2023-2024学年福建省龙岩市一级校联盟高一（上）期末考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年福建省龙岩市一级校联盟高一（上）期末考试物理试卷
1.手机导航给人们出行提供了便利。如图所示，甲图为某次驾车时手机导航的界面，乙图为汽车运行时速度表显示的数据，以下说法正确的是( )
A. 甲图中的“公里”、“公里”是指位移的大小
B. 乙图汽车速度表上的“”是指瞬时速率
C. 研究汽车在导航图中的位置不能把汽车当成质点
D. 甲图导航信息上的“分钟”、“分钟”是指时刻
2.关于弹力的产生条件，下列说法中正确的是( )
A. 两个接触的物体间一定有弹力 B. 两个不接触的物体间也可能有弹力
C. 只要物体发生形变就一定有弹力产生 D. 只有发生弹性形变的物体间才能产生弹力
3.如图所示，东山风动石是福建省著名的景点，上下两块形状不规则的甲、乙石块叠放在一起，在任何风吹雨打的情况下总能保持平衡。关于风动石下列说法正确的是( )
A. 甲一定只受两个力
B. 乙对甲的支持力与甲受到的重力是一对相互作用力
C. 甲对乙的压力就是甲的重力
D. 乙对甲的支持力与甲对乙的压力是一对相互作用力
4.在一平直马路上，甲、乙两车同向行驶。时，甲车在前，乙车在后，相距，速度均为。从此刻开始两车按如图所示规律运动，均以初速度方向为正方向，则下述说法正确的是
( )
A. 时两车相距最远 B. 时两车相距最近
C. 两车最近距离为 D. 两车可能会相遇
5.年月日，在杭州亚运会跳水项目女子米跳台决赛中，全红婵凭借“水花消失术”征服了评委和观众并获得冠军。如图所示为全红婵上升和下降的两个精彩瞬间，不计空气阻力，全红婵从离开跳台至入水前，下列说法正确的是( )
A. 全红婵运动到最高点时加速度为 B. 全红婵的速率先变小后变大
C. 全红婵在下降阶段处于失重状态 D. 全红婵离开跳台后上升阶段处于超重状态
6.如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量为的均匀圆柱体，烤制过程中香肠质量不变，半径变大。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为。下列说法正确的是
( )
A. 香肠烤熟前，金属杆对烤肠的支持力大小为
B. 香肠烤熟后，金属杆对烤肠的支持力与竖直方向的夹角比烤熟前变小
C. 香肠烤熟后，金属杆对烤肠的支持力比烤熟前变大
D. 香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠的合力不变
7.小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小，如图甲所示。质量的物块放在水平长木板上，物块右端拴一根细线，细线与固定在实验台上的力传感器相连，传感器能记录细线拉力大小。现用水平向左的力拉动长木板，得到图像如图乙所示。结合图中相关信息，以下说法正确的是
( )
A. 实验时长木板不必保持匀速直线运动
B. 实验时用的水平拉力可以拉动静止的长木板
C. 物块与木板间的动摩擦因数约为
D. 物块与木板间的动摩擦因数约为
8.龙龙高铁是国家中长期铁路网规划建设项目，东起福建省龙岩市，途经上杭县、武平县进入广东省境内。年月日试运行列车从龙岩站开出驶向武平站，标志着龙龙高铁龙岩至武平段开始按图行车试验。下图为试运行客运列车组，该动车组由节车厢组成，只有第一节车厢为动力车，各车厢的质量均相等，列车在水平直轨道上行驶时所受阻力大小与车重成正比。该列车沿水平直轨道行驶时，下列说法正确的是( )
A. 若列车匀速行驶，则车厢间的作用力为零
B. 若列车匀速行驶，则第、节与第、节车厢间的作用力大小之比为
C. 若列车匀加速行驶，则第、节与第、节车厢间的作用力大小之比为
D. 若列车匀加速行驶，则第、节与第、节车厢间的作用力大小之比为
9.高空坠物现象被称为“悬在城市上空的痛”，已成为城市中仅次于交通事故的危险行为。试想一个花盆从高为的七楼窗台上坠落，忽略空气阻力，取。花盆在空中下落的时间为_____；花盆落地时的速度为_____；花盆在最后内下落的距离为_____。
10.榫卯结构是极为精妙的发明，广泛应用于中国古建筑和古典家具中，体现了中国匠人的精湛技艺。如图所示，木工师傅用一直角三角形木楔来紧固榫卯、，现用的水平力打击木楔，木楔对有的弹力，木楔自身重力、摩擦均忽略不计，则木楔对的弹力方向为_____选填“竖直向上”、“与木楔斜面垂直向上”，木楔的夹角等于_____，木楔对的弹力为_____。
11.如图甲所示，清洗楼房玻璃的工人靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大楼外，从楼顶开始缓慢下滑，清洗楼层的玻璃幕墙。工人贴墙缓慢下滑的过程，可简化为图乙所示的模型。不计人与玻璃幕墙间的摩擦、绳索的重力。则在下滑过程中绳索对人的拉力大小_____，竖直玻璃幕墙对人的弹力大小____均选填“增大”、“不变”、“减小”，_____大于选填“一定”、“不一定”
12.小张同学家里有两根长度相同的弹簧，想利用它们制做两个弹簧秤。小张利用如图甲所示装置来测定两根弹簧的劲度系数，具体做法如下：
将弹簧的一端固定在铁架台上，让弹簧自然下垂，用刻度尺测量弹簧的长度。
在弹簧的挂钩上挂一个钩码，钩码稳定时，测量弹簧的长度并计算出伸长量，依次增加钩码，重复上述操作。
画出弹力的大小与弹簧伸长量的关系图像，如图乙中的图线所示。
再用另一根弹簧重做上述实验，并作出关系图像如图乙中的图线所示。
请回答下列问题：
由图像可看出与呈现_____选填“线性”或“非线性”关系。
根据图像计算出弹簧的劲度系数_____。
根据小张的实验操作过程可以判断，弹簧的自重对实验结果_____选填“有”、“无”影响。
用、两根弹簧分别制作两个刻度线完全相同的弹簧秤，用_____选填“”、“”弹簧制作的弹簧秤量程较小。
13.某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
对本实验的操作，下列说法中正确的是_____。
A.实验中需要测量沙和沙桶的质量
B.让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源
C.为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量
D.平衡摩擦力时，需取下沙桶，调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑
实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示。打点计时器使用交流电源，图中、、、、、、为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算点的瞬时速度大小_____，并计算纸带所对应小车的加速度大小_____。结果均保留位有效数字
在探究加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量，测出对应的加速度，以为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。图中纵轴的截距为，斜率为，则小车的质量为_____。
14.某小组在研究某款汽车的性能时，在表格中记录了该汽车沿平直公路由静止启动、匀速行驶和制动停止三个过程的部分速度和时间的数据。若汽车启动和制动过程均可视为匀变速直线运动，则在本次测试中：
时间
速度
求汽车加速运动的加速度大小；
求汽车做匀加速直线运动的时间和位移的大小。
15.如图甲所示，为学校举行的托乒乓球跑步比赛情景，赛道为水平直道。某同学在比赛过程中匀速前进的阶段，球拍的倾角始终为，质量为的乒乓球一直位于球拍中心相对球拍保持静止，如图乙所示。球与球拍之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，乒乓球受到的空气阻力大小与其速度的大小成正比，即比例系数为常数，不受其它因素影响，方向与运动方向相反。重力加速度取。已知
当该同学以速度做匀速直线运动时，球与球拍之间恰无摩擦，求乒乓球对球拍的压力大小和中的比例系数；
若要使乒乓球相对球拍恰好不向上滑动，求该同学跑步的速度大小。
16.物理老师在课堂上向学生演示惯性的一个实验，如图甲所示，将一长方形硬纸板放在水平桌面上，纸板一端稍稍伸出桌外，将一块橡皮擦置于纸板的中间，老师用手指将纸板迅速水平弹出，橡皮擦脱离纸板后停在桌面上，且并未发生明显的位移。学习兴趣小组课后对该实验进行了进一步的深入研究，已知橡皮擦可视为质点，质量为，硬纸板的质量为，长度为。手指弹纸板时对纸板的作用时间很短，可认为作用结束后，纸板获得初速度但位移近似为零。当纸板获得的水平初速度后，纸板、橡皮擦运动的图像如图乙所示。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取。求：
橡皮擦与纸板间的动摩擦因数和纸板与桌面间的动摩擦因数；
要使橡皮擦与纸板发生相对滑动，手指对纸板的弹力的最小值；
要使橡皮擦能够脱离纸板，纸板获得的初速度至少为多大。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.甲图中的“公里”、“公里”是指路程，选项A错误；
B.乙图汽车速度表上的“”是指瞬时速率，选项B正确；
C.研究汽车在导航图中的位置时，汽车的大小可忽略不计，能把汽车当成质点，选项C错误；
D.甲图导航信息上的“分钟”、“分钟”是指时间间隔，选项D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】A.两个接触的物体间只有发生弹性形变时才会有弹力，选项A错误；
B.两个不接触的物体间不可能有弹力，选项B错误；
物体发生弹性形变会对与它接触的物体产生弹力作用，物体发生形变不一定产生弹力作用，故C错误，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.由于两块石头的形状不规则，故甲石块除了重力和支持力之外可能还有其他外力，故A错误；
B.乙对甲的支持力与甲受到的重力是作用在同一个物体上的两个力，不是相互作用力，故B错误；
C.甲对乙的压力是弹力，与重力的性质不同，不是同一个力，故C错误；
D.乙对甲的支持力与甲对乙的压力大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】 时，甲车在前，乙车在后，由图像可知， 内甲车做匀减速直线运动，乙车做匀速运动，两车间的距离逐渐减小，甲车的位移为
乙车的位移为
则
则内乙车未追上甲车， ，甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动，则后两车速度相等时，两车相距最近，由甲车图像可知
当两车速度相等时，甲的速度为
乙车的速度为
又
联立解得
则两车相距最近的时间为
甲车的位移为
乙车的位移为
两车最近距离为
故AB错误，C正确；
D.前两车未相遇，后甲车的速度大于乙车的速度，两车距离越来越大，则两车不可能相遇，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.全红婵运动到最高点时，只受重力作用，加速度为重力加速度，故A错误；
B.全红婵做竖直上抛运动，先向上减速再向下加速，故B正确；
全红婵离开跳台后，无论是上升状态还是下降状态，都具有向下的加速度，均处于失重状态，故C正确，D错误。
故选BC。
6.【答案】
【解析】A.对香肠受力分析如图所示。
根据平衡条件有
解得香肠烤熟前，金属杆对烤肠的支持力大小为
故A错误；
设金属杆之间的距离为 ，金属杆的直径为 ，香肠的直径为 ，根据几何关系有
香肠烤熟后，半径变大，金属杆对烤肠的支持力与竖直方向的夹角比烤熟前变小，金属杆对烤肠的支持力比烤熟前变小，故B正确，C错误；
D.香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠的合力与烤肠的重力平衡，等大反向，故两根金属杆对烤肠的合力不变，故D正确。
故选BD。
7.【答案】
【解析】A.长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得，且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关，故实验时长木板不必保持匀速直线运动，故A正确；
B.由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为 ，故实验时用的水平拉力不可以拉动静止的长木板，故B错误；
由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为 ，则
解得物块与木板间的动摩擦因数约为
故C错误，D正确。
故选AD。
8.【答案】
【解析】设第一节车厢的牵引力为 ，各车厢所受的阻力为 ，若列车匀速行驶，对整体有
对第节车厢，根据平衡条件有
对第节车厢，根据平衡条件有
若列车匀速行驶，则第、节与第、节车厢间的作用力大小之比为
车厢间的作用力不为零，故A错误，B正确；
若列车匀加速行驶，对整体有
对第节车厢，根据牛顿第二定律有
对第节车厢，根据牛顿第二定律有
若列车匀加速行驶，则第、节与第、节车厢间的作用力大小之比为
故C错误，D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】花盆做自由落体运动，则
解得花盆在空中下落的时间为
花盆落地时的速度为
花盆在最后内下落的距离为
10.【答案】 与木楔斜面垂直向上
【解析】弹力的方向垂直接触面指向受力物体，则木楔对的弹力方向为与木楔斜面垂直向上。
根据题意，由牛顿第三定律可知，对木楔的压力大小为 ，方向为与木楔斜面垂直向下，对木楔受力分析，如图所示
由平衡条件有
，
解得
，
由牛顿第三定律可知，木楔对的弹力为
11.【答案】 减小 减小 一定
【解析】设绳子与竖直方向的夹角为 ，下滑过程中，人保持静止，根据平衡条件可得
下滑过程中绳索对人的拉力大小为
下滑过程中， 减小，绳索对人的拉力大小 减小。
竖直玻璃幕墙对人的弹力大小为
下滑过程中， 减小，竖直玻璃幕墙对人的弹力大小 减小。
下滑过程中绳索对人的拉力大小为
故 一定大于 。
12.【答案】 线性 无
【解析】由图像可看出与成正比，呈现线性关系。
根据图像计算出弹簧的劲度系数为
设弹簧的质量为 ，弹簧的原长为 ，弹簧竖直悬挂时的长度为 ，挂上钩码后的长度为 ，则
其中
整理得
故弹簧的自重对实验结果无影响。
根据胡克定律
图像的斜率表示弹簧的劲度系数，弹簧图像斜率较大，劲度系数较大，用、两根弹簧分别制作两个刻度线完全相同的弹簧秤，用弹簧制作的弹簧秤量程较小。
13.【答案】
【解析】绳子的拉力可以通过弹簧测力计测得，实验中不需要测量沙和沙桶的质量，实验中不需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量，故AC错误；
B.让小车靠近打点计时器，为打点稳定，应先接通打点计时器的电源，后释放小车，故B错误；
D.平衡摩擦力时，需取下沙桶，调整长木板的倾角使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑，故D正确。
故选D。
相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，点的瞬时速度大小
根据逐差法求出小车的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
整理得
图像的斜率为
纵轴的截距为
小车的质量为
14.【答案】；，
【解析】由

得汽车加速运动时的加速度大小

由题表数据可知，汽车的最大速度 ，由

得汽车加速运动的时间
由

匀加速直线运动的位移大小
15.【答案】 ， ；
【解析】在匀速运动阶段，由平衡条件有
解得
，
沿斜面方向建立坐标系：当乒乓球恰好不上滑时， 沿球拍向下，对乒乓球受力分析如图
由
根据平衡条件可得
其中
联立解得
16.【答案】，；；
【解析】根据题意，由 可得，橡皮擦运动的加速度为
对橡皮擦，根据牛顿第二定律可得
解得
由 可得，纸板运动的加速度为
对纸板根据牛顿第二定律可得
解得
当橡皮擦刚好相对纸板滑动，对橡皮擦有
对橡皮擦和纸板整体有
联立解得
纸板获得速度后做减速运动，橡皮擦做加速运动，当橡皮擦与纸板共速时刚好脱离纸板，此时， 最小设为 。则对橡皮擦有
，
对纸板有
根据位移关系有
联立解得
则要使橡皮擦脱离纸板， 需满足
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