湖南省郴州市2023-2024学年高一上学期期末教学质量监测物理试题 含解析

郴州市2023年下学期期末教学质量监测试卷高一物理（试题卷）注意事项：1.本试卷分试题卷和答题卡。试题卷共8页，有三道大题，共17道小题，满分100分。考试时间75分钟。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡和该试题卷的指定位置上，并认真核对答题卡上的姓名、准考证号和科目。3.考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在本试题卷上答题无效。考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，选对得4分，不选、错选得0分。）1.“时节序鳞次，古今同雁行。甘英穷四海，四万到洛阳”。雁群在天空中行进时，一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵，如图所示，这是雁群为了长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是（）A.研究雁群的行进情况，一定以地面作为参考系B.雁群的行进情况与参考系的选取无关C.研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时，可以将头雁看作质点D.研究雁群从北方迁往南方所用的时间时，可以将雁群看作质点【答案】D【解析】【详解】A．参考系的选择可以是任意的，研究雁群的行进情况，不一定以地面作为参考系，故A错误；B．物体的运动状态与参考系的选取有关，故B错误；C．研究头雁扇动翅膀产生气流影响时，不能忽略头雁的形状大小，所以不能将头雁看作质点，故C错误；D．研究雁阵从北方迁往南方的时间时，雁阵的形状大小可以忽略，所以可以将雁阵看作一个质点，故D正确。故选D。2.智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活，如图所示为某地图导航app的一张截图，其截图中有几个关键数据：59分钟，65公里，下午4:04到达（路线终点处），关于这些数据，下列说法正确的是（）A.65公里表示了此次行程的位移大小B.59分钟表示正常通过这段路程需要的大概时间C.下午4:04到达表示到达目的地共用时4小时又4分钟D.根据所给数据，我们可以算出此次行程的平均速度【答案】B【解析】【详解】A．65公里表示了此次行程的路程，故A错误；B．59分钟表示正常通过这段路程需要的大概时间，故B正确；C．下午4:04指到达目的地的时刻，故C错误；D．根据所给数据，我们可以算出此次行程的平均速率，因为位移未知，不能求平均速度，故D错误。故选B。3.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法C.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法D.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法【答案】D【解析】【分析】【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型，A错误；B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，B错误；C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，C错误；D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，D正确；故选D。4.在初中我们已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W=Fl。我们还学过，功的单位是焦耳（J）。下列选项中正确反映了功的单位（J）与基本单位米（m），千克（kg）、秒（s）之间的关系的是（）A.1J=1kg·m²·s-2 B.1J=1kg2·m·s-1C.1J=1kg·m·s D.1J=1kg·m·s【答案】A【解析】【详解】根据功的概念可得1J=1N∙m=(1kg·m·s-2)∙m=1kg·m²·s-2故选A。5.甲、乙两辆车在同一水平直道上运动,其运动的位移-时间图像如图所示,则下列说法正确的是（）A.甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动B.在0～10s内,乙车速度的大小一定比甲的大C.在0～10s内,甲、乙两车相遇两次D.在0～4s内,甲、乙两车运动方向相反【答案】C【解析】【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，甲车先做匀速直线运动，后静止不动，A错误；B．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，在0～10s内，乙车速度的大小先比甲的小，后比甲的大，B错误；C．两图线的交点表示相遇，根据图像可知，在0～10s内，甲、乙两车相遇两次，C正确；D．根据x-t图像斜率的正负表示速度方向，知在0～4s内，甲、乙两车运动方向相同，D错误。故选C。6.可以利用手机研究物体的自由落体运动，某同学从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知相机的曝光时间为0.03s，每块砖的厚度为6cm，重力加速度，根据图片信息，估算石子释放点距地面的高度约为（）A.0.5m B.0.8m C.1.2m D.2.0m【答案】C【解析】【详解】石子在曝光时间内的平均速度为可近似将此速度看成是石子在拍摄时中间时刻的瞬间速度，根据解得由于曝光时间很短，则中间时刻认为就是中间位置，则释放总高度故选C。7.如图所示，下列四种情景中，物体（球或杆）均处于静止状态，它与外界的接触面（接触点）均光滑，物体所受弹力示意图正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．如果存在F1，球将无法平衡，A错误；B．物体受到两个力平衡，所以杆给物体的作用力竖直向上才能与重力平衡，B错误；C．杆的左端点与曲面接触，根据弹力方向垂直接触面指向受力物体，所以F2应指向圆心O，C错误；D．物体只受到重力和拉力，才能保持平衡，如果斜面存在支持力，物体将无法保持平衡，D正确。故选D。8.如图所示是我国一种传统民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳的质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（）A.绳对乙的拉力始终大于绳对甲的拉力B.甲把乙加速拉过去时，绳对乙的拉力大于绳对甲的拉力C.只有当甲把乙匀速拉过去时，绳对乙拉力大小才等于绳对甲的拉力大小D.绳对乙的拉力大小始终等于绳对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力【答案】D【解析】【详解】绳的张力处处相等，故绳对甲、乙的拉力大小相等。分析两人水平方向受力情况，除了受到绳的拉力外，还受到地面的摩擦力，甲获得比赛胜利，说明甲受到的摩擦力比绳的拉力大。故选D。9.2020年11月，中国“奋斗者”号载人潜水器在地球海洋最深处“马里亚纳海沟”成功坐底，坐底深度10909米，如图甲所示。“奋斗者”号在某次竖直方向运动的图像如图乙所示，规定竖直向上为正方向。下列说法正确的是（）A.0到内，“奋斗者”号竖直向上运动了B.时，“奋斗者”号的运动方向发生了改变C.到内，“奋斗者”号先处于失重状态，后处于超重状态D.0到内，“奋斗者”号在0到内加速度最大【答案】A【解析】【详解】A．由图像知，图像围成的面积代表位移，t轴以上代表位移为正，t轴以下代表位移为负，则可知0到内，位移为正，所以“奋斗者”号竖直向上运动，运动位移为A正确；B．由图像知，时，速度方向不变，表示开始竖直向上做匀速直线运动，B错误；C．到内，“奋斗者”竖直向上做匀减速直线运动，处于失重状态，到内，改变方向，竖直向下做匀加速直线运动，处于失重状态，C错误；D．根据加速度公式知在0到内加速度为在到内加速度为所以，D错误；故选A。10.如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上正以加速度大小刹车。货箱中的石块B的质量，g取，则此时石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为（）A.方向水平向左 B.方向水平向左C.方向指向左上方 D.无法确定【答案】C【解析】【详解】货车做减速运动，加速度方向向后，所以此时石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力方向指向左上方，大小为故选C。11.某同学使用弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g。（弹簧始终在弹性限度内且质量可忽略不计）下列说法正确的是（）A.刻度对应的加速度为 B.刻度对应的加速度为C.刻度对应的加速度为 D.刻度对应的加速度为【答案】B【解析】【详解】A．由题知，下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺刻度处，则由平衡条件知，代入得刻度对应的加速度为代入得A错误；B．同理得，刻度对应的加速度为B正确；C．刻度对应的加速度为C错误；D．刻度对应的加速度为D错误；故选B。12.跑马射箭是民族马术中的一个比赛项目，如图甲所示，运动员需骑马在直线跑道上奔跑，弯弓射箭，射击侧方的固定靶标，该过程可简化为如图乙（俯视图）所示的物理模型：假设运动员骑马以大小为的速度沿直线跑道匀速奔驰，其轨迹所在直线与靶心的水平距离为d，运动员应在合适的位置将箭水平射出，若运动员静止时射出的弓箭速度大小为（大于），不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.运动员应瞄准靶心放箭B.为保证箭能命中靶心且在空中运动的时间最短，则最短时间为C.若箭能命中靶心且在空中运动时距离最短，则箭从射出到命中靶心历时D.若箭能命中靶心且在空中运动的距离最短，则箭从射出到命中靶心历时【答案】D【解析】【详解】A．箭射出的同时，箭也有沿跑道方向的速度，若运动员瞄准靶心放箭，则箭的合速度方向不会指向靶心，不会中靶，故A错误；B．为保证箭能击中靶心且运动时间最短，射箭方向与直线跑道垂直，则最短时间故B错误；CD．若箭能命中靶心且在空中运动时距离最短，则合速度方向垂直直线跑道，则箭从射出到命中靶心历时故C错误，D正确。故选D。二、实验探究题（本大题共2小题，每空3分，共18分。）13.某兴趣小组采用如图甲所示的实验装置“探究平抛运动的特点”：（1）根据实验过程，以下说法正确的是__________。（单选题）A．斜槽M轨道必须光滑B．记录的点应适当多一些C．必须用平滑曲线把所有的点都连接起来D．图甲中挡条N每次必须等间距下移（2）图乙是利用装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断造成这种情况的原因可能是________。（单选题）A．释放小球时初速度不为0B．释放小球的初始位置不同C．斜槽末端切线方向未调水平（3）该小组改用频闪照相来研究平抛运动，将连续频闪三次得到的照片叠放在半透明方格纸下，如丙图所示，已知小球的直径和小方格的边长都为，方格纸的边分别为水平和竖直方向，则该相机的频闪频率为__________Hz。（重力加速度g取）【答案】①.B②.C③.10【解析】【详解】（1）[1]A．要保证小球的初速度相同，小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同，斜槽轨道不一定要光滑，故A错误；B．记录的点适当多一些可以减小误差，故B正确；C．为比较准确地描出小球运动的轨迹，根据记录点的分布规律，用平滑曲线拟合成运动轨迹，个别偏差较大的点，应当舍去，故C错误；D．描绘轨迹不需要等间距描点，所以图中挡条N每次不必等间距下移，故D错误。故选B。（2）[2]由图可知，该小球的初速度方向偏上，即小球的初速度的方向不是沿水平方向，与小球的初速度的大小无关，与释放小球的位置也无关，可知是斜槽末端切线不水平。故选C。（3）[3]设该相机频闪周期为，相邻两小球位置之间的竖直间距分别为竖直方向小球做自由落体运动，则有解得则该相机的频闪频率为14.某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。（1）实验可能用到的两种打点计时器构造如图甲、图乙所示，以下说法正确的是______。（单选题）A．甲图是电磁打点计时器，乙图是电火花计时器B．甲图使用的电源是直流左右，乙图使用的电源是交流C．电磁打点计时器和电火花计时器在本实验中的作用是相同的D．利用打点计时器可以直接测量计数点的瞬时速度（2）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是______。（单选题）A．B．C．（3）如图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点未画出，现测出各计数点到A点之间的距离，如图所示。根据纸带可求得，此次实验中小车的加速度测量值__________。（结果保留两位有效数字）【答案】①.C②.B③.1.0【解析】【详解】（1）[1]AB．甲图是电火花打点计时器，使用的电源是交流；乙图是电磁花计时器，使用的电源是交流左右，故AB错误；C．电磁打点计时器和电火花计时器在本实验中的作用是相同的，都是计时的，故C正确；D．利用打点计时器可以直接测量计数点的间的距离和时间，不能直接测瞬时速度，故D错误。故选C；（2）[2]平衡阻力时，小车与纸带连接，在不悬挂槽和槽码的情况下，沿斜面做匀速运动。故选B；（3）[3]计数周期为小车的加速度测量值三、计算题（本大题共3小题，15题10分，16题10分，17题14分，共34分。解答题应写出必要的文字说明方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。）15.近两年，郴州交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象，如图所示。司机小明驾车以（约为）的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以的加速度匀减速刹车，车在斑马线之前停下，之后小明等待直至行人安全后驶离。若以开始刹车时为计时起点（即），求：（1）车在第末的瞬时速度大小；（2）车在前内的位移