湖南省株洲市2022-2023学年高一下学期期末物理试题(解析版)

2023年上学期高一年级质量检测考试物理（试题卷）注意事项：1.请考生在答题卡上按要求认真填写相关信息。2.本套试卷分为试题卷和答题卡两部分，共6页，其中试题卷4页，答题卡2页，满分100分，考试时量75分钟。考试结束后，只交答题卡。3.请考生在答题卡上按要求答题，在本试题卷上作答不记分。一、选择题，本题共11个小题，共48分。第1~7小题，每题4分，共28分。每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请在答题卡对应区域内将符合要求的答案前面的字母填涂好。选对得4分，错选或不选得0分。1.下列单位中，属于国际单位制（SI）中基本单位的是（）A.牛顿 B.千克 C.焦耳 D.伏特【答案】B【解析】【详解】单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。A．牛顿，故A不符合题意；B．千克，故B符合题意；C．焦耳，故C不符合题意；D．伏特，故D不符合题意。故选B。2.一质点从t＝0开始从坐标原点出发，其速度时间图像如图所示，则该质点（）A.时，离坐标原点距离最大B.时，离坐标原点的距离最大C.时，回到坐标原点D.时，回到坐标原点【答案】D【解析】【详解】AB．v-t图中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知，t＝2s时，图线与坐标轴为成的图形面积最大，即t＝2s时，质点离原点的距离最大，AB错误；CD．由上述分析及图可知，t=2s时，质点位移为t＝4s时，质点位移为C错误，D正确。故选D。3.如图所示，两个木块A和B，其质量分别为M和m，用跨过定滑轮的轻绳连接，A静止于水平地面上，不计一切摩擦，则A对绳的拉力大小与地面对A的作用力大小分别为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】对木块B受力分析，受重力mg，和轻绳的拉力T，物块B处于平衡状态，由平衡条件可得对木块A受力分析，受重力Mg、地面支持力FN和轻绳的拉力T＇，由平衡条件可得由牛顿第三定律可知联立解得A正确，BCD错误。故选A。4.某国产新型冲锋舟在静水中航行的速度是v，在一次抗洪抢险任务当中，欲渡过一河宽恒为d的河流，渡河时船头始终保持垂直河岸，河水流速平行于河岸，当冲锋舟行至河中心时河水流速突然增大，则整个渡河时间将（）A.不变 B.减小 C.增大 D.不能确定【答案】A【解析】【详解】渡河时间只与垂直河岸的速度有关，即冲锋舟在静水中航行的速度大小不变，整个渡河时间不变。故选A。5.在G20峰会“最忆是杭州”的文化文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】可以把A、B两点看成是同轴转动的两个质点，则，由得，故D选项正确．故选D点睛：同轴角速度相等，同皮带线速度相等，然后借助于求解．6.某中学户外研学活动中，同学们开展助农春耕，深度体验农耕文化及劳动人民的艰辛。如图所示，学生相互合作用一根绳子拉犁，绳子斜向上与水平方向成，拉力大小为200N，犁位移10m，经历时间10s。已知，，则下列关于该过程拉力做功及功率的说法正确的是（）A.拉力做功为1800JB.拉力做功为1200JC.拉力做功的平均功率为160WD.拉力做功的平均功率为120W【答案】C【解析】【详解】AB．该过程拉力做功代入数据得AB错误；CD．拉力做功的平均功率代入数据得C正确，D错误。故选C。7.如图所示，一质量为0.5kg的小球以9J初动能从倾角为的固定斜面上水平抛出并落在该斜面上。若不计空气阻力，则它落到斜面上的动能为（）A.12J B.14J C.18J D.21J【答案】D【解析】【详解】依题意，小球的初动能为解得小球在空中做平抛运动，有又联立，解得小球从水平抛出到落在斜面上，由动能定理，可得解得故选D第8~11小题，每题5分，共20分，每题给出的四个选项中，有多个选项正确，请在答题卡对应区域内将符合要求的答案前面的字母填涂好。每题全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或不选得0分。8.如图所示，某高中生在自家小区住宅楼的一客梯内研究超重和失重现象，将质量为1kg的物体悬挂在弹簧测力计上，观察到测力计示数稳定为12N，则该客梯当前状态及运行情况是（）A.该客梯处于失重状态B.该客梯处于超重状态C.该客梯可能向下做匀减速直线运动D.该客梯可能向下做匀加速直线运动【答案】BC【解析】【详解】AB．由于观察到测力计示数比物体的重力大，故该客梯处于超重状态，A错误，B正确；CD．由牛顿第二定律该客梯有向上的加速度，该客梯可能向下做匀减速直线运动或向上做匀加速直线运动，C正确，D错误。故选BC。9.2022年12月26日，常益长高铁正式开通运营，常德至长沙实现高铁全线贯通，最快59分钟可达，常德正式进入高铁时代。铁轨弯道处外轨总是略高于内轨，这样可使列车以规定速度通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，其简化模型如图所示，则下列说法正确的是（）A.若要增大列车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差B.列车以规定速度转弯时，受重力、支持力和向心力C.列车转弯时的速度大于规定速度时，列车将侧向挤压外轨D.只要列车转弯时速度足够小，内外轨道就不会受到侧向挤压【答案】AC【解析】【详解】AB．设轨道平面的倾斜角为θ，列车以规定速度转弯时，受重力mg和轨道平面的支持力FN，如图所示，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得由上式可知，若要增大列车转弯时的规定速度，则要增大轨道平面的倾斜角θ，即在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差，故A正确，B错误；C．列车转弯时的速度大于规定速度时，列车有做离心运动的趋势，列车将侧向挤压外轨，故C正确；D．列车转弯时的速度小于规定的速度，有做向心运动的趋势，列车轮缘将挤压内轨道，故D错误。故选AC。10.如图所示，三颗人造卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，已知三者的质量，则三颗卫星的（）A.向心力大小关系是B.周期关系是C.线速度大小关系是D.轨道半径与周期关系是【答案】BC【解析】【详解】A．三颗卫星受到的万有引力提供向心力，根据万有引力的公式因为，所以又因为，所以A错误；BC．根据高轨低速，长周期；低轨高速，短周期；可知，BC正确；D．根据开普勒第三定律可知D错误。故选BC。11.如图所示，两个质量不等铁块A和B，分别从两个高度h相同的光滑曲面和光滑斜面的顶端由静止滑向底端，下列说法正确的是（）A.它们下滑过程中重力做功相等B.它们到达底端时动能相等C.它们到达底端时速率相等D.它们下滑过程中机械能均守恒【答案】CD【解析】【详解】A．两球质量不等，所以两球的重力不相等，沿光滑曲面下落的高度相等，W＝mgh所以下滑过程中重力对两球做的功不相等，故A错误；BC．根据动能定理可知它们到达底端时动能不相等，但是两球到达底部的速率相等，故B错误，C正确；D．因为两球滑下到底部的过程，只有重力做功，所以它们下滑过程中机械能守恒，故D正确。故选CD。二、实验题，本题共2个小题，第12题6分，第13题9分，共15分。不要求写出演算过程，只将正确答案填写在答题卡对应答题栏横线上方的空白处。12.在探究弹簧弹力与形变量之间关系的实验中（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向；（填“水平”或“竖直”）（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为，弹簧下端挂上砝码盘稳定时，长度记为，在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧稳定时长度依次记为至，数据如下表，表中有一个数值记录不符合规范，其长度符号为______；长度符号数值/cm26.3527.3529.3531.3033.435.3537.403930（3）以砝码的质量为纵轴，弹簧总长度与的差值为横轴建立直角坐标系，根据表中数据描绘出图像；（4）根据图像计算可得该弹簧的劲度系数为______N/m；（结果保留两位有效数字，重力加速度取）。【答案】①.竖直②.③.5.0【解析】【详解】（1）[1]因为弹簧有自重，所以在探究弹簧的弹力与形变量之间的关系时，需要排除自身重力带来的误差，故实验时弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；（2）[2]根据表格中的数据，可知该刻度尺的分度值为1mm，只有测量的数据保留到分度值，其余都是保留到了分度值的下一位，故数值记录不符合规范；（4）[3]根据胡克定律公式结合图像的斜率可得该弹簧的劲度系数13.某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计时器相连接的光电门A和B、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：（1）启动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块后，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时，可认为气垫导轨水平；（2）分别测量出砝码与砝码盘的总质量为m、滑块（含遮光片）的质量为M，光电门A和B之间的距离为L，遮光片的宽度为d；（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；（4）释放砝码和砝码盘，让滑块在细线的拉动下从左端开始运动，分别测量出遮光片经过光电门A和B的遮光时间和；（5）滑块从光电门A运动到B的过程中，砝码和砝码盘、滑块（含遮光片）组成的系统动能增加量______，系统重力势能减少量______；（均用题中给出的物理量符号及重力加速度g表示）（6）在误差允许的范围内，若满足______，则可认为系统机械能守恒。【答案】①.相等②.③.④.系统动能的增加量等于系统重力势能的减少量或或【解析】【详解】（1）[1]气垫导轨水平，滑块获得一初速度之后做匀速直线运动，所以滑块经过两个光电门的时间相等；（5）[2]遮光片通过两个光电门的速度分别为砝码和砝码盘、滑块组成的系统动能增加了[3]势能减少了（6）[4]系统动能的增加量等于系统重力势能的减少量或或三、计算题，本题共3个小题，第14题12分，第15题12分，第16题13分，共37分。请在答题卡指定位置内作答，解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，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。14.在某次新型遥控电动玩具车的性能测试中，玩具车以6m/s的初速度冲上足够长的斜坡向上做匀减速直线运动，加速度大小是0.5m/s2，求：（1）8s末玩具车速度是多大？（2）经过8s，玩具车在斜坡上通过多长的距离？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据运动学速度时间公式，玩具车做匀减速直线运动，加速度是负值，代入数据解得（2）根据运动学位移时间公式，玩具车做匀减速直线运动，加速度是负值，代入数据解得15.最近山东淄博凭借烧烤火爆出圈，其实淄博美食出名的不止有烧烤，淄博博山更是被誉为是鲁菜的发源地，下图为体现齐鲁食礼的百年宴席——博山四四席。假设旋转餐桌上某个餐盘及盘中菜肴的总质量为1.2kg，餐盘与转盘间的动摩擦因数为0.2，距中心转轴的距离为0.5m，若轻转转盘，使餐盘随转盘以0.5m/s的速率保持匀速转动，转动过程中餐盘和转盘始终保持相对静止。求：（1）餐盘的向心加速度大小；（2）餐盘与转盘间的摩擦力大小；（3）为防止转动过程中餐具滑出而发生危险，旋转转盘时的角速度不能超过多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据餐盘的线速度和半径，可得餐盘的向心加速度大小为代入数据解得（2）餐盘与转盘间的摩擦力提供餐盘做匀速圆周运动的向心力，根据向心力公式可得，餐盘受到的摩擦力大小为代入数据解得（3）若设餐具与桌面之间的摩擦因数为，则当餐具刚好不相对转盘滑动时需满足则有代入数据解得16.如今网购已经与我们的生活密不可分，部分电商已经能够实现“今日达”。在包裹运输的自动化分拣环节中，皮带传输机起着重要的作用。如图所示，某传送带的倾角，顶端与底端的高度差m，以v＝3m/s的速度向上匀速运行，现将一件质量m＝5kg的货物（可视