浙江省金华市十校2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题 含解析

金华十校2023—2024学年第一学期期末调研考试高一物理试题卷满分100分。考生注意：1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。4．可能用到的相关参数：重力加速度g取。选择题部分一、单项选择题（本题共13小题，每小题4分，共52分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列单位属于国际单位制基本单位的是（）A.千米（km） B.秒（s） C.牛顿（N） D.克（g）【答案】B【解析】【详解】在力学中国际单位制的基本单位有：米（m），千克（kg）和秒（s）。故选B。2.下列各组物理量中，都是矢量的是（）A.位移、加速度 B.时间、摩擦力 C.加速度、速率 D.路程、平均速度【答案】A【解析】【详解】位移、加速度、摩擦力和平均速度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间、速率和路程只有大小无方向，是标量。故选A。3.下列实验中所反映的物理思想方法属于“等效替代”的是（）A.甲图中观察微小形变实验 B.乙图中探究两个互成角度的力的合成规律C.丙图中用牛顿管研究自由落体运动 D.丁图中伽利略理想斜面实验【答案】B【解析】【详解】A．甲图中观察微小形变实验是微小量放大法，选项A错误；B．乙图中探究两个互成角度的力的合成规律是等效替代法，选项B正确；C．丙图中用牛顿管研究自由落体运动是理想模型法，选项C错误；D．丁图中伽利略理想斜面实验用是理想实验法，选项D错误。故选B。4.中国游泳运动员张雨霏在杭州亚运会中共获得6枚金牌并打破四个项目的赛会纪录。如图为张雨霏在女子200米蝶泳决赛中的飒爽英姿，最终以2分05秒57摘得金牌。泳池的赛道长为50米。下列说法正确的是（）A.“2分05秒57”指的是张雨霏的夺金时刻B.张雨霏在加速阶段比匀速阶段惯性小C.判定张雨霏比赛动作是否犯规时可以将她看成质点D.张雨霏整个比赛过程的平均速度为零【答案】D【解析】【详解】A．“2分05秒57”指的是张雨霏的夺金所用的时间，选项A错误；B．惯性只与质量有关，与运动状态无关，选项B错误；C．判定张雨霏比赛动作是否犯规时，他的大小形状不能忽略，不可以将她看成质点，选项C错误；D．张雨霏整个比赛过程的位移为零，则平均速度为零，选项D正确。故选D。5.如图（1）所示是“人的反应时间测量尺”制作方法，甲同学手持刻度尺上端A，乙同学手放在尺最下端0刻度线B处，当乙同学发现甲同学释放尺便立即捏住尺，读出捏住的刻度，此过程中乙同学的手在竖直方向不移动，下列说法正确的是（）A.尺受到甲对它的压力，是由于尺发生形变产生的B.图（1）中甲捏得越紧，尺受到的摩擦力越大C.图（2）为乙同学捏住的位置，乙的反应时间为0.45sD.图（4）是较为合理的反应时间测量尺标度【答案】D【解析】【详解】A．尺受到甲对它的压力，是由于甲同学的手发生形变产生的，A错误；B．图（1）中尺子静止时，受到的摩擦力是静摩擦力，大小等于它的重力，与甲捏得松紧无关，B错误；C．根据可知乙同学的反应时间C错误；D．自由落体运动，下落的运来越快，相同的时间内，位移越来越大，图（4）是较为合理的反应时间测量尺标度，D正确。故选D。6.如图所示，人用平行于水平地面向右的力推沙发，但没有推动，下列说法正确的是（）A.沙发受到的摩擦力大于推力 B.地面受到的摩擦力水平向左C.减小推力，沙发受到的摩擦力随之减小 D.沙发共受到5个力的作用【答案】C【解析】【详解】A．没有推动，沙发受到的合力为零，根据平衡可知，沙发受到的摩擦力与推力等大反向，故A错误；B．地面对沙发的摩擦力与推力等大反向，根据牛顿第三定律可知，地面受到的摩擦力水平向右，故B错误；C．根据平衡可知，沙发受到的摩擦力与推力等大反向，减小推力，沙发受到的摩擦力随之减小，故C正确；D．沙发受到重力、支持力、推力、摩擦力四个力，故D错误。故选C。7.我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图虚线描述的是杨昊10米跳台跳水时头部的运动轨迹示意图，最后沿竖直方向入水。整个过程中在哪个位置头部的速度方向与入水时的速度方向相反（）Aa B.b C.c D.d【答案】D【解析】【详解】由于速度的方向沿运动轨迹的切线方向，通过运动轨迹可知d点的速度方向向上，与入水时的速度方向相反。故选D。8.如图所示，一皮球用轻绳AC悬挂于吸在冰箱壁的磁吸挂钩上，球与冰箱壁的接触点为B，忽略皮球与冰箱壁之间的静摩擦力，下列说法正确的是（）A.轻绳AC越短，轻绳的拉力越大B.轻绳AC越长，磁吸挂钩受到冰箱壁的摩擦力越小C.挂钩受到的磁吸力和冰箱壁受到的磁吸力是一对平衡力D.冰箱壁对磁吸挂钩的作用力方向竖直向上【答案】A【解析】【详解】A．对球受力分析可知可知，轻绳AC越短，θ越大，则轻绳的拉力越大，选项A正确；B．磁吸挂钩受到冰箱壁的摩擦力等于球的重力，则轻绳AC越长，磁吸挂钩受到冰箱壁的摩擦力不变，选项B错误；C．挂钩受到的磁吸力和冰箱壁受到的磁吸力是一对相互作用力，选项C错误；D．冰箱壁对磁吸挂钩的作用力有竖直向上的分量，也有水平分量，则合力方向不是竖直向上，选项D错误。故选A。9.各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物正在沿水平方向以4m/s的速度向右匀速运动，同时又使货物竖直向上做匀加速运动，其竖直方向的速度-时间关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.2s末货物的速度大小为7m/s B.货物的运动轨迹是图丙中的抛物线QC.货物所受的合力大小为150N D.0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为3m【答案】C【解析】【详解】A．2s末货物的竖直分速度为3m/s，水平分速度为4m/s，因此合速度大小为A错误；B．由于竖直方向加速运动，水平方向匀速运动，因此货物的运动轨迹是图丙中的抛物线P，B错误；C．由图乙可知，货物的加速度大小因此物体所受的合力大小C正确；D．0到2s末这段时间内，竖直方向位移等于图乙中图像与时间轴围成的面积水平方向位移因此合位移大小D错误。故选C。10.抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目，金华某校把它引入到体育校本课和大课间锻炼环节。如图所示，该同学保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦力，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（）A.沿虚线a向左移动时，细线的拉力将减小B.沿虚线b向上移动时，细线的拉力将减小C.沿虚线c斜向上移动时，细线的拉力将减小D.沿虚线d向右移动时，细线对空竹的合力将增大【答案】A【解析】【详解】A．对空竹受力分析可知沿虚线a向左移动时，θ角减小，则细线的拉力将减小，选项A正确；B．沿虚线b向上移动时，AB两点间距不变，绳长不变，可知细线与竖直方向的夹角θ不变，则细线的拉力不变，选项B错误；C．沿虚线c斜向上移动时，夹角θ不变，则细线拉力将不变，选项C错误；D．沿虚线d向右移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，选项D错误。故选A。11.如图是教师做的一个演示实验，将中间开孔的两块圆饼状磁铁用一根塑料棒穿过，手拿住棒保持水平静止状态，当手突然释放，让塑料棒和磁铁一起做自由落体运动时，发现两块磁铁向中间靠拢并吸在一起。不计空气阻力，磁铁与棒之间的动摩擦因数小于1，并假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A.释放前静止时，任意一块磁铁所受的磁力大于它受到的重力B.释放后自由落体过程中，磁铁处于超重状态C.若将塑料棒和磁铁水平抛出，磁铁也会吸在一起D.若将塑料棒和磁铁竖直向上抛出，上升过程中磁铁不会吸在一起【答案】C【解析】【详解】A．释放前静止时，磁铁处于静止状态，则所受的磁力小于最大静摩擦力，而即即即任意一块磁铁所受的磁力小于它受到的重力，选项A错误；B．释放后自由落体过程中，磁铁处于完全失重状态，选项B错误；C．若将塑料棒和磁铁水平抛出，磁铁也处于完全失重状态，与塑料棒的摩擦力为零，则磁铁也会吸在一起，选项C正确；D．若将塑料棒和磁铁竖直向上抛出，上升过程中磁铁也处于完全失重状态，与塑料棒的摩擦力为零，磁铁会吸在一起，选项D错误。故选C。12.如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，小球A质量为2m，物块B质量为m，轻质弹簧一端固定在斜面底端，另一端与A相连，A、B间用一轻质细线连接，弹簧与细线均平行于斜面，A、B均处于静止状态。下列说法正确的是（）A.剪断细线瞬间，小球A的加速度为0B.剪断细线瞬间，小球A的加速度为gC.剪断细线后，小球A向下运动到最低点时，加速度为0D.剪断细线后，小球A向下运动过程中加速度先减小后增大【答案】D【解析】【详解】AB．开始时对A分析可知解得T弹=0剪断细线瞬间，小球A受到的合力为2mgsin30°,则加速度为a=0.5g，选项AB错误；CD．剪断细线后，小球A向下运动过程中开始时2mgsin30°>T弹加速度向下，随弹力增加，加速度减小；当2mgsin30°=T弹时，加速度为零，速度最大；以后2mgsin30°<T弹，此时加速度沿斜面向上，则随弹力增加而增大，则加速度先减小后增大，在最低点时加速度最大，选项C错误，D正确。故选D。13.如图为某创新实验小组设计的水平加速度测量仪，其主要部分由木板、细线、小球和刻度尺构成。刻度尺水平固定，一小球用细线悬挂于0刻度线正上方的固定点O，保持装置处于竖直面内且细线与刻度尺不接触，稳定后根据细线在刻度尺上的位置即可测得水平加速度。实验小组利用该装置测量金义东轻轨在启动和停止时的加速度，现已取固定点O与刻度尺上边缘的竖直距离h刚好为1m，下列说法正确的是（）A.刻度尺读数越大，绳子拉力沿竖直方向的分量越大B.当测量仪稳定在图示虚线位置时，轻轨列车的加速度大小约为C.当测量仪稳定在图示虚线位置时，轻轨列车运动方向一定向左D.如果将刻度尺不同刻度对应的加速度标注在刻度尺上，则加速度刻度值是不均匀的【答案】B【解析】【详解】A．绳子拉力沿竖直方向的分量等于小球的重力，可知刻度尺读数越大，绳子拉力沿竖直方向的分量不变，选项A错误；B．列车的加速度解得当测量仪稳定在图示虚线位置时，轻轨列车的加速度大小约为选项B正确；C．当测量仪稳定在图示虚线位置时，轻轨列车加速度向左，则可能向左加速或向右减速，选项C错误；D．由可知，加速度与x成正比，则如果将刻度尺不同刻度对应的加速度标注在刻度尺上，则加速度刻度值是均匀的，选项D错误。故选B。非选择题部分二、非选择题（本题共6小题，共48分）14.小金同学利用图甲、乙分别“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”。（1）关于甲、乙两实验，下列说法正确的是（）A．甲、乙两实验都可以用钩码（规格50g）代替槽码（小车质量约250g）B．甲、乙两实验都应调整细线和轨道面平行C．甲、乙两实验都应先启动计时器再放开小车D．采用如图的计时器进行实验时需要通过学生电源调到8V左右（2）如采用方案丙“探究加速度与力、质量的关系”，______（填“需要”或“不需要”）补偿阻力，按要求正确操作后，得到纸带如图丁所示，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。打点计时器工作频率为50Hz。则小车的加速度______（结果保留2位有效数字）。接着保持小车质量M不变，多次改变沙桶总质量m，得到小车加速度a与传感器示数F的关系，并作出图线如图戊所示，图线的斜率为k，则小车的质量______。【答案】①.BC##CB②.需要③.0.40④.【解析】【详解】（1）[1]A．在“探究加速度与力、质量的关系”时要求钩码的质量远小于小车的质量，这样才能认为钩码的重力近似等于小车的牵引力，则该实验中不可以用钩码（规格50g）代替槽码（小车质量约250g），选项A错误；B．甲、乙两实验都应调整细线和轨道面平行，选项B正确；C．甲、乙两实验都应先启动计时器再放开小车，选项C正确；D．如图的计时器是电火花计时器，要接220V交流电源，选项D错误。故选BC。（2）[2]如采用方案丙“探究加速度与力、质量的关系”，需要补偿阻力；[3]相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出，则T=0.1s。小车的加速度[4]根据牛顿第二定律2F=Ma解得则小车的质量15.某小组在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验时采用方案如下：先把弹簧放在水平桌面上，用刻度尺测出弹簧原长为，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码，记下对应的弹簧长度，根据记录的数据作出弹簧弹力与弹簧长度的关系图像，如图所示。（1）图线与轴交点坐标数值________（填“>”“=”“<”）；（2）由图线可知，弹簧的劲度系数________；（3）图线上端呈曲线，其原因是________。【答案】①.>②.0.50③.超出了弹簧的弹性限度（或“拉力过大”）【解析】【详解】（1）[1]由题意，可知图线与轴的交点坐标表示弹簧竖直悬挂时不挂钩码时的长度，由于是弹簧水平放置时弹簧的原长，所以当弹簧竖直放置时，由于弹簧自身重力的影响，则未挂钩码时，此时弹簧的长度将大于；（2）[2]根据图像的斜率表示弹簧的劲度系数，由图像可得（3）[3]图线上端呈曲线，其原因是弹簧受到的弹力超出了弹簧的弹性限度（或“拉力过大”），使得弹簧弹力不在遵循胡克定律的线性变化规律。16.用如图所示的实验方案来研究平抛运动的特点。在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B，用于释放小铁球，斜槽末端切线均水平，板上还装有三个电磁铁C、D、E，其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。在轨道A出口处有一个碰撞开关S，用以控制电磁铁E的电源通断，电磁铁E可以沿水平杆MN移动，当它吸上小铁球时，该小铁球中心与从轨道A射出的小铁球中心在同一水平线上。调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明球1______；调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明球1______。A．竖直方向做匀速直线运动B．竖直方向做自由落体运动C．水平方向做匀加速直线运动D．水平方向做匀速直线运动【答案】①.B②.D【解析】【详解】[1]调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明两球在竖直方向的运动完全相同，则球1在竖直方向做自由落体运动，故选B；[2]调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明两球在水平方向的运动相同，则球1水平方向做匀速直线运动，故选D。17.两位同学在家用弹性绳“探究两个互成角度的力的合成规律”，将一根弹性绳剪成相同长度的三段OA、OB和OC，并连接于O点，以OA、OB和OC原长为半径剪三个圆弧纸板，用夹子将弹性绳A、B、C端分别与纸板圆心固定，并放置于水平桌面，如图甲所示。现互成角度拉动夹子端，使弹性绳伸长到某一位置，如图乙所示，分别记录此时O点位置、弹性绳与纸板圆弧的交点，接着以和为边长作平行四边形，画出对角线OP，并与比较，由此得到实验结论。在以上操作中，下列说法正确的是（）A.三段弹性绳必须等长B.需用刻度尺测量弹性绳伸长量C.进行多次实验，每次都要使O点在同一位置D.因未测得弹性绳的拉力大小，故此方案不可行【答案】A【解析】【详解】A．由题意可知，三段弹性绳必须等长，此时可以用伸长量代替弹力的大小，选项A正确；B．由实验步骤可知，圆弧以外的长度即为弹性绳的伸长量，可直接用伸长量代替弹力的大小，不需用刻度尺测量弹性绳伸长量，选项B错误；C．进行多次实验，每次都不需要使O点在同一位置，选项C错误；D．由以上分析可知，此方案可行，选项D错误。故选A。18.杭州第19届亚运会赛场上首次使用机器狗搬运铁饼，节省了大量的人力。运动员将铁饼掷出之后，裁判员将铁饼夹到小狗背部的卡槽里，再由小狗沿直线运回到距离为60m处的投掷起点。假设小狗从静止开始先做匀加速直线运动，当速度达到2m/s后做匀速运动，再匀减速到投掷起点时速度恰好为零，已知加速和减速阶段的加速度大小均为。试求：（1）小狗在匀加速阶段的时间；（2）小狗在匀加速阶段的位移大小；（3）小狗在整个搬运铁饼过程中的时间。【答案】（1）1s；（2）1m；（3）31s【解析】【详解】（1）加速阶段解得（2）加速阶段解得（3）减速阶段匀速阶段总时间19.如图甲所示，一个质量为的小物块先后两次以初速度冲上足够长的粗糙斜面，斜面倾角。第一次无恒力，小物块沿斜面向上运动的图像如图乙中的a线段；第二次对小物块施加一个沿斜面向上的恒力，小物块沿斜面向上运动的图像如图乙中的b线段。不计空气阻力，，求：（1）物块与斜面间的动摩擦因数；（2）第二次所加恒力大小；（3）若将恒力变成水平向