安徽省宣城市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期1月期末考試物理試題 含解析

宣城市2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末調(diào)研測試高一物理試題考生注意：1.本試卷分滿分100分，考試時間75分鐘；2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、選擇題（本題共10小題，共42分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1-8題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第9-10題有多個選項(xiàng)符合題目要求，每小題5分，全部選對得5分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。）1.我國將于2022年前后完成空間站在軌組裝工程，空間站由核心艙、實(shí)驗(yàn)艙等構(gòu)成。其中核心艙軸向長度為16.6m有3個對接口用于載人飛船、貨運(yùn)飛船及其他飛行器訪問空間站。關(guān)于本材料中的物理知識，下列說法正確的是（）A.空間站在太空“漂浮”時沒有慣性B.貨運(yùn)飛船與核心艙對接時不可看成質(zhì)點(diǎn)C.貨運(yùn)飛船與核心艙對接時，以地球?yàn)閰⒖枷邓庆o止的D.“16.6m”中，“m”不是國際單位制的基本單位【答案】B【解析】【詳解】A．慣性取決于質(zhì)量，與物體處于什么位置，什么運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，故A錯誤；B．飛船和核心艙對接時不可忽略形狀和大小，故不能看成質(zhì)點(diǎn)，故B正確；C．以地球?yàn)閰⒖枷?，飛船和核心艙對接時都是運(yùn)動的，故C錯誤；D．m是國際單位制的基本單位，故D錯誤。故選B。2.日本政府向太平洋排放核廢水引發(fā)國際社會的廣泛關(guān)注與譴責(zé)。輻射的危害程度常用“當(dāng)量劑量”這一物理量衡量，其國際單位是希沃特，記作Sv。每千克（kg）人體組織吸收能量為1焦耳（J）的輻射為1希沃特。下列選項(xiàng)中用國際單位制的基本單位表達(dá)希沃特，正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題意有故選C。3.小明參加400m的比賽，他從起點(diǎn)逆時針開始跑，測得他在第2s內(nèi)跑了8m，前10s跑了90m，最后80m在直道上沖刺，跑完全程一共用了50s，則下列說法正確的是（）A.小明在第2s末的瞬時速度是8m/sB.小明跑完全程的平均速度為0C.小明在前10s內(nèi)的平均速度大小是9m/sD.小明全程的平均速率與第2s內(nèi)的平均速率相等【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)題意無法判斷某一時刻的瞬時速度，故A錯誤；B．小明跑完全程，起點(diǎn)線與終點(diǎn)線并不重合，則位移為零，則平均速度不為零，故B錯誤；C．前10s跑的位移無法確定，無法計(jì)算平均速度大小，故C錯誤；D．全程的平均速率為，第2s內(nèi)的平均速率，大小相同，故D正確。故選D。4.如圖所示，跳跳桿底部裝有一根彈簧，小孩和桿的總質(zhì)量為m。忽略空氣阻力，小孩和桿從圖示位置靜止豎直下落，從彈簧接觸地面到小孩運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，對小孩和桿組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A.速度不斷減小B.加速度先變小再變大C.先是加速度增大的加速運(yùn)動，后是加速度減小的減速運(yùn)動D.到最低點(diǎn)時，小孩和桿處于平衡狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】ABC．下落過程中，彈簧彈力增大，當(dāng)時有加速度向下，且逐漸減小，系統(tǒng)做加速運(yùn)動；當(dāng)時有加速度向上，且加速度逐漸增大，系統(tǒng)做減速運(yùn)動；所以系統(tǒng)先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做加速度增大的減速運(yùn)動，故A、C錯誤，B正確；D．最低點(diǎn)時，彈簧彈力最大，系統(tǒng)具有向上的最大加速度，故D錯誤。故選B。5.據(jù)《呂氏春秋》記載，我國在堯舜時代就有春節(jié)掃塵的風(fēng)俗，寓意在新年里順利平安。如圖所示，一個質(zhì)量為50kg的沙發(fā)靜止在水平地面上，春節(jié)掃塵時，甲、乙兩人需要移開沙發(fā)，清掃污垢，兩人同時從背面和側(cè)面分別用、的力推沙發(fā)，與相互垂直，且平行于地面，沙發(fā)與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取10m/s2下列說法正確的是（）A.沙發(fā)不會被推動B.沙發(fā)將沿著的方向加速移動，加速度大小為3.2m/s2C.沙發(fā)會勻速移動，摩擦力大小200ND.沙發(fā)移動的加速度大小為2m/s2【答案】D【解析】【詳解】A．由題意得最大靜摩擦力為而推沙發(fā)的兩個力的合力為設(shè)方向?yàn)榕c成θ角，由幾何關(guān)系有整理有所以沙發(fā)會被推動，其運(yùn)動方向與成，故A項(xiàng)錯誤；BD．對沙發(fā)受力分析，其沿著合力方向有解得結(jié)合之前分析可知，沙發(fā)沿著與方向成角的方向運(yùn)動，其加速度大小為，故B錯誤，D正確；C．由之前的分析可知，沙發(fā)做勻加速直線運(yùn)動，故C項(xiàng)錯誤；故選D。6.工人為某小區(qū)安裝空調(diào)外機(jī)時，由于操作不慎，一膨脹螺絲從與16樓的地板等高處由靜止下落到1樓的草坪上。已知每層樓層高為3m，忽略空氣阻力和膨脹螺絲的大小，重力加速度大小取10m/s2，下列說法正確的是（）A.膨脹螺絲的下落時間為B.膨脹螺絲落地前瞬間的速度大小為C.膨脹螺絲經(jīng)過15樓和13樓所用時間之比D.膨脹螺絲經(jīng)過15樓和14樓所用時間之比為1:3【答案】C【解析】【詳解】A．膨脹螺絲在空中下落的高度為根據(jù)自由落體運(yùn)動下落時間和高度的關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得膨脹螺絲的下落時間為故A錯誤；B．根據(jù)速度—時間關(guān)系可知，膨脹螺絲落地前瞬間的速度大小為故B錯誤；CD．根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動在第1x、第2x、第3x……第nx所用時間之比為可知膨脹螺絲經(jīng)過15樓和13樓所用時間之比為，膨脹螺絲經(jīng)過15樓和14樓所用時間之比為。故C正確，D錯誤。故選C。7.“上海中心大廈”是目前中國最高的建筑，高度約為632m。游客可以乘坐高速電梯來到位于118層的上海之巔觀光廳全方位俯瞰城市美景。已知觀景臺離地高度為546m，高速電梯加速時的加速度大小0.8m/s2，減速時的加速度大小為1m/s2，電梯上升過程的最大速度為10m/s，到達(dá)觀景臺時速度為零。電梯加速與減速過程均視為勻變速直線運(yùn)動，則電梯從地面由靜止開始運(yùn)動到觀景臺的最短時間為（）A.54.6s B.65.85s C.60.85s D.63.2s【答案】B【解析】【詳解】由題可知，電梯從地面由靜止開始運(yùn)動到觀景臺的過程，先加速到最大速度，接著以最大速度勻速運(yùn)動，最后減速到觀景臺的速度為零時，用時最短，故根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可知，加速階段解得減速階段解得勻速階段有解得電梯從地面由靜止開始運(yùn)動到觀景臺的最短時間為故選B。8.如圖所示，A、B兩物體用兩根輕質(zhì)細(xì)線分別懸掛在天花板上，兩細(xì)線與水平方向夾角分別為和，A、B間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A.A、B所受彈簧彈力大小之比為B.A、B的質(zhì)量之比為C.懸掛A、B的細(xì)線上拉力大小之比為D.同時剪斷兩細(xì)線的瞬間，A、B的瞬時加速度大小之比為【答案】D【解析】【詳解】對AB兩個物體受力分析，如圖所示A．彈簧處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，同一根彈簧彈力大小相等，故A錯誤；B．AB都處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對物體A有對物體B有可得故B錯誤；C．對A物體，細(xì)線拉力對B物體，細(xì)線拉力則故C錯誤；D．剪斷細(xì)線瞬間彈簧彈力不變，則AB合力大小分別等于和，根據(jù)牛頓第二定律有，可解得故D正確。故選D。9.如圖甲所示，小物塊從右側(cè)滑上勻速率轉(zhuǎn)動的足夠長的水平傳送帶，其位移與時間的變化關(guān)系如圖乙所示。圖線的0~3s段為拋物線，3s~4.5s段為直線，下列說法正確的是（）A.傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動B.小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)C.小物塊剛放上傳送帶時的速度大小為4m/sD.0~4.5s內(nèi)物塊在傳送帶上留下的滑動痕跡為9m【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意，圖線的0~3s段為拋物線，3s~4.5s段為直線，則可知0~3s內(nèi)物塊做勻變速直線運(yùn)動，3s~4.5s內(nèi)物塊做勻速直線運(yùn)動，而物塊的位移在0~3s內(nèi)先增加后減小，4.5s末回到出發(fā)點(diǎn)，則可知傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，物塊在傳送帶上先做勻減速直線運(yùn)動，速度減為零后反向做勻加速直線運(yùn)動，直至與傳送帶達(dá)到共速后和傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；BC．根據(jù)圖像可知，2s末物塊的速度減為0，該時間內(nèi)物塊的對地位移大小為，此后物塊將反向加速，通過圖像可知，在3s末物塊與傳送帶達(dá)到共速，加速階段的位移大小為，根據(jù)位移與時間的關(guān)系有，其中，解得，而根據(jù)牛頓第二定律，對木塊有解得故B錯誤，C正確；D．根據(jù)圖像可知，物塊減速階段位移大小為，加速階段位移大小為，達(dá)到與傳送帶共速所用時間為，根據(jù)圖線斜率的絕對值表示速度的大小可知，傳送帶的速度大小為，則小物塊與傳送帶達(dá)到共速的這段時間內(nèi)傳送帶的位移大小為由此可得0~4.5s內(nèi)物塊在傳送帶上留下的滑動痕跡為故D正確。故選CD。10.藍(lán)牙技術(shù)是一種非常實(shí)用的短距離低功耗無線通信技術(shù)，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙信號在兩車的距離小于等于某一距離時會立即自動連接，超過該距離時立即自動斷開。可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩輛模型小車并排緊靠停在一條平直的賽道上，從開始，乙車先以2m/s的速度勻速向前運(yùn)動，時藍(lán)牙連接剛好斷開，甲車立即啟動追趕乙車。兩車運(yùn)動的關(guān)系如圖所示，則（）A.甲車追上乙車前，兩車在8s時相距最遠(yuǎn)B.甲車追上乙車前，兩車的最大距離為10mC.時兩車的藍(lán)牙信號剛好再次連接上D.從開始計(jì)時兩車處于藍(lán)牙連接狀態(tài)的總時間為20s【答案】BC【解析】【詳解】A．甲車的加速度當(dāng)兩車相距最遠(yuǎn)時，甲乙兩車速度相同，則有甲車運(yùn)動時間解得即甲車追上乙車前，兩車在時相距最遠(yuǎn)，A錯誤；B．速度相等時甲車的位移乙車的位移兩車的最大距離B正確；C．t=4s時藍(lán)牙連接剛好斷開，由圖可知，此時甲乙相距為當(dāng)t=8s時，由圖可知，此時甲乙相距為t=8s時兩車的藍(lán)牙信號剛好再次連接上，C正確；D．保持連接，第8s后開始連接，直到甲超過乙的距離8m時用時為聯(lián)立解得以后輛車相距則相距大于8m，不可能再連接上，則兩車處于藍(lán)牙連接狀態(tài)的總時間為D錯誤。故選BC。二、非選擇題（本題共2小題，每空2分，共16分。）11.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖所示：（1）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①如圖甲所示，把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，用兩條細(xì)繩連在橡皮條的另一端，通過細(xì)繩用兩個彈簧測力計(jì)互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結(jié)點(diǎn)伸長到O點(diǎn)，用鉛筆記下O點(diǎn)的位置，并記下兩個測力計(jì)的讀數(shù)；②在紙上按比例作出兩個力、圖示，用平行四邊形定則求出合力F；③只用一個測力計(jì)，通過細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn)，記下測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出這個力的圖示（如圖乙），比較與用平行四邊形定則求得的合力F；④改變和的夾角和大小，重復(fù)上述過程：上述實(shí)驗(yàn)過程中有重要遺漏的步驟是______（填步驟序號）；圖乙中，______（選填F或）力的圖線與AO延長線重合；（2）在做“驗(yàn)證力的平行四邊行定則”實(shí)驗(yàn)中，假如的大小及方向固定不變（如圖丙），那么為了使橡皮筋仍然伸長到O點(diǎn)，對來說，下面說法中正確的是______A.可以有多個方向B.的方向和大小可以有多個值C.的方向和大小是唯一確定值D.的方向是唯一的，但大小可有多個值【答案】①.①②.③.C【解析】【詳解】（1）[1]上述實(shí)驗(yàn)過程中，其中步驟①中除了用鉛筆記下O點(diǎn)的位置以及兩個測力計(jì)的讀數(shù)外，還應(yīng)該記錄兩個拉力的方向；[2]圖乙F與兩力中，F(xiàn)是兩個分力合力的理論值，而是兩個力合力的實(shí)驗(yàn)值，則方向一定沿AO方向的是。（2）[3]的大小及方向固定不變，且橡皮筋仍然伸長到O點(diǎn)，即合力大小和方向確定，其中一個分力的大小和方向也確定，根據(jù)平行四邊行定則可知，另一個分力的大小和方向是唯一的，的方向和大小是唯一確定值，故選C。12.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車后面固定一條紙帶，穿過電火花計(jì)時器，細(xì)線一端連著小車，另一端通過光滑的定滑輪和動滑輪與掛在豎直面內(nèi)的拉力傳感器相連，拉力傳感器用于測小車受到拉力的大小。（1）在安裝器材時，要調(diào)整定滑輪的高度，使拴小車的細(xì)繩與木板平行。請選出你認(rèn)為這樣做的目的是___________（填字母代號）A.防止打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)痕不清晰B.為達(dá)到在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力C.防止小車在木板上運(yùn)動過程中發(fā)生抖動D.為保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動（2）實(shí)驗(yàn)中_________（選填“需要”或“不需要”）滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。（3）某小組在實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶一部分如圖乙所示。用毫米刻度尺測量并在紙帶上標(biāo)出了部分段的長度。已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源的頻率為50Hz。由圖數(shù)據(jù)可求得：打點(diǎn)計(jì)時器在打點(diǎn)時小車的瞬時速度大小為_________m/s；小車做勻加速運(yùn)動的加速度大小為_________m/s2。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作了加速度與力的關(guān)系圖像如圖丙所示，圖線不過原點(diǎn)的原因是_______A.鉤碼質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量B.平衡摩擦力時木板傾角過大C.平衡摩擦力時木板傾角過小或未平衡摩擦力【答案】①B②.不需要③.2.32④.4.00⑤.B【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細(xì)繩與木板平行，可在平衡摩擦力后使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合力，如果不平行，細(xì)繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力。故選B。（2）[2]由于本實(shí)驗(yàn)中的力傳感器可以讀出繩的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。（3）[3]打點(diǎn)計(jì)時器在打A點(diǎn)時小車的瞬時速度大小為[4]小車做勻加速運(yùn)動的加速度大小為（4）[5]由圖像丙可知，當(dāng)沒有掛鉤碼時小車具有加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大。故選B。三、解答題（本大題共3個小題，共42分）13.我們知道高空擲物是十分危險的行為，自2021年3月1日，我國正式將高空拋物罪納入刑法內(nèi)容?，F(xiàn)有一居民將新買的籃球放在網(wǎng)兜中掛在了陽臺外散除異味，因打結(jié)不穩(wěn)而導(dǎo)致籃球從高樓落做自由落體運(yùn)動，現(xiàn)已知籃球距地面為4個樓層高，每層樓高為3.2m，問：（重力加速度g取10m/s2）（1）籃球下落至地面所用時間t為多少？（2）籃球落地時的速度v為多少？（3）籃球開始下落后的v-t圖像如圖所示，求籃球從下落開始計(jì)時2s后的位移。【答案】（1）；（2）；（3）9.6m【解析】【詳解】設(shè)自由落體加速度的方向?yàn)檎较颍?）下落的高度有下落時間為t，則（2）設(shè)落地時速度為v，則（3）下落至地面時間為t，由（1）知由圖象知1.6s后，籃球做初速度為的豎直上拋運(yùn)動，運(yùn)動的時間則發(fā)生位移為則2s后的位移為14.如圖所示，質(zhì)量為的雜技演員利用動滑輪（圖中未畫出）懸掛在細(xì)繩上以完成各種雜技表演。繩子一端固定在豎直桿上的點(diǎn)，另一端通過定滑輪與靜止在粗糙水平地面上質(zhì)量為物體連接，物體與水平地面的動摩擦因數(shù)。當(dāng)雜技演員靜止不動時，定滑