84，上海市三林中学2023-2024学年高一上学期期末考试（1月）物理试题

这是一份84，上海市三林中学2023-2024学年高一上学期期末考试（1月）物理试题，共16页。试卷主要包含了本考试分设试卷和答题纸等内容，欢迎下载使用。

2024年1月
考生注意：
1.试卷共8页，满分100+5分，考试时间60分钟。本卷中重力加速度g取。
2.本考试分设试卷和答题纸。请在答题纸上相应位置作答，在试卷上作答一律不得分。
一、单项选择题（最后一题5分，其余每题3分，共32分。）
1. 下列用字母表示的单位，在国际单位制中属于基本单位的是（ ）
A. m、g、sB. N、kg、m
C. kg、m、sD. N、kg、m/s
【答案】C
【解析】
【详解】国际单位制中属于基本单位的分别为kg、m、s，而N和m/s是导出单位，g不是国际单位。
故选C。
2. 下列物理量的运算，不遵循平行四边形法则的是（ ）
A. 速度B. 加速度C. 路程D. 力
【答案】C
【解析】
【详解】物理量的运算遵循平行四边形法则的是矢量的运算，选项中速度、加速度、力为矢量。路程均为标量，不遵循平行四边形法则。
故选C。
3. 超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具。上海——杭州线路将成为中国第一条超级高铁列车线路，该线路长150km，从上海到杭州约需15分钟，超级高铁最高速度可达1000km/h，则下列说法正确的是（ ）
A. “最高速度可达1000km/h”指的是平均速度大小
B. 乘客乘坐高铁时，发现树木在后退，是以大地为参考系
C. “15分钟”指的是时刻
D. 超级高铁从上海到杭州的平均速率约为600km/h
【答案】D
【解析】
【详解】A．“最高速度可达1000km/h”指的是瞬时速度大小，故A错误；
B．乘客乘坐高铁时，发现树木在后退，是以高铁为参考系，故B错误；
C．“15分钟”指的是时间间隔，故C错误；
D．超级高铁从上海到杭州的平均速率约为
故D正确。
故选D。
4. 关于做直线运动物体的速度和加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度越大的物体速度变化越大
B. 加速度越来越小，速度也越来越小
C. 速度为零时，加速度也一定为零
D. 速度变化越来越快，加速度一定在不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．加速度表示物体速度变化快慢的物理量，即
例如动车加速的过程中速度由0变为，但此过程中所用时间较长，则加速度可能很小，故A错误；
B．若物体的加速度与速度同向，当加速度越来越小，速度越来越大，若物体的加速度与速度反向，当加速度越来越小，速度越来越小，故B错误；
C．物体的速度为零时，速度变化的不一定为零，所以加速度不一定为零．例如物体竖直上抛到最高点，速度为零，但加速度却不为零，故C错误；
D．加速度表示物体速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，加速度一定在不断增大，故D正确。
故选D。
5. 如图是伽利略研究自由落体运动时的情景，关于这一实验，下列说法错误的是（ ）
A. 让小球沿阻力很小斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响
B. 检验了小球沿斜面滚下时速度与时间成正比的猜想
C. 直接验证了斜面倾角增大到90°时小球仍然会保持匀加速运动
D. 通过外推得到自由落体运动的速度随时间是均匀变化的
【答案】C
【解析】
【详解】A．伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响，故A正确；
B．伽利略通过实验发现小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，检验了小球沿斜面滚下时速度与时间成正比的猜想，故B正确；
C．伽利略采用外推的方法得到斜面倾角增大到90°时小球仍然会保持匀加速运动，故C错误，D正确。
本题选错误选项，故选C。
6. 2023年杭州亚运运会上，来自中国天才选手全红婵频频上演“水花消失术”，10米台决赛第二轮的第二跳，7名裁判全部给出10分。下列说法正确的是（ ）
A. 跳水过程全红婵的重心一直都在自己身上且重心位置相对自己是不变的
B. 全红婵受到的支持力，是因为跳台发生形变而产生的
C. 跳台受到的压力是按力的性质命名的
D. 全红婵比赛后从杭州转移到北京的过程受到的重力大小不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．重心的位置与物体的形状有关，在跳水过程中，全红婵的身体形状一直在改变，所以重心位置也可能一直在变，且有可能不在全红婵身上，故A错误；
B．全红婵受到的支持力，是因为施力物体跳台发生形变而产生的，故B正确；
C．跳台受到的压力是按力的效果命名的，故C错误；
D．重力加速度g与所在位置的纬度有关，北京与杭州不在同一纬度上下，所以北京和杭州的重力加速度g大小不等，则全红婵受到的重力也不相等，故D错误。
故选B。
7. 质量为2kg的物体，在两个力F1＝2N，F2＝8N作用下，获得的加速度可能为（ ）
A. 1m/s2B. 2m/s2C. 4m/s2D. 6m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】F1＝2N，F2＝8N这两个力的合力范围是
根据牛顿第二定律可得
故选C。
8. 如图所示，用水平力F将质量为m的黑板擦压在黑板上使其保持静止，则（ ）
A. 黑板擦所受的摩擦力等于0
B. 黑板擦所受的摩擦力等于μF
C. 黑板擦与墙壁之间的最大静摩擦力可能大于mg
D. 如果F增大，黑板擦所受的摩擦力一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．黑板擦处于静止状态，即平衡状态，所受的力一定是平衡力，黑板擦在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来，是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力，由于其静止，所以摩擦力与重力是一对平衡力，由于重力不变，所以摩擦力也不变，始终等于其重力，故AB错误；
C．黑板擦与墙壁之间的最大静摩擦力可能大于mg，或者等于mg，这样才能静止，故C正确；
D．如果F增大，黑板擦所受的摩擦力不变，仍等于mg，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，一自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩至最短的过程中，小球的加速度的变化情况是（ ）

A. 变大B. 变小
C. 先变大再变小D. 先变小再变大
【答案】D
【解析】
【详解】开始阶段，弹簧的压缩量较小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小
F=mg-kx
方向向下，随着压缩量增加，弹力增大，故合外力减小，则加速度减小，由于合外力与速度方向相同，小球的速度增大；当
mg=kx
时，合外力为零，此时速度最大；由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为
F=kx-mg
方向向上，物体减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，加速度增大。故整个过程中加速度先变小后变大。
故选D。
10. 下列各组概念中，具有种属关系的是（ ）
A. 自由落体运动——直线运动B. 基本物理量——质量
C. 力——惯性D. 矢量——加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A．自由落体运动属于直线运动，故A正确；
B．基本物理量包括质量，故B错误；
C．力和惯性不具有种属关系，故C错误；
D．加速度属于矢量，故D错误。
故选A。
二、填空题（每空2分，共28分）
11. 一个皮球从4m高的地方竖直落下，碰地后反弹跳起1m，它所通过的路程是___________m，该皮球反复竖直弹跳最终停在地面上，在整个过程中皮球的位移是___________m。
【答案】 ①. 5 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]皮球所通过的路程是
4m+1m=5m
在整个过程中皮球的位移是4m。
12. 大小为7N、6N、12N的三个力，方向不限，其合力最大值为______N，最小值为______N。
【答案】 ①. 25 ②. 0
【解析】
【详解】[1][2]当三个力方向相同时，合力最大为
因为12N在6N和7N的合力范围内，所以三个力合力最小值为0。
13. 如图所示，小林同学通过轻绳拉着木箱在水平面内匀速向右运动。木箱运动过程中受到______个力的作用，物体受到地面的支持力与重力G的大小关系为______G（选填“>”“=”或“<”）。

【答案】 ①. 4 ②. <
【解析】
【详解】[1][2]木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力4个力的作用；设拉力为F，力与水平方向夹角为，因为竖直方向平衡
所以
14. 如图，原长，劲度系数k=100N/m的轻质弹簧左端与静止在水平地面上的物块相连，物块质量m=1kg，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，初始时物块处于静止状态，取。在弹性限度内，给弹簧右端施加水平拉力F，当F=3N时，物块所受摩擦力____N，此时弹簧总长_____cm；当F=6N时，物块所受摩擦力____N。
【答案】 ①. 3 ②. 13 ③. 5
【解析】
【详解】[1]物块受到的最大静摩擦力为
由于
则物块保持静止，根据平衡条件，物块所受摩擦力为
[2]根据胡克定律
解得此时弹簧总长为
[3]由于
物块与地面间将发生相对滑动，物块受到滑动摩擦力，物块所受摩擦力为
15. 某学校课外物理兴趣小组的同学们自制了一条直轨道用于遥控赛车比赛。制作完成后，他们用一辆遥控赛车对轨道进行了测试，并用传感器记录下赛车在14s内的运动数据，用电脑处理数据后得到如图所示的速度—时间图像。

（1）BC段的加速度大小是______。
（2）在12s末的瞬时速度为______m/s。
（3）为了保证测试的顺利进行，直轨道应不短于______m。
【答案】 ①. 2 ②. -1 ③. 28
【解析】
【详解】（1）[1]图像的斜率代表加速度，所以BC段的加速度大小
（2）[2]根据图像可知，在12s末的瞬时速度为
（3）[3]10s前始终向正方向运动，根据面积代表位移可知，最大位移为
直轨道应不短于28m。
16. 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上行驶。货箱中石块B的质量为m，重力加速度为 g。若货车匀速行驶时，则与B接触的物体对它的作用力的合力大小为_______ ，若货车以加速度a匀加速行驶时，则与B接触的物体对它的作用力的合力大小为________。
【答案】 ①. mg ②.
【解析】
【详解】[1]若货车匀速行驶时，根据受力可知，与B接触的物体对它的作用力的合力大小为
[2]若货车以加速度a匀加速行驶时，竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
则与B接触的物体对它的作用力的合力大小为
三、综合题（填空每空2分，选择每空2分。共45分。）
17. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
（1）（单选）本实验主要采用的科学方法是______（填选项前的字母）。
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
（2）（单选）关于本实验的操作过程，下列说法正确的是______（填字母代号）；
A. 为了方便测量，实验时两细绳OB、OC必须相互垂直
B. 橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 为了减小误差，两根绳必须等长
D. 在同一组实验中，结点O的位置不能改变
（3）根据实验数据，该同学作出实验结果图如图乙所示，则______（选填“F”或“F′”）一定沿AO方向。
（4）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=6N，与合力F夹角为60°，F2与合力F夹角为30°，则的大小为______N。
【答案】 ①. B ②. D ③. ④. 3
【解析】
【详解】（1）[1]合力与分力作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
（2）[2] A．为减小实验误差，用两个弹簧秤拉细绳套时，两根细绳套夹角大小合适，方便实验，并不是相互垂直，故A错误；
B．由于两弹簧测力计的示数不一定相同，橡皮条的反向延长线不一定是两条细绳夹角的角平分线，故B错误；
C．两根绳不必须等长，起到方便测量力方向的作用，故C错误；
D．在同一组实验中，结点O的位置不能改变，以保证合力与分力作用效果相同，故D正确。
故选D。
（3）[3] F为平行四边形的对角线，是合力的理论值；F'是单独用一个弹簧测力计测出的合力的实验值，因此F′的方向一定沿AO的方向。
（4）[4]根据平行四边形定则，可知
18. 亚里士多德是古代最伟大的哲学家、科学家和教育家之一，但由于历史的局限性，亚里士多德的有些认识是错误的，一位科学家为了证明亚里士多德的一个结论的错误，设计了一个斜面理想实验，下图是这个实验的示意图。
（1）设计这个实验的科学家是______（选填：“牛顿”或“伽利略”），这个理想实验说明：力______（选填：“是”或“不是”）维持物体运动的原因。
（2）（单选）同学们在讨论小球的运动时，提出了以下说法，正确的是（ ）
A. 小球能够滚上另一个斜面，是因为小球受到了沿斜面向上的力
B. 小球能够滚上另一个斜面，是因为小球受到了惯性的作用
C. 静止的小球没有惯性，运动的小球有惯性
D. 惯性只与小球本身的质量有关，与小球是否受力无关。
（3）在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法。该实验所用研究方法是（ ）
A. 理想实验法B. 极限思想法
C. 建立物理模型法D. 微元法
【答案】（1） ①. 伽利略 ②. 不是 （2）D （3）A
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 理想斜面实验设计者是伽利略，这个理想实验说明力不是维持物体运动的原因，亚里士多德的力是维持物体运动状态的原因的结论是错误的。
【小问2详解】
小球能够滚上另一个斜面，是因为小球具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态的性质，惯性只与小球本身的质量有关，与其他无关。
故选D。
【小问3详解】
理想斜面实验所用研究方法是理想实验法。
故选A。
19. 今年我校体育节入场式上，高一12班同学展示了抖空竹。抖空竹，集健身娱乐表演为一体，是国家级非物质文化遗产之一、空竹抖一抖，精神更抖擞，小小的空竹不仅承载着同学们的快乐时光，更传承了中华优秀传统文化。
如图甲所示是表演抖空竹的动作，假设空竹是光滑的，不考虑空竹的转动。某时刻表演者两手水平，空竹保持稳定，示意图如图乙所示。
（1）如果表演者双手离得更远一些，双手再次保持水平并稳定后，下列说法正确的是（ ）
A. 两细线的拉力都变大B. 两细线的拉力都变小
C. 两细线的拉力都不变D. 两细线的拉力合力变大
（2）假设空竹的重力为G，两绳子间夹角θ=60°，则绳子上的拉力大小为______。
【答案】（1）A （2）
【解析】
【小问1详解】
两根不可伸长的线是对称的，所以两根线的拉力大小相等，合力等于空竹的重力，根据合力的特点可知，若合力不变，夹角越大时，两细线拉力越大，所以两手离得更远一些，两细线的拉力都变大。
故选A。
【小问2详解】
假设空竹的重力为G，两绳子间夹角θ=60°，则
解得绳子上的拉力大小
20. 北京冬奥会点燃了人们冰雪运动的激情。从最北端的黑龙江漠河到岭南地区的广西梧州，人们溜冰滑雪，尽享冰雪运动的乐趣。上海也开了许多室内滑雪场，其中位于临港新片区的全球最大滑雪场——耀雪冰雪世界项目建设已进入收尾阶段，计划今年开业。耀雪冰雪世界总建筑面积达35万平方米，建成后将成为一站式冰雪度假胜地，填补上海旅游产业链上冰雪旅游的空白。

（1）下列运动可以将运动员看成质点的是（ ）
A. 研究花样滑冰运动员的动作
B. 研究短道速滑运动员的运动轨迹
C. 研究高山滑雪运动员的空中翻滚技巧
D. 研究单板滑雪运动员的空中姿态
（2）运动员在水平赛道上滑雪时，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对平衡力
B 运动员与地面之间先出现作用力，后出现反作用力
C. 运动员加速运动时，运动员对地面的力等于地面对运动员的力
D. 运动员对地面的压力就是运动员所受的重力
（3）质量为60kg的滑雪运动员，沿着倾角为θ=37°的平直山坡直线滑下，当速度达到2m/s时，他收起雪杖自由下滑，在此后的5s的时间内滑下的路程为60m。将这5s内运动员的运动看做匀加速直线运动，g取。
①如图是运动员收起雪杖自由下滑时的示意图，请画出运动员的受力示意图。
②求运动员自由下滑时的加速度；
③求运动员自由下滑过程中所受阻力大小。（写出必要的文字说明、公式、演算等，只有答案不得分。）

【答案】（1）B （2）C
（3）①见解析；②，方向沿山坡向下；③
【解析】
【小问1详解】
A．研究花样滑冰运动员的动作，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，故A错误；
B．研究短道速滑运动员的运动轨迹，运动员的形状大小可以忽略不计，可以将运动员看成质点，故B正确；
C．研究高山滑雪运动员的空中翻滚技巧，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，故C错误；
D．研究单板滑雪运动员的空中姿态，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以将运动员看成质点，故D错误；
故选B。
【小问2详解】
A．地面对运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对相互作用力，故A错误；
B．运动员与地面之间的相互作用力同时产生，故B错误；
C．运动员对地面的力与地面对运动员的力是一对相互作用力，大小总是相等，故C正确；
D．运动员对地面的压力作用在地面上，运动员所受的重力作用在运动员上，所以运动员对地面的压力不是运动员所受的重力，故D错误。
故选C。
【小问3详解】
①运动员的受力示意图如图所示

②根据匀变速直线运动位移时间公式可得
其中
，，
解得运动员自由下滑时的加速度为
方向沿山坡向下。
③以运动员为对象，根据牛顿第二定律可得
解得运动员自由下滑过程中所受的阻力大小为
21. 跳楼机是一种极限游乐设施，它不仅能够带给人们极强的刺激感和兴奋感，还能够锻炼人们的勇气和胆识。通常情况下，跳楼机的塔身高度都在数十米以上，甚至有的高达百米以上。同时，跳楼机的速度也非常快，可以在短时间内将游客提升到高空，然后再瞬间降落，带来极强的刺激感。今年秋游，同学们来到了上海欢乐谷，体验了跳楼机项目——天地双雄。设某同学们质量为50kg，被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅提升到离地面50m高处，然后由静止释放，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零，g取。
（1）求该同学运动过程中的最大速度和运动的总时间。（写出必要的图示、文字说明、公式、演算等）
（2）在座椅做自由落体运动的过程中，座椅对同学的作用力为______N；匀减速过程中，座椅对同学的作用力为______N，此时该同学处于______（选填“超重”或“失重”）状态。
【答案】（1）20m/s，4.5s
（2） ①. 0 ②. 900 ③. 超重
【解析】
小问1详解】
座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动
解得最大速度即减速的初速度
自由落体时间
匀减速运动时间
解得
运动的总时间
【小问2详解】
[1][2][3]在座椅做自由落体运动的过程中，座椅和同学处于完全失重状态，座椅对同学的作用力为0N，匀减速过程中，座椅对同学的作用力
，
解得
因为加速度向上，所以处于超重状态。