2024绍兴高一上学期1月期末考试物理含解析

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1．本卷考试时间90分钟，满分100分，无特殊说明g取；
2．请将姓名、准考证号分别填写在答题卷相应位置上。本卷答案必须做在答题卷相应位置上。
一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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. 2023年诺贝尔物理学奖授予了皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·卢利尔，以表彰“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。“阿秒”这个单位对应的物理量是（ ）
A. 质量B. 长度C. 时间D. 力
【答案】C
【解析】
【详解】“阿秒”这个单位对应的物理量是时间。
故选C。
2. 在杭州亚运会上，我国体育健儿奋勇拼搏，以201块金牌、111块银牌、71块铜牌的优异成绩荣获奖牌榜第一名。以下各图是亚运会中的精彩瞬间，下列说法正确的是（ ）
A. 研究甲图中帆船比赛的成绩时，帆船可以看成质点
B. 研究乙图中运动员跨栏动作时，运动员可以看成质点
C. 研究丙图中乒乓球旋转情况时，乒乓球可以看成质点
D. 研究丁图中运动员跳高动作时，身体各部分的速度可视为相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．研究甲图中帆船比赛的成绩时，帆船的形状、大小可以忽略，帆船可以看成质点，故A正确；
B．研究乙图中运动员跨栏动作时，运动员的形状、大小不可以忽略，运动员不可以看成质点，故B错误；
C．研究丙图中乒乓球旋转情况时，乒乓球的形状、大小不可以忽略，乒乓球不可以看成质点，故C错误；
D．研究丁图中运动员跳高动作时，运动员形状、大小不可以忽略，运动员不可以看成质点，身体各部分的速度不能视为相同，故D错误。
故选A。
3. 2023年9月30日，杭州亚运会男子100米决赛中，绍兴籍选手谢震业以9秒97的成绩夺得金牌。下列说法正确的是（ ）
A. “9秒97”是指时刻B. 谢震业百米赛跑中的平均速度约为10m/s
C. 在任何时间段，谢震业都做变速运动D. 谢震业冲线时的加速度一定比起跑时的大
【答案】B
【解析】
【详解】A．“9秒97”是指时间间隔，故A错误；
B．谢震业百米赛跑中的平均速度约为
故B正确；
C．在任何时间段，谢震业不一定都做变速运动，故C错误；
D．无法比较谢震业冲线时的加速度与起跑时的加速度之间的大小关系，故D错误。
故选B。
4. 如图所示，装满石块的货车在平直道路上向前行驶，某时刻起刹车做匀减速运动，车中某石块受到周围接触物对它作用力的方向为（ ）
A. 方向1B. 方向2C. 方向3D. 方向4
【答案】B
【解析】
【详解】周围接触物对石块有竖直向上的分力与石块的重力平衡，周围接触物对石块有水平向左的分力提供石块的加速度，则周围接触物对石块作用力方向斜向上偏左。
故选B。
5. 如图所示，在水平桌面上固定一条弯曲的轨道，它是由几段稍短的弧形轨道组合而成，通过压缩弹簧使小钢球从轨道的C端进入，不计钢球受到的摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 钢球在运动过程中速度不变B. 钢球在运动过程中加速度恒定
C. 钢球运动到B处时受到内轨的作用力D. 从A点飞出时，钢球的速度一定沿着A点切线方向
【答案】D
【解析】
【详解】A．钢球做曲线运动，在运动过程中速度方向时刻变化，速度是变化的，故A错误；
B．钢球经过弧形轨道时，做圆周运动，合外力提供向心力，则合外力方向时刻变化，加速度方向时刻变化，加速度不恒定，故B错误；
C．钢球运动到B处时，受到外轨的作用力，故C错误；
D．钢球做曲线运动，从A点飞出时，钢球的速度一定沿着A点切线方向，故D正确。
故选D。
6. “天宫课堂”第四课于2023年9月21日下午开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球，桂海潮用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开。下列说法正确的是（ ）
A. 击球过程中，水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
B. 击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对平衡力
C. 梦天实验舱内，可以用天平测量水球的质量
D. 水球质量越大其惯性越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．击球过程中，水球所受弹力是由于球拍发生形变产生的，故A错误；
B．击球过程中，水球对“球拍”的作用力与“球拍”对水球的作用力是一对作用力与反作用力，故B错误；
C．梦天实验舱内，万有引力提供向心力，水球处于完全失重状态，不可以用天平测量水球的质量，故C错误；
D．物体的惯性只与物体的质量有关，水球质量越大其惯性越大，故D正确。
故选D。
7. 有一弹簧座垫，宽22.7cm，它内部弹簧的排列如图所示，所有弹簧完全相同，劲度系数均为，将一重100N的物体放在座垫上，座垫的上表面整体下降了10cm，此座垫含有弹簧的个数为（ ）
A. 80B. 100C. 200D. 400
【答案】B
【解析】
【详解】设此座垫含有弹簧的个数为，根据受力平衡可得
可得
故选B。
8. 如图所示，有4个完全相同的木块，并排放在固定的斜面上，分别标记（号）为“2，0，2，4”，不计所有接触处的摩擦，则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为（ ）
A. 3：2B. 2：3C. 2：1D. 1：2
【答案】A
【解析】
【详解】对上面的0、2、4号木块的整体分析可知0号木块左侧受的弹力为
对上面的2、4号木块的整体分析可知0号木块右侧受的弹力为
则0号木块左右两侧面所受的弹力之比为
故选A。
9. 某探险者在野外攀岩时，踩落一小石块，约5s后听到石头直接落到崖底的声音，探险者离崖底的高度最接近于（ ）
A. 30mB. 50mC. 110mD. 140m
【答案】C
【解析】
【详解】踩落一小石块，约5s后听到石头直接落到崖底的声音，根据
可得
考虑到声音空气中传播，则小石块实际下落时间应略小于5s，则小石块实际下落高度应小于。
故选C。
10. 如图甲所示，水平面上有一倾角为的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系质量为m的小球。当斜面以水平向右的加速度a做匀加速直线运动，系统稳定时细绳上的张力随加速度a的变化图像如图乙所示（AB段是直线），下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. 当时小球恰好离开斜面D. 小球离开斜面之前，受到的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】C．小球离开斜面之前，对小球受力分析可得
解得
可得小球离开斜面之前，与成正比，AB段是直线，由图可知当时，小球恰好离开斜面，故C正确；
AB．当时，小球在斜面上静止，则
当时，斜面对小球的支持力为零，则
解得
，
故AB错误；
D．小球离开斜面之前，受到的支持力为
故D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11. 在人类认识自然的历程中，科学的物理思想和方法对物理学的发展起到了重要的作用。下列说法中正确的是（ ）
A. 质点模型的建立运用了理想化模型（方法）
B. 已知合力求分力，运用了控制变量的方法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时（把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加）运用了假设法
D. 用比值法定义物理量占有相当大的比例，例如，加速度和速度都采用了比值定义法
【答案】AD
【解析】
【详解】A．质点模型的建立运用了理想化模型（方法），故A正确；
B．已知合力求分力，运用了等效替代的方法，故B错误；
C．在推导匀变速直线运动位移公式时（把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加）运用了微元法，故C错误；
D．用比值法定义物理量占有相当大的比例，例如，加速度和速度都采用了比值定义法，故D正确。
故选AD。
12. 杭州亚运会10m跳台跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳，收获了所有裁判给出10分并获得冠军。从全红婵离开跳板开始计时，跳水过程中其重心的图像如图所示。则运动员（ ）

A. 在过程中处于失重状态B. 在过程中速度方向不变
C. 在和时刻加速度相同D. 在时刻上浮至水面
【答案】AB
【解析】
【详解】A．在过程中，全红婵向上减速运动，加速度向下，处于失重状态，故A正确；
B．在过程，图像在t轴上方，则速度方向不变，故B正确；
C．图像的切线斜率代表加速度，则在和时刻加速度方向不相同，故C错误；
D．在时刻，全红婵位移最大，在水底最深处，故D错误
故选AB。
13. 如图甲所示为某款可调节角度的磁吸式车载手机支架，手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成一定角度，如图乙所示。已知手机受到的磁力大小恒定、方向垂直于手机屏幕，且手机和支架吸盘始终不发生相对滑动，当车辆做匀速运动时（ ）
A. 手机只受到重力、磁力和摩擦力
B. 若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到吸盘的作用力也减小
C. 若将支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机受到的弹力一直增大
D. 若将支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，手机受到摩擦力先增大后减小
【答案】CD
【解析】
【详解】A．有摩擦力必有弹力，故手机除了受到重力、磁力和摩擦力，还受到弹力作用，故A错误；
B．若缓慢减小手机与竖直方向的夹角，手机受到的合力始终为零，则手机受到吸盘的作用力与手机重力大小相等，方向相反，保持不变，故B错误；
CD．设倾角为，若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，根据受力平衡可得
可知逐渐减小为0，之后变为负值，则手机受到的弹力一直增大；逐渐增大到1再逐渐减小，则手机受到的摩擦力先增大后减小，故CD正确。
故选CD。
14. 羽毛球是深受大众喜爱的体育运动。如图所示是羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，则该羽毛球（ ）
A. 在A、B两点的速度大小相等
B. 在AP上升阶段，羽毛球加速度的竖直分量大于重力加速度值
C. AP段飞行时间小于PB段的飞行时间
D. 整个飞行过程中经过P点时的速度最小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题可知，羽毛球在运动过程中受到空气阻力作用，且空气阻力做负功，所以机械能减小，所以A点速度大于B点的速度，故A错误；
D．当羽毛球所受重力与阻力的合力方向与速度方向垂直时，羽毛球的速度最小，而在最高点P时，合力方向与速度夹角为钝角，说明羽毛球速度最小应该在P点之后，故D错误；
BC．由于存在空气阻力作用，AP段羽毛球处于上升阶段，其竖直向下的加速度大于重力加速度，而PB段羽毛球处于下降阶段，加速度的竖直分量小于重力加速度，故由于位移大小相等，所以AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间，故BC正确。
故选BC。
三、实验题（本题共2小题，每一空格2分，共16分）
15. 如图甲所示是高中物理常用的实验装置。
（1）利用该装置能完成的实验有________
A．探究小车速度随时间变化的规律 B．探究弹簧弹力与形变量的关系
C．探究两个互成角度的力的合成 D．探究加速度与力、质量的关系
（2）图乙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz，则打下计数点5时小车的速度为________m/s，由纸带可得小车运动的加速度为________。（以上均保留两位有效数字）
（3）如果在打上述纸带时实际的交变电源频率为49Hz，那么实验测得的加速度比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. AD##DA ②. 0.33 ③. 0.30 ④. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]利用该装置能完成探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系实验，实验装置中没有弹簧、橡皮绳，不能进行探究弹簧弹力与形变量的关系、探究两个互成角度的力的合成实验。
故选AD。
（2）[2]相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下计数点5时小车的速度为
[3]根据逐差法求出小车运动的加速度为
（3）[4]若交流电的实际频率为49Hz，打点计时器打点的时间间隔大于0.02s，相邻两计数点间的时间间隔大于0.ls，计算加速度时所用时间偏小，加速度的测量值大于真实值，即计算结果与实际值相比偏大。
16. 某实验小组做“探究平抛运动的特点”实验。
（1）如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过________（选填“眼睛看”或“耳朵听”）方式比较它们落地时刻的先后更加合适。
（2）改变图甲整个装置高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。你认为“改变整个装置的高度H做同样的实验”这一步骤的物理意义在于________。
A．通过多次实验以减小实验误差
B．必要的步骤，否则不能得到相关的实验结论
C．此步骤可有可无，前面的过程已经能验证有关的实验结论
D．必要的步骤，更多的步骤可得到更多的结论
（3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球A做平抛运动的照片，如图乙所示，图中每个小方格的边长为L，分析可知，位置a________（选填“是”或“不是”）平抛运动的起点，小球运动到b点时的速度________（用含有L和g的式子表示）。
【答案】 ①. 耳朵听 ②. B ③. 是 ④.
【解析】
【详解】（1）[1] 用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过耳朵听方式比较它们落地时刻的先后更加合适。
（2）[2]改变图甲整个装置高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。“改变整个装置的高度H做同样的实验”这一步骤是必要的步骤，否则不能得到相关的实验结论。
故选B。
（3）[3][4]竖直方向根据
可得
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知小球运动到b点时的竖直分速度为
则小球运动到a点时的竖直分速度为
可知位置a是平抛运动的起点；小球的水平速度为
则小球运动到b点时的速度为
四、计算题（本题共4小题，共42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．只写出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．）
17. 汽车因故障而在马路边停车时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面的驾车司机。某天有雾，一车因故停边，同车道上的一辆小轿车以72km/h的速度向前驶来，由于视线受限，驾驶员只能看清前方50m的物体，且他的反应时间为0.5s，当驾驶员以最大的加速度刹车时，恰好停在了警示牌前面。求：
（1）小轿车刹车后的最大加速度大小；
（2）喝酒后，人的反应时间会显著延长。在本题的条件下，设酒驾司机的反应时间变为2.5s，要使两辆车不至于相撞，警示牌距离故障车至少多远？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）轿车刹车前的速度为
反应时间内车辆匀速前进，位移为
刹车后汽车做匀减速运动，位移为
根据运动学公式可得
解得小轿车刹车后的最大加速度大小为
（2）分析知，喝酒前后汽车匀速运动的位移差值为
将
代入得
则警示牌距离故障车至少为。
18. 如图所示，质量的物块被悬挂在空中，细线OA与竖直方向的夹角，细线OB处于水平方向，绕过定滑轮与质量、静止在倾角斜面上的物块相连，斜面体的质量M未知。已知，求：
（1）细线OA上的张力大小；
（2）斜面体对的摩擦力；
（3）假设斜面体与地面之间刚好处于临界平衡状态，将与互换后，斜面体还能否保持平衡状态？说明理由。
【答案】（1）；（2）；（3）不能，见解析
【解析】
【详解】（1）对结点O分析，有
代入数据得
（2）对m2受力分析知，受到的摩擦力方向沿斜面向上，则有
（3）不能保持平衡，理由如下：假设仍能平衡，对调后增大，而斜面体对地面的压力减小了，故临界平衡将被破坏。
19. 如图甲所示为风谷车（又称风车），我国农业种植中用来去除水稻等农作物子实中杂质、瘪粒、秸秆屑等的木制传统农具，其工作原理可简化为图乙所示：转动摇手柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，装入入料仓的谷物中混有质量较大的饱粒和质量稍小的瘪粒，无初速地从入料仓漏下，经过车斗，饱粒下落高度后全部落入了宽度的第一出料口；宽度为（待求）的第二出料口用来收集瘪粒，其中的最小质量为；质量很小的草屑被吹出出风口。只考虑重力和水平风力F，已知，求：
（1）谷物从入料仓落到出料口的时间；
（2）饱粒中的最小质量；
（3）第二出料口的宽度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）谷物在竖直方向上做自由落体运动，
据

解得

（2）设饱粒最小质量为m，其对应落点在第一出料口的最右侧，水平方向做匀加速运动，有

解得

又

得

（3）考察瘪粒中质量最小的颗粒，其对应落点在第二出料口最右侧，水平方向的加速度

据

解得
20. 某款游戏装置的结构简图如下：弹射装置将小物块以一定的初速度从A点弹出，滑过平直轨道AB后冲上倾斜的传送带BC，最后停在平台CD上面（视为游戏成功）。已知轨道AB的长度，传送带的长度、倾角，物块与接触面间的动摩擦因数均为，忽略空气阻力，各部分轨道之间平滑连接，取。求：
（1）要使小物块能滑到传送带上，它被弹射的速度至少多大；
（2）若传送带以1m/s逆时针转动，要使游戏成功，小物块被弹射的速度至少多大；
（3）若传送带以1m/s顺时针转动，要使游戏成功，小物块被弹射的速度至少多大。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）临界条件是物块刚好到达B点，此时，轨道AB上滑行时的加速度大小为
根据速度—位移公式有
解得
（2）临界条件为物块刚好能冲到C点，，物块沿传送带上滑时的加速度大小为，则有
解得
在B到C匀减速过程中，有
A到B匀减速过程中，有
解得
（3）当物块以的初速被弹出，到达B点时的速度为，若，它将做匀减速运动，加速度大小满足
解得
能上滑的最大距离为
不符合题意
当时，做匀减速运动的加速度大小为，当速度减到1m/s时（与传送带同速），紧接着做加速度大小为的匀减速运动，考虑临界情况，第二个匀减速运动的位移
那么第一个匀减速运动位移
根据
结合
解得