福建省莆田第七中学、第十一中学、第十五中学等校2023-2024学年高一上学期期末联考物理试题

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（本大题共4小题，每题4分，共16分）
1．2022年10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场成功发射；11月1日，在北京航天飞行控制中心的观测下，梦天实验舱从200m停泊点逐渐靠近19m停泊点，准备与空间站进行对接。2022年11月1日4：27，梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。下列叙述正确的是（ ）
A．“11月1日4：27”指的是时间间隔
B．“13小时”指的是时刻
C．从地球到空间站，梦天实验舱的惯性发生改变
D．研究梦天实验舱在近地轨道的运行轨迹时，可将其视为质点
2．如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为正，测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm，则这次测量出甲的反应时间是（g取）（ ）
A．0.2sB．0.1sC．0.14sD．0.02s
3．甲、乙两辆汽车从平直公路上同一位置沿着同一方向做直线运动，它们的图像如图所示，则（ ）
A．甲、乙两车同时由静止开始出发B．在时甲在乙前方处
C．在时乙车追上甲车D．甲、乙两车在公路上能相遇两次
4．如图所示，截面为圆弧的柱状物体静置于粗糙水平地面上，的左端紧靠竖直墙，光滑圆球B置于A与竖直墙之间，整个系统处于静止状态。现将A向右移动少许，整个系统仍处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．物体A对地面的压力减小B．圆球B对墙的压力增大
C．物体A与圆球B之间的作用力大小不变D．物体A受到的摩擦力减小
二、多选题（本题共4小题，每题6分，共24分）
5．在16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。以下说法与伽利略观点相反的是（ ）
A．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力
B．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快
C．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明物体受的力越大，速度就越大
D．一个运动的物体，如果不再受拉力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
6．做匀减速直线运动的物体经3s停止，若在第1s内的位移是15m，则第2s内、第3s内的位移是（ ）
A．3mB．2mC．1mD．9m
7．如图所示，一辆位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球。下列关于杆对球的作用力F的判断正确的是（ ）
A．小车静止时，，方向沿杆向上
B．小车静止时，，方向垂直于杆向上
C．小车向右匀速运动时，一定有，方向竖直向上
D．小车向右匀加速运动时，一定有，方向可能沿杆向上
8．如图甲所示，倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到达一定高度时速度为零，取，则（ ）
A．传送带的速度为
B．物块上升的竖直高度为
C．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5
D．物块所受摩擦力方向一直与物块运动方向相反
第Ⅱ卷（非选择题）
三、填空题（本大题共3小题，共10分）
9．顾诵芬院士主持建立了我国飞机设计体系，开创了我国自行设计研制歼击机的历史。“歼­20”在某次训练时着舰不成功，飞行员经短暂反应后迅速启动“逃逸复飞”，若启动复飞时飞机距离航母跑道末端为210m，速度为20m/s。复飞过程可看成匀变速直线运动，飞机起飞所需的最小速度为50m/s，为使飞机能复飞成功，则复飞过程的加速度至少为______．
10．如图所示，物块用轻绳与天花板连接，两个物块所受的重力分别是，弹簧所受的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧处于拉伸状态且弹力，则天花板受到的拉力为______，地板受到的压力为______．
11．建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以的速度从地面竖直向上抛出一砖块，楼上的师傅没有接住，取，空气阻力可以忽略，则砖块上升的最大高度为______，砖块被抛出后经______回到抛出点。
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
12．有同学利用如图所示装置来探究互成角度的力的合成规律，在竖直木板上铺有白纸，并固定两个光滑的滑轮和，三根绳子打一个结点，各绳另一端均连接钩码，各钩码质量均相等，当系统达到平衡时如图所示，根据钩码个数可读出三根绳子的拉力和。回答下列问题：
（1）若某次实验中钩码个数，则可能等于______（填正确答案标号）。
A．2B．4C．8D．9
（2）在实验过程中，关于实验操作和相关要求，下列说法正确的是________（填选项前字母）。
A．实验中三段绳子应与竖直木板平行
B．实验中需要用天平测出一个钩码的质量
C．在某两次实验中，O点位置可以不同
D．实验中需要用量角器量出三段绳子之间的夹角
（3）通过实验，该同学用作图法作出了两个图，如图甲、乙所示，你认为图示中________（选填“甲”或“乙”）是正确的。
13．某同学用图（a）所示的实验装置图做“验证牛顿第二定律”的实验。
（1）下列属于本实验必要的操作有________。
A．调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行
B．取下悬挂的钩码，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，平衡摩擦力
C．每次改变悬挂钩码质量后，需要重新平衡摩擦力
D．改变小车中砝码的质量，进行多次实验
（2）某次实验，打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带如图（b）所示，从清晰的点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为，各计数点到点的距离为，打点计时器打点频率为，则由此纸带可得到打点时小车的速度______，此次实验小车的加速度______。（结果均保留2位有效数字）
（3）该同学保持小车质量不变，不断改变悬挂砝码的质量，根据实验数据，作出小车加速度与砝码质量的图像如图（c）所示，图线不过坐标原点的原因是______．
三、计算题（本大题共3小题，共36分）
14．（12分）如图，质量为的小球通过水平轻绳、竖直轻绳和轻弹簧相连接，处于平衡状态。已知弹簧劲度系数为与竖直方向夹角为60°，重力加速度为，求：
（1）水平轻绳的拉力多大？
（2）轻弹簧的弹力多大？
（3）轻弹簧的伸长量。
15．（9分）雾天开车在高速上行驶，设能见度（驾驶员与能看见的最远目标间的距离）为，驾驶员的反应时间为，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过多少？
16．（15分）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，重力加速度取）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；
（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过，求水平滑轨的最短长度。
2023-2024学年上学期高一期末联考物理试卷参考答案
一、单选题（本大题共4小题，每题4分，共16分）
1．解析：选D。
“11月1日4：27”指的是时刻并非时间间隔，A错误；“13小时”指的是时间间隔并非时刻，B错误；惯性仅与质量有关，从地球到空间站，梦天实验舱的惯性不发生改变，C错误；在研究梦天实验舱在近地轨道的运行轨迹时，梦天实验舱的大小和形状可以忽略不计，可以视为质点，D正确。
2．解析：选A。
根据自由落体运动规律可得反应时间为，A正确，B、C、D错误。
3．解析：选B。
由题图可知，乙车比甲车迟出发，故A错误；根据速度一时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知时，甲车的位移为，所以甲在乙前方处，故B正确；在前内，甲车的位移，乙车的位移，所以，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在时乙车未追上甲车，故C错误；同理计算可得，在时乙车追上甲车，由于时刻以后，甲车比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只能相遇一次，故D错误。
4．[解析]选D。
以A、B为整体受力分析如图1所示，竖直方向上受重力及地面的支持力，两物体重力不变，所以地面对A的支持力不变，由牛顿第三定律知A对地面的压力不变，故A错误；对小球B受力分析，作出平行四边形，如图2所示，A向右移动少许，A对B的弹力减小，墙对B的压力减小，由牛顿第三定律可知B对墙的压力变小，故B、C错误；分析A、B整体，水平方向上墙对B的压力和地面对A的摩擦力等大反向，墙对B的压力减小，则地面对A的摩擦力减小，故D正确。
图1 图2
二、多选题（本题共4小题，每题6分，共24分）
5．[解析]亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，没有力，物体将停止运动。伽利略推理，一个物体做匀速直线运动，不需要力来维持，与亚里士多德的观点相反，故BCD正确。
[答案]BCD
6．[解析]做匀减速直线运动直到停止，可以逆向思维看成初速度为零的匀加速直线运动，根据推论可知：相邻的相等的时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…，做匀减速直线运动经3s停止，可知第1s内和第3s内的位移之比是5∶1，第1s内的位移为15m，则第2s内的位移为3m，第3s内的位移为9m。
【答案】AD
7．[解析]小车静止时，由物体的平衡条件可知，此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球的重力mg，故A、B错误；小车向右匀速运动时，小车和小球的加速度为零，杆对小球的作用力方向竖直向上，大小为mg，C正确；当小车向右匀加速运动时，，当，即时，杆对小球的作用力沿杆向上，故D正确。
[答案]CD
8．[解析]如果小于，则物块向上做减速运动时加速度不变，与题图乙不符，因此物块的初速度一定大于。结合题图乙可知物块减速运动到与传送带速度相同时，继续向上做减速运动。由此可以判断传送带的速度为，A错误；物块的位移等于图线与横轴所围的面积，即，则上升的竖直高度为，B正确；前时间内，加速度，加速度大小为，根据牛顿第二定律到时间内，加速度，加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，C正确；在前时间内，摩擦力方向与物块的运动方向相反，到时间内，摩擦力方向与物块的运动方向相同，D错误。
[答案]BC
三、填空题（本大题共3小题，共10分）
9．
解析：飞机从复飞到完全起飞，由，解得，则飞机复飞过程的加速度至少为，
10．，
10．
[解析]
弹簧处于拉伸状态时，图中的分别反向。对物体A：，对物体B：，计算可得
11．，3
由得，砖块上升的最大高度，
砖块上升的时间，上升阶段与下降阶段的时间对称，经砖块回到抛出点，
三、实验题（本大题共2小题，共14分）
12．[解析]（1）个钩码和个钩码的重力的合力大小应该等于个钩码的重力，由三角形知识应有，即。
（2）实验中绳子与木板平行才能在木板平面内完成实验，A正确；实验中只要知道三根绳子的拉力关系就能作图，因此不需要测出钩码的质量，B错误；由于每次实验都能进行一次验证，故两次实验中O点的位置可以不同，C正确；实验中以、为邻边作平行四边形，不需要测夹角，D错误。
（3）实验中方向应沿OC竖直方向，所以题图甲正确。
[答案]（1）B （2）AC （3）甲
13．[解析]（1）平衡摩擦力时，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，再取下悬挂的钩码，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动，故A、B正确；每次改变悬挂钩码质量后，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；本实验需要控制小车质量不变，所以不能改变小车中砝码的质量，故D错误。
（2）打点时小车的速度
根据匀变速直线运动规律，采用逐差法求解加速度。
（3）由题图（c）发现图线不过坐标原点，说明施加拉力时加速度仍为0，其原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）。
[答案]（1）AB （2）0.53 0.81 （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）
三、计算题（本大题共3小题，共36分）
14．【详解】（1）以小球为对象，可知竖直轻绳的拉力为
以点为对象，根据受力平衡可得，水平轻绳的拉力为
（2）以点为对象，根据受力平衡可得，轻弹簧的弹力为
（3）根据胡克定律可得
可得轻弹簧的伸长量为
[解析]驾驶员反应过程中，汽车做匀速直线运动，
行驶距离为，
刹车过程中，有，
为安全行驶，
代入数据，解得最大速度为（另解舍去）。
16．[解析]（1）在货物沿倾斜滑轨向下滑行的过程中，对货物进行受力分析，根据牛顿第二定律有
解得。
货物在倾斜滑轨上做初速度为零的匀加速运动，根据匀加速运动位移与速度的关系公式有，
解得。
（3）货物在水平滑轨上做匀减速运动，根据位移与速度的关系公式和牛顿第二定律有，
解得。