福建省南平市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷（含答案解析）

南平市2023—2024学年第一学期高一期末质量检测物理试题考试时间90分钟，满分100分注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。一、单项选择题：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.南平某学校组织学生到考亭书院参加朱子文化研学活动。行进路线如图所示，运动轨迹全长2.6公里，用时37分钟，则（）A.研究某同学的运动轨迹时，不可以把他视为质点B.2.6公里表示位移的大小C.37分钟表示某个时刻D.根据这两个数据，可以算出此次行程平均速率【答案】D【解析】【详解】A．研究某同学的运动轨迹时，人的大小和形状可忽略不计，可以把他视为质点，选项A错误；B．2.6公里表示路程，选项B错误；C．37分钟表示时间间隔，选项C错误；D．根据这两个数据，用路程除以时间可以算出此次行程的平均速率，选项D正确。故选D。2.如图所示，静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力，下列说法正确的是（）A.小球受重力和斜面对它的支持力B.小球受重力和细线对它的拉力C.小球受细线对它的拉力和斜面对它的支持力D.小球受重力、细线对它拉力和斜面对它的弹力【答案】B【解析】【详解】由图可知，小球必定受到重力和细线的拉力。小球和光滑斜面接触，假设斜面对小球有弹力，小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面向上，与题设条件矛盾，故斜面对小球没有弹力。故选B。3.歼-35舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之迅速停下。如图，某次着舰时，飞机钩住阻拦索中间位置，两段绳索夹角为时阻拦索中张力为，此刻飞机受阻拦索作用力的大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由力的合成的平行四边形法则，结合数学知识知，歼-35所受阻拦索的力为故选A。4.某汽车以20m/s的速度行驶，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为4m/s2，则刹车后6s内汽车前进的距离为（）A.192m B.60m C.50m D.48m【答案】C【解析】【详解】汽车速度减为零所需要的时间为t，根据可知刹车后6s内汽车前进的距离等于5s内汽车前进的距离，即故选C。5.2023年10月3日，杭州亚运会十米跳台跳水决赛中，中国运动员全红禅获得冠军。图甲是她站在跳台起跳的精彩瞬间，从她离开跳台开始计时，全红禅重心的v-t图像可简化为如图乙所示。则全红禅（）A.0~t2内加速度先向上后向下 B.t3时到达水下最低点C.入水后加速度逐渐增大 D.t1~t2的平均速度比t4~t5的大【答案】D【解析】【详解】A．0~t2内图像的斜率均为正值，可知加速一直向下，选项A错误；B．t3时到速度将要减小，则远动员刚接触水面，t5时刻达水下最低点，选项B错误；C．图像的斜率等于加速度，可知从t3~t5入水后加速度逐渐减小，选项C错误；D．因t1~t2的加速度为g，则速度从零增加到v2的平均速度t4~t5内加速度小于g，则速度从减小到零用的时间大于，得即可知t1~t2的平均速度比t4~t5的大，选项D正确。故选D。6.如图，轻杆A端用铰链固定在竖直墙上，B端吊一工件，工人将轻绳跨过定滑轮C用水平拉力将B端缓慢上拉，滑轮C在A点正上方，滑轮大小及摩擦均不计，则在轻杆逆时针转到竖直位置的过程中（）A.轻杆对B端的弹力大小逐渐增大 B.轻杆对B端的弹力大小保持不变C.工人受到地面的摩擦力逐渐增大 D.工人受到地面的摩擦力保持不变【答案】B【解析】【详解】AB．以B点为研究对象，分析受力情况：重物拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图：由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得使轻杆逆时针转到竖直位置的过程中，AC、AB保持不变，BC变小，则N保持不变，F变小。故A错误B正确。CD．对人受力分析可知水平方向f=F所以工人受到地面的摩擦力逐渐减小，故CD错误。故选B。二、双项选择题：本题4小题，每小题4分，共16分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。7.2023年杭州亚运会女子水球决赛中，来自南平浦城的董文鑫与队友团结协作战胜日本队，夺得金牌。若她将水平飞来的速度为15m/s的水球以原速率水平拦回，水球被击打过程的时间为0.2s，以初速度方向为正方向，在这段时间内水球的速度变化量和平均加速度a为（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【详解】AB．根据题意可知，水球的初速度为，水球的末速度为，则水球速度的变化量故A错误，B正确；CD．根据加速度的定义可得，水球的加速度故C错误，D正确。故选BD。8.如图，一根劲度系数为200N/m的水平轻质弹簧左端固定于竖直墙壁上，右端与一放置在光滑水平地面上的物体连接。用斜向右上方的拉力F作用在物体上，物体静止时弹簧伸长量为4cm。已知物体重力为20N，F与水平方向的夹角为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（）A.拉力F的大小为8N B.拉力F的大小为10NC.地面对物体的支持力大小为14N D.地面对物体的支持力大小为20N【答案】BC【解析】【详解】AB．对物块分析，水平方向解得F=10N选项A错误，B正确；CD．竖直方向地面对物体的支持力大小为选项C正确，D错误。故选BC。9.如图，质量为M的人用一个轻质光滑定滑轮将质量为m的物体从高处降下，物体匀加速下降的加速度为a，a<g，g为重力加速度。不计滑轮的摩擦，下列说法正确的是（）A.物体处于失重状态 B.物体处于超重状态C.人对地面的压力为 D.人对地面的压力为【答案】AC【解析】【详解】AB．物体向下加速运动，处于失重状态，选项A正确，B错误；CD．对物体由牛顿第二定律对人解得根据牛顿第三定律可知，人对地面的压力为选项C正确，D错误。故选AC。10.中沙“蓝剑-2023”海军特战联训在海军某部营区开训。如图，六位特战队员两人一组通过挂钩固定在绳上。当直升机牵引悬绳竖直向上匀加速运动时，直升机对悬绳的拉力为F，每位特战队员的质量（含装备）均为m，不计绳的质量和空气阻力，重力加速度为g，则（）A.队员的加速度大小为B.队员的加速度大小为C.最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为D.最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为【答案】BC【解析】【详解】AB．对六位队员的整体受力分析可知解得队员的加速度大小为选项A错误，B正确；CD．对最下面四位队员的整体分析可知最上面两位队员与中间两位队员间绳的拉力大小为选项C正确，D错误故选BC。三、非选择题，共60分，考生根据要求作答。11.物体从空中的某点开始做自由落体运动，经3s时间落地。重力加速度g取10m/s2，则物体下落的第1s末的速度为_________m/s，全程下落的高度为_________m。【答案】①.10②.45【解析】【详解】[1]物体下落第1s末的速度为[2]全程下落的高度为12.2023年诺贝尔物理学奖授予三位物理学家，以表彰他们发现了一种产生阿秒级（s）光脉冲的实验方法。阿秒是表示_________（填“时间”或“长度”）的单位。根据物理学关系式，由基本单位可以导出其他物理量的单位。如雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力f与其横截面积S成正比，与其速度v的二次方成正比，即f=kSv2，则式中比例系数k的单位为__________（用国际单位制基本单位表示）。【答案】①.时间②.kg/m3【解析】【详解】[1]阿秒是表示时间的单位。[2]根据f=kSv2可得则比例系数k的单位为13.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤有：A.在铺有白纸的木板上，将橡皮筋一端用图钉固定于A点，另一端与两细线打一个结点，两细线分别挂上弹簧测力计；B．分别用手互成角度地拉两个弹簧测力计，使结点到达位置O。记录下O点的位置，记下此时两只弹簧测力计的示数F1和F2；C．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；D．用力拉一只弹簧测力计，使结点拉到某一位置，记下此时弹簧测力计的示数并沿细线标记出力的方向，按同一标度作出这个力F的图示；E．比较和F的大小和方向，看它们在误差允许范围内是否相同。上述步骤中：（1）有重要遗漏或错误的步骤序号是__________和__________。（2）按正确步骤完成实验，作出力的图示，F与方向一定沿AO方向的是__________。（3）若合力F=6N，分力F1方向与合力F夹角为30°，则另一分力F2的最小值是__________N。【答案】①.B②.D③.④.3【解析】【详解】（1）[1]B步骤中记录下O点的位置，记下此时两只弹簧测力计的示数F1和F2，还要用铅笔沿绳方向画出F1和F2的方向，B步骤中遗漏该步骤，故填B；[2]D步骤中使结点拉到某一位置，应改为使结点拉到同一位置O点，D步骤中该处错误，故填D；（2）[3]实验中F是由平行四边形得出的，有误差，会与AO方向偏差微小的角度，而是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋AO方向的相同，故填；（3）[4]如图所示由几何知识可知当沿合力F向分力F1作垂线时，距离最短，由由平行四边行特点可知另一分力F2的最小值是代入数据联立解得故填3。14.某兴趣小组利用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。（1）在下列器材中选取本实验还需使用的器材_________（2）图甲是实验过程中打出的一条清晰的纸带，打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，相邻两个计数点间还有四个点未画出。A、C间距离为__________cm，小车的加速度大小a=__________m/s2。（3）根据实验数据，作出的a-F关系图像如图乙，则小车的质量是_________kg（计算结果保留两位有效数字）。【答案】①.BC##CB②.3.18##3.19##3.20##3.21##3.22③.0.40④.0.20##0.21【解析】【详解】（1）[1]本实验还需使用的器材有天平和刻度尺，不需要干电池和秒表。故选BC。（2）[2]A、C间距离为4.20cm-1.00cm=3.20cm；[3]小车的加速度大小（3）根据可得由图像可知解得M=0.20kg15.如图所示，重为10N的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为0.4，在大小为40N的水平推力F作用下，物体处于静止状态。（1）求此时物体受到的摩擦力f的大小和方向；（2）改变水平推力F的大小，并给物体一初速度，物体恰能沿竖直墙壁匀速下滑，求此时F的大小。【答案】（1）10N，方向竖直向上；（2）25N【解析】【详解】（1）物体保持静止，物体与墙壁间的静摩擦力得方向竖直向上；（2）根据平衡条件和滑动摩擦力公式解得16.2023年杭州亚运会的田径赛场使用机器狗运送铁饼。某次运送过程中，机器狗加速度a随位移x的变化关系如图所示，其初速度为零，3m~45m加速度为零，到达x=50m处速度恰好为零。求此过程中机器狗：（1）运动的最大速度v；（2）减速的加速度a2；（3）运动的总时间t。【答案】（1）；（2）；（3）或【解析】【详解】（1）0~3m内机器狗加速度的匀加速直线运动，由解得（2）45~50m内机器狗做加速度为a2的匀减速直线运动，由解得（3）匀加速运动时间匀速运动时间匀减速运动时间全程运动时间得或17.如图，一长度L=2m的平板车停在水平地面上，车的质量M=10kg，其上表面与斜坡底端的一段小圆弧水平相切，货物从斜坡上静止释放，滑到斜坡底端后滑上车。已知斜坡的倾角θ=37°，货物与斜坡之间的动摩擦因数μ1=0.5，货物与平板车之间的动摩擦因数μ2=0.4。货物视为质点，不计车与地面的摩擦，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求货物在斜坡上运动的加速度大小a；（2）若货物质量为5kg，释放位置离斜坡底端的距离为3m时，求货物相对平板车滑行的距离x；（3）若货物的质量为m，释放位置离斜坡底端的距离为s，要使货物滑上平板车后恰好不从右端滑