河北省邯郸市2023-2024学年高一上学期期末质量检测物理试卷（含解析）

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邯郸市2023—2024学年第一学期期末质量检测
高一物理
班级 姓名
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过对单位的分析就可以判断。下列关于运动学相关物理量的表达式可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
2.如图所示为一玩具车在水平地面上的运动轨迹，从左向右的运动过程中玩具车的速度始终增加。玩具车在a点和b点所受合力的方向可能为（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示，倾角为30°的固定斜面上放有质量分别为200g、300g的木块A、B，A、B之间有一轻质弹簧，用平行于斜面的拉力F作用在木块B上，系统保持静止，此时夹在A、B之间的轻弹簧伸长量为1cm。已知木块A、B与斜面间的动摩擦因数均为0.75，弹簧的劲度系数为100N/m，重力加速度g取10m/g2。下列说法正确的是（ ）
A.木块A所受摩擦力沿斜面向上，大小为
B.木块A所受摩擦力沿斜面向下，大小为
C.若拉力F为1.5N，木块B所受摩擦力为0
D.若拉力F为1.5N，木块B所受摩擦力沿斜面向上，大小为1N
4.如图所示为工厂中的行车示意图。钢丝绳悬点O到所吊铸件重心P的距离为3m，铸件质量为2t，行车以3m/s的速度匀速行驶，重力加速度g取10m/s2。当行车突然停止运动时，钢丝绳受到的拉力为（ ）
A.2.6×104N B.2.0×104N C.1.4×104N D.3.9×104N
5.如图所示为某物体做直线运动的图像。由图像可得出t=2s时的速度及0~2s内的位移分别为（ ）
A.8m/s，8m B.8m/s，4m C.4m/s，8m D.4m/s，4m
6.将小钢球以3m/s的速度竖直向上抛出，一段时间后落回抛出点。设向上为正方向，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.小钢球运动过程中，前0.2s内的平均速度为1.0m/s
B.小钢球运动过程中，前0.4s内的平均速度为2.0m/s
C.小钢球运动过程中，前0.4s内的平均速率为1.25m/s
D.小钢球运动过程中，最后0.2s内的平均速度为2.0m/s
7.如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在水平升降平台上，升降平台以速度v匀速上升，当棒与水平方向的夹角为θ时，棒的角速度为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.赛龙舟是端午节的传统活动，如图所示为某龙舟比赛过程中的速度v与时间t的关系图像，则龙舟的位移x、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
9.如图所示，一倾角为37°的光滑斜面置于水平面上，其上有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，初始时轻绳与竖直方向的夹角为45°，在施加在斜面上的水平向右的外力作用下整个装置处于静止状态。现改变水平外力的大小使斜面缓慢向右移动，直至轻绳与斜面平行。下列说法正确的是（ ）
A.斜面对小球的支持力一直增大 B.轻绳对小球的拉力先减小后增大
C.施加在斜面上的水平向右的外力一直增大 D.地面对小球的支持力一直增大
10.在某次训练时网球运动员将网球在距地面高1.2m处以一定的速度斜向上击出，网球恰好能垂直击中竖直墙壁上距离地面高度为3m的一点，并水平反弹，反弹后球落到水平地面上与地面发生碰撞。已知击球点到竖直墙壁的距离为4.8m，网球每次与墙壁或地面碰撞后垂直于接触面方向的速度均变为碰前的倍，平行于接触面方向的速度不变，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A.若击球时速度方向与拍面垂直，则击球时球拍与竖直方向的夹角为37°
B.网球第一次落到地面上时，落点到墙壁的距离为4.8m
C.网球第一次落到地面上时，落点到墙壁的距离小于4m
D.网球与地面作用后能上升的最大高度为1.8m
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。
实验时步骤如下
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环静止在某一位置时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置和两细线的方向。
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到相同位置，由测力计的示数得到拉力F的大小。
④选择合适的标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F'的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。
⑤比较F'和F。
⑥改变拉力多次进行实验，得出结论。
（1）以上实验步骤中 （填写字母代号）有疏漏，还应补充的操作为 。
（2）某次操作时测力计的示数如图所示，该测力计的读数为 。
（3）实验操作过程中对减小实验误差无益的是 。（填写字母代号）
A.两细线必须等长
B.改变拉力多次实验时，小圆环都应拉到相同位置
C.细线、橡皮条、弹簧测力计都应与木板平行
D.选择标度时应使力的图示稍大些
12.（9分）某同学在做“探究加速度与物体受力的关系”实验时的实验装置示意图如图甲所示。实验时所用交变电流的频率为50Hz。
甲 乙 丙
（1）图乙是某次实验得到的纸带，相邻计数点间有四个计时点未画出，由图乙可知，纸带的 （填“左”或“右”）端与小车相连，打B点时小车的速度为 m/s，小车的加速度是 m/s2。（结果均保留2位有效数字）
（2）保持小车质量m不变，改变小车所受的拉力，分别测得不同拉力下小车的加速度a，并在坐标纸中作出a-F图像。某两次实验作出的a-F图像分别如图丙中I和II所示，均明显超出了误差范围，出现图线II这种状况的原因可能为 。
13.（10分）如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面置于水平地面上，质量m=2kg的滑块以v0=8m/s的初速度由斜面底端沿斜面上滑，上滑的最大距离L=4m。然后滑块返回到斜面底端，在此过程中斜面均保持静止。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）滑块下滑过程中地面对斜面的摩擦力的大小与方向。
14.（11分）如图所示是工厂运输货物的实验模拟装置。两端相距L1=4m的水平传送带以v0=2m/s的速度沿顺时针方向转动，工人将货物（可视为质点）无初速度地放于传送带的最左端，经传送带传输至传送带右端后飞出，货物恰能沿切向落到传送带右侧的斜面上，货物沿斜面下滑进入收集装置。已知斜面长L2=5m，与水平面的夹角θ=37°，货物与传送带间的动摩擦因数μ1=0.50，货物与斜面间的动摩擦因数μ2=0.80，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）货物通过传送带所需的时间；
（2）货物沿斜面进入收集装置时的速度大小。
15.（18分）如图甲所示，水平地面上放有一质量M=2kg的长木板，其右端放有质量m=2kg的小物块，小物块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.3，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。现对长木板施加一水平向右的拉力F，拉力F随时间t变化的情况如图乙所示。已知小物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
甲 乙
（1）t=2s时小物块和长木板的速度大小分别为多少；
（2）0~4s内小物块和长木板的位移大小分别为多少；
（3）小物块始终未滑下长木板，长木板的最短长度是多少。
邯郸市2023—2024学年第一学期期末质量检测
高一物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B D A A C B BC AC ABD
1.B解析：A项加速度的单位是m/s2，表达式的单位是m/s；B项速度的单位是m/s，表达式的单位是m/s；C项位移单位是m，表达式的单位是s；D项位移单位是m，表达式的单位是m2/s3，B正确。
[命题意图]本题在知识层面考查力学单位制、物理量以及物理量之间关系的理解和应用，对学生的理解能力、逻辑推理能力有一定要求。
2.B解析：小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，且小车沿轨道从左向右运动，速度一直增加，故合外力与运动方向的夹角为锐角，B正确，A、C、D错误。
[命题意图]本题以小车做曲线运动的轨迹为背景，考查学生对曲线运动条件的掌握情况，意在考查学生的理解能力和逻辑推理能力，
3.D解析：对木块A进行受力分析，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，大小为，弹簧处于伸长状态，对木块A的弹力沿斜面向上，大小为，故木块A所受摩擦力为0，A、B错误；对木块B进行受力分析，沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力，大小为，弹簧处于伸长状态，弹
力沿斜面向下，大小为，拉力沿斜面向上为1.5N，故木块B所受摩擦力沿斜面向上，大小为1N，C错误，D正确。
[命题意图]本题以斜面上的物体系统为背景，要求学生能对物体正确进行受力分析，对学生的理解能力、分析综合能力有一定要求
4.A解析：当行车突然刹车停止时，铸件做圆周运动，根据牛顿第二定律有，则，代入数据解得，根据牛顿第三定律有，A正确。
[命题意图]本题知识层面考查学生竖直平面内的圆周运动，对学生的理解能力、模型建构能力及分析综合能力有一定要求。
5.A解析：由图像可知，整理得，对比，可知物体运动的初速度为0，加速度为4m/s2，故t=2s时物体的速度为8m/s，位移为8m，A正确。
[命题意图]本题图像为依托，考查学生对图像的理解及匀变速直线运动规律的掌握情况，对学生的理解能力、逻辑推理能力以及分析综合能力有一定要求。
6.C解析：小钢球做竖直上抛运动，位移、平均速度，前0.2s内的位移为0.4m，平均速度为2.0m/s，前0.4s内的位移为0.4m，平均速度为1.0m/s，A、B错误；小钢球从抛出到最高点所需时间，上升的最大高度，第0.4s向下运动，位移，故前0.4s内的路程为0.5m，平均速率为1.25m/s，C正确；最后0.2s内小钢球向下运动，平均速度为负值，D错误.
[命题意图]本题以竖直上抛的小球为背景，着重考查学生匀变速直线运动规律的掌握情况，对学生的理解能力、逻辑推理能力、模型建构能力以及分析综合能力有一定要求。
7.B解析：棒与平台接触点的实际运动即合运动，方向垂直于棒指向左上方，如图所示，合速度为，竖直向上的速度分量等于平台上升的速度v，即，所以，B正确。
[命题意图]本题知识层面考查的是关联速度，需要学生有一定的理解能力和逻辑推理能力。
8.BC解析：x-t图像斜率的物理意义是速度，由题图可知，在0~t1时间内x~t图像的斜率应逐渐增大，t1~t2时间内斜率不变，t2~t3时间内斜率变小但是方向不变，B正确，A选项中t2时刻以后速度出现反向与题图不符，A错误；v-t图像斜率的物理意义是加速度，在0~t1时间内v-t图像的斜率不变且为正值，t1~t2时间内斜率为0，t2~t3时间内斜率不变且为负值，即加速度为负值且不变，C正确，D错误。
[命题意图]本题以赛龙舟为背景，要求学生可以正确读图、识图以及绘图，意在考查学生的理解能力和分析综合能力。
9.AC解析：如图1所示，对小球受力分析，小球受重力mg，斜面对小球的弹力FN及绳的拉力FT，重力大小方向均不变，斜面对小球的弹力方向不变，随着斜面的右移，轻绳与竖直方向的夹角增大，当轻绳与斜面平行时，轻绳上的弹力与斜面对小球的支持力垂直，可知在此过程中，斜面对小球的支持力一直增大，轻绳对小球的拉力一直减少，A正确，B错误；对斜面受力分析，如图2所示，小球对斜面的压力与斜面对小球的支持力为作用力与反作用力，所以，在水平方向的分力与施加在斜面上的水平向右的力等大反向，故施加在斜面上的水平向右的力一直增大，地面与小球没有接触，地面对小球没有支持力，C正确，D错误。
图1 图2
[命题意图]本题为动态平衡问题，要求学生正确进行受力分析，对学生的理解能力和分析综合能力有一定要求。
10.ABD解析：选项A，方法一：网球从击出到与墙壁碰撞，其运动过程可看成平抛运动的逆过程，竖直方向的位移为，水平方向的位移为4.8m，位移与水平方向夹角的正切值为，故速度与水平方向夹角的正切值为，速度与水平方向的夹角为37°，击球时速度方向与拍面垂直，故击球时球拍与竖直方向的夹角为37°，A正确；方法二：竖直方向有、，解得、，水平方向有，解得，初速度与水平方向的夹角为，，，，击球时速度方向与拍面垂直，故击球时拍面与竖直方向的夹角为37°，A正确；选项B，C，网球击中墙壁后反弹，做初速度为的平抛运动，竖直方向的位移为3m，平抛运动的时间为，，水平方向的位移，，B正确，C错误；选项D，方法一：网球落地时竖直方向的速度为，可得，与地面相互作用后竖直方向的速度为，可得，上升的最大高度为，可得；方法二，网球击中墙壁后反弹做平抛运动，与地面磁撞后到运动到最高点为平抛运动的逆过程，竖直方向均满足，高度之比正比于之比，作用前后v之比为，之比为，网球击中墙壁后反弹做平抛运动的竖直位移为3m，故与地面相互作用后能到达的最大高度为，D正确。
[命题意图]本题以运动员进行网球训练为背景，要求学生运用平抛运动的相关知识进行解题，对学生的理解能力、逻辑推理能力和分析综合能力有一定要求。
11.答案：（1）③（1分） 沿细线标记此时F的方向（1分） （2）2.50N（2分） （3）AB（2分）
解析：（1）③除记录拉力F的大小之外还应沿细线标记此时F的方向。
（2）测力计的最小分度为0.1N，读数应读到百分位，故读数为2.50N。
（3）两细线长度不需要等长；改变拉力多次实验时，小圆环无需都拉到相同位置。
[命题意图]本题以验证力的平行四边形定则为背景.要求学生掌握实验内容、注意事项以及误差分析等相关知识，对学生的理解能力、分析综合能力和实验探究能力有一定要求。
12.答案：（1）左（1分） 0.70（3分） 0.510（3分） （2）平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力（2分）
解析：（1）小车速度越来越大，相同时间内的位移应逐渐变大，故与小车相连的一端的点先打出来，两计数点间的间距较小，故纸带左端与小车相连；打B点时小车的速度，，带入数据可得，根据题干要求保留2位有效数字，答案为0.70；小车的加速度，代入数据可得。
（2）图线II与坐标轴的交点在F轴上，即需要有一定的拉力作用才有加速度，故可能是因为平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。
[命题意图]本题以探究加速度与物体受力的关系为背景，要求学生掌握实验数据处理的方法等，对学生的理解能力、逻辑推理能力、分析综合能力以及实验探究能力有一定要求。
13.答案：（1）0.25 （2）6.4N 方向水平向左
解析：（1）滑块向上做匀减速直线运动，有
上滑过程中，根据牛顿第二定律得
解得
（2）设地面对斜面的摩擦力方向水平向左，对斜面体受力分析如图所示：
水平方向有
解得
所以，地面对斜面的摩擦力大小为，方向水平向左
[命题意图]本题意在考查匀变速直线运动规律以及共点力平衡的相关知识，对学生的理解能力、逻辑推理能力和分析综合能力有一定要求。
14.答案：（1）2.2s （2）1.5m/s
解析：（1）货物在传送带上加速，根据牛顿第二定律得
设货物加速至2m/s时的位移为x，有
解得
货物位移小于传送带两端的距离L1=4m，故货物先匀加速后匀速运动
匀加速有
解得
匀速有
解得
货物通过传送带所需的时间
解得
（2）货物恰能沿切向落到斜面上，有，解得
货物沿斜面方向有
解得
在斜面上做匀减速运动有
解得
[命题意图]本题以工厂运输货物的实验模拟装置为背景，考查学生匀变速直线运动及平抛运动的相关知识，对学生的理解能力、模型建构能力和分析综合能力有一定要求。
15.答案：（1）均为2m/s （2）12m 16m （3）4.8m
解析：（1）若物块与长木板恰好不发生相对滑动时，设拉力为F0，
对整体，由牛顿第二定律得
对物块
解得
0~2s内外力，所以物块与长木板一起做匀加速运动
对整体，由牛顿第二定律得
（2）0~2s内物块与长木板一起做匀加速运动
解得
2~4s内外力为，物块与长木板发生相对滑动
以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有
2~4s内物块的位移
解得
物块0~4s内的位移为
解得
2~4s内以长木板为研究对象，根据牛顿第二定律有
解得
2~4s内长木板的位移
解得
长木板0~4s内的位移为
解得
（3）时物块的速度为，长木板的速度为
由题图乙可知4s后水平拉力为0
对物块分析，受长木板的滑动摩擦力，水平向右的加速度不变仍为a。
对长木板分析，受地面的滑动摩擦力、物块的滑动摩擦力均水平向左，做匀减速运动，由牛顿第二定律得
，解得
经时间两者共速，有
解得，
时间内长木板相对物块向右的位移为
解得
由于，故共速后一起做匀减速运动，不再有相对位移
所以长木板的最小长度
解得
[命题意图]本题为基本模型，考查学生匀变速直线运动的相关知识，对学生的理解能力、逻辑推理能力、模型建构能力和分析综合能力都有一定要求。