广东省东莞市2023-2024学年高一上学期期末质量检查物理试题（解析版）

这是一份广东省东莞市2023-2024学年高一上学期期末质量检查物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
说明：本试卷分选择题和非选择题两部分。共6页，满分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷 选择题（共50分）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。学生将答案涂在答题卡上。）
1. 某同学在东莞游玩时，通过某手机导航APP查找从鸿福路地铁口到东莞市青少年活动中心的步行路线，其截图如下，导航推荐了三条路径，下列说法正确的是（ ）
A. “预计9：40到达”中的“9：40”是一个时刻
B. 该同学按推荐方案步行时，不能被看成质点
C. 该同学按推荐方案步行时，他的位移大小为1.4公里
D. 根据推荐方案的数据，我们可以算出此次行程的平均速度
【答案】A
【解析】A．“预计9：40到达”中的“9：40”是一个时刻，故A正确；
B．该同学按推荐方案步行时，该同学的形状大小可以忽略不计，能被看成质点，故B错误；
CD．该同学按推荐方案步行时，他路程为1.4公里，不能确定位移的大小，根据可知，根据推荐方案的数据，不可以算出此次行程的平均速度，故CD错误。
故选A。
2. 一辆轿车沿直线公路行驶，在前三分之一时间内做匀速行驶的速度为30km/h，后三分之二时间内做匀速行驶的速度为45km/h，则在整段时间内的平均速度大小为（ ）
A. 30km/ hB. 37.5km/hC. 40km/hD. 42km/h
【答案】C
【解析】设总时间为3t，则全程的平均速度为
故选C。
3. 2023年9月26日上午8时30分，G9726次高铁列车从广州东站开出，经新建广汕高铁一路向东驶去，约73分钟后到达汕尾站。这是广汕高铁开行的首趟高铁列车，标志着广汕高铁正式开通运营。我国高铁列车在运行过程中十分平稳，高铁列车沿直线向右匀加速运动时，车厢内水平桌面上水杯内的水面形状可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】ABCD．当高铁向右做匀加速运动时，水杯中水也向右做匀加速运动，加速度水平向右，根据牛顿第二定律可知，水所受的合外力水平向右，则水杯对水的作用力大致斜向右上方，所以水面形状接近B图，故选B。
4. C919大型客机是中国首款按照最新国际适航标准研制、具有自主知识产权的干线民用飞机。若C919在平直跑道上由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，当其速度达到时离开地面，其在跑道上运动的时间为（ ）
A. 25sB. 40sC. 50sD. 80s
【答案】C
【解析】客机离开地面的速度为
根据运动学公式可得
则客机在跑道上运动的时间为
5. 第32届夏季奥林匹克运动会男子举重73公斤级比赛中，我国运动员石智勇以总成绩364公斤夺得金牌，并打破总成绩世界纪录。如图所示，设石智勇所举杠铃的总重为G，杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A. 石智勇每只手臂承受的力一定小于G
B. 石智勇每只手臂承受的力会随着角度的增加而变大
C. 当时，石智勇每只手臂承受的力大小等于
D. 当时，石智勇每只手臂承受的力大小等于
【答案】B
【解析】以杠铃为对象，根据受力平衡可得
可得
可知石智勇每只手臂承受的力会随着角度的增加而变大；当时，石智勇每只手臂承受的力大小为
当时，石智勇每只手臂承受的力大小为
故选B。
6. 2023年10月26日，神舟十七号发射任务取得圆满成功，火箭点火后，燃气以很大的速度从火箭喷口喷出，火箭获得推力而升空，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭飞离地面后，火箭始终处于失重状态
B. 加速上升过程中地球对火箭的作用力小于火箭对地球的作用力
C. 喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力
D. 火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】A．火箭飞离地面后，火箭先加速升空，此时火箭的加速度向上，火箭处于超重状态，故A错误；
B．地球对火箭的作用力与火箭对地球的作用力是一对相互作用力，大小总是相等，故B错误；
C．喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力都作用在火箭上，不是一对作用力与反作用力，故C错误；
D．火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力，故D正确。
故选D。
7. 在静止湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球在空中运动后穿过湖水，并陷入湖底淤泥中某一深度处。（不计空气阻力，淤泥对铁球的阻力视为恒力，取竖直向上为正方向），则最能近似地反映小铁球运动过程的速度－时间图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意，可知小球的运动过程分为四段。
第一阶段：小球向上做竖直上抛运动，速度为正值，图像是向下倾斜的直线；
第二阶段：小球做自由落体运动，速度为负值，图像是向下倾斜的直线，且根据图像斜率表示加速度，可知这一阶段的斜率与第一阶段斜率相同；
第三阶段：小球进入水中后，重力大于阻力时，向下做加速运动，加速度小于g，图像是向下倾斜的直线；
第四阶段：小球进入淤泥中后，阻力大于重力时，向下做减速运动，直到速度减为0。
故选D。
8. 如图所示，滑块A和B叠放在传送带上，B被细线连于墙上。如果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对地面静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 增大A的质量，B受到的摩擦力增大
B. B共受到4个力作用
C. 增大传送带的速度，细线的拉力变大
D. A受到的静摩擦力方向水平向右
【答案】A
【解析】BD．以A为对象，根据受力平衡可知，B对A的摩擦力为0，否则A不可能处于静止状态；以B为对象进行受力分析，可知B受到重力、A的压力、传送带的支持力和摩擦力、细线拉力，即B共受到5个力的作用，故BD错误；
AC．以B为对象，由于B受到传送带的摩擦力为滑动摩擦力，则有
可知增大A的质量，B受到的摩擦力增大；根据受力平衡可得细线拉力大小为
可知增大传送带的速度，细线的拉力不变，故A正确，C错误。
故选A。
9. 如图所示，某工人清洗大厦倾斜的玻璃外墙，墙面与竖直方向的夹角为θ。工人通过吸盘吸附玻璃使身体靠近玻璃墙，悬绳始终在竖直平面上且跟玻璃墙保持平行。已知工人的质量为m，重力加速度为g，忽略吸盘与玻璃间的摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A. 大气对吸盘的压力水平向左
B. 大气对吸盘的压力为mgtanθ
C. 此时悬绳拉力大小为mgcsθ
D. 工人从A位置缓慢移到B位置的过程中，悬绳的拉力一直在变小
【答案】C
【解析】A．大气对吸盘的压力垂直于墙面斜向左上，选项A错误；
B．对吸盘受力分析可知，大气对吸盘的压力等于人对吸盘的拉力T以及斜墙面对吸盘的支持力FN之和，而人对吸盘的拉力T大小等于重力沿垂直墙面方向的分量，则大气对吸盘的压力大小为FN+mgsinθ，选项B错误；
C．此时悬绳拉力大小等于重力沿墙面向下的分量，则大小为mgcsθ，选项C正确；
D．工人从A位置缓慢移到B位置的过程中，悬绳与竖直方向的夹角不变，则悬绳的拉力一直不变，选项D错误。
故选C。
10. 如图甲所示，游人半躺在滑草场专用的滑具里，从滑道的顶端由静止沿倾斜的滑道下滑，最后停在水平滑道上某一位置。图乙为整个滑道的简化示意图。设倾斜道的倾角为，高度为H。滑具与倾斜滑道和水平滑道的动摩擦因数均为，重力加速度为g，倾斜滑道和水平滑道平滑连接。下列说法正确的是（ ）
A. 游人和滑具在倾斜轨道上的加速度大小为
B. 游人和滑具滑到倾斜滑道底端时的速度大小为
C. 游人和滑具在水平滑道上滑行的距离是
D. 游人和滑具在水平滑道的加速度大小为
【答案】C
【解析】AB．游人和滑具在倾斜轨道上，根据牛顿第二定律可得
可得加速度大小为
根据运动学公式可得
解得游人和滑具滑到倾斜滑道底端时速度大小为
故AB错误；
CD．游人和滑具在水平滑道的加速度大小为
根据运动学公式可得
联立解得游人和滑具在水平滑道上滑行的距离为
故C正确，D错误。
故选C。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有两个以上选项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。学生将答案涂在答题卡上。）
11. 关于物理学史及单位制，下列表述正确的是（ ）
A. 牛顿在前人研究的基础上，提出了力是改变物体运动状态的原因
B. 伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比
C. 牛顿、千克、秒都属于国际单位制中的基本单位
D. 如果物理量均采用国际单位制单位，则牛顿第二定律可以写作
【答案】ABD
【解析】A．牛顿在前人研究的基础上，提出了力是改变物体运动状态的原因，故A正确；
B．伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比，故B正确；
C．千克、秒都属于国际单位制中的基本单位，牛顿属于国际单位制中的导出单位，故C错误；
D．如果物理量均采用国际单位制单位，则牛顿第二定律可以写作，故D正确。
故选ABD。
12. 一片枯黄的树叶从10m高的树梢上脱落，请你判断一下树叶的下落时间有可能是（ ）
A. 1.0sB. 1.4sC. 2.0sD. 2.4s
【答案】CD
【解析】假设树叶下落时不受阻力的作用，根据可得，树叶下落时间为
但实际上树叶下落时，还受到阻力的作用，其加速度小于自由落体加速度，则下落时间一定大于。
故选CD。
13. 某餐馆把卷纸用两条轻绳拴着分别悬挂在墙壁上的A，点，方便客人取用。如图所示，随着卷纸的使用，卷纸静止时受到墙壁的支持力和轻绳对卷纸轴的拉力的大小变化情况是（不计墙壁和纸间的摩擦）（ ）
A. 支持力增大B. 支持力减小
C. 拉力不变D. 拉力减小
【答案】BD
【解析】对卷纸受力分析如图所示
由于卷纸越来越少，其质量逐渐减小，即重力逐渐减小，同时轻绳与竖直方向夹角逐渐减小，根据平衡条件可得
减小，增大，减小，可知绳对卷纸的拉力减小，墙对卷纸的支持力FN也减小。
故选BD。
14. 如图所示是甲、乙两辆汽车在公路上行驶时的一段速度—时间图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两车运动方向一定相反
B. 甲、乙两车的加速度方向相反
C. 若时，两车从同一地点出发，，两车相遇
D. 若时，甲车在乙车前方30m处，则两车不可能相遇
【答案】BD
【解析】A．由题图可知，甲、乙两车运动方向相同，均为正方向，故A错误；
B．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知，甲、乙两车的加速度方向相反，故B正确；
C．若时，两车从同一地点出发，由题图可知，内乙车的速度一直大于甲车的速度，则，乙车在甲车的前面，故C错误；
D．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知内乙车通过的位移比甲车通过的位移大
若时，甲车在乙车前方30m处，则，乙车在甲车的后面，由于后，乙车的速度小于甲车的速度，则两车不可能相遇，故D正确。
故选BD。
15. 纵跳是体育运动基本动作之一，可以分为原地纵跳和助跑纵跳。如图甲所示，人光脚在原地纵跳时，快速下蹲后立即蹬伸起跳，在这个过程中，人受到地面的支持力随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对人的支持力是由于地面发生微小形变引起的
B. 曲线上A点对应的时刻，人下蹲至最低点
C. 在AB段对应的时间内，人在加速下蹲
D. 曲线上C点对应的时刻，人离开地面
【答案】AC
【解析】A．地面对人的支持力是由于地面发生微小形变引起的，故A正确；
BC．在AB段对应的时间内，由图乙可知，支持力仍小于人的重力，人在加速下蹲；则人曲线上A点对应的时刻，人仍处于加速下蹲阶段，没有下蹲到最低点，故B错误，C正确；
D．由于C点之后的时刻人仍受到地面的支持力作用，所以曲线上C点对应的时刻，人还没有离开地面，故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题（共50分）
三、实验与探究题（1题，共20分）
16. 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即，某实验小组用图的装置来测量一条橡皮筋的劲度系数。得到的数据如下：
（1）该橡皮筋的原长__________（填写选项）
A. 20.00cmB. 21.00cmC. 21.60cm
（2）劲度系数________（结果保留三位有效数字）。
（3）研究表明：劲度系数k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L，横截面积S有关，，其中Y是一个由材料决定的常量，材料力学上称之为杨氏模量。杨氏模量Y的单位不可能是（ ）
A. B. C. Pa
【答案】（1）A （2）313 （3）B
【解析】
【小问1解析】
根据胡克定律结合表中数据可得
求得
故选A。
【小问2解析】
根据
代入表格中任一组数据求得
【小问3解析】
根据表达式得
已知k的单位是N/m，L的单位是m，S的单位是m2，所以Y的单位是N/m2或或Pa，所以杨氏模量Y的单位不可能是N/m。
故选B。
17. 某同学在探究加速度与力，质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，小车的左端固定一个拉力传感器（用来测量绳对小车的拉力），然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，通过轻细绳跨过定滑轮与沙桶相连，小车的右端与穿过打点计时器的纸带相连，如图1所示。
（1）下列做法正确的是__________。（填字母代号）
A. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B. 实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
C. 把远离定滑轮一侧的木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受拉力时做匀速直线运动
D. 每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都需要重新调节木板倾角
E. 本实验中不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量
（2）某同学做实验时，保证小车及传感器总质量不变，得到的加速度跟它们所受拉力的关系为如图2所示的图像；图线不过坐标原点的原因是__________。
（3）由图像求出小车和传感器的总质量为__________kg。
（4）如图3是某同学在正确操作下获得的一条纸带，所用电源频率为50Hz，其中0、1、2、3、4为计数点，相邻计数点之间还有4个点未标出。各计数点到0点的距离已在图中标出，根据图可求得计数点2所代表时刻的瞬时速度大小__________，小车的加速度大小__________。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）ACE （2）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
（3）1.0 （4）0.19 0.20
【解析】
【小问1解析】
A．实验时要求绳子拉力方向与长木板平行，故需调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，故A正确；
B．为了充分利用纸带，实验时应先接通电源让打点计时器开始打点再放开小车，故B错误；
C．实验过程中要让小车所受合力即为绳子拉力，故需平衡摩擦力，把远离定滑轮一侧木板垫高，调节木板的倾角，使小车在不受牵引力时做匀速直线运动，故C正确；
D．平衡好摩擦力后，设木板倾角为，小车与木板间动摩擦因数为，则有
得
该关系式与小车质量M无关，故每次通过增减小车上的砝码改变小车质量时，都不需要重新调节木板倾角，故D错误；
E．本实验可以通过拉力传感器直接测量绳子拉力大小，不需要将细沙和桶的总重量看成绳子拉力，故不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量，故E正确。
故选ACE。
【小问2解析】
由图像可知，当力F达到一定值时，小车才有加速度，可知图线不过坐标原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
【小问3解析】
对小车，设阻力为，由牛顿第二定律
可得
故图线的斜率即为小车和传感器的总质量的倒数，故结合图2有
则小车和传感器的总质量为
【小问4解析】
打点的时间间隔为
其中0、1、2、3、4每两点之间还有4个点没有标出，故两计数点之间的时间间隔为
计数点2所代表时刻的瞬时速度大小
根据逐差法可得加速度
四、计算题：（本题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
18. 在平直的公路上，一辆小汽车前方处有一辆大客车正以的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以的加速度追赶。
（1）当小汽车的速度和大客车的速度相等时，求小汽车的运动时间和位移；
（2）小汽车追上大客车时，求小汽车的速度。
【答案】（1）， （2）
【解析】
【小问1解析】
当两车速度相同时所需时间为
解得
小汽车运动的位移为
解得
【小问2解析】
设经过时间小汽车追上大客车，则有
代入数据解得
此时小汽车的速度为
解得
19. 某兴趣小组对老师演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图甲所示，长方形硬纸板放在水平桌面上，纸板一端稍稍伸出桌外，将一块橡皮擦置于纸板的正中间，手指水平弹向纸板，纸板水平飞出，橡皮擦脱离纸板。已知橡皮擦质量为，硬纸板的质量为，长度为，橡皮擦与纸板间的动摩擦因数为，纸板与桌面间的动摩擦因数为，认为所有接触面处最大静摩擦力等于滑动摩擦力，橡皮擦可视为质点且不会翻滚，重力加速度。求：
（1）橡皮擦在纸板上相对滑动时的加速度大小；
（2）若手指与纸板间的作用力随时间变化如图乙所示，则要使橡皮擦相对纸板滑动，F0至少多大？
（3）手指对纸板的作用时间很短，可认为作用结束后，纸板获得速度v0但位移为零。要使橡皮擦脱离纸板，v0至少多大？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）当橡皮擦刚好相对纸板滑动，对橡皮擦有
解得
（2）对橡皮擦和纸板整体有
联立解得
（3）纸板获得速度后做减速运动，橡皮擦做加速运动，当橡皮擦与纸板共速时刚好脱离纸板，此时最小，设为。则对橡皮擦有
对纸板有
根据位移关系有
联立解得
次数
1
2
3
4
5
拉力
5
10
15
20
25
长度
21.60
23.20
24.80
26.40
28.00