天津市和平区2024-2025学年高一（上）期末质量调查物理试卷（含解析）

这是一份天津市和平区2024-2025学年高一（上）期末质量调查物理试卷（含解析），共15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。
1.2024年巴黎奥运会跳水女子双人10米台决赛于当地时间7月31日11点举行，中国选手陈芋汐和全红婵再度展现出了强大的实力。不仅上演“水花消失术”，更为惊艳的是两位运动员动作同步，宛如一人，最终以359.10分的成绩夺冠，比赛情景如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 10 m指的是运动员在空中运动的位移大小
B. 7月31日11点指的是时间间隔
C. 研究“水花消失术”时，两人均可以看成质点
D. 以全红婵为参考系，陈芋汐做自由落体运动
2.下列选项中都属于国际单位制中力学范围基本单位的是( )
A. 米 牛顿 克B. 克 秒 米C. 千克 秒 牛顿D. 米 千克 秒
3.某高山滑雪运动员在倾斜赛道上高速下滑时，以下说法正确的是( )
A. 赛道对运动员的弹力方向竖直向上
B. 运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下
C. 运动员受到的重力与赛道受到的压力是相同性质的力
D. 运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对平衡力
4.两个同学利用直刻度尺测量反应时间。甲同学用两个手指捏住直尺的顶端，乙同学用一只手在直尺下方0刻度处做捏尺的准备，但手不碰直尺，如图所示。乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺。乙同学捏住直尺的刻度为40cm，g=10 m/s2，乙同学这次实验的反应时间最接近( )
A. 0.40 sB. 0.35 sC. 0.28sD. 0.20s
5.如图所示，用轻质柔软的细线将一质量为m的小球悬挂于天花板上的O点，在外力F、重力G和细线拉力FT的作用下处于平衡状态。初始时F水平，且细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α。下列说法中正确的是( )
A. 若初始时剪断细线，F保持不变，小球将做平抛运动
B. 保持F水平，缓慢增大θ角，则F逐渐减小，FT逐渐增大
C. 保持θ角不变，缓慢减小α角过程中α=2θ时细线拉力FT最小
D. 保持θ角不变，缓慢减小α角过程中α=90°时细线拉力FT最小
6.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示，为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，x、v、a、分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是( )
A. 根据甲图可求出物体的加速度大小为1 m/s2
B. 根据乙图可求出物体的加速度大小为10 m/s2
C. 根据丙图可求出物体的加速度大小为4 m/s2
D. 根据丁图可求出物体在前2 s内的速度变化量大小为6 m/s
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.如图甲所示，农民用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次一颗谷粒被水平抛出的运动轨迹如图乙所示，O为抛出点，A、B为轨迹上两点，且谷粒在OA间与AB间运动的时间相等。忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 谷粒在OA间水平方向的位移大小小于AB间水平方向的位移大小
B. 谷粒在B点的速度大小是在A点时的2倍
C. 谷粒在OA间与AB间竖直方向的位移大小之比为1：3
D. 谷粒在B点与水平方向速度偏角正切值是在A点时的2倍
8.某同学在t=0时刻静止站在体重称上，随后完成“下蹲”和“站起”的动作，体重称的示数F随时间t变化情况如图所示，g取10m/s2，由图中信息可以判断( )
A. 这位同学的质量为50kg
B. 整个过程中最大加速度约为4m/s2
C. 这位同学先下蹲，休息一下后才站起
D. 整个过程他完成两次“下蹲”和“站起”的动作
9.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=2.5s时并排行驶，则下列说法正确的是( )
A. 乙车的加速度为10m/s2
B. 在t=1s时，甲车在乙车前方
C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间的距离为20m
10.如图所示，倾角为30°的斜面体C质量为4m，放置在粗糙的水平地面上，质量为4m的物块B放置在斜面上，轻绳1一端系在B上，另一端绕过光滑定滑轮与另外两轻绳2、3系于O点，其中轻绳3下端悬挂质量为m的物体A，轻绳2与水平方向的夹角为30°，轻绳1在定滑轮左侧的部分与斜面平行，右侧的部分水平，整个系统处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是( )
A. 滑轮对轻绳1的作用力大小为 3mg
B. 斜面对B的摩擦力大小为(2- 3)mg
C. 地面对C的作用力大小为 67mg
D. 增大A的质量，整个系统仍原位置静止，则B受到的摩擦力一定变小
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，毫米刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐，实验时通过改变弹簧下端悬挂的钩码数量来改变弹簧的弹力F，利用刻度尺测出弹簧对应的长度L。
(1)关于本实验，下列说法正确的是___________。
A.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
B.测量弹簧的长度时，应用手抓住钩码再读数
C.改变弹簧的弹力F时，钩码的数量可以任意增减
(2)多次实验，记录数据后描点连线得到F-L图像，如图乙所示，则弹簧的劲度系数k=________N/m(保留三位有效数字)。
(3)弹簧自身的重量对其劲度系数的测量结果__________(填“有”或“无”)影响。
12.如图甲所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置图，该装置同时也可以完成“探究物体加速度与质量、力的关系”。

(1)用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，下面说法正确的是______。
A.图甲中打点计时器应使用直流电源
B.实验时必须通过调节以让细线和轨道平行
C.实验时必须把木板右端抬高以平衡阻力
D.为提高实验的精度，本实验需要改变小车质量，以获得多组数据
(2)某同学利用如图甲所示的装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，实验中槽码始终未落地，最后得到了如图乙所示的v-t图像，根据图像可以分析出在实验操作中可能存在的问题是______。
A.实验中没有平衡阻力
B.实验中没有满足小车质量远大于槽码质量
C.实验中先让释放小车后打开打点计时器
D.实验中未保持细线和木板完全平行
(3)在利用图甲装置“探究物体加速度与质量、力的关系”实验中，为了提高实验精度，某同学通过合理的操作使用力传感器来测量细线拉力，下面有关实验操作中说法正确的是______。
A.实验操作中不需要细线和木板平行
B.实验操作中不需要平衡阻力
C.实验操作中不需要槽码的质量远小于小车的质量
D.实验操作中不需要多次改变小车的质量以获得多组数据
(4)丙图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻2个计数点之间有4个点没有标出，测出各计数点到A点之间的距离。则此次实验中小车运动的加速度大小a= ______m/s2(结果保留两位有效数字)。
四、计算题：本大题共3小题，共46分。
13.如图所示，在水平桌面上静止放一质量m=3kg的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，沿桌面方向对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1=3N，F2=4N，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
(1)木块受到的摩擦力Ff的大小？
(2)若再对木块竖直向上施加恒力F3的作用，给木块一瞬时速度后，木块能做匀速直线运动，则F3的大小是多少？
14.如图所示，一倾角θ的斜面底端与一传送带左端相连于B点，传送带以一定的速度顺时针转动，有一小物块从斜面顶端点以v0的初速度沿斜面下滑，当物块滑到斜面的底端点时速度恰好为零，然后在传送带的带动下，从传送带右端的C点水平抛出，最后落到地面上的D点，已知斜面长度为s，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ2，物块在传送带上匀速运动的时间为t，C点离地的高度为h，C点在地面上的正投影C'到D点的距离为x，重力加速度大小为g。求：
(1)传送带的传送速度v；
(2)传送带长度L；
(3)物块与斜面之间的动摩擦因数μ1。
15.如图所示，质量为M=7.0kg的一只长方体形铁箱在水平恒定推力F作用下沿水平面向右运动，这时铁箱内一个质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)恰好能沿箱的后壁相对于箱匀速下滑。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.20，物块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.50，取重力加速度大小g=10m/s2。在物块下滑过程中，求：
(1)物块受到铁箱壁的弹力FN大小；
(2)水平恒定推力F的大小；
(3)物块滑到铁箱底部后不反弹，随后撤去水平推力F，铁箱继续运动。当铁箱的速度大小为4m/s时撞到一固定竖直挡板，铁箱立即以原速率反弹。那么铁箱的长度L至少多少，物块不会与铁箱侧壁发生碰撞？
答案和解析
1.D
【解析】A. 10 m 指的是运动员在空中运动的位移大小，故A正确；
B.7月31日11点指的是时刻，故B错误；
C.研究“水花消失术”时，两人均不可以看成质点，故C错误；
D.以全红婵为参考系，陈芋汐保持相对静止，故D错误。
故选D。
2.D
【解析】解：米、千克、秒属于国际单位制中力学的基本单位，而牛顿、焦耳是导出单位，克属于基本单位，但不是国际单位，故D正确，ABC错误。
故选：D。
3.B
【解析】解：A.弹力方向与接触面垂直，所以赛道对运动员的弹力垂直于倾斜赛道向上，故A错误；
B.运动员相对赛道沿赛道下滑，因此赛道对运动员的滑动摩擦力方向沿赛道斜向上，由牛顿第三定律知，运动员对赛道的摩擦力方向沿赛道斜向下，故B正确；
C.运动员受到的重力是地球对运动员的吸引而产生的，属于万有引力的一种表现，而压力属于弹力，它们性质不同，故C错误；
D.运动员受到的摩擦力与赛道受到的摩擦力是一对作用力和反作用力，故D错误。
故选：B。
4.C
【解析】直刻度尺下落做自由落体运动，根据公式
h=12gt2=40cm
解得
t≈0.28s
故选C。
5.D
【解析】解：A.若初始时剪断细线，F保持不变，小球受F与重力作用，小球不会做平抛运动，故A错误；
BCD.对小球受力分析，结合题意可得下图：
保持F水平，由前面分析，结合几何知识可知：FTcsθ=G，F=Gtanθ
逐渐缓慢增大θ角，则csθ逐渐减小，tanθ逐渐增大，则FT、F都逐渐增大
小球受重力G、外力F和细线拉力FT作用，保持小球位置及θ角不变，缓慢减小α角时，细线拉力FT逐渐减小，α=90°时细线拉力FT最小
故BC错误，D正确；
故选：D。
6.C
【解析】A.根据位移时间关系 x=12at2 ，可知甲图斜率为
k=12a=1m/s2
解得
a=2m/s2
根据甲图可求出物体的加速度大小为 2 m/s2 ，故A错误；
B.根据速度位移公式 v2-v02=2ax 可得
v2=2ax+v02
可知乙图的斜率为
k=2a=10m/s2
解得
a=5m/s2
根据乙图可求出物体的加速度大小为 5 m/s2 ，故B错误；
C.根据位移公式 x=v0t+12at2 ，整理得
xt=v0+12at
可知丙图的斜率为
k=12a=-2m/s2
解得
a=-4m/s2
根据丙图可求出物体的加速度大小为 4 m/s2 ，故C正确；
D.图丁的面积为速度变化量，则有
Δv=12×2×3m/s=3m/s
根据丁图可求出物体在前 2 s 内的速度变化量大小为 3m/s ，故D错误。
故选C。
7.CD
【解析】解：A、谷粒在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，谷粒在OA间与AB间运动的时间相等，根据x=v0t分析可知，谷粒在OA间水平方向的位移大小等于AB间水平方向的位移大小，故A错误；
B、设谷粒在OA间运动时间为t，则谷粒在A点的速度大小为vA= v02+(gt)2，在B点时的速度大小为vB= v02+(g⋅2t)2= v02+4g2t2，则vBμ1，所以撤去水平推力后，物块和铁箱保持相对静止一起向右匀减速运动，铁箱和竖直挡板碰撞后，物块继续向右运动，加速度大小为
a=μ2mgm=μ2g=0.50×10m/s2=5m/s2
铁箱的加速度大小为
a'=μ1(M+m)g+μ2mgM
代入数据解得a'=3m/s2
因为a>a'，所以是物块先减速为零，物块的减速距离为
x1=v22a=422×5m=1.6m
物块的减速时间为
t=va=45s=0.8s
此时铁箱的速度大小为
v'=v-a't=4m/s-3×0.8m/s=1.6m/s
铁箱减速的距离为
x2=v+v'2t=4+1.62×0.8m=2.24m
以后铁箱继续减速，因为μ2>μ1，所以物块和铁箱不发生相对运动，所以要是物块与铁箱侧壁不发生碰撞，铁箱的长度至少应该为
L=x1+x2=1.6m+2.24m=3.84m
答：(1)物块受到铁箱壁的弹力FN大小为20N；
(2)水平恒定推力F的大小为176N；
(3)铁箱的长度L至少为3.84m，物块不会与铁箱侧壁发生碰撞。