2023-2024学年广东省清远市高一（上）期末质量检测物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省清远市高一（上）期末质量检测物理试卷（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.清连高速公路是带动泛珠三角区域经济发展的重要通道，途经多个县市区，全长约216公里，全程限速100km/h。下列相关说法正确的是
( )
A. “全长约216公里”是指从该路段的起点到终点的位移
B. “全程限速100km/h”是指汽车行驶的平均速度大小
C. 汽车司机看到窗外的路灯杆往后退，是选择汽车为参考系
D. 研究汽车从清远市区开往连州市区的时间时，不可以将汽车当成质点
2.如图甲所示，火箭发射时速度能在10s内由零增加到50m/s；如图乙所示，防抱死制动系统ABS能使汽车从30m/s的速度在5s内停下来，关于这两个过程，下列说法中正确的是
( )
A. 火箭的速度变化量比汽车的速度变化量小
B. 火箭的加速度比汽车的加速度大
C. 火箭发射过程的加速度方向与其速度方向相反
D. 汽车刹车过程的加速度方向与其速度方向相反
3.以下是粤教版物理课本必修第一册中的四幅插图，研究方法是等效替代法的是( )
A. 观察液柱高度变化
B. 探究影响滑动摩擦力的因素
C. 验证力的平行四边形定则
D. 用数字计时器和光电门测速度
4.随着第24届冬奥会的成功举办，北京成为世界上首个“双奥之城”。将冬奥会上某次冰壶的运动简化如下：可视为质点的冰壶从A点以初速度v0=3m/s做匀减速直线运动，恰好停在B点处。已知冰壶滑动加速度大小为0.3m/s2，关于该冰壶下列说法正确的是
( )
A. 冰壶运动时间为3sB. 冰壶运动位移为25m
C. 冰壶运动2s后速度大小为2.7m/sD. 冰壶运动2s内位移为5.4m
5.在下雨天，屋檐上不断有水滴自由下落，高一学生小明利用手机录制了一段几秒钟的视频，当播放时间显示“00：02：48”时恰好有一滴水从屋檐下落，当播放时间显示“00：03：48”时该水滴恰好下落到地面，已知视频播放时间规格是：“分钟：秒：毫秒”。若忽略空气阻力和风力的影响，取重力加速度大小g=10m/s2，利用所学知识算出屋檐离地高度和水滴下落到地面的瞬时速率分别是
( )
A. 5m,5m/sB. 5m,10m/sC. 10m,5m/sD. 10m,10m/s
6.智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个立方体物块，物块在空中处于静止状态，铁夹与物块接触面保持竖直，则( )
A. 若铁夹竖直向上匀速移动，物块受到的摩擦力方向向下
B. 若铁夹水平移动，物块受到的摩擦力由静摩擦力变为滑动摩擦力
C. 若铁夹竖直向下匀速移动，物块受到的摩擦力小于重力
D. 若增大铁夹对物块的压力，物块受到的摩擦力不变
7.国务院提出：学校教育要树立“健康第一”的指导思想，体测中“引体向上”项目的标准操作步骤流程如图所示。关于被测试学生分别静止于最低点与最高点时(如图甲、乙所示)，下列说法正确的是( )
A. 甲图中前臂的拉力更大B. 甲图中前臂拉力竖直方向的分力更大
C. 甲图中两前臂拉力的合力更小D. 甲图中单杠对学生的作用力更大
8.在人类进入空间站之前，人们就开始在地面进行微重力模拟实验工作。图甲为微重力实验室落塔，该实验装置由静止开始自由释放，随后进入减速阶段，其运动过程的v−t图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 自由下落阶段的运动方向与减速阶段的运动方向相反
B. 自由下落阶段与减速阶段的加速度大小相等、方向相同
C. 自由下落阶段的平均速度与减速阶段的平均速度相等
D. 自由下落阶段的位移与减速阶段的位移大小相等
9.如图所示，质量m=5kg的物体在水平面上向左运动，与此同时物体受到一个水平向左的力F=10N的作用，已知物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度大小g=10m/s2，则物体运动过程中的加速度为
( )
A. 1m/s2，水平向左B. 1m/s2，水平向右
C. 3m/s2，水平向左D. 3m/s2，水平向右
10.如图所示，小车在水平方向做直线运动，球A用细线悬挂车顶上，车内放一箱苹果，苹果箱和箱内的苹果相对于车厢始终静止，若观察到细线偏离竖直方向的夹角θ保持不变，则下列说法中正确的是
( )
A. 球A受到的合力为零B. 汽车可能向右做匀减速直线运动
C. 车厢对苹果箱的摩擦力水平向右D. 苹果箱中间的一个苹果受到的合力为零
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
11.物理学的发展推动了人们对客观世界的认识，促进了人类文明进步。牛顿第一定律是科学家集体智慧的结晶，下列说法中正确的是( )
A. 牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
B. 伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
C. 短跑运动员跑得越快惯性越大
D. 质量越大的物体惯性越大
12.杭州亚运会首次在体育赛事中运用机器狗来运输铁饼。某次模拟测试中甲、乙两个机器狗在跑道上并排同时出发，它们的位移随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲机器狗的速度为5m/s
B. 在t=10s末，两机器狗并排行走
C. 在t=10s末，两机器狗的速率相等
D. 在0∼10s内，两机器狗之间的距离先增大后减小
13.跳水是一项极具观赏性的运动，如图所示，3米跳板的跳水运动员在跳板末端保持静止，此时跳板向下弯曲，下列说法正确的是( )
A. 运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的
B. 运动员受到的支持力与运动员所受的重力是一对平衡力
C. 运动员受到的支持力方向竖直向上
D. 运动员对跳板的压力小于运动员所受的重力
14.当前无人机在农业生产中得到广泛应用，可以携带农药箱定向喷洒农药，如图所示，无人机带着农药箱竖直升空，先从静止开始向上匀加速，再继续匀速，最后匀减速运动至悬停，空气阻力忽略不计，则( )
A. 匀加速过程，农药箱处于失重状态
B. 匀减速过程，农药箱处于失重状态
C. 匀速过程，农药箱受到的合力为零
D. 在匀加速过程中，无人机对农药箱的力大于农药箱对无人机的力
15.传统手工榨油利用“油锤”撞击“进桩”挤压油饼出油，如图甲所示。假设“进桩”为等腰三角形木楔，简化模型如图乙所示，木楔的顶角为θ，现在木楔右端施加力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力N，则
( )
A. 若F一定，θ越小N越大B. 若F一定，θ越大N越大
C. 若θ一定，F越大N越大D. 若θ一定，F越小N越大
三、实验题：本大题共1小题，共6分。
16.某同学在购物网站购买了一个如图所示的跳跳杆弹跳器进行健身，该器材由扶手杆、支架、脚踏板和弹簧组成，为了检测该商品弹簧的性能，该同学与其他几名同学一起进行如下测试：
①平放弹跳器后在其下方支架位置贴上刻度纸，零刻度与脚踏板下方齐平；
②用电子秤测量甲同学所受的重力并记录在表格中；
③让甲同学站在弹跳器脚踏板上，其他同学水平用力使弹跳器处于竖直状态；
④稳定后，测得脚踏板下沉的长度(脚踏板下方与刻度对齐的读数)，并记录在表格中；
⑤重复步骤2、3、4，分别让乙、丙、丁、戊4位同学站在脚踏板上参与测试。
实验数据如下表所示：
该同学利用EXCEL表格进行数据处理，把数据进行拟合，得到如图所示的图像。
(1)由图像可知弹簧的劲度系数为_________N/m。
(2)图像中拟合的直线没有经过坐标原点，试分析其原因是__________________。
(3)为了安全，人静止站在弹跳器上时弹簧的形变量不能超过8cm，则该弹跳器允许最大质量为_________kg的人使用(结果保留三位有效数字，取重力加速度大小g=10m/s2)。
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
17.小华和小刚两位同学设计了一款“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，如图甲所示，其中砂和砂桶的质量为m，小车的质量为M(含其前端的定滑轮和细杆)。

(1)该实验中使用的电火花计时器是工作电压为220V的_________(填“交流”或“直流”)电源。
(2)此实验中正确的操作是_________。
A.实验需要用天平测出m
B.实验过程中，应先释放小车，再接通电源
C.为减小误差，实验中一定要保证m远小于M
D.实验前需将带滑轮的长木板右端垫高，以达到平衡摩擦力的目的
(3)如图乙所示，这是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为七个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打B点时小车的速度大小vB=_________m/s，小车的加速度大小a=_________m/s2。(结果均保留2位有效数字)
(4)以力传感器的示数F为横坐标，小车的加速度大小a为纵坐标，画出的a−F图像是一条直线，如图丙所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________。
A.k B．2k C．2tanθ D．1tanθ
18.如图所示，质量m=10kg的物体用轻绳OA悬挂在A点，轻绳某处有一结点O，水平面上的人向右拉轻绳OB，此时轻绳OB保持水平，轻绳OA与水平方向的夹角θ=53∘，物体和人均处于静止状态。(已知sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，g=10m/s2)求：
(1)轻绳OB和OA的拉力大小；
(2)地面对人的摩擦力大小及方向。
19.司机从发现前方异常情况到采取紧急刹车需要反应时间，通常情况下司机反应时间t1=0.5s，其安全距离与行驶速度的对应关系如表格所示：
一辆货车A以72km/h的速度匀速行驶，突然发现正前方50m处停放一辆汽车B，司机因疲劳驾驶导致反应时间t2增加，两车恰好没有相撞。求：
(1)货车A刹车时的加速度大小；
(2)疲劳驾驶的货车A的司机的反应时间t2；
(3)货车A仍以速度72km/h匀速行驶，若货车A的司机由于过度疲劳未采取刹车措施，汽车B的司机发现异常后在两车相距40m时立刻启动加速，则B车的加速度至少多大才能避免两车相撞。
20.在快递物流中，分拣是其中一个重要环节，如图甲所示，这是分拣传送装置，它由水平传送机与倾斜传送机组成，图乙是该装置的简化图，水平部分AB的长度LAB=6m，倾斜部分CD的长度LCD=2.5m,B、C间距可忽略不计。已知水平传送带以v=5m/s的速率顺时针转动，倾斜传送带也是顺时针转动，速率未知，倾角θ=37∘，把一个可视为质点的货物无初速度放在A端，货物从B运动到C速度大小保持不变，已知货物与两段传送带间的动摩擦因数μ均为0.5。g=10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8
(1)求货物在AB上加速时的加速度大小；
(2)货物由于破损，在AB上留下痕迹，求痕迹的长度；
(3)CD部分传送带速率至少为多少，快递员才能在D处取到货物。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】C
【详解】A.从路线可知，“216公里”是该路段的路程，故A错误；
B.“ 100km/h ”是指汽车的瞬时速度不允许超过 100km/h ，故B错误；
C.司机所看到的运动是以汽车为参考系，即汽车司机看到窗外的路灯杆往后退，是选择汽车为参考系，故C正确；
D.研究从清远市开往连州市的时间时，由于其路程远大于汽车的大小，可以将汽车当成质点，故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】D
【详解】A.火箭的速度变化量为
Δv1=50m/s−0=50m/s
汽车的速度变化量为
Δv2=0−30m/s=−30m/s
负号表示方向与所选取的正方向相反，可知火箭的速度变化量比汽车的速度变化量大，
故A错误；
B.速度变化率即为加速度，火箭的加速度为
a1=Δv1Δt1=5010m/s2=5m/s2
汽车的加速度为
a2=Δv2Δt2=−305m/s2=−6m/s2
负号表示与所选取的正方向相反，则可知火箭的加速度比汽车的加速度小，故B错误；
C.火箭发射过程为加速过程，加速度方向与其速度方向相同，故C错误；
D.汽车刹车过程为减速过程，加速度方向与其速度方向相反，故D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】C
【详解】A.观察液柱高度变化利用的是放大法，故A错误；
B.探究影响滑动摩擦力的因素，利用的是控制变量法，故B错误；
C.两个弹簧的拉力可由一个弹簧代替，体现等效替代的思想，故C正确；
D.用数字计时器和光电门测速度体现了极限的思想，故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【解析】D
【详解】A.由速度与时间的关系可得
0=v0−at
解得
t=v0a=30.3s=10s
故A错误；
B.根据速度与位移间的关系有
0−v02=−2ax
解得
x=v022a=90.6m=15m
故B错误；
C.冰壶运动 2s 后速度大小为
v2=v0−at2=(3−0.3×2)m/s=2.4m/s
故C错误；
D.根据位移与时间的关系可得冰壶运动 2s 内位移为
x2=v0t2−12at22=(3×2−12×0.3×4)m=5.4m
故D正确。
故选D。
5.【答案】B
【解析】B
【详解】由公式
h=12gt2
和
v=gt
其中t=1s，可求出高度和落地速度
h=12×10×12m=5m
v=gt=10m/s
故选B。
6.【答案】D
【解析】D
【详解】A.铁夹竖直向上匀速移动，物块与铁夹保持相对静止且物块有向下运动的趋势，所以摩擦力为静摩擦力方向竖直向上，故A错误；
B.物块与铁夹一起水平运动保持了相对静止，物块受到的摩擦力为静摩擦力，故B错误；
CD.物块处于平衡状态，受到的摩擦力等于物块所受的重力，竖直向下匀速运动和增大铁夹对物块的压力都是平衡状态，物块受到的摩擦力不变，故C错误，D正确。
故选D。
7.【答案】A
【解析】A
【详解】A.以人为研究对象进行受力分析，如右图所示，可知前臂拉力的合力与重力等大反向，由于甲图手臂张开角度比较大，则其拉力比较大，故A正确；
B.两前臂拉力在竖直方向上分力之和的大小与重力的大小相等，所以甲、乙两图中前臂拉力竖直方向分力均等于人所受的重力的一半，故B错误；
C.由共点力平衡条件可知，手臂拉力的合力与人所受的重力等大反向，所以甲、乙中手臂拉力的合力一样大，故C错误；
D.以人整体为研究对象，单杠对人的作用力大小等于人所受的重力大小，故D错误。
故选A。
8.【答案】C
【解析】C
【详解】A.两阶段速度都是正的，都是向下运动，故A错误；
B.图像斜率可以表示加速度的大小与方向，两阶段的加速度
a1=v02t0
a2=0−v03t0−2t0=−v0t0
故大小不相等、方向相反，故B错误；
C.由匀变速直线运动中，平均速度公式
v=v0+vt2
可知平均速度相等，故C正确；
D.图像与时间轴所围成面积的表示位移大小，故位移大小之比为 2:1 ，故D错误。
故选C。
9.【答案】A
【解析】A
【详解】物体受到向右的滑动摩擦力，所受合力为
F合=F−μmg=10N−5N=5N
则
a=F合m=5N5kg=1m/s2
方向向左。
10.【答案】B
【解析】B
【详解】A.由于小车在水平方向运动，则车内每个物体的运动状态均与小车的运动状态相同，对小球受力分析如图所示
则有
F合=mgtanθ
加速度
a=gtanθ
可知球A所受合外力不为零，且合力与加速度方向水平向左，故A错误；
B.球A加速度向左，则可知小车的加速度也向左，因此小车可能向右做匀减速运动或向左做匀加速直线运动，故B正确；
C.苹果箱在竖直方向受重力与车厢对其的支持力而平衡，而水平方向随车一起运动，则可知其水平方向的合外力水平向左，而水平方向只可能受到摩擦力的作用，因此水平方向所受摩擦力即为合外力，即车厢对苹果箱的摩擦力水平向左，故C错误；
D.苹果箱相对于车厢静止，箱内苹果也相对车厢静止，车所受合外力不为零，则车内苹果所受合外力
11.【答案】BD
【解析】BD
【详解】AB.伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故A错误，B正确；
CD.惯性只与物体的质量有关，质量越大，物体所具有的惯性越大，而与物体的运动状态无关，故C错误，D正确
故选BD。
12.【答案】ABD
【解析】ABD
【详解】A. x−t 图像的斜率表示速度，则可得甲机器狗的速度为
v=ΔxΔt=50−010−0m/s=5m/s
故A正确；
B. x−t 图像的交点表示两物体此时处于同一位置，即两物体相遇，故B正确；
C.某时刻的速率即某时刻速度的大小，在 t=10s 末时刻，甲图线的斜率小于乙图线在此刻的斜率，则可知此时刻甲机器狗的速度小于乙机器狗的速度，即此时刻甲机器狗的速率小于乙机器狗的速率，故C错误；
D. x−t 图像的斜率表示速度，则根据图像可知，开始时的某段时间内甲图线的斜率始终大于乙图像的斜率，即甲的速度大于乙的速度，因此该段时间内两者之间的距离逐渐增大，某时刻乙图线的斜率等于甲图线的斜率(乙图线在某点的切线与甲图线平行)，即该时刻两者速度相等，而过了该时刻之后，乙图线的斜率大于甲图线的斜率，即乙的速度大于甲的速度，两者之间的距离开始减小，直至10s末两者到达同一位置(相遇)，由此可知，在 0～10s 内，两者距离先增大后减小，故D正确。
故选ABD。
13.【答案】AD
【解析】AD
【详解】A.运动员受到的支持力是跳板产生的弹力，所以是跳板发生形变而产生的，故A正确；
B.运动员受到重力、垂直跳板的支持力和跳板对脚的摩擦力如图所示，所以支持力与重力不是一对平衡力，故B错误；
C.跳板倾斜，所以支持力的方向不是竖直向上，故C错误；
D.支持力与摩擦力相互垂直，两个力的合力与重力等大反向，所以支持力小于重力，压力与支持力是一对作用力与反作用力，所以压力小于重力，故D正确。
故选AD。
14.【答案】BC
【解析】BC
【详解】A.匀加速过程，农药箱具有向上的加速度，农药箱处于超重状态，故A错误；
B.匀减速过程，农药箱具有向下的加速度，农药箱处于失重状态，故B正确；
C.匀速过程，农药箱受到的合力为零，故C正确；
D.根据牛顿第三定律，无人机对农药箱的力等于农药箱对无人机的力，故D错误。
故选BC。
15.【答案】AC
【解析】AC
【详解】选木楔为研究对象，木楔受到的力有水平向左的F和两侧给它的与木楔斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给它的与木楔斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是大小相等的，力F的分解如图所示
根据题意有 F1=F2=N ，所以
F=F1cs90∘−θ2+F2cs90∘−θ2=2F1⋅cs90∘−θ2=2F1sinθ2
所以
F1=F2sinθ2
由公式可知，当F一定时， θ 越小 N 越大；当 θ 一定时，F越大N越大。
故选AC。
16.【答案】 1.0×104 弹跳器自身重力的影响 77.0
【详解】(1)[1]由图像可知，选取直线上两点数据计算可得弹簧的劲度系数为
k=600(6.3−0.3)×10−2N/m=1.0×104N/m
(2)[2]图像中拟合的直线没有经过坐标原点，是由于弹跳器自身有重力，竖起来后有一定的初始形变量，使得图像不过原点。
(3)[3]由图像可知重力为零时，形变量为 0.3cm ，根据图像的斜率可知
k=10m(8−0.3)×10−2N/m=1.0×104N/m
解得
m=77.0kg

【解析】略
17.【答案】 交流 D 0.25 0.75 B
【详解】(1)[1]电火花计时器使用的是220V交流电源。
(2)[2]AC.因为力传感器可以测量绳拉力的大小，所以不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AC错误；
B.小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，故B错误；
D.实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，用来平衡摩擦力，故D正确。
故选D。
(3)[3]相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出，则计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
B点为AC段的中间时刻点，根据匀变速直线运动的推论，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有
vB=xAC2T=(6.45−1.40)×10−22×0.1m/s≈0.25m/s
[4]小车运动的加速度大小为
a=xCF−xQC9T2=(19.65−6.45−6.45)×10−29×0.12m/s2=0.75m/s2
(4)[5]由牛顿第二定律得
2F=ma
可得
a=2Fm=kF
所以
m=2k
故选B。

【解析】略
18.【答案】1) FOA=125N ， FOB=75N ；(2) Ff=75N ，方向水平向右
【详解】(1)以结点O为研究对象，受力分析如图所示
由平衡条件有
FOAcsθ=FOB
FOAsinθ=mg
联立解得
FOA=125N ， FOB=75N
(2)人水平方向受到 OB 绳的拉力和水平面的静摩擦力，由平衡条件得
Ff=FOB=75N
方向水平向右。

【解析】略
19.【答案】(1) 8m/s2 ；(2) 1.25s ；(3) 5m/s2
【详解】(1)货车A速度
v0=72km/h=20m/s
刹车距离
s1=v022a1
解得
a1=8m/s2
(2)疲劳驾驶时安全距离
s2=v0t2+v022a1
代入 s2=50m ，解得
t2=1.25s
(3)设汽车B的加速度为 a2 ，当两车速度相等时，两车恰好不相撞，速度关系
v0=a2t
位移关系
sa=sb+d
其中
d=40m
对货车A有
sa=v0t
对汽车B有
sb=12a2t2
联立解得
a2=5m/s2

【解析】略
20.【答案】(1) a1=5m/s2 ；(2) Δs=2.5m ；(3) v1=2.5m/s
【详解】(1)货物在传送带 AB 上，与之有相对滑动时
f=μmg
f=ma1
解得
a1=5m/s2
(2)货物在 AB 部分做加速运动，达到传送带的速度需要的时间为 t1, 则
v=a1t1
通过的距离
s1=12a1t12
传送带通过的位移
s2=vt1
痕迹的长度
Δs=s2−s1
解得
Δs=2.5m
(3)货物在 AB 传送带上加速的位移为 s1=5mma2=mgsinθ+μmgcsθ
解得
a2=10m/s2 ，方向沿传送带向下
由于
mgsinθ>μmgcsθ
当货物的速度小于 v1 时，对货物分析
ma3=mgsinθ−μmgcsθ
解得
a3=2m/s2 ，方向沿传送带向下
当快递员恰好在D处取到货物时
LCD=v02−v122a2+v122a3
解得
v1=2.5m/s

【解析】略甲同学
乙同学
丙同学
丁同学
戊同学
重量N
520
493
614
562
450
长度cm
5.50
5.23
6.44
5.92
4.80
安全距离与行驶速度的对应关系表(反应时间t1=0.5s)
行驶速度km/h
反应距离m
刹车距离m
安全距离m
30
4.17
4.34
8.51
72
10.00
25.00
35.00
100
13.89
48.23
62.11