2022-2023学年辽宁省沈阳市高一上学期期末教学质量监测物理试题（解析版）

2023年沈阳市高中一年级教学质量监测

物理

一、选择题：本题共10小题；共46分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 北京时间2022年11月1日，4时27分，梦天实验舱成功与距离地面约400公里的天和核心舱前向端口对接，整个交会对接过程历时约13小时。在轨驻留期间，女航天员刘洋出舱活动时将会看到地球在转动，下列说法正确的是（　　）

A. 4时27分指的是时间间隔

B. 400公里指的是实验舱飞行路程

C. 对接时可以将核心舱看成质点

D. 刘洋以核心舱为参考系观察到地球在转动

【答案】D

【解析】

【详解】A．4时27分指的是时刻，故A错误；

B．400公里指的是天和核心舱所处轨道与地面的距离，故B错误；

C．对接时，核心舱的形状大小不可以忽略不计，不可以将核心舱看成质点，故C错误；

D．刘洋以核心舱参考系观察到地球在转动，故D正确。

故选D。

2. 在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）

A. 引入质点、重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法

B. 研究影响滑动摩擦力大小的因素的实验运用了控制变量法

C. 物理学中经常用比值法定义一些物理量，比如，等

D. 当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了微元法

【答案】B

【解析】

【详解】A．质点是理想模型，重心、合力与分力的概念是运用了等效替代法，A错误；

B．研究影响滑动摩擦力大小的因素的实验运用了控制变量法，B正确；

C．是密度的比值法定义式，是加速度的决定式，加速度的比值法定义式是，C错误；

D．当非常小时，就可以表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，D错误。

故选B。

3. 在匀速下降的电梯里，一小球以相对地面的速度从电梯地板竖直向上弹起，然后又落回地板，此过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，下列关于小球的位移和路程的说法正确的是（　　）

A. 小球在空中运动的位移大小一定大于其路程

B. 小球在空中运动的位移大小一定等于其路程

C. 小球在空中运动位移等于电梯的位移

D. 小球在空中运动的路程等于电梯的路程

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由于电梯匀速下降，可知小球从电梯地板竖直向上弹起，然后又落回地板过程，小球一定是先向上运动，再向下运动，且末位置在初位置的下方，可知小球在空中运动的位移大小一定小于其路程，故AB错误；

C．相对地面，小球和电梯位置变化相同，则小球在空中运动的位移等于电梯的位移，故C正确；

D．由于电梯一直向下运动，而小球先向上运动，再向下运动，故球在空中运动的路程大于电梯的路程，故D错误。

故选C。

4. 物体在五个共点力的作用下保持平衡，如图所示。其中大小为10N，方向水平向右。若撤去力，保持其余四个力不变，此时的合力为F；若将转过120°，此时的合力为，则F与大小之比为（　　）

A. 1∶1 B.  C.  D. 1∶2

【答案】C

【解析】

【详解】根据共点力的平衡条件可知其余四个力的合力定与等大反向，若撤去力，保持其余四个力不变，此时的合力为

若将转过120°，此时的合力为

则F与大小之比为。

故选C。

5. 如图甲所示为磁性白板，白板擦吸附在磁性白板上，白板擦与白板间磁力大小不变，方向垂直于板面。如图乙所示，将白板从OA位置绕水平转轴O缓慢转至左侧OB位置的过程中，白板擦始终相对白板保持静止，则下列关于白板擦受力分析正确的是（　　）

A. 白板对白板擦的作用力不变

B. 白板擦所受的摩擦力一直增大

C. 白板擦所受的弹力先增大后减小

D. 白板擦所受弹力与摩擦力的合力大小先减小后增大

【答案】A

【解析】

【详解】A．白板对白板擦的作用力与白板擦的重力相平衡，则白板对白板擦的作用力不变，选项A正确；

B．设白板与水平方向的夹角为θ，则白板擦所受的摩擦力

则随着θ角先增加后减小，则白板擦所受的摩擦力先增大后减小，选项B错误；

C．当白板转到竖直位置之前，白板擦所受的弹力

则随着θ角增加，FN增加；白板转过竖直位置之后，白板擦所受的弹力

则随着θ角减小，FN增加，选项C错误；

D．由平衡条件知，白板擦所受弹力与摩擦力的合力大小始终与白板擦重力、白板擦与白板间磁力的合力等大反向，由于重力与磁力二力大小不变，夹角一直减小，所以二力合力逐渐变大，故D错误。

故选A。

6. 斑鱼狗被称为鸟类中的“俯冲轰炸机”，它喜欢高速俯冲进水中叼鱼吃，如图甲所示。某次斑鱼狗竖直向下冲进水中，其图像如图乙所示。斑鱼狗俯冲前距水面高9 m，整个过程的运动时间为，水的阻力是重力的5倍，重力加速度取，下列说法正确的是（　　）

A.

B. 入水后减速过程时间为0.3s

C. 入水后加速度大小为

D. 斑鱼狗空中俯冲过程可近似认为是自由落体运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．图像面积代表位移，斑鱼狗俯冲前距水面高9 m，则

解得

之后，水的阻力是重力的5倍

解得

所以

故A错误；

B．根据以上分析可知，入水后减速过程时间为0.3s，故B正确；

C．入水后

加速度大小为，故C错误；

D．斑鱼狗空中俯冲过程加速度

不可近似认为是自由落体运动，故D错误。

故选B。

7. 如图所示，A、B、C三个小球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与A球相连，且A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接，倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A. A球的加速度为零

B. C球的加速度沿斜面向下，大小为g

C. A、B之间杆的拉力大小不发生变化

D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为0.5g

【答案】D

【解析】

【详解】AD．细线被烧断之前，弹簧的弹力为

F弹=6mgsin30°=3mg

细线被烧断的瞬间，AB的加速度相同，对AB整体，则

方向沿斜面向上，选项A错误，D正确；

B．细线被烧断后，C球的加速度沿斜面向下，大小为

aC=gsin30°=0.5g

选项B错误；

C．细线被烧断之前，A、B之间杆的拉力大小

T1=5mgsin30°=2.5mg

细线被烧断的瞬间，对B

解得

T2=2mg

即A、B之间杆的拉力发生变化，选项C错误。

故选D。

8. 如图甲所示，空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，图乙为简化示意图。空调外机的重心恰好在横梁AO和斜梁BO连接点O的正上方，重力大小为210N。AO水平，BO与AO的夹角为30°。假定横梁对O点的拉力总沿OA方向，斜梁对O点的支持力总沿BO方向，下列说法正确的是（　　）

A. 横梁对O点的拉力为210N

B. 斜梁对O点的支持力为420N

C. 调整斜梁BO的长度，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，横梁AO对O点的作用力不变

D. 调整斜梁BO的长度，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，横梁AO与斜梁BO对O点的合力不变

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．对O点受力分析，如图所示，

由平衡条件可得

解得

故A错误，B正确；

C．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，则变大，由

故斜梁对O点作用力变小，由

可知，横梁对O点作用力变小，故C错误；

D．调整斜梁BO的长度，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，横梁AO与斜梁BO对O点的合力平衡空调外机对O点的压力大小（即外机重力大小），保持不变，D正确。

故选BD。

9. 如图所示，质量为1kg的物块G放在一个静止的木箱内，G和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2，G与一根轻弹簧相连，弹簧处于压缩状态弹力大小为1.5N，G和木箱相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。则以下可以使物块G与木箱发生相对滑动的是（　　）

A. 木箱水平向左加速运动，且加速度等于

B. 木箱水平向右减速运动，且加速度等于

C. 木箱处于失重状态，且加速度等于

D. 木箱处于超重状态，且加速度等于

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．木箱水平向左加速运动或水平向右减速运动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力

弹簧处于压缩状态，弹簧的水平弹力大小为1.5N，则物块相对木箱不滑动，最大加速度为

故A错误，B正确；

C．木箱处于失重状态，加速度等于3m/s2时，物块对木箱的压力

则最大静摩擦力

则

故C正确；

D．木箱处于超重状态，且加速度等于时，物块对木箱压力

则最大静摩擦力

则

物块不能相对木箱滑动，故D错误。

故选BC。

10. 如图所示为仓库中的皮带传输装置示意图，它由两台传送机组成。一台水平传送，A、B两端相距4m，以6m/s的速率顺时针转动。另一台倾斜传送，传送带与地面的倾角，C、D两端相距6.8m。将质量为5kg的货物（可视为质点）无初速放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，货物与传送带间的动摩擦因数均为0.5。已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取。则以下说法正确的是（　　）

A. 若CD部分由于故障停止运转，则货物所能上升的最大高度为1.8m

B. 若货物能被送到D端，则CD部分的最小速度为6m/s

C. 若货物能被送到D端，则货物在CD部分运动的最短时间为1.5s

D. 货物在CD部分不可能做匀速运动

【答案】CD

【解析】

【详解】A．货物无初速放在A端时，加速度大小为

设货物到达B端前已经与传送带共速，则共速前通过的位移为

假设成立；可知货物到达B端时的速度为，若CD部分由于故障停止运转，货物在CD部分的加速度大小为

货物在CD部分做匀减速通过的位移为

则货物所能上升的最大高度为

故A错误；

B．若货物能被送到D端，则一开始货物在CD部分受到的摩擦力方向应沿斜面向上，则CD部分的速度一定大于，故B错误；

C．若货物能被送到D端，当货物在CD部分受到的摩擦力方向一直沿斜面向上时，货物在CD部分运动的时间最短，则货物在CD部分的加速度大小为

根据运动学公式可得

代入数据可得

解得

或（舍去）

故C正确；

D．由于

可知货物在CD部分不可能做匀速运动，故D正确。

故选CD

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. 因疫情而进行线上教学期间，某同学在家中用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将弹簧a一端固定在墙上的钉子A上，另一端挂矿泉水瓶，如图（a）所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上，另一端连接于结点O，在结点O挂矿泉水瓶，静止时分别测出AO、BO与竖直方向的偏角、，如图（b）所示，改变钉子B的位置，按照上述方法多测几次。

（1）在使用弹簧之前，为了测试两个弹簧是否完全相同，则在如图（c）所示的两种方案中可行的是______（填“甲”或“乙”）。

（2）依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图示，下列操作哪个不是必须的______（选填选项前的字母）。

A.实验中标记下结点O的位置，并记录三个力的方向

B.要测量弹簧的原长

C.要测量图（a）、图（b）中弹簧的长度

D.实验中要使结点O的位置始终固定不变

（3）某次实验中测得图（b）中，，弹簧a伸长5cm，弹簧b伸长4cm，该同学己在坐标纸上画出弹簧a的拉力图示，请你完成力的合成图示。______

【答案】    ①. 乙    ②. D    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]甲方案中弹簧的重力对实验有影响，可行的是乙方案。

（2）[2]实验中需要标记下结点O的位置，并记录三个力的方向、测量弹簧的原长、要测量图（a）、图（b）中弹簧的长度；重物重力是定值，不需要使结点O的位置始终固定不变，故D符合题意。

（3）[3]根据图示比例作出力的合成图示如下图所示：

12. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了图（a）所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，为动滑轮的质量，滑轮光滑且大小不计，力传感器可测出细线中的拉力大小。

（1）在实验中，以下不需要满足的条件是______（填写字母）；

A.将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力

B.保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车

（2）该同学在实验中得到图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出）。已知打点计时器的打点周期为0.02s，根据纸带可求出小车的加速度大小为______（结果保留两位有效数字）；

（3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，画出的图线是一条过原点的直线，如图（c）所示。若图线的斜率为k，则小车的质量为______；

（4）若某次实验中力传感器示数为，小车加速度为，则可求出砂和砂桶质量为______（用、和重力加速度g表示）。

【答案】    ①. B    ②. 0.80    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]A．在补偿阻力时，应将细绳从小车上拿去，垫高长木板远离滑轮的一端，让小车的重力沿木板的分力与小车受到的阻力平衡，故A不符合题意；

B．实验中细线上的拉力由力的传感器可测出，故不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故B符合题意；

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数，这是实验测量的标准步骤，故C不符合题意。

故选B。

（2）[2]两计数点间还有四个点没有画出，则两计数点间的时间间隔为，利用逐差法有

（3）[3]根据牛顿第二定律有

则

解得

（4）[4]对砂和砂桶有

解得

13. 在实验室中做实验时，为了避免手与危险药品直接接触，我们可以用夹子夹住长方形托盘，如图甲所示，侧视图如图乙所示。已知托盘的质量为m=120g，托盘侧边与竖直方向的夹角为，夹子与托盘两侧共有4个接触点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。当托盘水平静止时，求：

（1）托盘对取物夹每个接触点弹力的大小；

（2）取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值。

【答案】（1）0.24N；（2）0.75

【解析】

【详解】（1）如图所示，在每个接触点，取物夹对托盘的弹力大小为，则

解得

由牛顿第三定律可知托盘对取物夹每个接触点弹力的大小为

（2）当最小时，取物夹与托盘之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力，则

解得

14. 蹦床运动是借助蹦床的弹力将运动员弹向空中做各种体操动作的一种竞技运动。若一蹦床运动员仅在竖直方向上运动，其与蹦床弹性床面间的弹力随时问变化的关系通过传感器用计算机记录下来，如图所示，重力加速度取，不计空气阻力。求：

（1）在前7.4s内运动员在空中的时间；

（1）在前7.4s内运动员距离蹦床的最大高度；

（3）在前6.6s这段时间内运动员的最大加速度。

【答案】（1）2s；（2）5m；（3），方向竖直向上

【解析】

【详解】（1）由图像可知4.6s到6.6s之间运动员和蹦床间无弹力，说明运动员在空中运动时间为

（2）运动员上升和下落过程所用时间相等

则运动员上升最大高度为

解得

（3）由图可知运动员所受重力为

其质量m=40kg，运动员位于蹦床最低点时所受弹力最大，应用牛顿第二定律得

解得

方向竖直向上。

15. 如图所示，一块质量为M=2kg，长为L=4m的均质薄木板B静止在水平地面上，B的右端静止放置质量为m=2kg的物块A（可视为质点），B和A之间的动摩擦因数为。在B上施加一水平向右的恒定推力F=24N，则经过t=2s后A和B分离。若推力F作用了后撤去，重力加速度取，求：

（1）B与水平地面间的动摩擦因数多大？

（2）再经过多长时间二者第一次共速？

（3）A和B都静止时，A距B右端多远？

【答案】（1）0.3；（2）0.2s；（3）0.48m

【解析】

【详解】（1）推力F作用在木板上时，对A和B应用牛顿第二定律

经过时间t物块A离开薄木板B，则物块A的位移为

薄木板B的位移为

由题意可知

解得

（2）在时，A和B的速度分别为

在后，A仍以的加速度作匀加速直线运动，B将做匀减速直线运动

设再经时间后二者速度第一次相等，则

解得

（3）在内，A和B的位移分别为：

在时间内，A和B的位移分别为

在A和B共速后，A和B都做匀减速直线运动，A的加速度大小仍为，对B则有

在共速后A和B的位移分别为

A距B的右端的距离为