2023-2024学年江苏省扬州市高一（上）期末检测物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年江苏省扬州市高一（上）期末检测物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.如图所示，“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处，轨迹OA段是直线，AB段是曲线，则( )
A. 研究巡视器的车轮转动情况可将车轮看作质点
B. 以月球为参考系，巡视器静止不动
C. 巡视器在AB段的位移大小等于AB轨迹长度
D. 巡视器从O到B的路程等于OAB轨迹长度
2.伽利略研究自由落体运动时做了铜球沿斜面运动的实验。利用现代频闪摄影技术可得到如图所示的四幅照片，由图分析可知( )
A. 小球均匀速下滑B. 小球均加速下滑
C. 小球下滑的加速度相同D. 小球落地时的速度相同
3.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，其x−t图像如图所示，汽车( )
A. 前10s内做加速运动B. 10∼20s内做匀速运动
C. t=5s时速度大于t=30s时速度D. t=5s时与t=30s时速度方向相同
4.踢毽子是一项传统的民间体育活动，踢毽子的过程中( )
A. 毽子对鞋的力和鞋对毽子的力大小相等
B. 毽子受到的弹力是毽子的形变产生的
C. 鞋对毽子的力和毽子对鞋的力的合力为零
D. 毽子受到的弹力与鞋子受到的弹力是一对平衡力
5.某同学在学习静摩擦力后构建了知识结构图，下列对图中①、②两空依次填写的内容全部正确的是( )
A. 挤压、地面B. 形变、地面C. 形变、施力物体D. 弹力、施力物体
6.如图所示，在校运动会实心球比赛中，实心球被斜向上抛出，忽略空气阻力，下列关于实心球在空中运动的说法正确的是( )
A. 加速度的方向不断变化B. 加速度的大小不断变化
C. 离地面的最大高度仅与初速度大小有关D. 水平位移与初速度大小和方向有关
7.如图所示是生活中磨刀的情景。磨刀时，磨刀石始终处于静止状态，在人推动厨刀相对磨刀石向前运动的过程中( )
A. 磨刀石对刀的摩擦力方向向前
B. 磨刀石对刀的摩擦力为滑动摩擦力
C. 刀相对磨刀石的速度越大，刀所受摩擦力越大
D. 刀相对磨刀石的速度越小，刀所受摩擦力越大
8.中国选手朱雪莹获得杭州亚运会蹦床比赛冠军。如图所示，她在从空中下落到压缩蹦床至最低点的过程中( )
A. 一直处于失重状态B. 一直处于超重状态C. 先失重后超重D. 先超重和失重
9.某学习小组用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列操作正确的是( )
A. 固定打点计时器时应调节图中P
B. 打点计时器通过Q与电源相连
C. 当细绳与木板不平行时应调节图中R使细绳与木板平行
D. 阻力补偿时应调节图中S使小车能匀速下滑
10.在某次抢险救灾过程中，直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下，该消防员( )
A. 运动轨迹可能为①B. 运动轨迹可能为②C. 所受合力可能为F1D. 所受合力可能为F2
11.将小球从低处竖直向上抛出，所受空气阻力大小与速度成正比。下列描述小球上升过程中加速度a随时间t变化关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.(1)某学习小组用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数k，将弹簧平放在桌面上测量其原长，然后竖直悬挂在铁架台上，逐个挂上相同的钩码，测出相应的弹簧总长，画出弹簧弹力F随弹簧形变量x之间的关系图像，如图2所示。
①图像不过原点的原因是____。
A.弹簧伸长量超过弹性限度
B.弹簧自身重力的影响
C.刻度尺没有完全竖直
②由图可知弹簧的劲度系数为____N/m。
(2)该小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时发现橡皮条已经老化，于是用弹簧AA′替代，如图3所示。
①用两只弹簧测力计通过细绳将结点拉到某一位置，标记为P点，在两细绳下方分别记P1、P2两点，并记录两弹簧测力计的读数F1和F2；然后用一只弹簧测力计将结点拉至_____，在细绳下方标记P3点，并记录弹簧测力计的读数F；
②如图4所示，在图中已作出力F1和F2，请画出F1和F2的合力理论值F′的图示______；
③如果只有一只弹簧测力计，其他实验器材不变，能否完成此实验？如果不能完成，请说明理由；如果能完成，请说明应如何操作___________________。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.狗拉雪橇是高纬度地区居民冬季出行的一种方式。如图所示，人和雪橇总质量为70kg，狗通过与水平方向成37°的轻绳，以大小为100N的力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)雪橇与地面间摩擦力的大小f；
(2)雪橇与地面间的动摩擦因数μ。
14.无人机使灭火救援工作更加智能化。如图所示，无人机悬停在空中，出水口距着火点水平距离为10m，水平喷出的水流速度为50m/s，空气阻力忽略不计，g取10m/s2，欲使水流恰好到达着火点，求：
(1)出水口与着火点的高度差h；
(2)水到达着火点时的速度大小v。(结果可保留根号)
15.质量为3m的木箱静止在光滑水平面上，其内有质量为m的物块，如图所示，现用竖直向上的恒力F1=6mg提起木箱，重力加速度为g，求：
(1)木箱的加速度a；
(2)物块对木箱的压力大小FN；
(3)若物块与木箱间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现用水平向右的恒力F2拖动木箱，为确保物块相对于木箱始终静止，F2的最大值为多少？
16.如图所示，用轻质细绳绕过两个光滑轻质滑轮将木块A与重物B连接，细绳处于伸直状态，木块质量M=2kg，木块与水平地面间动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。
(1)若木块向右匀速运动，求重物质量m1；
(2)若重物质量m2=0.4kg，由静止释放，求木块与地面间摩擦力大小f；
(3)若重物质量m3=2kg，距地面高度h=1m，由静止释放，木块在运动过程中与右边滑轮不相撞，求木块的最大位移x。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】.D
【详解】A.研究巡视器的车轮转动情况不能将车轮看作质点，故A错误；
B.以月球为参考系，巡视器在行走，故B错误；
C.因为AB段是曲线，所以巡视器在AB段的位移大小小于AB轨迹长度，故C错误；
D.巡视器从O到B的路程等于OAB轨迹长度，故D正确。
故选D。
2.【答案】B
【解析】B
【详解】AB.由图可知，小球下落过程中相邻两小球的距离逐渐增大，可知小球均加速下滑，故A错误，B正确；
C.由图可知，相邻相等时间间隔内小球发生的位移差相等，小球做匀加速直线运动，且斜面倾角越大，相邻相等时间间隔内小球发生的位移差越大，小球下滑的加速度越大，则小球下滑的加速度不相同，故C错误；
D.根据
v2=2aL
可得
v= 2aL
小球下滑的
3.【答案】C
【解析】C
【详解】AB.根据 x−t 图像的斜率表示速度，可知汽车前10s内做匀速运动，10∼20s内处于静止状态，故AB错误；
CD.根据 x−t 图像的斜率表示速度，可知t=5s时速度方向为正方向，大小为
v1=3010m/s=3m/s
t=30s时速度方向为负方向，大小为
v2=3020m/s=1.5m/s
可知t=5s时速度大于t=30s时速度，t=5s时与t=30s时速度方向相反，故C正确，D错误。
故选C。
4.【答案】A
【解析】A
【详解】ACD.毽子对鞋的力和鞋对毽子的力是一对相互作用力，大小总是相等，但作用在不同对象上，所以不能说鞋对毽子的力和毽子对鞋的力的合力为零，故A正确，CD错误；
B.毽子
受到的弹力是鞋子的形变产生的，故B错误。
故选A。
5.【答案】D
【解析】D
【详解】根据静摩擦力的产生条件知产生静摩擦的两个物体间必须粗糙、相互挤压有弹力，且有相对滑动趋势，“相对”指的是受力物体相对施力物体。
故选D。
6.【答案】D
【解析】D
【详解】AB.实心球被斜向上抛出，忽略空气阻力，只受重作用，由牛顿第二定律可知，实心球的加速度等于重力加速度g，大小不变，方向竖直向下，故A、B错误；
C.设实心球抛出瞬间离地面的高度为 h ，抛出时的速度大小为 v0 ，方向与水平方向的夹角为 θ ，则实心球抛出后离地面的最大高度为
hm=h+(v0sinθ)22g
可知实心球的最大高度与初速度大小、速度方向都有关系，故C错误；
D.设实心球从抛出到落地所经历的时间为t，则在水平和竖直方向分别有
x=v0csθ⋅t
h=−v0sinθ⋅t+12gt2
解得
x=v0csθgv0sinθ+ 2gh+(v0sinθ)2
可知水平位移与初速度大小和方向都有关系，故D正确。
故选D。
7.B
7.【答案】B
【解析】
B
【详解】A.厨刀相对磨刀石向前运动，则磨刀石对刀的摩擦力方向向后，故A错误；
B.磨刀石相对刀滑动，磨刀石对刀的摩擦力为滑动摩擦力，故B正确；
CD.根据 f=μFN ，滑动摩擦力与正压力及动摩擦系数有关，与相对速度无关，故CD错误。
故选B。
8.【答案】C
【解析】C
【详解】在空中下落时加速度向下，处于失重状态；接触蹦床后，刚开始蹦床的弹力小于重力，加速度还是向下，仍处于失重状态；随着蹦床的弹力逐渐增大，当弹力大于重力后，加速度向上，处于超重状态，所以是先失重后超重。
故选C。
9.【答案】A
【解析】.A
【详解】A.固定打点计时器时应调节图中P，故A正确；
B.图中为电火花打点计时器，应通过导线一端的插头与220V的交流电源相连，故B错误；
C.当细绳与木板不平行时应调节图中S使细绳与木板平行，故C错误；
D.阻力补偿时应调节图中R使小车能匀速下滑，故D错误。
故选A。
10.【答案】B
【解析】.B
【详解】CD.直升机接近目的地时水平向右匀速飞行，消防员沿竖直绳加速滑下，消防员的加速度向下，根据牛顿第二定律可知，消防员所受合力向下，不可能为F1、F2，故CD错误；
AB.消防员的加速度方向与初速度方向不在同一直线上，做曲线运动，根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知运动轨迹可能为②，故A错误，B正确。
故选B。
11.【答案】A
【解析】A
【详解】根据题意有
f=kv
小球上升过程中，根据牛顿第二定律可得
a=mg+kvm=g+kvm
上升过程中，随着小球速度的减小，小球的加速度逐渐减小到趋近于重力加速度 g ，加速度与时间的变化率为
ΔaΔt=km⋅ΔvΔt=kma
可知加速度与时间的变化率随加速度的减小为减小，则 a−t 图像的切线斜率绝对值逐渐减小。
故选A。
12.【答案】 B 200 P点 能，见解析
【详解】(1)[1]根据胡克定律有
F+mg=kx
可得
F=kx−mg
可知图像不过原点的原因是弹簧自身重力的影响。
故选B。
[2]弹簧的劲度系数为
k=ΔFΔx=7(4−0.5)×10−2N/m=200N/m
(2)[3]为使两分力的作用效果与合力的作用效果相同，用一只弹簧测力计将结点拉至P点。
[4]F1和F2的合力理论值F′的图示如图所示。
[5]能完成，具体操作为：用弹簧测力计拉OB，用手拉OC，记下结点的位置P及弹簧测力计的示数F1，记下OB、OC的方向；再用测力计拉OC，用手拉OB，OB、OC绳仍沿原来的方向，且结点拉至位置P，记下弹簧测力计的示数F2；最后用弹簧测力计将结点拉至位置P，记下弹簧测力计的示数F3和细绳的方向，即可验证。

【解析】略
13.【答案】(1)80N；(2)0.125
【详解】(1)对人和雪橇组成的整理受力分析如图所示
雪橇与地面间摩擦力的大小为
f=Tcs37∘=100×0.8N=80N
(2)竖直方向有
N=Mg−Tsin37∘=70×10−100×0.6N=640N
雪橇与地面间摩擦力的大小为
f=μN
雪橇与地面间的动摩擦因数
μ=0.125

【解析】略
14.【答案】(1)0.2m；(2) 2504m/s
【详解】(1)喷出的水做平抛运动，水平方向上
t=xv0=1050s=0.2s
出水口与着火点的高度差为
h=12gt2=0.2m
(2)水到达着火点时，竖直方向上的速度为
vy=gt=2m/s
水到达着火点时的速度大小为
v= v02+vy2= 2504m/s

【解析】略
15.【答案】(1) 12g ，方向竖直向上；(2) 3mg2 ；(3) 2mg
【详解】(1)对整体运用牛顿第二运动定律：
F1−4mg=4ma
解得
a=12g
方向：竖直向上
(2)对物块运用牛顿第二运动定律
N−mg=ma
解得
N=3mg2
物块对木箱的压力
FN=N=3mg2
(3)临界加速度
a0=fmm=μg=12g
对整体牛顿第二运动定律
Fmax=(3m+m)a0=2mg

【解析】略
16.【答案】(1)0.5kg；(2)8N；(3)0.8m
【详解】(1)对重物进行受力分析
T=m1g
对木块进行受力分析
f=2T
又
f=μMg
解得
m1=0.5kg
(2)因为
m2=0.4kg<0.5kg
系统处于静止状态，轻绳对重物的拉力
T2= m2g
木块与地面的摩擦力
f= 2T2 =8N
解得
f= 8N
(3)对木块应用牛顿第二定律
2T−f=Ma1
对重物应用牛顿第二定律
mg−T=ma2
两加速度的关系为
a2=2a1
解得
a1=3m/s2
重物落地时，木块位移
x1=12h=0.5m
此时木块的速度大小为
v= 2a1x1= 3m/s
重物落地后木块的加速度为
a1′= fM =5m/s2
木块位移
x2=v22a′1=0.3m
木块最大位移
x=x1+x2=0.8m

【解析】略