安徽省芜湖市高一上学期期末教学质量统测物理试题

2022-2023学年度第一学期芜湖市中学教学质量统测高一年级物理试题卷一、选择题（每小题4分，共40分；1-8小题为单选题，9-10小题为多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）1.虹贯江城，畅行芜湖。芜湖单轨的正式开通运营，标志着芜湖自此迈入轨道交通时代。城市交通“大动脉”的进一步激活，不仅让大家见证了“芜湖起飞”的速度，更是启幕着一座城的崛起!如图为芜湖轨道交通一号线的站点信息，线路全长为，单程用时约1小时，单轨列车运行的最大设计速度为。下列说法正确的是（）A.如果要研究单轨列车通过芜湖中江桥的时间，可将列车视为质点B.“芜湖轨道交通一号线”全长，“”指的是位移C.芜湖1号线单轨列车驶完单向全程的平均速度大小约为D.首班车6:30从保顺路站发车，这里的“6:30”是指时刻【答案】D【解析】【详解】A．如果要研究单轨列车通过芜湖中江桥的时间，列车长度与桥的长度相差不多，不能忽略，则不可将列车视为质点，故A错误；B．“芜湖轨道交通一号线”全长，“”指的是路程，故B错误；C．平均速度等于位移与时间的比值，由于不知芜湖1号线单轨列车驶完单向的位移，则无法求芜湖1号线单轨列车驶完单向全程的平均速度大小，故C错误；D．首班车6:30从保顺路站发车，这里的“6:30”是指时刻，故D正确。故选D2.古今中外，一代代科学家们在探究客观世界的过程中，创造和发展了很多行之有效的物理思想和研究方法。关于物理概念的建立和物理规律的形成、下列说法正确的是（）A.加速度的定义采用的是比值定义法，此式说明加速度与速度的变化量成正比B.将匀变速直线运动看成极短时间的一小段一小段匀速直线运动，然后逐段求和得出位移是采用了微元法的思想C.手压桌面，为了观察桌面的微小形变应用了微元法的思想D.在实验探究物体的加速度与力、质量的关系时，运用了类比法【答案】B【解析】【详解】A．加速度的定义采用的是比值定义法，但加速度与速度的变化量无关，故A错误；B．将匀变速直线运动看成极短时间的一小段一小段匀速直线运动，然后逐段求和得出位移是采用了微元法的思想，故B正确；C．手压桌面，为了观察桌面的微小形变应用了将微小形变放大的方法，故C错误；D．在实验探究物体的加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法，故D错误。故选B。3.2022年卡塔尔世界杯足球赛，就像是全世界球迷们的狂欢节，尤其是无数青少年为此着迷不已。如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是（）A.静止在场地上的足球（图甲）受到的弹力就是它受到的重力B.踩在脚下且静止在水平草地上的足球（图乙）一定受到3个力的作用C.落在球网中足球（图丙）受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生的D.运动员灵活运球盘带过程中（图丁），脚部对足球作用力可能大于足球对脚部作用力【答案】C【解析】【详解】A．弹力的施力物体是大地，受力物体是足球，而重力的施力物体是地球，受力物体是足球，每个力都是相互独立的，我们不能说弹力就是重力，只能说此时弹力大小与重力大小相等，故A错误；B．踩在脚下且静止在水平草地上的足球（图乙）可能受到3个力的作用，也可能受4个力，例如脚踩在足球侧面，则受重力、支持力、压力和摩擦力四个力平衡，故B错误；C．落在球网中的足球（图丙）受到的弹力是由于球网发生了弹性形变而产生的，因为球网发生形变要恢复原状才会对足球产生一个弹力，故C正确；D．运动员灵活运球盘带过程中（图丁），脚部对足球作用力与足球对脚部作用力是一对作用力与反作用力，一定大小相等，故D错误；故选C。4.1638年，《两种新科学的对话》著作的出版，奠定了伽利略作为近代力学创始人的地位。书中讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，某兴趣小组结合伽利略的设计思路，做出如下设计：为了测量时间，把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部连接一根管子，水可以匀速流出，当滑块在粗糙程度相同的斜面上由静止释放时，同时用量筒收集由细管流出的水，然后用量筒测出滑块运动时间内对应水的体积。若将滑块由静止开始滚下的距离记为，对应时间内收集的水的体积记为；不断改变小球下滑的距离，测出对应水的体积，重复实验。根据以上信息可研究判断出，与的比例关系为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】滑块在粗糙程度相同的斜面上由静止释放，可知滑块做初速度为零的匀加速直线运动，则有即与成正比；由于水是匀速稳定的流出，可知收集的水的体积与成正比，则有故选C。5.传说黄帝“设五量”，“少吴同度量，调律吕”。度量衡单位最初都与人体相关:“布手知尺，布指知寸”、“一手之盛谓之溢，两手谓之粤”。《史记·夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”，则表明当时已经以名人为标准进行单位的统一，出现了最早的法定单位。现在世界上最普遍采用的国际单位制（SI）是标准度量衡的单位系统。在国际单位制中，下列物理量单位不属于力学基本单位的是（）A.牛顿B.千克C.米D.秒【答案】A【解析】【详解】国际单位制中，力学基本单位的是千克、米、秒。本题选不属于的，故选A。6.如图所示，4个质量均为m的光滑匀质小球，放在倾角均为θ的固定斜面体上，斜面体位于同一水平面上，为挡板且小球处于平衡，则下列说法中正确的是（）A.甲图中球对斜面的压力最小，丙图中球对挡板MN的压力最大B.乙图中球对斜面的压力大小C.丁图中，若将挡板MN以N点为支点在竖直面内逆时针缓慢转动至水平，则挡板MN对球的支持力先减小后增大，斜面对球的作用力不断减小D.由于挡板MN与斜面所成角度不同，则四种情况下小球所受的合力也不相同【答案】C【解析】【详解】ACD．甲、乙、丙、丁四幅图中，球所受合力均为零，挡板MN和斜面对球的弹力的合力与球的重力平衡，将甲→乙→丙→丁四个图视为挡板MN从水平位置顺时针旋转，如图所示当MN水平时，MN对球的支持力大小等于其重力大小，而斜面对球的支持力为零，即此时球对斜面的压力最小，随着MN顺时针转动，MN对球的弹力先减小后增大，斜面对球的支持力一直增大，当转至丁图位置时，MN对球的弹力最大，则球对MN的压力最大。AD错误，C正确；B．对乙图物块进行受力分析，根据共点力平衡，有B错误。故选C。7.如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小球，分别与一轻弹簧和一不可伸长的轻绳相连，弹簧水平且左端固定在墙壁上。小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60°，且恰对地面无压力。已知重力加速度为，则在剪断轻绳的瞬间，下列说法中正确的是（）A.弹簧的弹力大小为B.弹簧的弹力大小为C.小球的加速度大小为D.小球的加速度大小为【答案】C【解析】【详解】小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60°，且恰对地面无压力。以小球为对象，根据受力平衡可得，解得弹簧的弹力大小为在剪断轻绳的瞬间，弹簧弹力保持不变，根据牛顿第二定律可得，小球的加速度大小为故选C8.北京时间2022年12月4日晚，在万众瞩目之下，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆。已知返回舱下降到距地面10km时，引导全开启；然后打开减速伞，已知在减速来的作用下使其缓缓减速，在约20s时间内返回舱的速度从200m/s减至60m/s。接着减速伞与返回舱分离，主伞瞬间张开，当下落速度减至约10m/s时，返回舱距地面高度为1m，接着舱下4台缓冲发动机同时点火，给返回舱竖直向上的反冲力，使返回舱的落地前瞬间的速度减至约2m/s，此过程伞绳的拉力不计。将上述各过程视为竖直方向的匀变速直线运动，接近地面时返回舱受到的空气阻力及主伞与伞绳的质量可忽略不计，地面附近重力加速度g=10m/s2。根据以上材料可分析得出（）A.减速伞工作期间，返回舱处于失重状态；缓冲发动机工作期间，返回舱处于超重状态B.减速伞工作期间，返回舱的下降的高度约为1300mC.缓冲发动机工作的时间约为sD.每台缓冲发动机的平均反冲推力约为返回舱重力的倍【答案】D【解析】【详解】A．减速伞工作期间，返回舱的加速度方向向上，处于超重状态；缓冲发动机工作期间，返回舱的加速度方向向上，处于超重状态。故A错误；B．减速伞工作期间，返回舱的平均速度为下降的高度约为故B错误；C．缓冲发动机工作期间，有又解得故C错误；D．对返回舱受力分析，由牛顿第二定律可得又联立，可得故D正确。故选D。9.质量为1kg物体，静置于固定的圆盘上，圆盘表面水平光滑。现对物体同时施加三个均与圆盘表面平行，且互成角度（夹角不确定）的拉力作用，三个共点力大小分别为F1=7N、F2=6N、F3=10N。下列判断正确的是（）A.物体所受合力的最小值可以为0B.物体所受合力的大小可能为43NC.物体的加速度大小可能为20m/s2D.如果物体处于静止状态，则F1、F2两个力的合力大小一定等于10N【答案】ACD【解析】【详解】A．因7N和6N的合力最大值为13N，最小值为1N，10N在其合力范围内，可知物体所受合力的最小值可以为0，选项A正确；B．三个力合力的最大值为7N+6N+10N=23N，则物体所受合力的大小不可能为43N，选项B错误；C．物体所受合力的大小可能为20N，则物体的加速度大小可能为选项C正确；D．如果物体处于静止状态，在三力平衡，则F1、F2两个力的合力与F3等大反向，即一定等于10N，选项D正确。故选ACD。10.一物块以v0=8m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带。已知传送带AB足够长，与水平面的大㚐角为θ=37°，并以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动。若物块与皮带之间的动摩擦因数μ，且可将物块视为质点，已知sin37°，cos37°，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.刚滑上传送带时，物块的加速度大小为10m/s2B.物块向上运动与皮带A端的最大高度差为4mC从物块滑上传送带开始计时，到物块再次滑回A端共用时3.6sD.从物块滑上传送带，到再次滑回A端的过程中，物块相对传送带滑动的总路程为8m【答案】AC【解析】【详解】A．对刚滑上传送带的物块受力分析可知解得A正确；BC．物块速度从减至与传送带速度相同所用的时间为位移大小为接下来物块所受的摩擦力方向沿传送带向上，根据对物块的受力分析可知解得故物块速度由减至零的时间为位移大小为故物块向上运动与皮带A端的最大高度差为物块下滑的时间从物块滑上传送带开始计时，到物块再次滑回A端共用时B错误，C正确；D．从物块滑上传送带到与传送带共速，两者的相对位移为物块速度由减到零两者的相对位移为物块向下运动与传送带的相对位移为故从物块滑上传送带，到再次滑回A端的过程中，物块相对传送带滑动的总路程为D错误。故选AC。二、填空题（每空2分，共14分）11.A、B两辆车同时由同一地点向同一方向运动，0∼2s内A车的位移一时间图像和B车的速度一时间图像分别如图甲、乙所示，则这2s内A车的位移______B车的位移（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】等于【解析】【详解】由图像可知，这2s内A车的位移为xA=2mB车的位移则A车的位移等于B车的位移。12.如图所示，木块A、B的重力分别和，它们与水平地面间的动摩擦因数均为，两端固定在A、B上的水平轻弹簧被拉伸了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用的水平向右拉力作用在木块B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力作用后木块A、B所受摩擦力大小分别为_____和_____。【答案】①.②.【解析】【详解】[1][2]根据题意，由公式可知，木块A、B与地面间的最大静摩擦力为由胡克定律可知，弹簧弹力的大小为当用的水平向右拉力作用在木块B上时，可知，木块A、B均未被拉动，由平衡条件可得，木块A所受摩擦力大小为木块B所受摩擦力大小为13.如图所示，列车沿水平方向行驶，进站前列车减速，减速过程中悬挂小球的细线与竖直方向向左偏θ=30°角不变，水平桌面上的水杯A未滑动，已知A的质量为m，重力加速度为g，，则水杯A受到的静摩擦力大小为_____，方向_____（选填“水平向左”或“水平向右”）。【答案】①.②.水平向右【解析】【详解】[1][2]小球受到重力和拉力，受力如图根据牛顿第二定律有木块受到重力、支持力和摩擦力，受力如图根据牛顿第二定律有联立解得方向水平向右14.图a为无人机航拍的芜湖长江三桥雄姿，三桥线路全长千米，主桥全长千米。现将桥梁的一部分简化成如图b所示的模型，已知桥塔竖直固定，质量为吨钢梁水平放置，其质量均匀分布，其左端用光滑铰链连接在桥塔上，右端通过钢索固定在桥塔上的点，且钢索与桥塔的夹角为，则钢索的拉力大小为______N；如果将钢索换成长度更长、固定点更高且与桥塔成的钢索固定，钢梁仍水平，则钢索的拉力大小为______N，（钢索质量不计，，，重力加速度）。通过计算发现桥塔越高，钢索与桥塔的夹角越小，钢索拉力越小，钢索越不容易断裂。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]根据题意，对钢梁受力分析，由对称性可知，钢梁受重力、钢索的拉力和光滑铰链斜向上的支持力，如图所示由对称性可知和的大小相等，由平衡条件有解得[2]同理可得，钢索的拉力大小为三、实验题（每空2分，共12分）15.某同学用如图所示的实验装置来“探究两个互成角度的力的合成规律”。弹簧测力计A悬挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和两细线的方向。（1）本实验用弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______N。（2）下列的实验要求必要或者正确的是______（填选项前的字母）。A．应该用测力计测量重物M所受的重力B．可以在水平桌面上进行实验C．拉直的细线应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都必须要使O点处于同一位置【答案】①.3.6②.AC【解析】【详解】（1）[1]弹簧测力计最小刻度为，则图中A的示数为。（2）[2]A．重物M的重力是两弹簧测力计拉力的合力，则应该用测力计测量重物M所受的重力，选项A正确；B．由于要用重物的重力做为两弹簧测力计的合力，则该实验不可以在水平桌面上进行，选项B错误；C．为减小误差，拉直的细线应与木板平面平行，选项C正确；D．改变拉力，进行多次实验，每次不一定都必须要使O点处于同一位置，选项D错误。故选AC。16.某兴趣小组分别用两种不同的方案探究了加速度与力、质量的关系。方案一：如图甲所示，小组同学利用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系。（1）有关本实验方案的操作和判断，下列说法正确的有______。A．本实验方案中需要用到刻度尺、天平及秒表B．长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力C．在砝码盘及盘中砝码总质量一定时，探究小车加速度与小车的总质量M（含车内钧码）关系时，不断改变车内钩码数量，重复实验，测定多组相关数据，再通过作出的图像，得到a与M的反比关系D．平衡阻力时，需要在砝码盘内放上适量的砝码，先打开电源，后释放小车，观察点迹是否均匀方案二：小组同学用如图乙所示的实验装置来验证牛顿第二定律。在已调至水平的气垫导轨左端固定一光电门B，右端放置一质量为M的滑块（包含遮光条），滑块上竖直固定一宽度为d的遮光条A，滑块用一不可伸长细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂适量钧码。打开气源，将滑块由静止释放，测得力传感器示数为F。在不改变钧码质量的情况下，仅多次改变遮光条A与光电门B中心的水平距离x，测出相应遮光条通过光电门B的遮光时间为t，做出图示的图像，该图线的斜率为k。根据实验方案二，回答以下问题。（2）下列措施有利于减小本实验误差的是_______。A．实验中必须保证钧码质量远小于滑块质量MB．遮光条适当窄些C．细线在导轨上的部分应与导轨平行（3）滑块在这一实验条件下的加速度______（用k和d表示）。（4）如满足的关系式为______，则牛顿第二定律成立。（用k、d、F、M表示）【答案】①.B②.BC##CB③.④.【解析】【详解】（1）[1]A．本实验方案中需要用到刻度尺、天平，但不需要用到秒表，A错误；B．长木板右侧适当垫高是为了补偿小车受到的阻力，B正确；C．在砝码盘及盘中砝码总质量一定时，探究小车加速度与小车的总质量M（含车内钧码）关系时，不断改变车内钩码数量，重复实验，测定多组相关数据，再通过作出的图像，得到a与成正比，即得到a与M的反比关系，C错误；D．平衡阻力时，应把砝码盘和砝码撤去，适当抬高长木板右侧，先打开电源，后释放小车，观察点迹是否均匀，D错误。故选B。（2）[2]A．实验中的细线拉力可以通过力传感器得到，不需要保证钩码质量远小于滑块质量M，A错误；B．为了减小速度的测量误差，遮光条适当窄些，B正确；C．为了保持细线拉力为恒力，细线在导轨上的部分应与导轨平行，C正确。故选BC。（3）[3]滑块经过光电门的速度为根据运动学公式可得联立可得可知图像的斜率为解得（4）[4]根据牛顿第二定律可得满足关系式为则牛顿第二定律成立。四、计算题（第17题9分，第18题10分，第19题15分，共34分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）17.以的速度在平直马路上匀速行驶的汽车，遇到红灯后在距停止线位置开始刹车做匀减速直线运动，停止时刚好没越过停止线，则（1）汽车减速时的加速度大小为多少；（2）绿灯亮后，一辆电动自行车以的速度匀速从汽车旁边通过，当电动自行车越过停止线时，汽车立即以加速度从静止开始做匀加速直线运动，则汽车经过多长时间可以追上电动自行车?【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意可知，汽车减速时的加速度大小为，由速度与位移关系可得代入数据解得（2）根据题意，设经过时间t汽车追上自行车，则自行车的位移为汽车的位移为则有联立解得18.如图所示，倾角为质量为的斜面体置于粗糙水平地面上，质量为的小物块置于粗糙斜面上，通过不可伸长的细绳跨过光滑的定滑轮与质量为的物块相连接，连接的一段细绳与斜面平行，都处于静止状态。已知与之间的动摩擦因数为，