2022-2023学年江苏省南通市通州区高一上学期期末物理试题含解析

南通市通州区2022-2023学年高一上学期期末质量监测

物理

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1.本试卷共6页，包括单项选择题（第1题~第10题，共40分）、简答题（第11题~15题，共60分）。本次考试满分100分，考试时间为75分钟，考试结束后，请将答题卡交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。

3.请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确。

4.作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

5.如有作图需要，请用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚。

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。

1. 2022年11月29日23时08分，搭载“神舟十五号”载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船入轨后与空间站组合体进行自主快速交会对接，3名航天员进入“天和核心舱”与“神舟十四号航天员乘组首次太空会师，则下列说法正确的是（　　）

A. “23时08分”表示的是时间间隔

B. “神舟十五号”飞船绕地球飞行一周，位移为零，路程不为零

C. “神舟十五号”飞船绕地球飞行一周，位移和路程都为零

D. 在“神舟十五号”与“天和核心舱”交会对接过程中，“神舟十五号”可看成质点

【答案】B

【解析】

【详解】A．“23时08分”表示的是时刻，故A错误；

BC．“神舟十五号”飞船绕地球飞行一周，起点和终点相同，位移为零，但路程不为零，故B正确，C错误；

D．在“神舟十五号”与“天和核心舱”交会对接过程中，“神舟十五号”的体积不能忽略，不能看成质点，故D错误。

故选B。

2. 如图所示是北京冬奥会中的四个项目，有关说法正确的是（　　）

A. 速度滑冰运动员在弯道转弯时加速度为零

B. 运动员对冰壶的作用力大于冰壶对运动员的作用力

C. 单板滑雪运动员在空中转体时感觉“天旋地转”是以自己为参考系

D. 杆与冰球间的相互作用力大小相等方向相反，是一对平衡力

【答案】C

【解析】

【详解】A．速度滑冰运动员在弯道转弯时，速度方向发生变化，有向心加速度，加速度不等于0，故A错误；

B．由牛顿第三定律可知，运动员对冰壶的作用力等于冰壶对运动员的作用力，故B错误；

C．单板滑雪运动员在空中转体时感觉“天旋地转”是以自己为参考系，故C正确；

D．杆与冰球间的相互作用力大小相等方向相反，是一对相互作用力，故D错误。

故选C。

3. 如图所示，用网兜把足球挂在光滑墙壁上的O点，足球与墙壁的接触点为B，设悬绳对A点的拉力为FA，墙壁对足球的支持力为FB，则当悬绳OA长度缩短后（　　）

A. FA和FB都变大 B. FA和FB都变小

C. FA变大，FB变小 D. FA变小，FB变大

【答案】A

【解析】

【详解】对足球受力分析，如图所示

根据平衡条件可得

当悬绳OA长度缩短后，可得增大，则减小， 增大，故 增大， 增大。

故选A。

4. 万米级全海深潜水器“奋斗者”号创造了10909米的中国载人深潜新纪录。某次深潜探测中，“奋斗者”号的v-t图像如图所示，则内部的科考人员（　　）

A. 0~t1时间内处于超重状态，t1~t2时间内处于失重状态

B. 0~t1时间内处于失重状态，t1~t2时间内处于超重状态

C. 0~t1和t1~t2时间内都处于超重状态

D. 0~t1和t1~t2时间内都处于失重状态

【答案】B

【解析】

【详解】根据v-t图像可知0~t1时间内“奋斗者”号向下加速，加速度向下，处于失重状态；t1~t2时间内“奋斗者”号向下减速，加速度向上，处于超重状态。

故选B。

5. 如图所示，一质点沿着圆心为O的圆周顺时针方向运动，经过圆周上的A、B两点，已知半径OA与OB的夹角为60°，则质点从A到B速度方向改变的角度是（　　）

A. 30° B. 60° C. 120° D. 150°

【答案】B

【解析】

【详解】质点做圆周运动过程中，速度沿切线方向，如下图所示

故由几何关系可得，速度方向改变的角度为

故选B。

【点睛】速度方向与该点与圆心连线垂直，再根据速度与水平方向的夹角进行分析偏转角的大小。

6. 如图所示，水流方向自左向右，在河岸A点的小船要到达正对岸的B点，则小船船头应沿哪个方向行驶才有可能（　　）

A. a B. b C. c D. d

【答案】B

【解析】

【详解】小船要到达正对岸的B点，根据运动的合成可知船在静水中的速度和水流速度的合速度应该垂直指向对岸的B点，故选B。

7. 右图是研究自由落体运动的实验装置，则下列说法正确的是（　　）

A. 该打点计时器应接220V交流电源

B. 实验中应先释放纸带后接通电源

C. 实验时应用手托住重锤由静止释放

D. 重锤释放的初始位置应靠近打点计时器

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图可知，该打点计时器为电磁打点计时器，应接约的交流电源，故A错误；

B．实验中应先接通电源后释放纸带，故B错误；

C．实验时先用手拿着纸带，然后接通电源后再释放纸带，如果手托重锤，使纸带弯曲，下落时阻力过大，误差较大，故C错误；

D．重锤释放的初始位置应靠近打点计时器，故D正确。

故选D。

8. 如图所示，粗糙的A、B长方体木块叠放在一起，放在水平桌面上，B木块受到一个水平方向的牵引力，但仍然保持静止，则B木块受力个数为

A. 4 B. 5 C. 6 D. 3

【答案】B

【解析】

【详解】先以A为研究对象受力分析，处于静止即平衡状态，根据平衡条件所受合力为零，则A水平方向不受摩擦力，否则合力将不为零，即AB之间没有摩擦力；

与物体B发生相互作用的有地球、水平桌面及A物体，则B物体受重力、桌面的支持力、A对B的压力及水平力F，因在拉力作用下，物体B相对于地面有相对运动的趋势，所以B受地面对物体B的摩擦力，故B受五个力，故B正确，A、C、D错误；

故选B．

9. 如图是一物体的位移时间图像，根据图像可获得以下信息中的哪两个，①时间内物体的位移大小；②时间内物体的平均速度大小；③时间内物体在某时刻的速度大小；④时间内物体在某时刻的加速度大小（　　）

A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④

【答案】A

【解析】

【详解】根据图像可知，时间内物体的位移大小为；根据平均速度表达式

可知时间内物体的平均速度大小为

由图像可知物体做加速直线运动，但不清楚物体是否做匀加速直线运动，故无法得到时间内物体在某时刻的速度大小，也无法得到时间内物体在某时刻的加速度大小。

故选A。

10. 某物体在水平面上运动，以物体运动的起点为坐标原点建立直角坐标系，x、y方向的速度随时间变化的规律如图所示，则该物体的运动轨迹可能是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意，由图可知，时间内，物体在轴方向上做匀速直线运动，时间内，物体在轴方向上做匀加速直线运动，则时内，图像为向上弯曲的曲线，时间内，物体在轴方向上，也做匀速直线运动，则图像为向上倾斜的直线。

故选D。

二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 如图甲所示，某学习小组用传感器完成“探究加速度与力的关系”的实验，保持小车质量M不变，实验时先用手控制住小车，通过改变细线下端悬挂的回形针个数来改变小车所受拉力F大小，接通传感器，释放小车，小车内部集成的各种传感器可获得小车运动的v-t图像和细线对小车拉力的F-t图像，图乙和图丙是某次实验得到的两个图像。

（1）该实验中的研究对象是______（选填“小车”或者“回形针”）；

（2）图乙对应的是______图像，图丙对应的是______图像（分别选填“v-t”或者“F-t”），图中坐标值都是国际单位；

（3）在图乙和图丙中，选择哪个时间段的数据进行研究最为合理_____；

A.0s~2s    B.2s~3.5s    C.3.5s以后

（4）通过选取的数据，粗略计算小车的质量为______kg（计算结果保留2位有效数字）；

（5）实验过程中长木板是水平放置的，第（4）问中计算得到的小车质量与其真实值相比______（选填“偏大”、“相等”或者“偏小”），并简述理由______；

（6）该实验中回形针的总质量______（选填“需要”、“不需要”）远小于小车的质量。

【答案】    ①. 小车    ②. v-t    ③. F-t    ④. B    ⑤. 0.27    ⑥. 偏大    ⑦. 见解析    ⑧. 不需要

【解析】

【详解】（1）[1]通过改变细线下端悬挂的回形针个数来改变小车所受拉力F大小，研究对象是小车。

（2）[2][3]图乙中2s-3.5s对应是匀加速运动的v-t图像，则图丙对应的是F-t图像。

（3）[4]图乙中2s-3.5s对应的是匀加速运动的v-t图像，故选B。

（4）[5]由v-t图像可知，小车大约在2.0s~3.5s时间内做匀加速运动，则加速度

由丙图可知在2.0s~3.5s时间内小车所受拉力约为F=0.1174N，则小车质量约为

（5）[6][7]长木板是水平放置的，小车与木板之间存在摩擦，加速度的测量值偏小，则第（4）问中计算得到的小车质量与其真实值相比偏大。

（6）[8]因为有力传感器测量小车受的拉力，则该实验中回形针的总质量不需要远小于小车的质量。

12. 在水平路面上骑摩托车的入，遇到一个壕沟，壕沟两侧的宽度为，高度差为，如图所示，摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，已知重力加速度，求：

（1）摩托车越过这个壕沟的时间；

（2）摩托车越过这个壕沟的最小速度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）摩托车在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有

解得摩托车越过这个壕沟的时间为

（2）摩托车在水平方向做匀速直线运动，为了越过这个壕沟，水平方向有

解得摩托车越过这个壕沟的最小速度为

13. 如图所示，水平面上有一装满水的杯子，某同学用一根橡皮筋穿过杯子的把手，把手视为光滑，两手沿水平方向成一定角度拉橡皮筋的两端，使杯子做匀速直线运动。已知杯子和水的总质量m=1.0kg，橡皮筋的原长L1=20cm，劲度系数k=50N/m，杯子匀速运动时橡皮筋的长度L2=30cm，橡皮筋之间夹角θ=60°，橡皮筋未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）橡皮筋的弹力大小F；

（2）杯子与桌面间的动摩擦因数μ。

【答案】（1）5N；（2）

【解析】

【详解】（1）根据胡克定律可得

（2）由于杯子做匀速直线运动，所以根据平衡条件可得

代入数据可得

【点睛】根据胡克定律及平衡条件解答即可。

14. 某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，距离地面一定高度时打开降落伞，认为打开降落伞直至落地前运动员做匀减速运动，运动员从离开飞机至到达地面过程中的v-t图像如图所示，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）运动员做匀减速运动的加速度大小a；

（2）飞机悬停的高度h；

（3）运动员和降落伞受到的阻力与其重力的比值k。

【答案】（1）15m/s2；（2）207.5m；（3）2.5

【解析】

【详解】（1）运动员做匀减速运动的加速度大小为

（2）做自由落体运动下落高度为

做匀减速运动下落的高度为

飞机悬停的高度

（3）下落过程中由牛顿第二定律可得

则

15. 如图所示，足够长上表面光滑的斜面固定在水平面上，斜面倾角θ=37°，长木板A、B并排放置在斜面上，已知A、B的质量mA=0.1kg、mB=0.2kg，长度LA=1.5m、LB=2m，另一质量mC=0.3kg的小物块C以v0=10m/s的初速度滑上A，当C在A上滑行时，A、B保持静止状态，已知C与A、B之间的动摩擦因数相同，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）当C在A上滑行时，A对B的弹力大小F；

（2）C与A、B之间的动摩擦因数μ；

（3）当C与B分离时，A与B之间的距离Δx。

【答案】（1）1.2N；（2）0.75；（3）

【解析】

【详解】（1）当C在A上滑行时，对B分析可得

带入数据可得

（2）当C在A上滑行时，对AB整体分析可得

解得

（3）C在A上滑行时，对C分析可得

解得

方向沿斜面向下。当C从A滑上B时，设C的速度为，则

解得

当C在B上滑行时，由于C受力情况不变，其加速仍为，对B分析有

解得

方向沿斜面向上。设C在B上滑行的时间为t，则

解得

或

由于时，C的速度为

不符合题意，所以C在B上滑行的时间为。

当C在B上滑行时，对A分析有

解得

方向沿斜面向下。当C与B分离时，A与B之间的距离为

带入数据可得