2022-2023学年安徽省黄山市高一上学期期末质量检测物理试题（解析版）

2022—2023学年度第一学期期末质量检测

高一物理试题

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。）

1. 某景区索道下起温泉景区观瀑楼、上至玉屏景区蒲团松，连接温泉、玉屏两大景区，索道全长2600米，高差871米，运行速度为0-6米/秒，单程运行时间为8-16分钟，最大单向运量2400人/小时。索道配备8人座车厢82个，乘坐舒适且便于观景。索道周围汇集了莲花峰、迎客松、玉屏峰、慈光阁、人字瀑、观瀑楼等著名景点。则下列关于索道运行说法正确的是（　　）

A. 2600米是指位移的大小 B. 6m/s是平均速度

C. 6m/s是最大速度 D. 8-16min是指时刻

【答案】C

【解析】

【详解】A．2600米指的是索道的路程，不指位移，故A错误；

BC．6m/s指的是缆车运行时的最大瞬时速度，不是平均速度，故B错误，C正确；

D．8-16min指的是缆车运动的时间，不是时刻，故D错误。

故选C。

2. 神舟号航天员叶光富在空间站中可以进行正常锻炼的健身项目是（　　）

A. 拉弹簧拉力器 B. 俯卧撑 C. 引体向上 D. 仰卧起坐

【答案】A

【解析】

【详解】空间站中，所有物体皆处于完全失重状态，所有与重力有关的现象消失。

A．弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关，故A正确；
B．利用俯卧撑锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重力可用。故B错误；
C．利用引体向上锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重力可用。故C错误；
D．利用仰卧起坐锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降。在完全失重状态下已没有重力可用。故D错误。
故选A。

3. 下列说法正确的是（　　）

A. 物体做直线运动，位移大小等于路程

B. 引入“质点”，从科学方法上来说是属于建立理想物理模型的方法

C. 加速度方向与规定正方向相反，物体速度一定减小

D. 加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大

【答案】B

【解析】

【详解】A．只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程，故A错误；

B．引入“质点”，从科学方法上来说是属于建立理想物理模型的方法，故B正确；

C．加速度方向与规定正方向相反，但与速度方向相同时，物体的速度也是增加的，故C错误；

D．加速度很大时，运动物体的速度一定变化很快，但不一定很快变大，故D错误。

故选B。

4. 如图所示，A，B两木块放在粗糙水平面上，它们之间用不可伸长的轻绳相连，两次连接情况中轻绳倾斜方向不同，已知两木块与水平面间的动摩擦因数均为，先后用水平拉力和拉着B使他们一起水平向右匀速，则匀速运动过程中（　　）

A.  B.  C.  D. 无法确定

【答案】C

【解析】

【详解】将A、B作一个整体，由于匀速运动，受力平衡，则

故选C。

5. 一质点做匀加速直线运动时，速度变化时发生位移x1，紧接着速度变化同样的时发生位移x2，则该质点的加速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

详解】匀变速直线运动中，速度变化量相等时，运动时间相等，则可得

根据逐差相等的推论可得

联立可得

故ABC错误，D正确。

故选D。

6. 一辆汽车在平直的公路上刹车，做匀减速直线运动。在第二秒内的位移为8m，第三秒内的位移为1m，则这辆汽车的加速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】若将运动倒过来看成从静止开始的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内，位移之比为1:3:5……，从题中数据可知，汽车一定不是在第三秒末停止运动，设第二秒末的速度为 ，加速度大小为a，根据运动学公式可知

整理得

，

故选D。

7. 如图所示，用轻绳系住一质量2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线与竖直墙壁之间的夹角为，则（　　）

A. 绳子的拉力可能小于墙壁的支持力

B. 墙壁的支持力一定小于两球的重力之和

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．设绳子拉力为F，墙壁支持力为N，两球之间的压力为T，将两个球作为一个整体进行受力分析，如图所示

根据图中几何关系可得绳子的拉力大于墙壁的支持力，故A错误；

B．根据平衡条件可得

由于大小不确定，所以墙壁的支持力不一定小于两球的重力，故B错误；

CD．对小球进行受力分析，如图所示，

根据平衡条件可得

由于

所以

即

故C正确，D错误

故选C。

二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得6分，选不全的得3分，有选错的得0分。）

8. 如图所示是一辆方程式赛车，车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计，比一般小汽车的质量小得多，而且还安装了功率很大的发动机，可以在4~5s的时间内从静止加速到100km/h，则（　　）

A. 方程式赛车运动很快，不易停下，说明速度大，惯性大

B. 方程式赛车与地面间的摩擦力这对作用力与反作用力的性质一定相同

C. 由牛顿第二定律可知，方程式赛车质量小其加速度一定大

D. 任何情况下，方程式赛车的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致

【答案】BD

【解析】

【详解】A．质量是惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，A错误；

B．方程式赛车与地面间的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，是同一性质的力，B正确；

C．由牛顿第二定律可知，当物体所受合外力不变的情况下，质量小其加速度一定大；而若合外力不确定时，即使质量小，加速度也不一定大，C错误；

D．根据牛顿第二定律可知，物体加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致，D正确。

故选BD。

9. 大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。如图是一种无台阶式扶梯，将扶梯运送顾客上楼的过程近似看作匀速直线运动，在这个过程中（　　）

A. 顾客所受重力的方向一定指向地心

B. 顾客所受弹力是由于扶梯的形变而产生的

C. 顾客随自动扶梯一起做匀速直线运动，所以其受到的摩擦力为滑动摩擦力

D. 顾客所受摩擦力方向沿扶梯向上

【答案】BD

【解析】

【详解】A．重力的方向是竖直向下，故A错误；

B．顾客所受弹力施力物体是扶梯，因此是由于扶梯的形变而产生的，故B正确；

C．顾客随自动扶梯一起做匀速直线运动，二者相对静止，所受摩擦力为静摩擦力，故C错误；

D．对顾客受力分析，顾客所受摩擦力方向沿扶梯向上，故D正确。

故选BD。

10. 从地面上以初速度竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为，且落地前小球已经做匀速运动，重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中正确的是（　　）

A. 时刻小球的加速度为g

B. 能够判断在速度达到之前小球的加速度一直在减小

C. 能够计算小球抛出瞬间的加速度大小

D. 小球上升的最大高度为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．t1时刻到达最高点，该时刻速度为零，则阻力为零，此时只受到重力作用，故此时刻加速度为重力加速度g，选项A正确；

B．速度达到v1之前，图像的切线斜率绝对值逐渐减小，小球的加速度一直在减小，选项B正确；

C．小球抛出瞬间，有

当速度达到v1时，有

解得

C正确；

D．小球上升过程做加速度减小的变减速运动，从图中可以看出，时间内图线与时间轴所围面积小于匀减速直线运动时的面积，则小球上升的最大高度为小于，所以D错误。

故选ABC。

三、实验题（本题共2小题，共14分，第11题每空2分，共8分；第12题每空2分，共6分。）

11. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。

（1）下列关于“替代”的说法正确的是（        ）

A．A、O间的橡皮筋可以用细绳代替

B．B、O与C、O间的细绳可以用橡皮筋代替

C．两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

D．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

（2）关于本实验的操作过程，下列说法正确的是（        ）

A．实验时两细绳OB、OC应适当长一些

B．两细绳OB和OC的夹角应取90°

C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不得有摩擦

D．在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计

（3）如果没有操作失误，图乙中F与F′两个力中，方向一定与AO共线的是______；（填F或F′）

（4）若在图乙中初始时、的夹角大于90°，现保持O点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平向左的过程中，两弹簧秤示数大小变化为（        ）

A.一直增大，一直增大    B.先减小后增大，一直增大

C.一直增大，一直减小    D.一直增大，先减小后增大

【答案】    ①. BC##CB    ②. AD##DA    ③. F′    ④. A

【解析】

【详解】（1）[1]

A．通过两个弹簧秤拉橡筋，使橡皮筋条伸长到O点，记录O点位置和两弹簧秤的示数，以及细绳套的方向，再用一个弹簧秤拉橡皮筋，同样拉到O点，因此A、O间的橡皮筋不仅记录了拉力的方向，同时还记录了拉力的大小，如果换成细绳，无法记录拉力的大小，A错误；

B．B、O与C、O间的细绳套只是用来记录拉力的方向，因此可以用橡皮筋代替，B正确；

C．本试验中，等效替代是指：两个弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧测力计的作用效果相同，使橡皮筋的形变量形同，从而验证合力与分力的关系，C正确；

D．左侧弹簧测力计的作用效果不可以替代右侧弹簧测力计的作用效果，D错误。

故选BC。

（2）[2]

A．实验时两细绳OB、OC应适当长一些，可以更准确的画出两个拉力的方向，减少实验误差，A正确；

B．由于本实验是通过作图求出理论上的合力，而不是通过计算，因此没必要使两细绳OB和OC的夹角取90°，B错误；

C．测量时细绳套与木板平行，弹簧秤外壳与木板之间摩擦对细绳套的拉力没有影响，C错误；

D．为了减少实验误差，在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计，D正确。

故选AD。

（3）[3]由于F′是用一个弹簧秤拉橡皮筋时得到的，因此方向一定在AO的沿长线上。

（4）[4]O点的位置不变，即合力F不变，而F2方向不变，将缓慢转至水平向左的过程中，根据力的平行四边形定则，如图所示

可知一直增大，一直增大。

故选A。

12. 为了探究质量一定时，物体的加速度a与所受合力F的关系，某同学设计了一个实验，所用装置如图甲所示。已知小车的质量为M，小车用细线拴住，通过轻质滑轮与左侧砂桶连接，打点计时器所接的交流电频率。其实验步骤如下：

①将器材按图甲所示安装好；

②调节长木板的倾角，在砂桶内放入适量的砂，沿长木板向下轻推小车，使小车做匀速直线运动；

③取下细线和砂桶，用弹簧测力计测出砂桶（含砂）受到的重力大小F；

④先接通电源，后由静止释放小车，打出一条纸带，由打出的纸带求得小车的加速度大小a；

⑤改变长木板的倾角，重新挂上细线和砂桶，重复②~④步骤，测得多组砂桶（含砂）受到的重力大小F和小车的加速度大小a。

回答下列问题：

（1）下列实验操作或实验要求正确的是______。

A．砂桶（含砂）的质量不必远小于小车的质量

B．图甲中垫块的作用是平衡摩擦力

C．长木板上表面越粗糙，实验误差越大

D．为了减小摩擦，轻推小车让小车匀速运动前，小车后不应装上纸带与打点计时器

（2）实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度大小a=______。（结果保留两位有效数字）

（3）某同学根据测出的多组F和a，作出a-F图像如图丙所示，则图线斜率k的大小仅与______有关（选填“砂桶质量”“小车质量”“砂桶和小车的总质量”）

【答案】    ①. A    ②. 0.88    ③. 小车质量

【解析】

【详解】（1）[1]A．原来小车带着砂桶（含砂）匀速下滑，取下细线和砂桶后，由平衡条件可知，小车受到的合力等于砂桶（含砂）的重力F，故砂桶（含砂）的质量不必远小于小车的质量，A正确；

BC．图甲中垫块的作用是使小车能够在取下细线和砂桶后能加速下滑，该方案不需要平衡摩擦力，长木板上表面的粗糙程度对实验误差没影响，BC错误；

D．轻推小车让小车匀速运动，小车后应装上纸带与打点计时器，此时小车受到的合力为零，当取下细线和砂桶后，小车受到的合力才会等于砂桶（含砂）的重力，D错误。

故选A。

（2）[2]两计数点间时间间隔为0.1s，由该纸带可求得小车的加速度大小为

（3）[3]由牛顿第二定律可得
 

故图线斜率的倒数表示小车质量，即图线斜率k的大小仅与小车质量有关。

四、计算题（本题共3小题，共40分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13. 近年来由于司机驾驶时低头看手机导致的交通事故频繁发生，各地出台相关的法律严格惩罚这种违法行为来减少事故的发生。假如某人驾驶一辆汽车正在平直的公路上以某一速度匀速行驶，突然发现前方60m处有障碍物便立即刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是32m，最后2s内的位移是8m。求：

（1）汽车刹车后的加速度及刹车前的速度大小；

（2）在（1）问的情况下，如果司机由于低头看手机导致后才刹车，试分析汽车是否会撞到障碍物，并说明原因。

【答案】（1）20m/s；（2）会，见解析

【解析】

【详解】（1）将最后2s内运动逆向分析，为初速度为零做匀加速运动，设加速度大小为a，有

可得

再根据第1个2s内的位移是32m可得

（2）1s后才刹车该1s时间内位移为

汽车匀减速到停止所需距离为

可得所需总距离为

所以汽车会撞到障碍物。

14. 如图所示，一倾角的粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，一端悬挂质量m=1kg的物体P，另一端与轻质弹簧相连，轻质弹簧另一端连接质量为M的物体，系统处于静止状态，与斜面间恰好没有摩擦力，此时弹簧的伸长量。现用水平向左的拉力缓慢拉动P，直至悬挂P的细绳与竖直方向成角时，刚好发生滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知斜面体始终保持静止，重力加速度，sin37°=0.6，cos37°=0.8。刚要滑动时，求：

（1）水平拉力F的大小；

（2）与斜面间的动摩擦因数。

【答案】（1）；（2）0.75

【解析】

【详解】（1）对P受力分析可得

解得

（2）未施加力F时，对受力分析

对P受力分析

联立可得

施加外力后对物体P受力分析有

对受力分析

联立可得

15. 如图所示，将一长，质量的薄木板轻放在倾角的足够长传送带上，木板的最右端叠放质量为可视为质点的小木块。同时对木板施加一沿传送带向上的恒力，且让传送带逆时针转动。已知木板与物块间动摩擦因数，木板与传送带间的动摩擦因数，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（，）则：

（1）若在恒力作用下，薄木板保持静止不动，求所施恒力的大小；

（2）为保证小木块和薄木板相对静止且沿传送带向上运动，求所施恒力的取值范围；

（3）若，木板与物块经过多长时间分离。

【答案】（1）6N；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）将和看作一个整体，由受力分析可得

（2）依题意，根据牛顿第二定律可知能获得的最大加速度为

再对整体受力分析可知，当整体的加速度等于时，此时和恰好处于发生相对滑动的临界状态，则

代入数据后解得

则的取值范围为

（3）对受力分析，有

解得

再由运动学的知识可知当木板位移比物块位移多出时，二者分离，则

解得