2023-2024学年广东省广州市广东实验中学高一（上）期末综合调研测试物理试卷（含解析）

2023-2024学年广东省广州市广东实验中学高一（上）期末综合调研测试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.“天问一号”的着陆器搭载“祝融号”火星车着陆火星，它们着陆前的最后一段运动可视为竖直方向减速运动．在该过程中
( )
A. “祝融号”与着陆器都处于超重状态
B. “祝融号”与着陆器都处于失重状态
C. “祝融号”对着陆器的作用力大于着陆器对“祝融号”的作用力
D. “祝融号”对着陆器的作用力小于着陆器对“祝融号”的作用力
2.如图，某同学用手机软件中的速度传感器记录电动车直线运动的过程，下列说法正确的是( )
A. 、两点电动车运动方向相反 B. 点的加速度大于点
C. 时电动车回到出发点 D. 电动车运动的位移约为
3.如图，为家庭吸盘式挂钩，当按压吸盘表面使得内部形成真空或负压，吸盘紧密吸附在竖直墙壁上。关于吸盘式挂钩的受力，下列说法正确的是( )
A. 吸盘式挂钩受到个力作用
B. 吸盘式挂钩受到个力作用
C. 所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的摩擦力就越大
D. 所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的吸附力就越大
4.如图，甲、乙两工人站在工地平台上，用一根轻绳通过光滑挂钩吊一重物．甲、乙保持位置不变，两人同时缓慢释放轻绳，在重物下降的过程中
A. 甲所受平台的支持力变小 B. 甲所受平台的支持力变大
C. 乙所受平台的摩擦力变小 D. 乙所受平台的摩擦力变大
5.如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“”“”“”为水平面处。根据图中信息，水柱从地面喷出时的速度约为( )
A. B. C. D.
6.天工开物记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上、两点，并挂在光滑秤钩上，弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时，挂秤砣处的刻度值为此时秤钩对弦的拉力大小为，秤钩两侧弦的夹角为。则弦对点的拉力大小为
( )
A. B. C. D.
7.如图，潜艇从海水的高密度区驶入低密度区过程称为“掉深”。图，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行；时，该捞艇开始“掉深”，图为其竖直方向的速度时间图像，水平速度保持不变。若以水平向右为轴，竖直向下为轴，则带艇“掉深”后的内。能大致表示其运动轨迹的图形是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.图中、是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等．是沿水平方向作用于上的推力．已知、的接触面，、与斜面的接触面都是光滑的．下列说法正确的是
A. 、可能沿斜面向上运动 B. 对的作用力沿水平方向
C. 、对斜面的正压力相等 D. 受到的合力等于受到的合力
9.每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图甲的家用燃气炉架有四个爪，若将总质量为的锅放在图甲所示的炉架上，示意图如图乙，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为的球面，则每个爪与锅之间的弹力
( )
A. 等于 B. 大于 C. 越大，弹力越小 D. 越大，弹力越大
10.如图，一种常见的身高体重测量仪，顶部发射波速为的超声波经反射后返回接收记录时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，此时输出电压为是重力加速度，是比例常数；当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为，则( )
A. 该同学的身高为 B. 该同学的身高为
C. 该同学的质量为 D. 该同学的质量为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图，某小组利用该实验装置测量小球做平抛运动的初速度，实验步骤如下：

将斜槽轨道的末端调整至水平，表面钉有复写纸和白纸的木板竖直立于轨道末端右侧，使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放，小球撞到木板后在白纸上留下痕迹点；
如图，依次将木板水平向右平移一段相等的距离，每次小球都从斜槽上同一位置静止释放，小球撞到木板，分别在白纸上留下痕迹点、、、；
测得，相邻两痕迹点间距数据如下表：
间距 _____
重力加速度取。请回答以下问题：
由图中读出间距数据并填入表格中的空格横线处；
根据测量数据，求得小球初速度为_____保留一位小数；
木板每次水平向右平移相同距离是为了使_____相等。
12.用图甲装置研究“小车含拉力传感器质量一定时，加速度与合外力的关系”，实验步骤如下：
细绳一端绕在电动机上，另一端系在拉力传感器上，将小车放在长板的位置，调整细绳与长板平行，启动电动机，使小车沿长板向下做匀速运动，记录此时拉力传感器的示数；
撤去细绳，让小车从位置由静止开始下滑，设小车受到的合外力为，通过计算机可得到小车与位移传感器的距离随时间变化的图像，并求出小车的加速度；
改变长板的倾角，重复步骤可得多组、数据：
完成下列相关实验内容：
在步骤中，______选填“”“”或“”；本实验________选填“需要”或“不需要”平衡小车所受到的摩擦力；
某段时间内小车的图像如图乙，根据图像可得小车的加速度大小为_______计算结果保留两位小数；
分析表中的、数据可知：在误差允许范围内，小车质量一定时，__________。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备。在某次测试中，一质量为的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船先从静止出发，做匀加速运动后达到最大速度，接着立即做匀减速运动，匀减速运动了的距离后速度变为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为，不计空气阻力，取。求：
在匀加速过程中，无人船发动机提供的动力的大小；
在匀减速过程中，无人船发动机提供的阻力的大小；
无人船在上述测试中，运动的总时间及总位移大小。
14.图是我国传统农具风鼓车，图是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风．入料仓漏口漏出的谷物经过车斗，质量大于的谷粒为饱粒，落入第一出料口；质量为的谷粒为瘪粒，落入第二出料口；质量小于的草屑被吹出出风口．
已知、、三点在同一水平线上，的宽度为；在正下方，的高度为；质量为的谷粒从漏出，恰好经点落入设谷物从漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用．取重力加速度为．
求谷粒从落到出料口所经历的时间；
求谷粒所受水平风力的大小；
若瘪粒恰好能全部落入，求的宽度．
15.如图，国家射击队在进行某项模拟训练时使用的装置。受训运动员处于高的塔顶，在距塔水平距离为的地面上有一个电子抛靶装置，圆形靶以速度被装置竖直向上抛出。当靶被抛出的同时，运动员立即用枪射击，子弹初速度。若子弹沿水平方向射出，不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间，忽略空气阻力，且靶可以看成质点。
当如何取值时，无论为何值，靶都不能被击中？
若，，试通过计算说明靶能否被击中。
若，，其它条件不变，子弹与靶不同时开始运动，靶能被击中，求时间差。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
本题考查超失重和作用力反作用力知识点，根据加速度方向判断超失重，加速度竖直向上处于超重状态，加速度竖直向下处于失重状态；作用力反作用力始终大小相等方向相反。
【解答】着陆前的最后一段运动可视为竖直方向减速运动，故加速度方向竖直向上，“祝融号”与着陆器都处于超重状态，故A正确， B错误
“祝融号”对着陆器的作用力与着陆器对“祝融号”的作用力大小相等，为相互作用力，故 CD错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】由图可知，电动车的速度一直为正，则速度方向不变，一直向正方向运动，即、两点电动车运动方向相同，时电动车未回到出发点，故AC错误；
B.根据 图像中斜率的绝对值表示加速度的大小，由图可知，点的加速度小于点，故B错误；
D.根据 图像中面积表示位移，由图可知，每个小格表示的位移为
图中所围区域约为小格，则电动车运动的位移约为
故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】根据题意，对吸盘式挂钩受力分析，由于吸盘式挂钩静止在竖直墙壁上，水平方向上，受大气压力和墙壁的弹力，竖直方向上受重力和竖直向上的静摩擦力，共个力的作用，故AB错误；
由平衡条件可知，挂重物后，吸盘式挂钩受到的摩擦力与挂钩和重物的重力之和等大反向，不影响水平方向的受力情况，则所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的摩擦力就越大，吸盘式挂钩受到的吸附力不变，故D错误，C正确。
故选C。
4.【答案】
【解析】【分析】
以重物为研究对象，受力平衡，随着重物下降判断绳子拉力减小；以甲乙和重物整体为研究对象判断平台对甲的支持力不变；以乙为研究对象受力平衡判断摩擦力减小。
本题考查连接体受力分析，可以选择不同的研究对象灵活采用整体隔离法求解。
【解答】设重物重力为，对挂钩受力分析如图所示
由平衡条件得，解得。
两人同时缓慢释放轻绳，使重物下降，变小，不变，拉力变小，
平台对甲的支持力满足，则甲受到平台的支持力不变，故AB错误；
以乙受力分析由平衡条件可得，由以上分析可知变小，变小，所以变小，故C正确，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】根据题意，篮球运动员的身高约为 ，由图可知，水柱上升的最大高度约为人身高的倍，由公式 可得，水柱从地面喷出时的速度约为
与 最接近，则水柱从地面喷出时的速度约为 。
故选C。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查平衡条件的应用，基础题目。
对弦与秤钩结点，由平衡条件列方程得出弦上的拉力大小，从而得出弦对点的拉力大小即可判断。
【解答】设弦上各点的拉力大小为，对弦与秤钩结点，由平衡条件：，解得，即弦对点的拉力大小为，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】根据题意可知，潜艇在 轴方向上做匀速直线运动， 轴方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，则 运动轨迹的图形，在 轴上取相邻距离相等的几段距离，则时间相等， 轴上下降的距离先增大后减小。
故选B。
8.【答案】
【解析】对整体受力分析可知整体受到的合力的可能，从而确定物体的运动情况；再隔离两物体进行分析可得出各自受力情况．
【解答】：解：、对整体受力分析可知，整体受重力、推力及支持力；若重力的分力小于推力向上的分力，则物体可能向上运动；故A正确；
B、两物体之间只有弹力，而弹力的方向是垂直于接触面的，故对的作用力沿斜面方向，故B错误；
C、对分析可知，受重力、支持力、的弹力及的作用；而受重力、的作用力及支持力，故对斜面的压力等于重力的分力，而对斜面的压力等于重力的分力与垂直于斜面的分力之和，故对斜面的压力要大，故C错误；
D、因两物体加速度相同，由牛顿第二定律可知，两物体受到的合力一定相等，故D正确；
故选：。
【点评】：本题对学生的要求较高，要求学生不但能正确进行受力分析，还要能够合理地应用牛顿第二定律进行求合力；在学习物理中要注意各知识点间的相互联系，同时注意总结．
9.【答案】
【解析】【分析】
四个爪对锅的弹力在竖直方向的分力等于锅的重力，根据平衡条件进行解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立平衡方程进行解答。
【解答】
设每个爪与锅之间的弹力为，根据对称性可知，正对的一对爪对锅的弹力的合力方向竖直向上，则四个爪对锅的弹力在竖直方向的分力等于锅的重力；
设正对的一对爪之间的距离为，根据几何关系可知与竖直方向之间的夹角：，
竖直方向根据平衡条件可得：，
解得：，可知越大，则越小；故BC正确，AD错误。
10.【答案】
【解析】根据题意，设测量仪顶部到底部的距离为 ，该同学的身高为 ，则有
，
联立解得
故A错误，B正确；
根据题意，设该同学的质量为 ，则有
，
联立解得
故C错误，D正确。
故选BD。
11.【答案】；
；
相邻两痕迹点间的时间。

【解析】刻度尺最小分度值为，所以间距为
根据匀变速运动推论
，
解得
小球初速度为
水平方向匀速运动，所以木板每次水平向右平移相同距离是为了使相邻两痕迹点间的时间相等。
本题考查平抛运动实验，要熟练掌握实验原理和数据处理方法
根据刻度尺读数方法得出距离；
平抛运动竖直方向做匀加速运动，利用位移差公式计算时间，再根据水平方向匀速运动计算水平初速度；
水平距离相等时间间隔相等。
12.【答案】；不需要；；加速度与合外力成正比
【解析】【分析】
本题主要考查质量一定时加速度与合外力的关系。
由根据平衡条件分析力的关系，由根据力的合成分析合力，联立解答；
合外力已通过中小车匀速下滑时拉力传感器的示数读出；
根据逐差法计算加速度大小；
根据表中数据分析。
【解答】
中小车匀速下滑时，由平衡条件，中小车加速下滑时，由受力分析知，联立可得；
由中分析可知，小车加速下滑过程的合外力已通过中小车匀速下滑时拉力传感器的示数读出，所以不需要再平衡摩擦力了；
图乙中标出的三个位置坐标反映了小车连续相等时间内的位移，根据匀变速位移变化推论知加速度大小为；
由表中数据可以看出，与的比值基本不变，所以可得：在误差允许范围内，小车质量一定时，小车的加速度与合外力成正比。
13.【答案】匀加速阶段加速度为
解得
由牛顿第二定律得
解得；
匀减速阶段有
解得
由牛顿第二定律得
解得；
匀减速阶段的时间为
运动总时间为
匀加速阶段的位移为
运动总位移大小为。

【解析】本题考查牛顿运动定律中的两类动力学问题，根据运动过程求解力的大小，知道加速度是运动和力的桥梁，根据匀变速运动规律即可求解运动时间和位移。
14.【答案】解：质量的饱粒从漏出后，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀加速直线运动。设饱粒下落时间为，则：
竖直方向上，有：
代入数据可得：
设质量的饱粒在水平方向的加速度为，受水平风力大小为。则：
水平方向上，有：
对饱粒，由牛顿第二定律：
联立并代入数据可得：
由分析可知，质量的瘪粒从漏出后，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀加速直线运动，下落时间仍为，且恰落在，设其水平方向加速度为。则：由牛顿第二定律：
又水平方向上，有
的宽度：
联立式并代入数据，解得：
【解析】本题主要考查了两直线运动的合成，对于该类问题关键是分析清楚物体在两方向各自的运动规律，根据运动学公式分别计算两方向的速度、位移等运动量，再由运动的合成分析合运动的位移、速度。
15.【答案】解：根据题意可知，子弹飞出做平抛运动，若无论为何值，靶都不能被击中，则子弹的水平位移小于水平距离为，子弹落地时，水平位移最大，则有
，，
解得，
则当时，无论为何值，靶都不能被击中。
若，，对子弹有
，，
解得，
对靶有
，
则有
，
可知，恰好击中。
若，，靶能被击中，子弹的运动时间为
，
子弹下落的高度为
，
若子弹先射出，对靶有
，
解得
舍去，，
若子弹后射出，对靶有
，
解得
舍去，，
综上所示，时间差为或。
【解析】子弹做平抛运动，靶做竖直上抛运动，要知道竖直上抛运动的规律以及平抛运动的规律，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。知道分运动与合运动具有等时性和独立性。运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
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