量为0.5kg的小球在外力的作用下，从接触弹簧开始缓慢向下运动到某一位置，由图像可知该过程小球下降的高度为，根据功能关系可得可得外力做功为故D正确。故选CD。三、非选择题：共52分，其中13、14、15题为填空题，16、17题为实验题，18-20题为计算题。考生根据要求作答。13.如图，某同学用手臂直撑桌面使自己悬空并保持静止，两手臂与桌面夹角均为θ。当θ缓慢减小时，人仍保持悬空静止，则左侧手臂受力_______（选填“变大”“变小”或“不变”），左侧桌子对地面的压力________（选填“增大”“减小”或“不变”）；若时，已知该同学质量为60kg，重力加速度，则左侧手臂受力为________N。【答案】①.变大②.不变③.600【解析】【详解】[1]以人为对向，竖直方向根据受力平衡可得可得当θ缓慢减小时，人仍保持悬空静止，则左侧手臂受力变大；[2]以人和两侧桌子为整体，根据受力平衡可知，两侧桌子对地面的压力不变，根据对称性可知，左侧桌子对地面的压力不变；[3]若时，已知该同学质量为60kg，重力加速度，则左侧手臂受力为14.如图，沿拖把杆方向斜向下推着拖把拖地，当拖把杆与竖直方向成θ时，拖把贴着地面水平向前匀速滑动。已知推力，，拖把的质量，，不计拖把杆的质量，重力加速度，，。地面受到拖把的摩擦力方向______（选填“水平向前”或“水平向后”），拖把受到的摩擦力与推力的合力方向_______（选填“竖直向上”或“竖直向下”），拖把与地面间的动摩擦因数______。【答案】①.水平向前②.竖直向下③.0.5【解析】【详解】[1]拖把贴着地面水平向前匀速滑动，拖把受到地面的摩擦力方向水平向后，则地面受到拖把的摩擦力方向水平向前；[2]根据受力平衡可知，拖把受到的摩擦力与推力的合力与重力和地面支持力的合力平衡，则拖把受到的摩擦力与推力的合力方向竖直向下；[3]根据受力平衡可得又联立解得拖把与地面间的动摩擦因数为15.一辆质量为103kg的汽车，其额定功率为104W，在水平公路上行驶时所受阻力恒为500N。当汽车以额定功率启动，随着车速增大，牵引力会______（填“增大”“减小”或“不变”），汽车能达到的最大速度vm=_______m/s；当加速度为1.5m/s2时，车速v=_______m/s。【答案】①.减小②.20③.5【解析】【详解】[1]当汽车以额定功率启动，根据可知随着车速增大，牵引力会减小；[2]当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有[3]当加速度为1.5m/s2时，根据牛顿第二定律可得解得此时牵引力大小为则车速为16.在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示。（1）实验测得弹簧弹力F以及弹簧伸长量x的数据点如图乙所示，请在坐标纸上作出关系图线_______。（2）根据所作图线，求得弹簧的劲度系数k=______N/m。（结果保留2位有效数字）（3）若实验过程中，刻度尺倾斜测量，如图丙所示，则测量的劲度系数k______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】①.见解析②.54③.偏小【解析】【详解】（1）[1]根据数据点作出关系图线如图所示（2）[2]根据胡克定律可得可得弹簧的劲度系数为（3）[3]若实验过程中，刻度尺倾斜测量，可知测得的弹簧伸长量x偏大，根据可知测量的劲度系数k偏小。17.在科学探究：加速度与力、质量的关系实验中，实验装置如图甲所示。（1）实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力，实验操作正确的是______（选填选项字母）。A.B.C.（2）实验得到如图乙所示的纸带，其中A、B、C、D、E为五个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点未标出，测得BC间距、DE间距，已知交流电的频率为50Hz，则小车在BC段的平均速度______m/s，加速度a=______m/s2（结果均保留3位有效数字）。（3）设小车质量为M、砂桶总质量为m，若该实验未满足m<<M，以加速度倒数为横轴，砂桶总质量的倒数为纵轴，建立直角坐标系做出图像如图丙所示，已知纵截距为-b，则M=______。【答案】①.B②.0.310③.2.05④.【解析】【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时，不挂砂桶，将长木板固定有打点计时器的一端适当垫高，将纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点迹均匀分布，此时，小车向下做匀速直线运动，该图中，挂了砂桶，不符合要求，故A错误；B．结合上述可知，该图中平衡摩擦力的操作符合要求，故B正确；C．该图中没有将纸带穿过打点计时器的限位孔，结合上述可知，该图中平衡摩擦力的操作不符合要求，故C错误。故选B。（2）[2]相邻两个计数点之间还有4个点未标出，则相邻计数点之间的时间间隔为则小车在BC段的平均速度[3]根据匀变速直线运动的规律有解得（3）[4]平衡摩擦力后，对小车进行分析有对砂桶进行分析有解得则有解得18.当交通信号灯绿灯亮起时，一辆轿车由静止沿平直公路做匀加速直线运动，6s末速度达到12m/s。求：（1）轿车的加速度大小；（2）轿车前2s内运动的位移大小。【答案】（1）；（2）4m【解析】【详解】（1）根据运动学公式解得轿车加速度大小为（2）根据运动学公式可得轿车前2s内运动的位移大小为19.如图，上表面光滑且水平的小车静止在水平地面上，A、B为固定在小车上的挡板，C、D为竖直放置的轻质薄板。A、C和D、B之间分别用两个相同的轻质弹簧连接，薄板C、D间夹住一个长方体金属块（视为质点）。已知金属块的质量弹簧劲度系数金属块和薄板C、D间动摩擦因数设金属块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取重力加速度（1）金属块与小车上表面有一定的距离并静止在小车的中央时，恰好不下滑，求：（i）薄板C对金属块的摩擦力大小；（ii）弹簧的压缩量x1。（2）当小车、金属块一起向右加速运动，加速度大小为时，A、C与D、B间弹簧形变量x2、x3分别为多少。【答案】（1）（i）20N；（ii）0.05m；（2）0.16m，0【解析】【详解】（1）（i）对金属块：薄板C和薄板D的摩擦力等大代入数据得（ii）由题意两弹簧压缩量相同，弹簧形变产生的弹力大