浙江省湖州市2023_2024学年高一物理上学期1月期末考试试题含解析

这是一份浙江省湖州市2023_2024学年高一物理上学期1月期末考试试题含解析，共19页。
1.本卷由单项选择题、实验题和计算题三部分构成，共24小题，满分100分，考试时间90分钟；
2.试题选择题部分需用2B铅笔填涂在答题纸上，其它题的解答请用黑色字迹的钢笔或签字笔做在答题纸相应的答题区域中，答在试题卷上无效；
3.本卷无特殊说明，重力加速度g取10m/s²。
一、单项选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 下列物理量中，属于矢量的是（ ）
A. 路程B. 时间C. 速度D. 质量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】路程、时间和质量都是只有大小无方向的物理量，是标量；而速度既有大小又有方向，是矢量。
故选C。
2. 下列工具测得物理量，不属于国际单位制中的基本物理量的是（ ）
A. 米尺
B. 弹簧测力计
C. 秒表
D. 天平
【答案】B
【解析】
【详解】A．米尺所测物理量以米为单位，而米是国际基本单位，其符号为m，故A正确，不符合题意；
B．弹簧测力计用来测力的大小，其单位为牛顿，符号为N，而牛顿不属于国际基本单位，是导出单位，根据牛顿第二定律
其量纲相乘可得
其中，千克、米、秒都属于国际基本单位，故B错误，符合题意；
C．秒表所测时间的单位为秒，其符号为s，属于国际基本单位，故C正确，不符合题意；
D．天平用来称物体的质量，其单位是千克，用符号kg表示，属于国际基本单位，故D正确，不符合题意。
故选B。
3. 在物理学中，突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化模型，是常用的一种科学研究方法。下列属于理想化模型的是（ ）
A. 质点B. 瞬时速度C. 重心D. 合力与分力
【答案】A
【解析】
【详解】质点属于理想化模型；瞬时速度体现极限思想；重心和合力与分力是等效思想。
故选A。
4. 关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律是伽利略在“理想实验”的基础上总结出来的
B. 牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因
C. 牛顿第一定律揭示了物体的运动需要力来维持
D. 牛顿第一定律提出只有静止或做匀速直线运动的物体才有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A．牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；
B．牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，选项B正确；
C．牛顿第一定律揭示了物体的运动不需要力来维持，选项C错误；
D．牛顿第一定律提出物体在任何情况下都有惯性，不只是在静止或做匀速直线运动时才有惯性，选项D错误。
故选B。
5. 2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船发射成功，顺利进入预定轨道。如图所示是飞船发射升空时的场景，关于此次发射过程，以下说法正确的是（ ）
A. 11时14分表示飞船发射所需的时间间隔
B. 研究飞船在整个发射过程中的轨迹时，可以把飞船看成质点
C. 发射过程中飞船相对于发射塔是静止的
D. 只需要建立二维坐标系就能定位飞船在发射过程中的位置
【答案】B
【解析】
【详解】A．11时14分表示飞船发射的时刻，故A错误；
B．研究飞船在整个发射过程中的轨迹时，可以把飞船看成质点，故B正确；
C．发射过程中飞船相对于发射塔是运动的，故C错误；
D．要建立三维坐标系才能定位飞船在发射过程中的位置，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，在竖直倒置的封闭玻璃管内注满清水，水中有一个红蜡块。玻璃管以速度v向右匀速移动，与此同时红蜡块沿玻璃管以速度2v匀速上浮，用虚线表示红蜡块相对地面移动的轨迹，可能是下面四幅图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，合力为零，蜡块做匀速直线运动，由于竖直方向的速度大于水平方向的速度，相同时间内，竖直方向的位移大小大于水平方向的位移大小。
故选A。
7. 深秋校园落叶多，扫地机器人来帮忙。工人驾驶扫地机器人在400m跑道上进行打扫，设其从跑道起点开始，经过5min正好运动一圈回到起点。关于此次打扫，机器人的（ ）
A. 位移大小为400mB. 平均速度大小约为1.3m/s
C. 平均速度为0D. 瞬时速度不变
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．工人经过5min正好运动一圈回到起点，则位移为零，根据平均速度公式可知
故AB错误，C正确；
D．瞬时速度是矢量，所以400m的跑道上有直有曲，在弯道上瞬时速度的方向一直在变化，所以瞬时速度一定会变，故D错误。
故选C。
8. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动。如图所示，虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。虚线中头部的速度方向与入水时速度v的方向相同的位置是（ ）
A. a点B. b点C. c点D. d点
【答案】C
【解析】
【详解】速度方向沿轨迹的切线方向，则a点的速度水平向左，b、d两点的速度方向竖直向上，c点的速度方向竖直向下，与入水的速度方向相同。
故选C。
9. 如图所示，汽车在做直线运动过程中，原来的速度为v₁，经过一小段时间后，速度变为v₂，在图中以v₁的箭头端为起点，以v₂的箭头端为终点作出新的有向线段，以此表示速度变化量△v，以下说法正确的是（ ）
A. 图中汽车做加速直线运动
B. 图中汽车加速度a与v₁方向相同
C. 图中汽车加速度a与△v方向相同
D. 若汽车做匀变速直线运动，则车的加速度a与△v成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A．图中速度在减小，汽车做减速直线运动，故A错误；
BC．根据加速度定义式
可知图中汽车加速度a与△v方向相同，图中汽车加速度a与v₁方向相反，故B错误，C正确；
D．若汽车做匀变速直线运动，则车的加速度恒定不变，与△v无关，故D错误。
故选C。
10. 在杭州亚运会乒乓球女单比赛中，孙颖莎力克日本选手勇夺金牌。如图所示，比赛中她用球拍将乒乓球击出，下列说法正确的是（ ）
A. 球拍在击球时，球受到的弹力是球发生形变而产生的
B. 球拍在击球时，球拍对球的作用力与球对球拍的作用力大小相等
C. 球拍在击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对平衡力
D. 球被击出后，受到重力、空气阻力和球拍给它的推力
【答案】B
【解析】
【详解】A．球受到的弹力是球拍发生形变而产生的，故A错误；
B．根据牛顿第三定律，球对球拍的作用力大小等于球拍对球的作用力大小，故B正确；
C．球对球拍的弹力和球拍对球的弹力是一对相互作用力，故C错误；
D．球在空中飞行时，受到重力、空气阻力的作用，由于球已和球拍分离，所以球不受拍给它的推力，故D错误。
故选B。
11. 龟兔赛跑中，兔子和乌龟运动的图像如图所示，根据该图像下列说法正确的是（ ）
A. 兔子运动轨迹是一条折线
B. 时刻，兔子的加速度大于乌龟的加速度
C. 时刻，乌龟正好追上兔子
D. 时刻，乌龟和兔子的速度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像只能表述物体做直线运动，所以兔子的运动轨迹是一条直线，故A错误；
B．根据图像的斜率表示速度，可知时刻，兔子的速度大于乌龟的速度，但两者的加速度均为0，故B错误；
C．由图像可知，时刻，乌龟与兔子刚好处于同一位置，乌龟正好追上兔子，故C正确；
D．根据图像的斜率表示速度，可知时刻，兔子的速度大于乌龟的速度，故D错误。
故选C。
12. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右运动。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的摩擦力大小为（ ）
A. μmgB. μFsinθC. μFcsθD. μ（mg-Fsinθ）
【答案】D
【解析】
【详解】根据共点力平衡条件，在竖直方向
根据牛顿第三定律，雪橇对地面的压力等于地面对雪橇的支持力
则雪橇受到的滑动摩擦力为
故选D。
13. 如图所示为一款家用免打孔单杠，安装非常方便，无需打孔，只要通过调节单杠两端的卡槽，增加卡槽与墙面的弹力就可以将单杠牢牢地固定在两竖直墙面之间，孩子可以在单杠上进行训练，以下说法正确的是（ ）
A. 只增大墙面的粗糙程度，墙面对单杠的摩擦力增大
B. 只增大卡槽与墙面的弹力时，墙面对单杠的摩擦力增大
C. 当孩子挂在单杠静止时，墙面对单杠的摩擦力沿墙面向上
D. 当孩子挂在单杠上，单杠没有沿墙面下滑，是因为墙面对单杠摩擦力大于单杠和孩子的总重力
【答案】C
【解析】
【详解】A．由平衡可知，墙面对单杠的摩擦力等于人和单杠的重力，则只增大墙面的粗糙程度，墙面对单杠的摩擦力不变，选项A错误；
B．只增大卡槽与墙面的弹力时，墙面对单杠的最大摩擦力增大，但是墙面对单杠的摩擦力等于人和单杠的重力不变，选项B错误；
C．当孩子挂在单杠静止时，墙面对单杠的摩擦力与人和单杠的重力等大反向，则墙面对单杠的摩擦力沿墙面向上，选项C正确；
D．当孩子挂在单杠上，单杠没有沿墙面下滑，是因为墙面对单杠的最大静摩擦力大于单杠和孩子的总重力，而墙面对单杠的静摩擦力等于单杠和孩子的总重力，选项D错误。
故选C。
14. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，若该摩托车恰能安全越过壕沟，其速度大小为（ ）
A. 10m/sB. 15m/sC. 20m/sD. 30m/s
【答案】C
【解析】
【详解】摩托车做平抛运动，竖直方向
水平方向
解得
v=20m/s
故选C。
15. 如图所示，在杭州亚运会田径项目赛场上，机器狗承担了拾捡和运输器材的任务。某次运输过程中，当机器狗的速度为5m/s时，其检测到前方有一位站立不动的工作人员，为了避免相撞，机器狗立即以大小为的加速度匀减速直至停止，则机器狗开始减速后（ ）
A. 3s末机器狗的速度大小为1m/s
B. 直至停止所需时间为2.5s
C. 3s内的位移大小为6m
D. 3s内平均速度大小为2.5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】AB．机器狗停止运动的时间为
可知末机器狗停止运动，3s末机器狗的速度大小为零，故A错误，B正确；
C．3s内的位移大小为
故C错误；
D．3s内平均速度大小为
故D错误。
故选B。
16. 粗糙程度均匀的水平面上一物体在水平外力作用下由静止开始运动，水平外力F随时间t变化的规律如图所示，在这段时间内该物体的速度v随时间t变化的规律可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物体在水平外力作用下由静止开始运动，根据牛顿第二定律有
可知随着水平外力的减小，物体的加速度先减小后反向增大，物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，根据图象的斜率表示加速度，在这段时间内该物体的速度v随时间t变化的规律可能是图C。
故选C。
17. 如图甲所示是一种墙面挂钩，相邻挂钩间的距离图乙的挂包宽度在挂包质量一定、肩带足够长、挂包与挂钩间的摩擦可忽略不计的条件下，为了使悬挂时肩带一端受到挂包的拉力最小，则可将挂包肩带跨挂在（ ）
A. 一个钩子上B. 两个钩子上
C. 三个钩子上D. 四个钩子上
【答案】C
【解析】
【详解】当合力一定，两个分力同向时分力最小；为了使悬挂时肩带一端受到挂包的拉力最小，则只需当两侧肩带保持竖直时每条肩带受拉力最小，因挂包宽度为30cm，等于三个挂钩之间的距离，则此时可将挂包肩带跨挂在三个钩子上。
故选C。
18. 某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”来测定电梯的加速度，其结构如图所示，轻弹簧和刻度尺上端都固定在木箱的顶部。弹簧自然伸长时，指针指在1cm处，当下端挂一个质量为0.1kg的小球，小球静止时指针指在3cm处。现在将该测量仪安装在一运行的电梯中使用，规定竖直向下为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 若电梯向上加速运动，指针所指刻度小于3cm
B. 指针指在4cm时，电梯处于失重状态
C. 指针指在2cm时，电梯的加速度为5m/s²
D. 电梯加速度越大，指针对应的刻度越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．若电梯向上加速运动，重物超重，则指针所指刻度大于3cm，选项A错误；
B．指针指在4cm时，弹力大于重力，加速度向上，则电梯处于超重状态，选项B错误；
C．指针指3cm时重物平衡，则
指针指在2cm时
电梯的加速度为
a=5m/s²
选项C正确；
D．电梯向上的加速度越大，指针对应的刻度越大；电梯向下的加速度越大，指针对应的刻度越小，选项D错误。
故选C。
二、实验题（本题共3小题，每空2分，共18分）
19. 如图是“探究平抛物体运动的特点”的实验装置，通过描点画出做平抛运动的小球的运动轨迹。关于该实验，以下说法合理的是（ ）
A. 斜槽必须光滑
B. 斜槽轨道的末端保持水平
C. 每次小球释放初始位置可以任意选择
D. 为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接
【答案】B
【解析】
【详解】A．斜槽不一定必须光滑，只要小球到达底端时速度相等即可，选项A错误；
B．斜槽轨道的末端保持水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；
C．为保证小球到达底端时速度相等，每次小球必须从同一位置由静止释放，选项C错误；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑曲线连接，选项D错误。
故选B。
20. 某实验小组在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，实验装置如图甲所示。
（1）以下器材中本实验需要的是___________。
A．8V的直流电源B．天平C．弹簧秤D．秒表
（2）以下操作正确的是___________。
A．调节定滑轮高度，使细线与导轨表面平行
B．本实验在补偿阻力时，需要在细线末端挂上槽码
C．实验开始时需先释放小车，再接通电源
D．实验中要求槽码的质量m远小于小车及其钩码的总质量M
（3）打点计时器所用电源频率为50Hz，某次实验中得到一条纸带如图乙，纸带中计数点“2”离计数点“0”的距离为___________cm，可计算得出小车的加速度大小为___________1m/s²（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. B ②. AD##DA ③. 4.37##4.38##4.39##4.40##4.41##4.42##4.43##4.44 ④. 0.37##0.38##0.39##0.40##0.41##0.42##0.43##0.44
【解析】
【详解】（1）[1]以下器材中本实验需要用天平测量滑块的质量；不需要8V的直流电源、弹簧秤以及秒表，故选B；
（2）[2]A．调节定滑轮高度，使细线与导轨表面平行，选项A正确；
B．本实验在补偿阻力时，不要在细线末端挂上槽码，只需要用小车拖着纸带在木板上做匀速运动即可，选项B错误；
C．实验开始时需先接通电源，再释放小车，选项C错误；
D．实验中为了使得槽码的重力等于小车及其钩码的牵引力，则要求槽码的质量m远小于小车及其钩码的总质量M，选项D正确。
故选AD。
（3）[3]纸带中计数点“2”离计数点“0”的距离为4.40cm；
[4]可计算得出小车的加速度大小为
21. 小艺同学用如图甲所示的装置完成“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
（1）关于本实验操作，下列说法正确的是___________。
A．悬吊钩码时，需要等钩码静止时再读数
B．在安装刻度尺时，必须让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐
C．在弹簧下端挂钩码时，不能超过弹簧的弹性限度
（2）小艺同学以弹簧长度为横轴，钩码的质量为纵轴，根据实验数据进行描点，所描的点如图乙所示，请在图中进行拟合______。
（3）根据该图像得出弹簧的原长为___________cm，弹簧的劲度系数______（计算结果保留两位有效数字）。（g取
【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 7.8##7.9##8.0##8.1##8.2 ④. 15##16##17##18
【解析】
【详解】（1）[1]A．悬吊钩码时，需要等钩码静止时再读数，选项A正确；
B．在安装刻度尺时，不一定要让刻度尺零刻度线与弹簧上端对齐，选项B错误；
C．在弹簧下端挂钩码时，不能超过弹簧的弹性限度，选项C正确；
（2）[2]将偏离过大的点舍掉，做出图像如图
（3）[3][4]根据
可知该图像得出弹簧的原长为8.0cm，弹簧的劲度系数
三、计算题（本题共3小题，共28分）
22. 如图所示，轻绳A、B和轻质弹簧C的结点为O，物体甲通过轻绳B悬挂，弹簧C另一端与放在水平面的物体乙相连。当物体甲、乙都处于静止状态时，弹簧水平且伸长量轻绳A与竖直方向的夹角（弹簧劲度系数求：
（1）弹簧C的弹力大小Fc；
（2）物体乙受到的摩擦力大小f；
（3）轻绳A的拉力大小
【答案】（1）12N；（2）12N；（13）20N
【解析】
【详解】（1）根据胡克定律可知
Fc=k∆x
解得
Fc=12N
（2）对乙受力分析可知，摩擦力等于弹力，即
f=12N
（3）对O点受力分析可知
解得
FA=20N
23. 要让鸡蛋从高处落到地面不摔破，撞击地面的速度不能超过。某同学设计了如图所示的实验装置“拯救下落的鸡蛋”：在一个硬质塑料罐中装满盐水，使鸡蛋悬浮在水中。现将此装置在距地面某高处自由下落，装置落到地面速度立即为零且保持竖直无反弹，此后鸡蛋继续向下做匀减速运动，加速度大小，装置底部性质与地面相同。不计空气阻力，
（1）如果没有此装置，让鸡蛋从静止下落到地面而不摔破，求鸡蛋底部离地面的最大高度；
（2）该装置从其底部距地面高度的位置自由下落，下落过程中鸡蛋底部距离罐底，求装置落地瞬间，鸡蛋的速度大小v₁；
（3）在（2）问的条件下，你认为鸡蛋会摔破吗？并通过计算说明理由。
【答案】（1）0.072m；（2）6m/s；（3）不会摔破
【解析】
【详解】（1）根据速度位移公式
解得
（2）自由下降过程中：
解得
（3）减速过程中：
解得
故鸡蛋不会摔破。
24. 如图所示，有一水平传送带AB顺时针匀速转动，其右端连接一段光滑水平面BC。一质量的木板紧挨着BC右端放置在水平地面上，其上表面与BC等高。现将质量的物块（可视为质点）从A处静止释放，经传送带运送至B处，后通过水平面BC滑上木板。已知AB长度，木板长度，物块与传送带间、物块与木板间的动摩擦因数均为，木板与地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若传送带速度，求物块在传送带上运动的时间；
（2）若物块要以最短的时间滑到水平面上，求传送带速度范围；
（3）若传送带速度可以调节，求物块滑上木板后，在木板上滑过的距离x与的关系。
【答案】（1）2s；（2）；（3）时，，当时，
【解析】
【详解】（1）物块在传送带上加速阶段有
物块在传送带上做加速运动的时间为
物块在传送带上做加速运动的位移为
匀速阶段的位移为
匀速阶段的时间为
物块在传送带上运动的时间为
（2）物块要以最短的时间滑到水平面上，则物块在传送带上一直做匀加速运动，则
解得
传送带速度范围为
（3）物块块滑上木板，物块加速度
木板加速度
设物块正好能滑到木板右侧其刚滑上木板的初速度为，物块与木板达到共速时
可得
物块的位移
木板的位移
物块滑上木板后，恰好不离开木板时有
解得
故当时，则
当时，则