湖南省湘西土家族苗族自治州2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試卷【含答案解析】

湘西自治州2023年下學(xué)期高一年級期末質(zhì)量檢測物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示為中國空間站完全體的某一種形態(tài)。整個空間站由一個核心艙、兩個實驗艙以及神舟號載人飛船和天舟號貨運飛船組成。對于中國空間站，下列說法中正確的是（）A.地面控制人員觀察空間站飛行姿態(tài)時，可以將空間站看成質(zhì)點B.地面控制人員確定空間站飛行軌跡時，可以將空間站看成質(zhì)點C.神舟號載人飛船與核心艙對接時，可以將核心艙看成質(zhì)點D.以地球為參考系，出艙活動的宇航員可能是靜止的【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)物體的形狀與大小對所研究的問題可以忽略不計時，物體可以看為質(zhì)點，地面控制人員觀察空間站飛行姿態(tài)時，不可以將空間站看成質(zhì)點，故A錯誤；B．地面控制人員確定空間站飛行軌跡時，可以將空間站看成質(zhì)點，故B正確；C．神舟號載人飛船與核心艙對接時，不可以將核心艙看成質(zhì)點，故C錯誤；D．以地球為參考系，出艙活動的宇航員是運動的，故D錯誤。故選B。2.掃地機(jī)器人的自主尋路可分為兩種：隨機(jī)覆蓋法和路徑規(guī)劃式。如圖所示為某品牌掃地機(jī)器人采用兩種尋路方式的線路。兩種方式掃地機(jī)器人均從家中的P位置出發(fā)，掃地完成后再回到P位置。對于掃地機(jī)器人分別用兩種方式完成一次清掃過程，且工作時間相同，下列說法正確的是（）A.路程一定不相等 B.位移大小一定相等C.平均速度大小不一定相等 D.平均速率一定相等【答案】B【解析】【詳解】AB．兩種方式掃地機(jī)器人均從家中的P位置出發(fā)，掃地完成后再回到P位置，故位移大小一定相等，但路程不一定相等，故A錯誤，B正確；CD．因為兩種方式掃地機(jī)器人工作時間相同，根據(jù)平均速度公式及平均速率公式可得，平均速度大小一定相等，平均速率不一定相等，故CD錯誤。故選B。3.汽車啟動后做勻加速直線運動，若以啟動后的某時刻作為計時起點，第1s內(nèi)的位移為5m，第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的總位移為16m，則（）A.汽車第1s內(nèi)的平均速度為4m/sB.汽車第1s末的速度為5m/sC.汽車第2s末的速度為8m/sD.汽車的加速度為3m/s2【答案】C【解析】【詳解】A．汽車第1s內(nèi)的平均速度為故A錯誤；B．根據(jù)逐差相等公式可得又因為解得，根據(jù)勻變速直線運動，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，汽車第1s末的速度等于前2s內(nèi)的平均速度，即故B錯誤；CD．根據(jù)逐差相等公式解得根據(jù)速度時間公式，汽車第2s末的速度為故C正確，D錯誤。故選C。4.如圖所示，與斜面平行的木板放在傾角為α的固定斜面上，木板上有一質(zhì)量為m的物塊在平行于斜面的拉力F作用下靜止，此時木板恰沿斜面勻速下滑。已知木板的質(zhì)量為M，斜面光滑，重力加速度為g，則拉力F的大小為（）A.B.CD.因物塊與木板間的動摩擦因數(shù)未知，故拉力F不可求【答案】A【解析】【詳解】由題知，木板恰沿斜面勻速下滑，則根據(jù)牛頓第三定律知物塊在平行于斜面的拉力F作用下靜止，由平衡條件知由以上關(guān)系式知故選A5.如圖所示，質(zhì)量為的物體用細(xì)線懸掛在天花板上，它下面固定一輕彈簧，彈簧下端懸掛一質(zhì)量為的物體，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)突然剪斷懸掛的細(xì)線，當(dāng)落地時彈簧恰好第一次恢復(fù)原長，且落地后不會彈起，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則（）A.細(xì)線剪斷瞬間，的加速度為零B.細(xì)線剪斷瞬間，的加速度為gC.落地前，的加速度一直小于gD.落地后，立即減速【答案】A【解析】【詳解】AB．細(xì)線剪斷瞬間，彈簧彈力不發(fā)生突變，受力不變，合外力為零，加速度為零，故A正確，B錯誤；C．細(xì)線未剪斷前，對，根據(jù)牛頓第二定律有細(xì)線剪斷瞬間，的加速度為可知細(xì)線剪斷瞬間，的加速度大于，則落地前，的加速度不是一直小于g，故C錯誤；D．當(dāng)落地時，彈簧恰好第一次恢復(fù)原長，彈簧彈力為零，且在下落至最低點過程中，彈簧彈力逐漸增大，先小于的重力后大于的重力，先向下做加速運動后向下做減速運動，故D錯誤。故選A。6.小球a從距離地面H＝1.25m處靜止釋放，落地后反彈速度為落地時速度的，釋放小球a后，再過一段時間從同一位置靜止釋放小球b，小球b下落過程中與小球a第一次反彈后相遇時，小球a的速度恰好為0。不計空氣阻力，重力加速度g取，則先后釋放兩小球的時間間隔為（）A.0.3s B.0.4s C.0.5s D.0.6s【答案】D【解析】【詳解】小球a落地時的速度為小球a從靜止釋放到落地的時間為小球a反彈時的速度為反彈到最高點的時間為反彈到最高點的距離為b球下落到與a球相遇過程中運動距離為所以b球下落的時間為所以先后釋放兩小球的時間間隔為故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.某質(zhì)點運動的速度隨時間變化的圖像如圖所示。若該質(zhì)點運動的初位置為坐標(biāo)原點，則（）A.1s～3s內(nèi)質(zhì)點的速度變化比5s～6s內(nèi)快B.第1s末、第6s末、第6.5s末加速度的方向均發(fā)生了變化C.0～7s時間內(nèi)，質(zhì)點的運動方向發(fā)生了2次變化D.第7s末物體位于x＝12m處【答案】CD【解析】【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，由圖可得，1-3s內(nèi)的斜率比5-6s內(nèi)的斜率小，即1-3s內(nèi)的加速度比5-6s內(nèi)的加速度小，即1-3s內(nèi)速度變化比5-6s內(nèi)的變化慢，故A錯誤；B．圖像的斜率表示加速度，第1s末，圖像的斜率沒變，即第1s末的加速度大小和方向都不變；第6s末，圖像的斜率沒變，即第6s末的加速度大小和方向都不變；第6.5s末，圖像的斜率絕對值不變，正負(fù)改變，即第6.5s末的加速度大小不變，方向改變，故B錯誤；C．圖像的縱坐標(biāo)表示速度，正負(fù)表示運動的方向，由圖可得，在0-7s時間內(nèi)，圖像的正負(fù)變化了兩次，即質(zhì)點運動的方向變化了兩次，故C正確；D．圖像的面積表示位移，則0-7s內(nèi)質(zhì)點的位移為故D正確。故選CD。8.如圖所示，繞過光滑輕質(zhì)動滑輪輕繩一端固定在豎直墻上，站在地面上的人用手拉著繩的另一端，動滑輪下吊著一個小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)。保持B點高度不變，在人緩慢向右移動一小段距離的過程中（）A.繩上的張力變大B.人對地面的壓力不變C.地面對人的摩擦力變大D.滑輪受到繩的作用力不變【答案】BD【解析】【詳解】A．滑輪兩邊繩上的力大小相等，人緩慢向右移動一小段距離的過程，滑輪兩邊繩間的夾角變小，根據(jù)解得可知，變小，繩上的張力T變小，故A錯誤；B．對人分析有結(jié)合上述解得根據(jù)牛頓第三定律，人對地面的壓力為可知人對地面的壓力不變，故B正確；C．對人分析可知地面對人的摩擦力為可知變小，地面對人的摩擦力變小，故C錯誤；D．對滑輪與小球整體分析可知，滑輪受到繩的作用力為即滑輪受到繩的作用力不變，故D正確。故選BD。9.甲、乙兩輛玩具小車進(jìn)行比賽，賽道為直軌道。甲小車始終以加速度a勻加速運動，乙小車始終以加速度2a勻加速運動，直至終點。若兩車均由靜止出發(fā)，使用的賽道完全相同，則（）A.甲、乙到達(dá)賽道終點時的速度之比為1:2B.甲、乙到達(dá)賽道終點時的速度之比為C.甲、乙完成比賽所用時間之比為D.甲、乙完成比賽所用時間之比為【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)賽道的長度為L，對甲、乙兩輛玩具車由運動學(xué)公式可得甲、乙到達(dá)賽道終點時的速度之比為故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可得甲、乙完成比賽所用時間之比為故C錯誤，D正確。故選BD。10.如圖所示，傾角為θ的固定光滑斜面上有一物塊，一輕繩繞過光滑定滑輪系在物塊上，用外力F拉住輕繩，使物塊以大小為的加速度沿斜面向上做勻加速運動。初始時輕繩與斜面的夾角為，物塊質(zhì)量為m，重力加速度為g，則該過程中，下列說法正確的是（）A.拉力F逐漸增大B.拉力F逐漸減小C.斜面對物塊的支持力逐漸減小D.斜面對物塊的支持力逐漸增大【答案】AC【解析】【詳解】AB．對A受力分析，沿斜面方向由牛頓第二定律可得求得其中在變大，變小，可得拉力F逐漸增大，A正確、B錯誤；CD．在垂直斜面方向上，有平衡條件可得求得其中拉力F逐漸增大，在變大，變大，斜面對物塊的支持力逐漸減小，C正確、D正確。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.某同學(xué)學(xué)習(xí)了胡克定律后，得知可以用勁度系數(shù)來描述彈簧的彈性強(qiáng)弱，同時他又想到了另一個問題：他平常鍛煉時用到的彈簧拉力器（如圖1所示）是由幾根相同的彈簧并聯(lián)制成的，那么彈簧并聯(lián)后對勁度系數(shù)會有什么影響？另一方面，彈簧串聯(lián)后對勁度系數(shù)又有什么影響呢？于是他找出彈簧拉力器，拆下彈簧，準(zhǔn)備先測量一根彈簧的勁度系數(shù)，隨后他發(fā)現(xiàn)家中還有一個激光測距儀，于是他設(shè)計了如圖2所示的裝置。不計彈簧和紙片的重力，激光測距儀可測量紙片到地面的距離。（1）先在水桶中裝入一定質(zhì)量的水，測量出桶和水的總重力，掛好水桶穩(wěn)定后，用激光測距儀測量紙片到地面的距離h，然后依次向水桶中加入已知重力的水，記錄相應(yīng)桶和水的總重力，并測量對應(yīng)的h，得到了圖3中的圖線a，則彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m（結(jié)果保留到個位）；（2）該同學(xué)將兩根相同的彈簧并聯(lián)掛在鐵架臺上，重復(fù)（1）過程，得到了圖3中的圖線b，則兩根相同的彈簧并聯(lián)后的勁度系數(shù)與一根彈簧的勁度系數(shù)的關(guān)系近似為________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；（3）該同學(xué)將兩根彈簧串聯(lián)掛在鐵架臺上，重復(fù)（1）過程，得到了如圖4所示的圖像，當(dāng)h＝40cm時，對應(yīng)的力F＝62.4N，則兩根彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)為________N/m（結(jié)果保留到個位），圖4中，當(dāng)拉力大于62.4N后圖像彎曲的原因是________?！敬鸢浮竣?312②.2.0③.156④.超過彈簧彈性限度【解析】【詳解】（1）[1]由胡克定律可得，即圖像斜率絕對值的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)則有（2）[2]由圖線b知，兩根相同的彈簧并聯(lián)后的勁度系數(shù)，則（3）[3]由圖4所示的圖像，兩根相同的彈簧串聯(lián)后的勁度系數(shù)，則[3]圖4中，當(dāng)拉力大于62.4N后圖像彎曲，不在成線性變化是因為超過了彈簧彈性限度。12.如圖1所示，把一帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑輪伸出桌面，不帶滑輪的一端固定打點計時器，紙帶固定在小車一側(cè)后穿過打點計時器上的限位孔，小車另一側(cè)系一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑滑輪后懸掛一質(zhì)量可調(diào)的重物，細(xì)線與木板平行。（1）調(diào)整重物質(zhì)量，使其帶動小車運動，用打點計時器記錄這一過程。通過實驗得到了如圖2所示的紙帶，圖2中O、A、B、C、D、E、F為選取的7個計數(shù)點，兩相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，實驗所用交流電源的頻率為f＝50Hz，則打下點C點時小車的速度大小為________m/s，這個過程中小車的加速度大小為a＝________（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；（2）①若要用此裝置探究小車的加速度與力的關(guān)系，需要先補(bǔ)償摩擦力，具體做法是將長木板________（填“有”或“沒有”）滑輪的一端墊高，輕推小車，觀察紙帶上的點跡分布，若分布________（填“均勻”“越來越密集”或“越來越稀疏”），說明恰好補(bǔ)償了摩擦力；②補(bǔ)償摩擦力后，給小車懸掛質(zhì)量m的重物并由靜止釋放，根據(jù)打出的紙帶計算小車的加速度，改變重物的質(zhì)量，進(jìn)行多次實驗，根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的圖像，圖中b、c、d均為已知量，則由圖像可知，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______，小車的質(zhì)量為________（均用圖3中的已知量表示）?！敬鸢浮竣?0.87②.0.76③.沒有④.均勻⑤.⑥.【解析】【詳解】（1）[1]兩相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，則時間間隔為勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，有[2]由勻變速直線運動的判別式，結(jié)合連續(xù)相等時間的六段位移采用逐差法可得（2）①[3][4]若要用此裝置探究小車的加速度與力的關(guān)系，需要先補(bǔ)償摩擦力，具體做法是將長木板沒有滑輪的一端墊高，輕推小車，觀察紙帶上的點跡分布，若小車做勻速直線運動，則點跡分布均勻，說明恰好補(bǔ)償了摩擦力；②[5][6]設(shè)小車的質(zhì)量為，因平衡了摩擦力，對重物和小車的系統(tǒng)由牛頓第二定律有整理可得結(jié)合的斜率和縱截距可得聯(lián)立解得，13.雨后，王同學(xué)看到窗外屋檐正向下滴水，觀察發(fā)現(xiàn)，每隔時間T滴落一滴水。窗戶整體成“日”字形，下半部分高，上半部分高。某時刻他看到3滴水在空中的位置如圖所示，其中第1滴水與窗戶的下沿等高，第2滴水與窗戶兩部分的分界處等高，第3滴水與窗戶上沿等高。不計空氣阻力，重力加速度g取。（1）相鄰兩滴水滴落的時間間隔T為多少？（2）此時第4滴水是否已滴下？若已滴下，求第4滴水與屋檐的距離；若沒有滴下，則再過多長時間滴下？【答案】（1）0.3s（2）沒有滴下，0.15s【解析】【詳解】（1）每個雨滴做的都是自由落體運動，根據(jù)逐差相等公式代入數(shù)據(jù)，解得（2）根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可得此時第2滴雨滴的速度為根據(jù)速度時間公式，可得此時第3滴雨滴的速度為則第3滴雨滴在空中下落的時間為以為相鄰兩滴水滴落的時間間隔為0.3s，故第4滴雨滴還未下落，還需要的時間為14.某人駕駛汽車以v1=30m/s的速度行駛在平直公路上。某時刻，另一車道上的卡車突然變道至他所在的車道，在他前方x0=41.25m處以v2=10m/s的速度勻速行駛。他經(jīng)過t0=0.5s的反應(yīng)時間，操控汽車以