湖南省常德市优质高中学校联盟2024-2025学年高一上学期期末质量检测物理试卷（解析版）

这是一份湖南省常德市优质高中学校联盟2024-2025学年高一上学期期末质量检测物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了1s内通过的位移等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在力学范围内，下列物理量是矢量且该物理量的单位属于国际单位制基本单位的是（ ）
A. 位移，mB. 质量，kgC. 速度，m/sD. 力，N
【答案】A
【解析】力学范围内，规定长度、质量、时间为三个基本物理量，在国际单位制中对应的基本单位是米、千克、秒；选项中“位移、速度和力”是矢量，“质量”是标量。
故A正确。
2. 2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。10月30日上午，神舟十九号载人飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，神舟十九号3名航天员顺利进驻中国空间站。下列说法正确的是（ ）
A. “2024年10月30日4时27分”是时间间隔
B. 交会对接成功后，以中国空间站为参考系，神舟十九号飞船是静止的
C. 在研究长征F遥十九运载火箭在空中飞行姿态时，可以把火箭看做质点
D. 中国空间站在轨道上绕地球飞行时，站内的宇航员处于超重的状态
【答案】B
【解析】A．“2024年10月30日4时27分”是时刻，故A错误；
B．交会对接成功后，以中国空间站为参考系，神舟十九号飞船是静止的，故B正确；
C．在研究长征F遥十九运载火箭在空中飞行姿态时，需要考虑火箭的长度，不能将火箭看做质点，故C错误；
D．中国空间站在轨道上绕地球飞行时，宇航员“漂浮”在空中处于失重的状态，故D错误。
故选B。
3. 将一质量为、可以视为质点的物块从离地的高处静止释放，不计空气阻力，已知重力加速度。下列有关物块的说法正确的是（ ）
A 静止释放后经时间落地
B. 落地前瞬间的速度
C. 在空中飞行的平均速度
D. 落地前0.1s内通过的位移
【答案】A
【解析】A．物块静止释放后在空中做自由落体运动，根据
解得
故A正确；
B．物块落地前瞬间的速度
故B错误；
C．物块在空中飞行的平均速度
故C错误；
D．物块在落地前0.1s内通过的位移
故D错误。
故选A。
4. 在学校足球队训练时，某队员将足球踢出，足球的空中飞行轨迹如图中虚线ab所示，足球所受空气阻力始终与足球运动方向相反，不考虑足球的旋转，则足球所受合力F的示意图（虚线cd表示竖直方向）可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】足球在空中飞行时，受到竖直向下的重力和与速度方向相反的阻力作用，这两个力的合力介于竖直方向与轨迹切线之间。
故选D。
5. 某轨道由倾斜轨道AB和水平轨道BC组成，在B处平滑连接，如图所示。一可视为质点的物体从倾斜轨道的某处静止释放，经过位置B进入水平轨道，最后在水平轨道上静止。倾斜轨道的倾角，水平轨道足够长，物体与两轨道之间的动摩擦因数相等且，物体经过位置B前后速度大小不变。已知，。则物体在轨道AB和BC上运动的（ ）
A. 加速度大小之比
B. 时间之比为
C. 位移大小之比为
D. 平均速度大小之比
【答案】C
【解析】A．根据牛顿第二定律，物体在轨道AB段有
解得
BC段有
解得
物体在轨道AB和BC上运动的加速度之比
故A错误；
B．设经过位置B时物体的速度大小为v，则
整理得
故B错误；
C．物体在AB和BC段通过位移分别为，
则
故C正确；
D．平均速度
综合所以分析可知平均速度之比
故D错误。
故选C。
6. 质量分别为m和2m的甲、乙两个小球用轻质细绳悬挂起来，静止时如图所示。现对甲球施加水平向左的拉力，对乙球施加水平向右的拉力，且，甲、乙两球再次静止。图中虚线表示竖直方向，整个过程中细绳没有断裂，下列表示甲、乙两球再次静止的图可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】将甲、乙两球当做一个整体，整体在竖直方向受到重力G和甲球上方细绳的拉力F作用，水平方向受到和作用，甲球上方细绳竖直，乙球在拉力作用下向右偏离，甲、乙之间的细绳偏离竖直方向，A选项符合题意。
故选A。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 将甲、乙两个物体在安全的空间环境下同时从距地面高为处的同一位置抛出，抛出时的初速度大小均为，其中甲物体竖直向下抛出，乙物体水平抛出，不考虑空气阻力和物体的大小，已知重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两个物体同时落地
B 甲、乙两个物体落地前瞬间速度大小相等
C. 甲物体落地时，甲、乙之间的距离为10m
D. 甲物体落地时，甲、乙之间的距离为
【答案】BD
【解析】A．甲物体在空中飞行时做匀加速直线运动，
代入题中数据，解得
乙物体在空中飞行时做平抛运动，
解得
所以甲、乙两个物体在空中飞行时间不相等。故A错误；
B．甲物体落地前瞬间的速度
乙物体落地前瞬间的竖直速度
实际速度
故B正确；
CD．甲物体落地时，乙物体下落的高度
通过的水平位移
甲乙之间的距离
故C错误，D正确。
故选BD。
8. 将质量为m小球放在固定斜面上，用挡板挡住，如图所示。挡板可以绕与斜面连接点O旋转，不考虑小球与接触面之间的摩擦，已知斜面倾角，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 挡板竖直放置时，挡板对小球的压力大小为mg
B. 挡板从竖直位置开始绕O点逆时针缓慢转动直至水平，斜面对小球的支持力逐渐变大
C. 挡板与斜面垂直时，挡板对小球的作用力最小，且
D. 挡板从竖直位置开始绕O点逆时针缓慢转动直至水平，挡板对小球的作用力逐渐变大
【答案】AC
【解析】A．挡板竖直放置时，小球受力如图所示
根据力的平衡，求得挡板对小球的压力
故A正确；
BCD．由图可知，在挡板绕O点从竖直位置缓慢逆时针转动直至水平的过程中，斜面对小球的支持力逐渐变小，挡板对小球的作用力先变小再变大，当挡板与斜面垂直时，挡板对小球的压力最小，且
故BD错误，C正确。
故选AC。
9. 一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的a-t图像如图所示，和T已知。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，物体的速度大小为
B. 在时刻，物体离出发点最远，且
C. 在时刻，物体的速度
D. 在和T~2T时间内，物体所受合外力大小相等，且方向相反
【答案】ACD
【解析】A．物体在时间内的速度一时间图像如图所示
由图可知物体在时刻的速度大小与在时刻的速度大小相等，都是
故A正确；
BC．在时刻，物体的速度，此时物体离出发点最远，且位移大小为
故B错误，C正确；
D．图像斜率表示加速度，可知在和时间内加速度方向相反，根据牛顿第二定律，物体所受合外力大小相等，且方向相反。
故D正确。
故选 ACD。
10. 质量为、长度长木板甲静止在光滑水平面上，一质量为的可视为质点的小物块乙放在长木板甲的左端，如图所示。水平向右的拉力F，第一次作用在长木板甲右端，大小为6N，甲和乙刚要发生相对滑动；第二次作用在小物块乙的右侧，大小为7N。已知甲和乙之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。拉力F第一次和第二次作用前，甲和乙如图示静止在水平面上。下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F第一次作用时，甲和乙的加速度大小为
B. 甲和乙之间的滑动摩擦因数
C. 拉力F第二次作用时，经时间后乙从甲的右端滑出
D. 拉力F第二次作用时，乙从甲的右端滑出时相对于甲的速度
【答案】BC
【解析】A．水平拉力F第一次作用时，甲和乙刚要发生相对运动，对于甲和乙构成的整体，根据牛顿第二定律有
故A错误；
B．水平拉力F第一次作用时，对于物块乙有
解得
故B正确；
C．水平拉力F第二次作用时，根据牛顿第二定律，对甲有
对乙有
经时间t，乙物块到达甲的右端，有
解得
故C正确；
D．当乙滑动到甲的右端时，乙的速度为
甲的速度为
乙相对于甲的速度大小为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 同学们用一把刻度尺估测反应时间，如图所示。甲同学用两个手指捏住刻度尺的上端，乙同学用一只手在刻度尺下端“0刻度线”处做捏尺准备，但手不触碰刻度尺。甲同学静止释放直尺，乙同学立即捏住直尺。不计空气阻力，已知当地重力加速度大小g=10m/s2。
（1）乙同学先后做了两次测试，第一次和第二次捏住刻度尺的刻度线分别为“32cm”和“20cm”，乙同学的反应时间分别记为∆t1和∆t2，则∆t1______∆t2（填“>”、“=”或“ 0.2 （2）80 （3）不相等
【解析】
【小问1解析】
根据自由落体运动的规律
可得
由此可知，刻度尺下落的高度越大，反应时间越长，所以
代入数据可得第二次的反应时间
【小问2解析】
人的反应时间越长，刻度尺下落的高度越大，当反应时间时，刻度尺下落的高度，即刻度尺的长度不能少于80cm。
【小问3解析】
由可知相邻两个时间刻度线之间对应的长度距离是不相等的。
12. 用如图甲所示实验装置探究“加速度与物体所受合外力的关系”，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
（1）为使小车运动时受到的拉力在数值上近似等于砝码盘及盘内砝码的总重力，实验过程中，要求砝码和砝码盘的质量______（填“等于”、“远大于”或“远小于”）小车的质量。
（2）在平衡小车与桌面之间的摩擦过程中，把木板右端垫高，小车放在木板上，不挂砝码盘，开启打点计时器，轻推一下小车，小车牵引纸带向前运动，打出如图乙所示的一条纸带，纸带中的“1、2、3、4”是按打点先后顺序取的四个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出。根据图乙可以判断小车做______（填“匀加速”、“匀速”或“匀减速”）运动，小车加速度的大小a=______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
（3）某实验小组在实验过程中，没有进行平衡摩擦的操作，将木板水平放置在水平桌面上，牵引小车的细绳与木板平行，取砝码盘和砝码的总重力为F，根据测得的数据作出小车的加速度a随F变化的图线，如图丙所示。由图中数据可知小车的质量m=______kg。
【答案】（1）远小于 （2）匀加速 0.16 （3）0.5
【解析】
【小问1解析】
用砝码盘及盘内砝码受到的总重力表示细绳对小车的拉力，要求砝码及盘内砝码的质量远小于小车的质量。
【小问2解析】
由纸带上的数据可知
纸带做加速运动，且，
可知纸带做匀加速直线运动，根据可以求得加速度
【小问3解析】
在质量一定的情况下，加速度a与砝码盘及盘内砝码总重力F做线性变化，图线的斜率
所以
13. 一辆小汽车在城市道路以v0=15m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现正前方x=30m处的斑马线上有行人横过马路，于是刹车礼让行人，汽车恰好在斑马线前停下。若驾驶员的反应时间为t0=0.5s，汽车运动的v-t图像如图所示，驾驶员发现行人时作为记时起点。求：
（1）汽车的加速度大小a；
（2）从驾驶员发现行人到汽车静止过程的时间t。
【答案】（1）5m/s2 （2）3.5s
【解析】
【小问1解析】
汽车在t0=0.5s内通过的位移
汽车减速运动过程中通过的位移
根据匀变速直线运动规律有
代入数据解得
【小问2解析】
汽车做匀减速运动过程的平均速度
汽车减速阶段运动的时间
从驾驶员发现行人到车停止运动的时间
14. 如图所示为儿童迫击炮，在一次游戏活动中，某儿童用迫击炮轰击和炮在同一水平线上的目标。第一次发射时，炮筒与水平面之间的仰角为时，着弹点比目标近了一段距离；当第二次发射时，炮筒与水平面之间的仰角为时，着弹点比目标远了一段距离。已知炮弹每次离开炮口时的速度大小相等，重力加速度为g（g取），不计空气阻力，忽略炮口与目标之间的高度差。求：
（1）目标与迫击炮之间的距离d；
（2）炮弹离开炮口时的速度大小。
【答案】（1）60cm （2）3m/s
【解析】
【小问1解析】
设目标与迫击炮之间的距离为d，炮弹离开炮口时的速度大小为，炮筒与水平面之间的仰角为，炮弹的水平速度为
炮弹的竖直速度为
炮弹在空中飞行的时间
炮弹飞行的水平位移
联立可得
同理可得，当炮筒与水平面之间的仰角为时，炮弹飞行的水平位移
联立可得：
解得
【小问2解析】
由以上分析可得
解得
15. 倾角足够长的光滑斜面固定在水平地面上，一挡板垂直固定在斜面上，一轻质弹簧下端固定在挡板上、上端与质量为的物块A相连，弹簧中心轴线与斜面平行；质量为的物块B紧挨着物块A放置在斜面上，A与B之间不粘连，A和B静止在弹簧上，此时弹簧的压缩量。现对物块B施加平行斜面向上的拉力F，使A和B一起沿着斜面向上做匀加速直线运动直至物块A和B分离，加速度大小为。已知重力加速度，，。求：
（1）轻质弹簧的劲度系数k；
（2）物块A和B从开始运动到刚要分离时运动的时间t；
（3）物块A和B从开始运动到刚要分离过程中拉力F的范围。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
物块A和B静止在弹簧上，根据共点力平衡有
解得
代入数据解得
【小问2解析】
物块A和B刚要分离时，A和B接触相互之间不挤压，设此时弹簧的压缩量为，对物块A，根据牛顿第二定律有
解得
联立解得
物块A和B从开始运动到刚要分离的过程中，做匀加速直线运动通过的位移
因为
联立解得
【小问3解析】
对物块A和B构成的整体，设弹簧的压缩量为，根据牛顿第二定律有
在物块A和B沿斜面向上运动的过程中，弹簧的压缩量为逐渐减小，沿斜面向上的拉力F逐渐增大，即刚开始运动拉力F最小，A和B刚要分离时拉力F最大，则有，
物块A和B从开始运动到刚要分离过程中拉力F的范围