福建省三明市2022-2023学年高一上学期期末质量检测物理试卷(含答案)

这是一份福建省三明市2022-2023学年高一上学期期末质量检测物理试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、如图，从沙县夏茂镇步行至“小吃第一村”俞邦村按手机导航推荐方案大约需39分钟，步行2.7公里，则此过程人步行( )
A.平均速率约为1.15m/sB.平均速度约为1.15m/s
C.瞬时速率约为1.15m/sD.瞬时速度约为1.15m/s
2、“用直尺测同学的反应时间”实验中，若测出直尺下落的高度为15cm，g取，则该同学的反应时间约为( )
3、如图所示，一灯笼悬挂于两墙之间，绳水平。若使悬挂点B缓慢向上移动并适当将绳延长，以保持O点的位置不变，则此过程中，绳的拉力大小和绳的拉力大小的变化是( )
A.逐渐增大B.先减小后增大C.逐渐减小D.先减小后增大
4、如图，人站在电动平衡车上沿水平地面直线前进，不计空气阻力，则电动平衡车( )
A.加速行驶时，车对人的作用力方向竖直向上
B.减速行驶时，车对人的作用力小于人对车的作用力
C.加速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的作用力大小
D.匀速行驶时，人受到的重力和车对人的支持力是一对相互作用力
5、某同学的手臂推力方向与竖直玻璃面成53°角匀速推动抹布。若不计抹布质量，，，则抹布和玻璃之间的动摩擦因数为( )
A.0.6C.0.8
6、如图甲，水火箭受水流的反作用力竖直上升。图乙是水火箭发射后时间内的图象，时刻的纵坐标为，其切线与纵轴的交点坐标为。则水火箭( )
A.在时刻处于超重状态B.在时刻的速率为
C.在时间内做加速运动D.在时间内做竖直上抛运动
7、如图甲，传送带与水平面的夹角为θ，逆时针运行速度恒为，现将质量为m的物块轻放到顶端上，物块从顶端到底端的过程中图象如图乙所示，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物块( )
A.在时间内所受摩擦力大小，方向沿斜面向下
B.在时间内所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上
C.在后所受摩擦力大小为，方向沿斜面向下
D.在后所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上
8、2022年12月30日，兴泉铁路全线贯通运营。如图，某班列由8节质量相等的车厢组成，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第1节对第2节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受阻力均相等，则第7节对第8节车厢的牵引力为( )
A.FB.C.D.
二、多选题
9、如图所示的自制火车加速度计，其沿火车运动方向的水平光滑杆上套一带指针的滑块（可左右滑动），滑块两侧分别与一端固定的弹簧相连。火车静止时，指针指在标尺中点O处，则( )
A.若火车匀速直线运动，指针指在O点
B.若火车突然向右启动，指针指在O点左侧
C.若指针偏离O点距离越大，火车速度越大
D.若指针指在O点右侧，火车一定向左运动
10、如图，一不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮后，两端分别悬挂质量为和的物体A和B。若，物体B自由释放后下落的加速度大小为a，设轻绳对A和B的拉力大小分别为和，不计一切摩擦。下列表达式正确的是( )
A.B.
C.D.
11、如图甲，“和谐号”和“复兴号”两动车在平行轨道做直线运动，其图象如图乙所示。时两车头刚好并齐，则32s内( )
A.“复兴号”的最大速度为78m/sB.24s末两车头再次并齐
C.24s末两车头相距最远D.“和谐号”的位移比“复兴号”的大
12、如图甲，一物块以初速度在粗糙水平面上向右运动，运动过程中始终受恒力F的作用，恒力大小为，方向水平向左。距出发点右侧以内，物块的运动速率与距离的图象如乙所示，重力加速度取。则该物块( )
A.质量为
B.初速度为
C.与水平地面间的动摩擦因数为0.4
D.向右运动过程中的加速度大小为
三、填空题
13、在“探究弹簧弹力大小和弹簧伸长量的关系”实验中，用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度关系如图所示，则________弹簧的原长更长（填“a”或“b”），弹簧b的劲度系数为_________N/m。
14、一长度为100m的列车匀加速通过100m的隧道，刚进入时速度为10m/s，完全出隧道时速度为12m/s，则此过程的平均速度为__________m/s，历时__________s。
四、计算题
15、如图甲，为缓解三明市区交通拥堵，在市体育馆附近建设道路立交桥连接江滨路与三明大桥。假设江滨路与三明大桥均为水平直路面，限速分别为60km/h与40km/h，圆形辅路限速30km/h。简化模型如图乙所示。
（1）汽车在江滨路以54km/h行驶至圆形辅路入口前50m处开始匀减速刹车，加速度至少多大时，才能从入口安全驶入圆形辅路？（结果保留2位有效数字）
（2）汽车以36km/h的车速沿三明大桥行驶，当黄灯亮起时，司机开始刹车，若刹车时的加速度大小为，则3s内汽车前进的位移是多少？
16、某校举行托乒乓球比赛，赛道为水平直道，长度为s。比赛时，某同学将质量为m的乒乓球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后匀速跑至终点、乒乓球全程相对球拍静止不动。在匀速运动阶段球拍保持倾角为，如图所示。设乒乓球在运动中受到空气阻力大小与其速率成正比，方向与速度方向相反，不计乒乓球与球拍之间的摩擦，重力加速度为g。求：
（1）该同学完成比赛所用时间t；
（2）比例系数k；
（3）加速阶段，球拍倾角的正切值随速率v变化的关系式。
17、如图甲所示，一木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，同时木板受到一个水平向右的恒力F作用。施加不同大小的恒力F，物块相对木板滑动路程为s，其关系如图乙所示，其中与横轴平行，且段的纵坐标为。若木板的质量、长度，物块可视为质点，与木板之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：
（1）若时，物块和木板运动的加速度大小；
（2）若物块恰好不滑出右端，恒力F的大小；
（3）若、均为直线段，则这两段恒力F的取值范围及函数关系式。
五、实验题
18、如图甲，某小组在黑板上用力传感器和矿泉水瓶探究“两个互成角度的力的合成规律”。
（1）该实验运用了____________方法。
A.等效替代B.控制变量
（2）如图乙，可以判定只用一条细线拉矿泉水瓶测出的拉力为___________（填“F”或“”）。
（3）由图乙可以得出实验结论：______________________________。
19、某实验小组采用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。实验中小车和砝码的总质量用M表示，沙和沙桶的总质量用m表示，打点计时器使用的交流电的频率为，重力加速度为g。
（1）实验过程应____________（填正确选项序号）。
A.先释放小车，后接通电源B.先接通电源，后释放小车
（2）在纸带中标注计数点A、B、C、D、E（各计数点间均有四个计时点未画出），测量数据如图乙所示，则小车加速度大小为__________；当打点计时器打下B点时，小车的速度大小为_______m/s。（结果均保留3位有效数字）
（3）若实验时电网不稳定，交流电实际频率略小于50Hz，则测得小车的加速度___________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
（4）为了减小该实验的____________误差（选填“系统”或“偶然”），需满足，方可认为绳对小车的拉力大小等于。
（5）保持小车（含车上砝码）的质量不变，研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，该图线趋近，则_____________。
参考答案
1、答案：A
解析：A、2.7公里是轨迹长度，是路程。所以平均速率约为，故A正确；
B、2.7公里是轨迹长度，是路程，不是位移，由于位移不知道，所以不能求出平均速度，故B错误；
CD、由于不知道此人步行的具体情况，所以不能判断瞬时速率大小，也不能判断瞬时速度的大小，故CD错误。
故选：A。
2、答案：B
解析：由题意可知，该同学的反应时间内直尺自由下落的高度为：，根据自由落体运动位移一时间关系式：，则有：，即解得：，故ACD错误，B正确。
故选：B。
3、答案：C
解析：
4、答案：C
解析：A.加速行驶时，车对人的作用力是支持力和摩擦力的合力，根据牛顿第二定律可知，其方向指向前上方，故A错误；
B.减速行驶时，根据牛顿第三定律，车对人的作用力等于人对车的作用力，故B错误；
C.加速行驶时，根据牛顿第三定律，车对人的作用力大小等于人对车的作用力大小，故C正确；
D.匀速行驶时，人受到的重力和车对人的支持力是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
5、答案：B
解析：匀速推动抹布，由平衡条件，解得抹布和玻璃之间的动摩擦因数为，故B正确，ACD错误；
故选：B。
6、答案：B
解析：AC.根据图象切线的斜率表示瞬时速度，知水火箭在时间内先做加速运动，后做减速运动，时刻处于减速上升，加速度向下，处于失重状态，故AC错误；
B.在图象中，斜率表示速度，所以水火箭在时刻的速率等于图象切线斜率大小，，故B正确；
D.竖直上抛运动过程中只受重力作用，加速度恒定不变，在时间内因为加速度在变化，所以不是竖直上抛运动，故D错误。
故选：B。
7、答案：D
解析：AB、在时间内物块所受摩擦力为滑动摩擦力，其大小为，因物块相对传送带向上运动，故滑动摩擦力方向沿斜面向下，故AB错误；
CD、在时刻后物块相对传送带静止，物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据平衡条件可知，其大小等于重力沿斜面向下的分力大小为，方向沿斜面向上，故C错误，D正确。
故选：D。
8、答案：C
解析：设每节车厢的质量为m，所受的阻力为f，第1节对第2节车厢的牵引力为F，以后7节车厢为研究对象有，设第7节对第8节车厢的牵引力为，以第8节车厢为研究对象，则有，联立可得，故ABD错误，C正确；
故选：C。
9、答案：AB
解析：A.若火车匀速直线运动，火车仍处于平衡状态，指针指在标尺中点O处，故A正确；
B.若火车突然向右启动，加速度方向向右，对滑块合力方向水平向右，所以左侧弹簧为压缩状态，右侧弹簧为伸长状态，指针指在O点左侧，故B正确；
CD.指针位置代表火车加速度大小，与火车速度大小和运动方向无关，故CD错误。
故选：AB。
10、答案：CD
解析：A、物体B自由释放后，物体A向上做匀加速直线运动，加速度大小为a，由牛顿第二定律得：，则，故A错误；
BCD、物体B向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：，又，联立可得：，故B错误，CD正确。
故选：CD。
11、答案：ACD
解析：A.8-32s内复兴号的加速度为，时，复兴号的速度为，时复兴号的速度为，故A正确；
BC.时，两车车头刚好并排，0-24s内，和谐号的速度一直比复兴号的大，两者间距逐渐增大；24-32s内，复兴号的速度一直比和谐号的大，两者间距逐渐减小，则0到32s内，在24s末两车头相距最远，故B错误C正确；
D.根据图象与时间轴所围的面积表示位移，可得0-32s内，和谐号的位移为，复兴号的位移为，故D正确。
故选ACD。
12、答案：AD
解析：A、根据牛顿第二定律结合速度一位移公式可得，当物体向右侧运动时，则，当物体向左侧运动时，则，联立解得：，故A正确；
B、一物块以初速度在粗糙水平面上向右运动，摩擦力和拉力都做负功，随着距离出发点右侧的距离变大，速度减小，所以初速度为，故B错误；
C、由上述方程，解得：，代入数据解得：，故C错误；
D、向右运动的过程中加速度大小为：，故D正确；
故选：AD。
13、答案：b；
解析：当弹力为0时，对应长度为弹簧的原长，所以b弹簧的原长更长；根据胡克定律弹簧b的劲度系数为，图象的斜率表示弹簧的劲度系数。
14、答案：11；18.2
解析：列车通过隧道做匀加速直线运动，则平均速度为，列车通过隧道前进的位移为，根据平均速度定义有，所以。
15、答案：（1）（2）10m
解析：（1）汽车在江滨路以54km/h行驶至圆形辅路入口前50m处开始匀减速刹车，根据
得
加速度大小至少。
（2）汽车以36km/h的车速沿三明大桥行驶
刹车时间
则3s内汽车前进的位移就是刹车位移
16、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）赛道为水平直道，长度为s，所以
解得
（2）在匀速运动阶段，有
得
（3）加速阶段，设球拍对球的支持力为N，有
得
17、答案：（1），（2）1N（3）见解析
解析：（1）以初速度为正方向，恒力时，物块的加速度大小：
木板的加速度大小：
（2）图乙中AB段表示物块相对木板滑动的路程都为1m，也即木板长度，所以可知该段物块都会滑出木板，而当施加的力F越大时，木板的加速度就越大，木板和物块达到共速时（不考虑木板长度）相对位移就越小，因此B点即
为物块恰好不会滑出右端的点。对该点，对木板由牛顿第二定律可知，木板的加速度满足：
而此时物块和木板相对位移为1m，设达到共速的时间为，则：
又因为共速，故：
联立解得：，
即物块恰好不滑出右端，恒力F为1N。
（3）当F继续从1N增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度做匀加速运动，且C点为静摩擦力最大的点，当处于C点时，设加速度大小为，对整体：
对物块：
联立解得：
在没有达到共速前，时木板的加速度大小为：
设达到共速经历的时间为，则：
两者之间相对滑动位移大小为：
解得：
也即：
结合B点和C点可知，的函数关系式为：
当时，对应乙中的DE段，当两物体速度相等后（达到最大相对位移），物块会继续相对于木板向左滑动，直至回到出发点从木板上滑落，所以物块相对于木板滑动的路程为：
在速度未相等前，木板的加速度大小满足：
当两者具有共同速度v，历时t，根据速度一时间关系可得：
根据位移关系可得：
解得：
所以
故当时，
当，
当，
18、答案：（1）A
（2）F
（3）两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向
解析：（1）该实验中，需要合力与分力效果相同，故实验方法为等效替代法。
（2）只用一条细线拉矿泉水瓶测出的拉力与重力平衡，方向为竖直向上，由于误差，不会与理论值重合，所以只用一条细线拉矿泉水瓶测出的拉力为F。
（3）由图乙可以得出实验结论，两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
19、答案：（1）B（2）0.395；0.332（3）大于（4）系统（5）g
解析：（1）在实验过程中，应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放小车，B正确。
（2）由逐差法得；当打点计时器打下B点时，小车的速度大小为。
（3）若实验时电网不稳定，交流电实际频率略小于50Hz，则打点周期大于0.02s，计算加速度时代人的打点周期偏小，根据加速度的表达式可知，测得小车的加速度大于真实值。
（4）为了减小该实验的系统误差，需满足，方可认为绳对小车的拉力大小等于mg。
（5）对小车和沙桶，由牛顿第二定律可得，，解得，F逐渐增大，即沙和沙桶的质量逐渐增大，显然加速度大小逐渐接近于g。