2023-2024学年福建省三明市高一（上）期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年福建省三明市高一（上）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.三明市明溪县是国内三大全球候鸟迁徙通道之一，每年秋冬季节，大量候鸟分别从不同高纬度地区迁徙至明溪。如图，此过程中所有候鸟( )
A. 路程相等 B. 位移相等
C. 平均速度大小相等 D. 研究迁徙路径时可看作质点
2.如图，小华将图钉按压进木板的过程中，若手对图钉的压力为，图钉对手的弹力为，则( )
A. B.
C. 与是一对平衡力 D. 与是一对相互作用力
3.如图，滑块在气垫导轨上经过光电门时，电子计时器可自动记录遮光条遮光时间，遮光条的宽度为，滑块通过光电门时的平均速度为。为使平均速度更接近瞬时速度，正确的措施是( )
A. 换用宽度更宽的遮光条 B. 换用宽度更窄的遮光条
C. 增大滑块距光电门的位移 D. 减小滑块距光电门的位移
4.一运动员在水中沿水平直线向前加速游动，水对运动员作用力方向合理的是( )
A. B.
C. D.
5.下列图像能反应人在体重计上完成下蹲动作过程，示数随时间变化的是( )
A. B.
C. D.
6.图甲所示的医用智能机器人在三明市第一医院大厅巡视，图乙是该机器人在某段时间内的位移时间图像，的图线为曲线，其余为直线。则机器人在( )
A. 内做加速直线运动 B. 内平均速度大小为零
C. 内的位移大小为 D. 末的速度与末的速度相同
7.图是伽利略研究自由落体运动规律的示意图，图是测量斜面甲时的实验数据表，表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是时间的平方。下列说法正确的是( )
图
A. 图中实验采用控制变量法
B. 图中实验方法可“淡化”阻力的影响
C. 图中“”处的数值约为
D. 图中可得出物体运动的距离与时间成正比
8.甲、乙两辆遥控小车沿同一平直轨道做直线运动，其图像如图所示。以甲车运动方向为正方向，若两车( )
A. 从同一位置出发，则在时两车相遇 B. 在时相遇，则初始时两车相距
C. 在时相遇，则时两车再次相遇 D. 在时相遇，则之后两车距离越来越远
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.物理学中，把物体的质量与速度的乘积称为物体的动量，用字母表示，即。关于动量的单位，下列表示正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图，光滑斜面体固定在水平桌面上，两斜面的倾角分别为、，。完全相同的两物块、在顶端处由静止沿两斜面下滑，则两物块( )
A. 在顶端时，重力势能相等
B. 到达底端时，速度相同
C. 下滑至底端过程，重力的平均功率相等
D. 到达斜面底端时，物块重力的瞬时功率较大
11.如图，一物体在时刻竖直上抛，其运动的图线如图所示。若图中的，，均为已知量，运动过程所受阻力大小恒定，则可求出( )
A. 重力加速度 B. 阻力的大小 C. 物体的质量 D. 上升的最大高度
12.如图甲所示，一轻弹簧竖立在水平地面上，质量为的小球在外力的作用下，从接触弹簧开始缓慢向下运动到某一位置。撤去外力后，小球被弹起上升至最高点的过程中，其速度平方随位移的变化图像如图乙所示，其中的图像为直线，空气阻力忽略不计，重力加速度，则( )
A. 小球与弹簧分离时位移小于
B. 小球的最大速度为
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小球压缩弹簧的过程中，外力做功为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示。
实验测得弹簧弹力以及弹簧伸长量的数据点如图乙所示，请在坐标纸上作出关系图线______。
根据所作图线，求得弹簧的劲度系数_____。结果保留位有效数字
若实验过程中，刻度尺倾斜测量，如图丙所示，则测量的劲度系数_____选填“偏大”“偏小”或“不变”。
14.在科学探究：加速度与力、质量的关系实验中，实验装置如图甲所示。
实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力，实验操作正确的是_____选填选项字母。
A. ． ．
实验得到如图乙所示的纸带，其中、、、、为五个计数点，相邻两个计数点之间还有个点未标出，测得间距、间距，已知交流电的频率为，则小车在段的平均速度_____，加速度_____结果均保留位有效数字。
设小车质量为、砂桶总质量为，若该实验未满足，以加速度的倒数为横轴，砂桶总质量的倒数为纵轴，建立直角坐标系做出图像如图丙所示，已知纵截距为，则_____。
四、简答题：本大题共3小题，共9分。
15.如图，某同学用手臂直撑桌面使自己悬空并保持静止，两手臂与桌面的夹角均为。当缓慢减小时，人仍保持悬空静止，则左侧手臂受力______选填“变大”“变小”或“不变”，左侧桌子对地面的压力________选填“增大”“减小”或“不变”；若时，已知该同学质量为，重力加速度，则左侧手臂受力为_______。
16.如图，沿拖把杆方向斜向下推着拖把拖地，当拖把杆与竖直方向成时，拖把贴着地面水平向前匀速滑动。已知推力，，拖把的质量，，不计拖把杆的质量，重力加速度，，。地面受到拖把的摩擦力方向_____选填“水平向前”或“水平向后”，拖把受到的摩擦力与推力的合力方向______选填“竖直向上”或“竖直向下”，拖把与地面间的动摩擦因数_____。
17.一辆质量为的汽车，其额定功率为，在水平公路上行驶时所受阻力恒为。当汽车以额定功率启动，随着车速增大，牵引力会_____填“增大”“减小”或“不变”，汽车能达到的最大速度______；当加速度为时，车速______。
五、计算题：本大题共3小题，共29分。
18.当交通信号灯绿灯亮起时，一辆轿车由静止沿平直公路做匀加速直线运动，末速度达到。求：
轿车的加速度大小；
轿车前内运动的位移大小。
19.如图，上表面光滑且水平的小车静止在水平地面上，、为固定在小车上的挡板，、为竖直放置的轻质薄板。、和、之间分别用两个相同的轻质弹簧连接，薄板、间夹住一个长方体金属块视为质点。已知金属块的质量弹簧劲度系数金属块和薄板、间动摩擦因数设金属块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取重力加速度
金属块与小车上表面有一定的距离并静止在小车的中央时，恰好不下滑，求：
薄板对金属块的摩擦力大小；
弹簧的压缩量。
当小车、金属块一起向右加速运动，加速度大小为时，、与、间弹簧形变量、分别为多少。
20.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成。如图，大雨天，一辆长为载有货物的货车因刹车失灵，沿公路匀加速直线下滑此过程货车受到的阻力忽略不计。为避免发生事故，货车驶入避险车道，当车尾刚好位于制动坡床的底端时，车速货物开始在车厢内向车头滑动。当货物在车厢内滑动了时，车头距制动坡床顶端，再经过一段时间，货车停止。已知货物质量为，货车质量为，货物与车厢间的动摩擦因数货车在制动坡床上运动受到的阻力大小为货车和货物总重的倍，公路与制动坡床的倾角分别为、。若将货物与车厢分别视为小滑块和平板，取，，求：
沿公路下滑过程货车的加速度大小；
货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；
制动坡床的长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【详解】此过程中所有候鸟路程不同，由于初位置不同，末位置相同，所以所有候鸟的位移部不等，故AB错误；
C.由于所以所有候鸟的位移不相等，又无法确定所用时间关系，所以无法确定平均速度大小关系，故C错误；
D.研究迁徙路径时，候鸟的形状大小可以忽略不计，候鸟可看作质点，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查相互作用力的特点。一对相互作用力作用在两个物体，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，由此分析即可求解。
【解答】
根据题意可知，和是一对相互作用力，总是大小相等，方向相反，故D正确，ABC错误。
3.【答案】
【解析】
【详解】 是遮光条经过光电门时的平均速度， 趋向于时的平均速度可近似等于瞬时速度， 、 越小，更换宽度更窄的遮光条，平均速度 更接近瞬时速度，故A错误，B正确；
增大滑块距光电门的位移或减小滑块距光电门的位移均不能达到 趋向于的条件；故CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【详解】一运动员在水中沿水平直线向前加速游动，则运动员的合力方向与运动方向相同，水对运动员作用力具有竖直向上的分力和水平向前的分力，则水对运动员作用力方向应斜向上偏左。
故选A。
5.【答案】
【解析】
【详解】人在体重计上完成下蹲动作过程，人先向下加速运动，后向下减速运动，加速度方向先向下后向上，体重计示数先小于重力后大于重力，人先处于失重状态后处于超重状态。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【详解】根据 图像的斜率表示速度，可知内做匀速直线运动，故A错误；
B.由图像可知，内的位移为，则内平均速度大小为零，故B正确；
C.由图像可知，内的位移大小为，故C错误；
D.根据 图像的斜率表示速度，可知末的速度与末的速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【详解】图中采用实验结合科学逻辑推理法，图中实验方法可“淡化”重力的影响，故AB错误；
由于图中可得出物体运动的距离与时间的平方成正比，则有
可得图中“”处的数值约为
故C正确，D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【详解】根据 图像与横轴围成的面积表示位移，可知在 内甲车的位移为，乙车的位移为零，若两车从同一位置出发，则两车在时相距，没有相遇，故A错误；
B.根据 图像与横轴围成的面积表示位移，可知在 内甲车的位移为，乙车的位移为 ，两车若在时刻相遇，则 时刻两车相距，故B正确；
若两车若在时刻相遇，即时在同一位置，此后乙车做匀加速直线运动追甲， 两车的图像所围面积相等，则下一次相遇时刻是，故CD错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【详解】动量的表达式为
则动量的单位可表示为 ；根据
可知
则有
可知动量的单位还表示为 。
故选AC。
10.【答案】
【解析】
【详解】根据
在顶端时，高度相同，由于两物块的质量相等，则重力势能相等，故A正确；
B.根据动能定理可得
可得
可知两物块到达底端时，速度大小相等，方向不同，故B错误；
到达斜面底端时，两物块重力的瞬时功率分别为
，
由于 ，则有
下滑至底端过程，两物块重力的平均功率分别为
，
可得
故C错误，D正确。
故选AD。
11.【答案】
【解析】
【详解】根据 图像可知上升阶段和下落阶段的加速度大小分别为
，
根据牛顿第二定律可得
，
可得
，
可求出重力加速度，不能求出阻力的大小，也不能求出物体的质量，故A正确，BC错误；
D.根据 图像与横轴围成的面积表示位移可知，上升的最大高度为
故D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解析】
【详解】小球的 图像中的图像为直线，且不计空气阻力，说明小球在位移为 时刚好回到弹簧原长位置，小球与弹簧分离，故A错误；
B.分离后小球做竖直上抛运动，则有
小球速度最大时所处的位置为弹力和重力平衡的位置，所以小球最大速度满足
故B错误；
C.小球弹起的过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，则弹簧弹性势能的最大值为
故C正确；
D.质量为的小球在外力的作用下，从接触弹簧开始缓慢向下运动到某一位置，由图像可知该过程小球下降的高度为 ，根据功能关系可得
可得外力做功为
故D正确。
故选CD。
13.【答案】 见解析 偏小
【详解】根据数据点作出 关系图线如图所示
根据胡克定律可得
可得弹簧的劲度系数为
若实验过程中，刻度尺倾斜测量，可知测得的弹簧伸长量偏大，根据
可知测量的劲度系数偏小。

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.【答案】
【详解】平衡摩擦力时，不挂砂桶，将长木板固定有打点计时器的一端适当垫高，将纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，轻推小车，使纸带上打出的点迹均匀分布，此时，小车向下做匀速直线运动，该图中，挂了砂桶，不符合要求，故A错误；
B.结合上述可知，该图中平衡摩擦力的操作符合要求，故B正确；
C.该图中没有将纸带穿过打点计时器的限位孔，结合上述可知，该图中平衡摩擦力的操作不符合要求，故C错误。
故选B。
相邻两个计数点之间还有个点未标出，则相邻计数点之间的时间间隔为
则小车在 段的平均速度
根据匀变速直线运动的规律有
解得
平衡摩擦力后，对小车进行分析有
对砂桶进行分析有
解得
则有
解得

【解析】详细解答和解析过程见答案
15.【答案】 变大 不变
【详解】以人为对向，竖直方向根据受力平衡可得
可得
当缓慢减小时，人仍保持悬空静止，则左侧手臂受力变大；
以人和两侧桌子为整体，根据受力平衡可知，两侧桌子对地面的压力不变，根据对称性可知，左侧桌子对地面的压力不变；
若 时，已知该同学质量为，重力加速度 ，则左侧手臂受力为

【解析】详细解答和解析过程见答案
16.【答案】 水平向前 竖直向下
【详解】拖把贴着地面水平向前匀速滑动，拖把受到地面的摩擦力方向水平向后，则地面受到拖把的摩擦力方向水平向前；
根据受力平衡可知，拖把受到的摩擦力与推力的合力与重力和地面支持力的合力平衡，则拖把受到的摩擦力与推力的合力方向竖直向下；
根据受力平衡可得
又
联立解得拖把与地面间的动摩擦因数为

【解析】详细解答和解析过程见答案
17.【答案】 减小
【详解】当汽车以额定功率启动，根据
可知随着车速增大，牵引力会减小；
当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有
当加速度为时，根据牛顿第二定律可得
解得此时牵引力大小为
则车速为

【解析】详细解答和解析过程见答案
18.【答案】 ；
【详解】根据运动学公式
解得轿车的加速度大小为
根据运动学公式
可得轿车前内运动的位移大小为

【解析】详细解答和解析过程见答案
19.【答案】 ； ，沿制动坡床向下；
【详解】对货车与货物：设下滑过程中加速度大小为，由牛顿第二定律
解得
货物在车厢内滑动过程：设货物的加速度大小为 ，所受摩擦力大小为，由牛顿第二定律得
又
解得
的方向沿制动坡床向下
对货车：设货车的加速度大小为，受到制动坡床的阻力
由牛顿第二定律得
如图
相对制动坡床的运动距离为
对货物，相对制动坡床的运动距离为
在车厢内滑动的距离
制动坡床的长度
解得

【解析】详细解答和解析过程见答案
20.【答案】 ； ，沿制动坡床向下；
【详解】对货车与货物：设下滑过程中加速度大小为，由牛顿第二定律
解得
货物在车厢内滑动过程：设货物的加速度大小为 ，所受摩擦力大小为，由牛顿第二定律得
又
解得
的方向沿制动坡床向下
对货车：设货车的加速度大小为，受到制动坡床的阻力
由牛顿第二定律得
如图
相对制动坡床的运动距离为
对货物，相对制动坡床的运动距离为
在车厢内滑动的距离
制动坡床的长度
解得

【解析】详细解答和解析过程见答案
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