2024北海高一上学期期末考试物理含解析

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全卷满分100分，考试时间75分钟．
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置．
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效．
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚．
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交．
5．本卷主要考查内容：必修第一册．
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．搭载神舟号载人飞船的运载火箭点火发射，约577秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道．飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，航天员开启天和核心舱舱门进入天和核心舱．下列说法正确的是（ ）
A．航天员观察在太空中进行对接的空间站，可把空间站看作质点
B．高速飞行的空间站和飞船在实施对接后，以空间站为参考系时飞船是运动的
C．飞船与空间站组合体在太空中运动的位移大小一定小于路程
D．577秒表示的是时间，秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一
2．北京大学著名物理学家赵凯华教授曾经说过这样一句话：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易掌握的概念……”关于速度、加速度，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的速度越大，速度变化就越大，加速度也越大
B．火箭发射的瞬间速度为零，加速度也为零
C．飞机具有向东的加速度，它不可能向西运动
D．蹦床运动员竖直上升到最高点时，速度为零，加速度不为零
3．2023年9月21日，天宫课堂第四课按时在中国空间站开课．在奇妙的“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗实心水球，桂海潮站在空间站地板上用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开．则下列说法正确的是（ ）
A．被弹开的水球惯性增大
B．水球在空间站中处于完全失重状态
C．桂海潮对地板的压力大小等于自身重力大小
D．桂海潮对地板的压力大小大于自身重力大小
4．中国的农历新年家家户户会挂上喜庆的大红灯笼，用来增加节日喜庆的气氛．现用一根轻质弹簧和一根不可伸长的轻绳在水平天花板下悬挂一只灯笼，如图所示．静止时形成的为等边三角形．若某时刻剪断轻绳，则此瞬间灯笼的加速度大小为（已知重力加速度为）（ ）
A． B． C． D．
5．用直升机运送赈灾物资，到达空投点时悬停在离地的空中，从直升机向地面由静止释放救灾物资，不计空气阻力，物资均视为质点，重力加速度．则救灾物资落地前内与释放后的第内的位移的差值为（ ）
A． B． C． D．
6．将三个完全相同的轻质弹簧按照图甲、乙、丙三种方式悬挂质量均为的重物（弹簧均处在弹性限度内）处于静止状态，绳、滑轮的质量以及一切摩擦阻力均不计，此时图甲、乙、丙中弹簧的长度分别记为，则三者关系正确的是（ ）
甲 乙 丙
A． B． C． D．
7．甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的位移一时间图像如图所示，甲图线为过坐标原点的倾斜直线，乙图线为的抛物线，则下列说法正确的是（ ）
A．在时，甲、乙两质点速度相等
B．乙运动的加速度大小为
C．在内，甲、乙在时相距最远
D．在内，甲、乙相距的最大距离为
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图所示，把质量一定的铅球夹在倾斜木板和竖直木板之间，倾斜木板与竖直方向的夹角为，不计摩擦，在缓慢转动木板减小的过程中，铅球始终保持静止，则（ ）
A．铅球受到的合力一直为零 B．两木板对铅球的作用力减小
C．木板对铅球的作用力将增大 D．木板对铅球的作用力不变
9．如图所示是一种“鱼虾自动分离装置”的简化结构图，此装置可以实现机械化分离鱼和虾．分离器出口在倾斜传送带中段适当位置正上方一定高度，鱼虾下落到传送带时均有沿斜面向下的初速度，最终虾均能被传送至下端收集箱中，鱼均能被传送到上端收集箱中，已知传送带与水平面间夹角为，始终以恒定速率顺时针转动．则下列说法正确的是（ ）
A．鱼和虾在传送带上运送的过程所受的摩擦力方向始终沿斜面向上
B．虾在传送带上做加速直线运动，鱼在传送带上做减速直线运动
C．虾与传送带间的动摩擦因数有可能小于
D．鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于
10．如图甲所示，水平桌面上静置有一算盘，中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动，使用时发现最左侧杆上有一颗算珠静止于“未归零”位置，在时刻对该算珠施加沿杆方向的力使其由静止开始运动，经撤去，此后再经恰好能到达另一端“归零”位置．算珠在整个运动过程中的图像如图乙所示，算珠可视为质点，与杆间的动摩擦因数恒定，重力加速度．下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．杆长
B．算珠与杆间的动摩擦因数为0．2
C．算珠的质量为
D．若不撤去，则算珠在时已处于归零位置
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（5分）某同学做“验证互成角度的两个力合成规律”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳．请回答下列问题：
甲 乙 丙
（1）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，乙图中四个力，其中力_______________（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的．
（2）本实验采用的科学方法是_______________．
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
（3）实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的是_______________．
A．橡皮条沿同一方向伸长同一长度
B．橡皮条沿同一方向伸长
C．橡皮条伸长到同一长度
D．两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
（4）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为_______________．
12．（9分）“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．
甲 乙 丙
（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所受的合力
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．由图数据可求得：打点计时器在打点时小车的瞬时速度大小为_______________；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与力的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是_______________．
A．钧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
13．（12分）摸高是指跳起来摸想要触碰到的目标，这有助于青少年长高．某同学质量为，原地静止站立（不起跳）摸高为，纵跳摸高中，他先下蹲，重心下降，经过充分调整后，发力跳起后的摸高为．若他起跳前蹬地过程视为匀加速直线运动，重力加速度大小取，不计空气阻力，整个过程均在竖直方向上运动．求：
（1）该同学离开地面时瞬间的速度大小；
（2）该同学起跳前蹬地过程的加速度大小；
（3）该同学起跳前蹬地过程中对地面的平均压力大小．
14．（12分）如图所示，轻绳一端固定在竖直杆上的点，另一端跨过光滑定滑轮与静止在粗粘水平地面上质量为的物体相连，在定滑轮与点间的绳上放一轻质光滑小动滑轮（图中未画出），并在其下方悬挂一质量为的小桶，整个装置处于静止状态，此时定滑轮两侧的轻绳与水平方向间的夹角分别为．已知物体与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度，轻绳不可伸长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，．
（1）求此时物体对水平地面的压力和摩擦力的大小；
（2）若往桶中缓慢加沙子，仍使物体始终保持静止，求能加人的沙子的最大质量．
15．（16分）如图所示，质量为的长木板静止在粗糙水平地面上，一个质量的物块（可视为质点）在某一时刻以的水平初速度从木板的左端滑上木板，经时间后两者恰好达到共同速度，此时开始对木板施加方向水平向右的恒力的作用，又经过时间后物块恰好从木板的左端滑出．已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度．求：
（1）物块滑上长木板达到共速前，物块与长木板各自的加速度大小；
（2）长木板的质量以及两者共速瞬间物块离长木板左端的距离；
（3）恒力开始作用到物块从木板左端滑出所经历的时间．（本小问结果可以保留根号）
北海市2023年秋季学期期末教学质量检测·高一物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 航天员观察在太空中进行对接的空间站，空间站的尺寸不能忽略，不能把空间站看作质点，选项A错误；对接完成后两者之间连在一起，速度大小和方向都相同，两者之间相对位置没有发生改变，所以是相对静止状态，选项B错误；位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置．位移的大小不大于路程．路程是标量，是运动路径的长度．当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，飞船与空间站组合体做曲线运动，运动的位移大小一定小于路程，选项C正确；577秒对应时间轴上的一段，所以是时间，国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，而秒、分钟只是时间的单位，选项D错误，
2．D 速度大的物体加速度不一定大，例如速度大的匀速直线运动，加速度为零，速度变化越大，加速度不一定越大，还要看运动的时间，选项A错误；火箭发射的瞬间速度为零，加速度不为零，选项B错误；当飞机向西做减速运动时，加速度向东，速度向西，选项C错误；加速度与速度没有直接的关系，速度为零，加速度不一定为零，蹦床运动员竖直上升到最高点时，速度为零，加速度不为零，选项D正确．
3．B 惯性大小只与质量大小有关，则A错误；水球与航天员在空间站中均处于完全始终状态，故桂海潮对地板的压力大小为0，则B正确，CD错误．
4．B 剪断轻绳的瞬间，由于弹簧上弹力不能发生突变，则此时由牛顿第二定律有，得，则B正确．
5．A 由静止释放，不计空气阻力，物资做自由落体运动，则下落第内的位移大小为，整个下落过程的时间为，则落地前内的位移大小为，故落地前内与由静止释放后的第内的位移的差值为，则A正确．
6．A 物体均静止，则甲图中弹簧拉力，得，乙图中弹簧拉力，得，丙图中弹簧拉力等于绳拉力，由几何关系可得绳拉力大小为，则有，得，综上可得，仅有A正确．
7．C 图像斜率表示速度，故时，速度不相等，两质点相遇，选项A错误；由可知，乙运动的加速度大小为，选项B错误；甲运动的速度大小为，当两者运动的速度大小相等时，相距最远，这时乙运动的时间，选项C正确；时，甲的位移，乙的位移，这时甲、乙相距的距离，选项D错误．
8．AC 对铅球受力分析如图所示，图中为木板对铅球的作用力，为木板对铅球的作用力，根据平衡条件可知，可得，则随着减小，都在增大；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；由于铅球处于静止状态，所以铅球受到的合力一直为零，综上选项AC正确、BD错误．
9．ACD 由于鱼和虾最终均能进入收集箱，且由于两者落在传送带时均有沿斜面向下的初速度，故鱼和虾所受摩擦力方向一定始终沿斜面向上，A正确；受力分析可知，虾的重力沿斜面向下的分力有可能小于虾所受到的摩擦力，故有可能减速向下运动，所以可能有，则，也有可能虾的重力沿斜面向下的分力大于虾所受的摩擦力，则有，则，同理可能有，要保证鱼均能进入上端收集箱，则应先减速向下，后加速向上，若传送带足够长还有可能最后做匀速运动，所以对鱼一定有，即，则B错误、CD均正确．
10．BC 由图像面积表示位移，可知杆长为，则A错误；由牛顿第二定律得，由图可知撤去前后算珠的加速度大小分别为，则有，则B、C正确；若不撤去，算珠将以的加速度做匀加速直线运动，经运动位移为，则此时未到归零位置，D错误．
11．（1）F （2）B （3）A
（4）2.75（2.73～2.77均可，2分）
解析：（1）在以与为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的．（2）一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B正确．（3）该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，只有选项A正确．（4）指针在2.7与2.8之间，估读为．
12．（1）B （2）不需要 （3）0.76 2.0 （4）B
解析：（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，选项B正确．（2）由于本实验中的拉力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量．（3）打点计时器在打点时小车的瞬时速度大小；小车做匀加速运动的加速度大小为．（4）由题给图像可知，当没有挂钩码时小车具有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大，故选B．
13．解：（1）该同学离开地面后做竖直上抛运动，由运动学规律得
离开地面时的速度
（2）在起跳过程中，根据速度位移公式可知
解得
（3）对该同学，根据牛顿第二定律可知
解得
由牛顿第三定律可知对地面的平均压力大小也等于
14．解：（1）设水平地面对物体的支持力为，摩擦力为，轻绳对物体的拉力为，对物体受力分析如图所示．
由平衡条件有
对动滑轮有
联立解得
由牛顿第三定律可得，物体对地面的压力大小为，对地面的摩擦力大小为
（2）设保持物体始终静止在图示位置，所加人的沙子的最大质量为，则有
联立解得
15．解：（1）设物块的加速度大小为，由牛顿第二定律有
解得
因为时达到共速，此时速度大小
长木板由静止做匀加速直线运动，加速度大小
（2）对长木板由牛顿第二定律有
解得
内物块对地位移大小为
内长木板对地位移大小为
则末时物块到长木板左端的距离为
（3）施加拉力后，设加速度大小为，由牛顿第二定律有
解得
物块从木板左端滑落，则有