2022-2023学年湖南省湘潭市湘乡市东山学校高一上学期期末质量检测物理试题含解析

湘潭市湘乡市东山学校2022-2023学年高一上学期期末质量检测物理试题

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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. 2022年李平考取了大学，乘火车在火车站下车后，利用智能手机导航至大学报到，如图所示为导航地图，图中推荐公交路线中有两个数据，33分钟、14.19公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（　　）

A. 研究公交车在导航图中的位置时，可以把公交车看作质点

B. 33分钟表示的是时间，秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一

C. 14.19公里表示了此次行程的位移的大小

D. 根据这两个数据，可以算出此次行程的平均速度的大小

【答案】A

【解析】

【详解】A．在研究公交车在地图上的实时位置时，公交车大小可以忽略，故公交车可以看成质点，A正确；

B．33分钟表示的是时间，国际单位制中力学三个基本物理量是长度、质量和时间，而秒只是时间的单位，B错误；

C．14.19公里表示了此次行程路程，C错误；

D．14.19公里是路程不是位移的大小，不能求出平均速度，可以求出平均速率，D错误。

故选A。

2. 物块受到多个恒力作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，对于小物块接下来的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 一定立即停止运动

B. 一定做加速运动

C. 单位时间内的速度变化量一定相等

D. 一定做匀变速曲线运动

【答案】C

【解析】

【详解】ABD．物块受到多个恒力的作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，根据平衡推论，物块此时所受合力与撤去的恒力等大反向，大小为，当速度方向与合力方向反向时，做匀减速直线运动，当速度方向与合力方向同向时，做匀加速直线运动，当速度方向与合力方向不共线时，做匀变速曲线运动，但都不会立即停止运动，故ABD错误；

C．根据牛顿第二定律

可得加速度是定值，根据运动学规律，时间内

单位时间内的速度变化量一定相等，故C正确。

故选C。

3. 高抛发球是乒乓球发球的一种，由我国吉林省运动员刘玉成于1964年发明，后成为风靡世界乒乓球坛的一项发球技术。将乒乓球离手向上的运动视为匀减速直线运动，该向上运动过程的时间为5t。设乒乓球离开手后第一个t时间内的位移为，最后一个t时间内的位移为，则为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据逆向思维，将乒乓球离开手向上的运动逆过来看作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，则最后一个t时间内的位移为

第一个t时间内的位移为

则有

故选C。

4. 如图所示，一小船由A点开始划船渡河，船头指向与河岸垂直。已知船速和水流的速度均恒定，则下列说法正确的是（　　）

A. 小船的运动轨迹是直线

B. 若增大水流速度，则小船到达对岸的时间将变长

C. 船速对渡河时间没有影响

D. 若船头偏向上游，则小船一定能到达正对岸的B点

【答案】A

【解析】

【详解】A．两个匀速直线运动合成之后的合运动还是匀速直线运动，所以小船的运动轨迹是直线，故A正确；

BC．由于船头指向与河岸垂直，所以小船渡河时间为

所以水流速度对渡河时间没有影响，船速变化，时间改变，故BC错误；

D．当船速度小于水流的速度，不论船头朝向哪个方向，都不可能到达正对岸的B点，故D错误。

故选A。

5. 编号为1~6的六个固定的光滑斜面倾角如图甲、乙所示，甲图中三个斜面等高，乙图中三个斜面同底，可视为质点的小滑块从六个斜面最高点沿斜面运动到底端的时间分别为、、、、、，则下列关系正确的是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】D

【解析】

【详解】小滑块分别从等高斜面最高点运动到斜面底端，由

可得

可知倾角越小，时间越长，图甲中

小滑块分别从同底斜面最高点运动到斜面底端，由

可得

可见时时间最短，图乙中

故选D。

6. 如图所示，轻绳绕过光滑定滑轮，一端连接A物块，另一端连接B物块，A物块在外力F作用下以速度水平向右做匀速直线运动，轻绳拉着B物块以速度向上运动，系在A物块上的轻绳与水平方向夹角设为，则下列说法正确的是（　　）

A. B物块做匀速直线运动

B. 轻绳拉力大于B物块的重力

C. B物块处于失重状态

D. A、B两物块速度大小之比为

【答案】B

【解析】

【详解】如图所示，对物块的速度进行分解，物块的速度大小和绳的速度的速度大小相等，有

由几何关系可得

则

随着物块向右匀速运动，减小，则增大，B物块做变加速速直线运动，加速度向上，则物块处于超重状态，轻绳拉力大于B物块的重力，故B正确，ACD错误。

故选B。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 甲、乙两汽车在同一公路上运动，其速度－时间图像如图所示，已知甲、乙两车在时刻相遇，则（　　）

A. 时刻甲的加速度比乙大

B. t＝0时刻甲车在乙车的后面

C. 在时间内甲、乙两车位移相同

D. 在时间内乙车的平均速度小于甲车的平均速度

【答案】BD

【解析】

【详解】A．因v－t图像的斜率等于加速度大小，可知时刻甲的加速度比乙小，A错误；

BC．因v－t图像与横轴所围面积在数值上等于位移大小，可知在时间内甲车位移大于乙车位移，而两车在时刻相遇，故t＝0时刻甲车在乙车的后面，B正确，C错误；

D．由可知，甲车平均速度大于乙车平均速度，D正确。

故选BD。

8. 如图所示，把质量一定的铅球夹在倾斜木板AB和竖直木板CD之间，倾斜木板AB与竖直方向的夹角为θ，不计摩擦，在缓慢转动木板AB减小θ的过程中，铅球始终保持静止，则（　　）

A. 木板AB对铅球的作用力将增大 B. 木板CD对铅球的作用力不变

C. 两木板对铅球的作用力减小 D. 铅球受到的合力一直为零

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．对铅球受力分析如图所示

图中FN1为木板CD对铅球的作用力，FN2为木板AB对铅球的作用力，根据平衡条件有

所以

，

由此可知，随着θ减小，FN1、FN2都在增大，故A正确，B错误；

C．根据共点力平衡可知，两木板对铅球的作用力始终不变，且与铅球的重力等大反向，故C错误；

D．由于铅球处于静止状态，所以铅球受到的合力一直为零，故D正确。

故选AD。

9. 如图所示，某同学为了探究物体平抛运动的规律，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板水平抛出。O与A在同一水平线上，小球的水平初速度分别是、、，从抛出到打在挡板上所用的时间分别是、、，打在挡板上的位置分别是B、C、D，，下列关于、、，、、之间关系的说法中正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．小球在竖直方向做自由落体运动，根据

可得

结合

可得

故A正确，B错误；

CD．水平方向位移相等，根据

结合

可得

故D正确，C错误。

故选AD。

10. 防疫期间人们利用电子商务购物变得十分普遍。如图所示是分拣快件传送带模型，传送带AB与水平面夹角为，逆时针运行速率为，A、B间长度为L＝10.25m。将一质量为m的小物块（可视为质点）无初速度地放在传送带上端A处，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，，重力加速度取，下列说法正确的是（　　）

A. 小物块下滑至与传送带速度相等时所用时间为5s

B. 小物块下滑5m后与传送带速度相等

C. 小物块从A到B的时间为1.5s

D. 小物块先加速下滑后减速下滑

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．小物块刚放到A处时，受到向下的摩擦力，对小物块受力分析，如图甲所示，据牛顿第二定律可得

其加速度为

则小物块下滑至与传送带速度相等时，所用时间为

发生位移为

即小物块下滑5m后与传送带速度相等，A错误，B正确；

CD．小物块速度达到后，小物块受到向上的摩擦力，由于，小物块仍将加速下滑，其受力分析如图乙所示，加速度为

至B点发生的位移

又

解得

则小物块从A到B的时间为

C正确，D错误。

故选BC。

三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11. 在“探究平抛运动的规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究

（1）采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，能够观察到的现象及反映的平抛运动的规律是______。

A．A、B两个小球同时落地

B．B小球先落地

C．平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动

D．平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动

（2）采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，M、N的末端都水平，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使得AC＝BD，目的是为了保证小铁球P、Q在轨道出口处的______相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，可观察到P球击中Q球。仅仅改变弧形轨道M离水平板的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。

【答案】    ①. AD##DA    ②. 水平初速度    ③. 平抛运动的物体在水平方向上是匀速直线运动

【解析】

【详解】（1）[1]通过对照实验，说明两球具有等时性，由此说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；故选AD。

（2）[2]两小球从距离轨道相同的高度滚下，以保证它们到达轨道水平出口时的速度大小相同，方便比对它们在水平方向上的运动情况；

[3]两球在水平轨道上相遇，水平方向运动情况相同，说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。

12. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。

（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行。这样做的目的是______（填字母代号）。

A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰

B．在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动

D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动

（2）实验中______（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。

（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。由图数据可求得：打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为______。（保留两位有效数字）

（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是______。

A．钩码质量没有远小于小车质量

B．平衡摩擦力时木板倾角过大

C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力

【答案】    ①. B    ②. 不需要    ③. 0.76    ④. 2.0    ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1]实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力。

故选B。

（2）[2]由于本实验中的拉力传感器可以直接读出绳上的拉力大小，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。

（3）[3]相邻两点间有4个点未画出，可知相邻两点的时间间隔为

打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为

[4]根据逐差法，小车做匀加速运动的加速度大小为

（4）[5]由题给图像可知，当没有挂钩码时小车就有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大。

故选B。

13. 如图所示，质量为m=1.0kg的物块置于倾角为的固定斜面上，在水平外力F作用下物块处于静止状态。已知物块和斜面间的动摩擦因数，假设物体与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s2，，，求F大小的可能值范围。

【答案】

【解析】

【详解】设物体刚好不下滑时水平力为F1，有：

解得

设物体刚好不上滑时水平力为F2，有

解得

F的范围为

14. 如图所示，倾角为37°的粗糙斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出，与此同时一小滑块以初速度v1沿斜面上滑，经过一段时间后，小球恰好在斜面上P点击中滑块，此时滑块速度方向沿斜面向上，O、P两点的连线与斜面垂直，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.3，小球和滑块均视为质点，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）抛出点O离斜面底端的高度；

（2）滑块上滑的初速度v1。

【答案】（1）5m；（2）7.11m/s

【解析】

【详解】（1）根据平抛运动规律有

由几何关系有

解得

所以

设抛出点O到斜面最低点的距离为h，由几何关系得

解得

（2）设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得

对滑块由牛顿第二定律

解得

由运动学公式

解得

15. 如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，上端叠放着两个物体A、B，系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使A开始向上做匀加速运动。以系统静止时的位置为坐标原点，竖直向上为位移x正方向，得到F随x的变化图像如图乙所示。已知物体A的质量m＝2kg，重力加速度大小取。求：

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）物块B的质量M；

（3）F作用瞬间，A、B之间的弹力大小。

【答案】（1）；（2）10kg；（3）

【解析】

【详解】（1）以A、B整体为研究对象，系统静止时弹簧压缩量为，据平衡条件可得

分离之前据牛顿第二定律可得

即

F随x的变化图像的斜率等于劲度系数

（2）结合图像可知，时刻，对整体

分离时对A

联立解得整体的加速度大小为

物块B的质量为

M＝10kg

（3）施加拉力F的瞬间，A、B之间的弹力大小为，对B据牛顿第二定律可得

解得