浙江省杭州市蕭山區(qū)等5地2023-2024學年高一上學期1月期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023學年第一學期期末學業(yè)水平測試高一年級物理試題卷考生須知：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題時，請按照答題卡上“注意事項”的要求，在答題卡相應的位置上規(guī)范作答，在試題卷上的作答一律無效。3.非選擇題的〖答案〗須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應區(qū)域內，作圖時可先使用2B鉛筆，確定后須用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關公式或參數(shù)：重力加速度g均取10m/s2.選擇題部分一、選擇題I（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列物理量中，屬于標量的是（）A.速率 B.位移 C.速度 D.加速度〖答案〗A〖解析〗位移、速度、加速度都是有大小有方向的矢量，速率只有大小，是標量。故選A。2.杭州亞運會共設游泳、射箭、田徑、羽毛球、棒球、籃球、拳擊等40個大項（31個奧運項目和9個非奧運項目），61個分項。對于比賽的研究，下列說法中正確的是（）A.研究圖甲中接力運動員接力動作時可以將運動員看成質點B.研究圖乙中運動員發(fā)旋轉球的技巧動作時可以將乒乓球看成質點C.研究圖丙中花樣游泳運動員技術動作時可以將運動員看成質點D.研究圖丁中公路自行車運動員騎行快慢時可以將運動員看成質點〖答案〗D〖解析〗A．研究圖甲中接力運動員接力動作時，運動員的大小不能忽略不計，不可以將運動員看成質點，選項A錯誤；B．研究圖乙中運動員發(fā)旋轉球的技巧動作時，球的大小不能忽略，不可以將乒乓球看成質點。選項B錯誤；C．研究圖丙中花樣游泳運動員技術動作時，運動員的大小不能忽略不計，不可以將運動員看成質點，選項C錯誤；D．研究圖丁中公路自行車運動員騎行快慢時，運動員的大小可忽略不計，可以將運動員看成質點，選項D正確。故選D。3.在2023福岡國際馬拉松賽上，中國選手楊紹輝以2小時07分09秒完賽，刷新了中國馬拉松紀錄。馬拉松賽是一項長跑比賽項目，其距離為42.195公里。下列說法中正確的是（）A.2小時07分09秒指的是時間間隔，42.195公里指的是位移大小B.2小時07分09秒指的是時刻，42.195公里指的是位移大小C.2小時07分09秒指的是時間間隔，42.195公里指的是路程D.2小時07分09秒指的是時刻，42.195公里指的是路程〖答案〗C〖解析〗2小時07分09秒指的是時間間隔，42.195公里指的是路程。故選C。4.單位是測量過程中的重要組成部分，根據(jù)單位制，以下公式表述可能正確的是（）A.（P為壓強） B.（P為功率）C. D.〖答案〗C〖解析〗A．的單位是v的單位m/s，選項A錯誤；B．的單位功率P的單位為W，選項B錯誤；C．和都是速度單位，選項C正確；D．體積V單位是m3；而單位是m4，選項D錯誤。故選C。5.百公里加速指的是汽車從靜止加速至100km/h的時間，是對汽車動力最直觀的體現(xiàn)。比如布加迪威龍SuperSport，這款車平均極速為431km/h，百公里加速只需要2.5s，在此加速過程中，汽車的平均加速度大小約為（）A.1m/s2 B.11m/s2 C.50m/s2 D.100m/s2〖答案〗B〖解析〗v=100km/h=27.8m/s，則汽車的平均加速度大小約為故選B。6.如下圖所示情景中，下列說法正確的是（）A.雨雪天汽車裝防滑鐵鏈是為了幫助汽車克服慣性B.噴灑農藥無人機（包括攜帶的藥液）在進行噴灑工作時慣性不變C.滑雪運動員下滑的快慢不會改變運動員的慣性大小D.磁懸浮列車的車頭設計可以減小阻力，所以它的慣性比較小〖答案〗C〖解析〗A．雨雪天汽車裝防滑鐵鏈不是為了幫助汽車克服慣性，而是為了增大摩擦力，防止車輛打滑，故A錯誤；B．噴灑農藥無人機（包括攜帶的藥液）在進行噴灑工作時，隨著質量的減小，慣性減小，故B錯誤；C．慣性只由質量決定，所以滑雪運動員下滑的快慢不會改變運動員的慣性大小，故C正確；D．磁懸浮列車的車頭設計可以減小阻力，但它的慣性由質量決定，不一定慣性小，故D錯誤。故選C。7.冰箱貼是人們非常喜愛的用來裝飾冰箱的物品，兼有做記事備忘的即時貼功能，記錄冰箱里食物變化和采購需求等。也可以把需要告知家人的事情記在紙上再把其吸附在冰箱上面，家人可以比較容易注意到。已知圖中的冰箱面板豎直放置，磁力冰箱貼吸附于冰箱板上，則冰箱貼受到的力為（）A.重力、支持力B.重力、支持力、彈力C.重力、彈力、磁力、摩擦力D.重力、支持力、彈力、磁力、摩擦力〖答案〗C〖解析〗冰箱貼水平方向受到磁力和彈力作用，豎直方向受到重力和摩擦力作用。故選C。8.國寶大熊貓的一舉一動備受大家的關注，其中北京動物園的萌蘭則是以高超的智商和翻墻事跡為人津津樂道。如圖所示，萌蘭靜止在固定不動的樹上小憩，下列說法中正確的是（）A.萌蘭的重力和樹對萌蘭的彈力是一對相互作用力B.萌蘭對樹的彈力和樹對萌蘭的支持力是一對平衡力C.萌蘭和樹保持靜止所以沒有摩擦力D.萌蘭對樹的作用力豎直向下〖答案〗D〖解析〗A．萌蘭對樹的壓力和樹對萌蘭的彈力是一對相互作用力，選項A錯誤；B．萌蘭對樹的彈力和樹對萌蘭的支持力是一對相互作用力，選項B錯誤；C．若樹干傾斜，則萌蘭和樹之間存在摩擦力，選項C錯誤；D．樹對萌蘭的作用力與其重力是平衡力，等大反向，則萌蘭對樹的作用力豎直向下，選項D正確。故選D。9.高空拋物現(xiàn)象曾被稱為“懸在城市上空的痛”，會帶來很大的社會危害。假設某樓房層高為3m，將一個雞蛋從16樓無初速度丟下，則雞蛋落地時的速度最有可能是（）A.3m/s B.10m/s C.28m/s D.32m/s〖答案〗C〖解析〗16樓到地面的高度約為h=45m，若雞蛋做自由落體運動，則落地速度考慮到雞蛋下落時受阻力作用，可知雞蛋落地時的速度最有可能是28m/s。故選C。10.在杭州第19屆亞運會蹦床比賽中，中國隊包攬了男女個人項目的兩枚金牌，嚴浪宇獲得男子項目金牌，朱雪瑩獲得女子項目金牌。不考慮空氣阻力，則下列說法中正確的是（）A.運動員離開蹦床豎直向上運動再下落的過程可視為自由落體運動B.運動員在最低點受到的彈力大于運動員自身的重力C.運動員在比賽過程中始終處于失重狀態(tài)D.運動員下落過程中剛接觸蹦床時速度最大〖答案〗B〖解析〗A．自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速運動，則運動員離開蹦床豎直向上運動過程不是自由落體運動，下落的過程可視為自由落體運動，選項A錯誤；B．運動員在最低點時加速度向上，則受到的彈力大于運動員自身的重力，選項B正確；C．運動員落在蹦床上下落過程中的后一階段，加速度向上，處于超重狀態(tài)；在從最低點上升的開始階段，加速度也向上，處于超重狀態(tài)，在空中及接觸到蹦床的前階段處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；D．運動員下落過程中剛接觸蹦床時重力大于蹦床向上的彈力，加速度向下，此時速度不是最大，當蹦床的彈力等于重力時，加速度為零，此時速度最大，選項D錯誤。故選B。11.充氣火箭是一種操作非常簡單的玩具，只需要踩一下氣囊，小火箭就會飛起來。某次游玩時，同學將火箭豎直向上擺放，發(fā)射后測量發(fā)現(xiàn)火箭到達最高點和從最高點下落回地面的時間之比約為，火箭的運動視為只在豎直方向上，上升和下落的過程中小火箭所受阻力大小不變，則可估算小火箭受到的阻力大小約為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗將上升過程看做是反向的勻加速運動，則根據(jù)可得上升過程下降過程可得故選A。12.一場別開生面的國際象棋比賽日前在英國首都倫敦舉行：棋盤放在游泳池底，參賽選手每走一步棋之前，都要憋一口氣沉入水下。水下國際象棋比賽沒有計時鐘，選手每走一步棋的用時限制取決于能在水下待多長時間，一旦浮出水面，就輪到對手潛入水中下棋。棋子以磁吸的方式吸附在棋盤上。假設有一質量為m的棋子，選手對其施加一個與水平面夾角為θ的推力F1將其向前推進一段距離。下列對棋子運動和受力分析正確的是（）A.棋子在運動過程中共受到了5個力的作用B.棋子在運動過程中，隨著推力F1增大，受到的滑動摩擦力也增大C.開始施加這個推力F1并逐漸增大時，靜止的棋子受到的靜摩擦力大小等于F1sinθD.棋子運動過程中，隨著推力F1增大，棋子所受的浮力增大〖答案〗B〖解析〗A．棋子在運動過程中受到重力、推力、磁力、支持力、浮力和摩擦力作用，共受到了6個力的作用，故A錯誤；B．棋子在運動過程中，隨著推力F1增大，豎直方向根據(jù)受力平衡可知可知，隨著推力F1增大，棋子受到的支持力增大，根據(jù)可知棋子受到的滑動摩擦力也增大，故B正確；C．開始施加這個推力F1并逐漸增大時，靜止的棋子受到的靜摩擦力大小等于故C錯誤；D．棋子運動過程中，隨著推力F1增大，棋子所受的浮力不變，故D錯誤。故選B。二、選擇題II（本題共3小題，每小題4分，共12分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）13.下列物理量中用比值定義法定義的有（）A.位置 B.位移 C.速度 D.加速度〖答案〗CD〖解析〗AB．位移是初末位置的變化，位置和位移都不是比值定義法定義的，故AB錯誤。C．速度表示運動的快慢，等于位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，是比值定義法定義的物理量，故C正確。D．加速度等于速度變化量與時間的比值，是比值定義法定義的物理量，故D正確。故選CD。14.下列說法正確的有（）A.牛頓第二定律可表述為，也可以寫成等式，其中定義力的單位為牛頓后才有了比例系數(shù)k=1B.彈簧彈力的表達式F=kx由英國科學家胡克發(fā)現(xiàn)，其中x為彈簧發(fā)生形變后的總長度C.太空中由于失重，無法用天平測量質量，但是可以借助牛頓第二定律測量物體的質量D.工程設計中，常通過光學的方法觀察有機玻璃的微小形變，這是運用了物理學中轉換測量的方法?！即鸢浮紸CD〖解析〗A．牛頓第二定律可表述為，也可以寫成等式，其中定義力的單位為牛頓后才有了比例系數(shù)k=1，選項A正確；B．彈簧彈力的表達式F=kx由英國科學家胡克發(fā)現(xiàn)，其中x為彈簧發(fā)生形變后的形變量，選項B錯誤；C．太空中由于失重，無法用天平測量質量，但是可以借助牛頓第二定律測量物體的質量，選項C正確；D．工程設計中，常通過光學的方法觀察有機玻璃的微小形變，這是運用了物理學中轉換測量的方法，將微小量放大，選項D正確。故選ACD。15.小王同學為研究雨滴下落的規(guī)律查閱資料，了解到：較大的雨滴是從大約1000m的高空形成并下落的，到達地面的速度大約為4m/s。根據(jù)以上信息，可以把雨滴的運動模型看成是1000m高空的物體在有空氣阻力的空間中由靜止開始下落的運動，落地速度4m/s。分析雨滴下落的運動過程，其中a為雨滴加速度，v為雨滴運動速度，F(xiàn)為雨滴運動過程中受到的合力，h為雨滴距地面距離，空氣阻力滿足關系：f=kv（k為常數(shù)），則下列圖像描述可能與實際符合的是（）A. B.C. D.〖答案〗BC〖解析〗AB．雨滴下落時的加速度則隨速度增加，加速度逐漸減小，當a=0時雨滴勻速運動，則圖像A錯誤，B正確；C．雨滴受的合外力則圖像C正確；D．雨滴距離地面的距離開始時因雨滴的加速度逐漸減小，則h-t圖像為曲線，當加速度減為零時h-t圖像為直線，選項D錯誤。故選BC。非選擇題部分三、實驗題（本題共2小題，共12分）16.某學習小組用如圖所示的裝置“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”。如圖1所示，在豎直平面內，橡皮條的一端固定，另一端掛一輕質小圓環(huán)，橡皮條原長為GE，用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)。（1）實驗過程中，小王將彈簧測力計向上拉測量拉力大小，而非將橡皮條掛在上方，向下拉彈簧測力計測量拉力，這樣做有什么好處（）A.可以保證彈簧拉力和細線在同一直線上B.方便調零且較為準確測量拉力大小C.可以不用考慮彈簧秤外殼的重力影響（2）本實驗采用的科學方法是等效替代法，具體操作指的是_________（填正確選項前字母）。A.橡皮條沿同一方向伸長B.橡皮條伸長到相同長度C.橡皮條沿同一方向伸長相同長度D.兩個彈簧測力計拉力大小之和等于一個彈簧測力計拉力的大?。?）小黃則是在水平桌面上做實驗（如圖2），通過實驗小黃確定了F1、F1、F的方向，并記錄三個力的大小，其中測量F時彈簧測力計示數(shù)如圖4，讀數(shù)為__________N。（4）小黃繪制結果如圖5，F(xiàn)與兩力中其中_________（填“F”或“”）為合力的實際值。（5）若將細繩改用橡皮筋來拉彈簧測力計，這對實驗結果_________（填“有”或“無”）影響?！即鸢浮剑?）B（2）C（3）1.78##1.79##1.80##1.81##1.82##1.83（4）F（5）無〖解析〗（1）實驗過程中，小王將彈簧測力計向上拉測量拉力大小，而非將橡皮條掛在上方，向下拉彈簧測力計測量拉力，這樣做的好處是方便調零且較為準確測量拉力大小，故選B；（2）本實驗采用的科學方法是等效替代法，具體操作指的是橡皮條沿同一方向伸長相同長度，故選C。（3）由圖4可知彈簧測力計最小刻度為0.1N，則讀數(shù)為1.80N。（4）小黃繪制結果如圖5，F(xiàn)與兩力中其中F為合力的實際值，即用一個彈簧秤拉橡皮條時的拉力的值；是利用平行四邊形法則求得的兩個力合力的理論值。（5）若將細繩改用橡皮筋來拉彈簧測力計，這對實驗結果無影響17.在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，小王同學組裝了如圖1所示裝置。（1）小王將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，使小車靠近打點計時器。先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動紙帶在木板上運動。若打點計時器在紙帶上打出的計時點越來越疏（從打出的點的先后順序看），則應將長木板底下的小木塊墊得比原先__________（填“高”或“低”）些。重復以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列間隔均勻的計時點。小王稱量出小車的質量為200.0g，應選擇圖（2）中的___________（填“A”、“B”、“C”）作牽引小車的懸掛物。（2）操作過程中，小王回想起學習運動學時也用到該實驗裝置做了“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”，這個實驗中__________（填“需要”、“不需要”）完成以上（1）的操作。（3）圖3為實驗得到的一條紙帶（每兩點間有四個點未畫出），則其對應的加速度a=__________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。（4）小王保持懸掛的重物質量不變，研究小車的加速度a與小車質量M的關系。小王改變小車的質量M，得到小車的加速度a，并描繪圖線后，發(fā)現(xiàn)圖線在值較大的區(qū)間發(fā)生彎曲，其他區(qū)間為直線，他分析認為可能是由于細繩拉力不再等于懸掛物重力引起的，于是調整了研究參數(shù)，結果得到了一條完整的直線，他的調整可能是____________。A.描繪a與的關系圖線B.描繪a與的關系圖線C.描繪a與（M+m）的關系圖線D.描繪a與的關系圖線〖答案〗（1）低B（2）不需要（3）0.20（4）A〖解析〗（1）打點計時器在紙帶上打出的計時點越來越疏，說明小車做加速運動，木板的一端抬的過高，則應將長木板底下的小木塊墊得比原先低些。要使的懸掛物的重力等于小車的牽引力，必須要使得懸掛物的質量遠小于小車的質量，小王稱量出小車的質量為200.0g，應選擇圖（2）中的B作牽引小車的懸掛物。（2）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，只需要小車做加速運動即可，不需要平衡摩擦力，即這個實驗中不需要完成以上（1）的操作。（3）因每兩點間有四個點未畫出，可知T=0.1s，則其對應的加速度（4）該同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，故小車和懸掛物整體的質量應為M+m，作圖時應作出圖象，得到了一條完整的直線，故A正確。四、計算題（本題共4小題，共40分。解題過程應有必要的文字說明、方程式和重要的演算過程，有數(shù)值運算的應寫清數(shù)值和單位，只有最終結果的不得分）18.消防滑竿曾是消防員經常接觸一種設備，可簡化為一根豎直放置的滑竿，消防員可順著滑竿迅速下滑，節(jié)約下樓時間，增加出警效率。某次訓練中，消防員順著消防滑竿從高處無初速度滑下，運動過程可簡化為先勻加速再勻減速的直線運動。消防員先以5m/s2的加速度下滑1s，然后勻減速下滑4m到達地面時速度大小為1m/s。求此過程中：（1）消防員下滑1s后的速度大?。唬?）消防員勻減速階段的加速度a的大??；（3）消防員下滑的總高度；〖答案〗（1）；（2）3m/s2，方向豎直向上；（3）〖解析〗（1）消防員做初速度為0的勻加速直線運動，由得（2）消防員做勻減速直線運動，加速度方向與速度方向相反，若規(guī)定向下為正方向，由得即消防員勻減速階段的加速度a的大小為3m/s2，方向豎直向上。（3）消防員下滑的高度有兩段組成。第一段由得由題意得第二段消防員下落距離為所以消防員下落得總高度為19.滑雪圈是當下非?；鸬囊豁椂緫敉饣顒禹椖?，人們可以坐在滑雪圈內，由小伙伴拉著自己在雪地上肆意滑行。某次小明用滑雪圈拉著小孫向前直線滑行的運動可簡化為圖2所示的情形，小明用與水平方向夾角θ=37°，大小F=50N的拉力拉動質量為M=40kg的小孫和m=3kg的滑雪圈在水平雪面上以1m/s的速度勻速前進，則可求得：（1）雪面對滑雪圈的摩擦力大?。唬?）滑雪圈與雪面間的動摩擦因數(shù)μ；（3）若小明突然放手，則撤去拉力后小孫還能繼續(xù)前進的距離L；〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）勻速前進時物體受力平衡，求得（2）豎直方向受力平衡求得滑雪圈與雪面間的彈力大小由滑動摩擦力公式可求得（3）撤去拉力后滑雪圈與雪面的彈力大小變?yōu)榍蟮脛t滑動摩擦力大小變?yōu)榍蟮脛t由牛頓第二定律可求得加速度大小由公式可求得前進距離20.在很多農村建筑工地，工人們通過吊裝滑輪把建筑材料搬運到高處，如圖1。在吊裝過程中，為了避免貨物的晃動，通常采用主繩牽引，輔助繩協(xié)助的辦法，如圖2。為研究方便，我們可以將該裝置簡化為如圖3。將重物掛在結點O上，用力F1拉OA繩來升高貨物，用力F2拉OB繩穩(wěn)定貨物，其中OA與豎直方向的夾角為θ=30°（如圖3）?，F(xiàn)有一質量m=50kg的貨物需要被吊升（繩子的質量忽略不計，忽略空氣、繩與滑輪間的阻力），問：（1）若OB繩水平向右拉，貨物靜止，求拉力F2的大?。唬?）貨物保持靜止，OB繩方向可調，求拉力F2的最小值；（3）若OA繩能承受的最大張力為N，勻速提升貨物，求OB繩拉力F2的最小值?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）對結點O進行受力分析，因為結點O靜止處于受力平衡狀態(tài)，則三個力可以圍成首尾相連的矢量三角形，由幾何關系得：即求得（2）由幾何關系得，當力F2垂直于力F1時，F(xiàn)2有最小值，由圖得求得（3）由（2）得，在力F2垂直于力F1時求得所以當F1取到臨界情況時，F(xiàn)2可以取到最小值，由幾何關系得，在三角形ABC中，由此可得在三角形B