安徽省安庆市2024-2025学年高一（上）期末教学质量监测物理试卷（含解析）

安徽省安庆市2024-2025学年高一（上）期末教学质量监测物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列关于物理学的基本知识说法正确的是( )
A. 只有质量和体积都很小的物体才能看成质点
B. 瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率
C. 参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则
D. 当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍
2.某物体位置随时间的关系为，则关于其末的速度大小与内的位移大小，下列说法正确的是( )
A. 末的速度大小为 B. 末的速度大小为
C. 内的位移大小为 D. 内的位移大小为
3.如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。电梯做匀速直线运动时，体重计的示数为。在某时刻电梯中的人观察到体重计的示数变为，取，关于电梯的运动，以下说法正确的是( )
A. 电梯可能向上加速运动，加速度大小为
B. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为
C. 电梯可能向下加速运动，加速度大小为
D. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为
4.在智能材料前沿，中国企业秉持创新精神，研制特殊合金纳米弹簧。以智慧匠心，于传承中突破，凸显爱国、敬业之心。已知一个劲度系数为的普通弹簧，在受到外力作用时遵循胡克定律。对于这种纳米弹簧，当对其施加一个微小的外力，产生的形变量为，假设其劲度系数为，且在该微小形变范围内也近似遵循胡克定律。若纳米弹簧的材料特性使得相同外力作用下其形变量相比普通弹簧减小了，那么纳米弹簧的劲度系数与普通弹簧的劲度系数的关系是( )
A. B. C. D.
5.在光滑的水平面上放置一长木板，质量为，物块放在长木板上，之间的摩擦因数为，的质量为的质量的一半，现将分别作用在长木板、物块上，关于物块与长木板的说法正确的是( )
A. 若力作用在长木板上，且，长木板的加速度为，物块加速度为
B. 若力作用在长木板上，且，长木板的加速度为，物块加速度为
C. 若力作用在物块上，且，长木板的加速度为，物块加速度为
D. 若力作用在物块上，且，长木板的加速度为，物块加速度为
6.如图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图，筷子均在同一竖直平面内：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于与水平面成一定夹角的倾斜方向。三个图中的鹅卵石均处于静止状态，下列关于鹅卵石的受力表述正确的是( )
A. 图甲中的鹅卵石可能受到个或者个力作用
B. 图乙中鹅卵石一定受到个力作用
C. 图丙中鹅卵石可能受个力或者个力作用
D. 在以上三幅图中筷子对手的力方向竖直向上
7.如图所示，质量为的物块静止在一段弹簧的上端，现突然在上轻放一个质量为的物块，已知，则刚放上的瞬间，物块之间的弹力大小是( )
A. B. C. D.
8.高速公路上、两车在同一车道上同向行驶，车在前，车在后，速度均为，距离。时刻车遇紧急情况后，、两车的加速度随时间变化关系如图甲、乙所示。取原运动方向为正方向。下面说法正确的是( )
A. 时，两车相距最近 B. 内，两车位移之差为
C. 时，两车距离最近为 D. 两车在内会相撞两次
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，两个叠放在一起的滑块，置于倾角为的固定斜面上，滑块的质量分别为、，与之间的动摩擦因数为，与斜面间的动摩擦因数为。已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下，滑块受到的摩擦力( )
A. 方向沿斜面向上 B. 等于零
C. 大小等于 D. 大小不能确定
10.如图所示，水平面光滑，长的传送带与水平面夹角为，传送带与物体间的动摩擦因数为，物体以的速度从水平面冲上传送带，传送带的速度为，且逆时针转动，取重力加速度。关于物块在传送带上运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 物体向上运动的加速度为，向下运动的加速度为，方向均沿斜面向下
B. 物块经过与传送带达到共同速度
C. 若物体下端沾有黑墨水，物块在传送带上运动留下的黑色痕迹为
D. 物块再次返回到点的速度大小为，方向沿传送带向下
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图所示，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率的交流电源、纸带等，忽略空气阻力及纸带与打点计时器间摩擦。回答下列问题：
调整木板与水平面的夹角，使其正弦值，接通与电磁打点计时器连接的电源，从靠近电磁打点计时器处由静止释放铁块，铁块沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图乙所示。图中的点为计数点，其中每相邻两个计数点间还有四个点未画出，取重力加速度大小。本题计算结果均保留两位有效数字
用刻度尺测得长度和长度分别为和。打点计时器工作频率为，铁块下滑过程的加速度表达式__________用含有、和的表达式表达。
铁块下滑过程的加速度大小为__________；
铁块与木板间的动摩擦因数为__________。
12.某实验小组欲验证力的平行四边形定则。实验步骤如下：
将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向；
如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤的示数为某一设定值，将橡皮筋两端的位置标记为，记录弹簧秤的示数，测量并记录间的距离即橡皮筋的长度。每次将弹簧秤的示数改变，测出对应的，部分数据如下表所示：
。。。
。。。
找出步骤中时橡皮筋两端的位置，重新标记为、橡皮筋上端为，下端为，此时橡皮筋的拉力记为；
在秤钩上涂抹少许润滑油，将这根橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示，用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端到达点，将两笔尖的位置标记为，橡皮筋段的长度记为段的长度记为；
根据给出的标度，作出和的合力，如图丙所示。
本实验主要采用的科学方法是___________
A.控制变量法 建立物理模型法
C.等效替代法 理想实验法
利用表中数据可得__________；测量出，橡皮筋上的弹力的大小__________、弹力的大小__________数据均保留四位有效数字。
通过比较与__________的大小和方向，即可得出实验结论。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.气球下挂一重物，以匀速上升，当到达离地面高处时，悬挂重物的绳子突然断裂，求重物经多少时间落到地面？落地的速度大小？取，空气阻力不计。提示：绳子断裂后重物即做竖直上抛运动。
14.如图，固定在水平地面上的斜面倾角为，现在斜面上放一个质量为的滑块，对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时如图甲，滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。
求滑块与斜面间的动摩擦因数；
如图乙所示，现改对滑块施加一个水平向右的推力，为保证滑块在斜面上静止，求大小的取值范围。
15.一物块静止在粗糙的水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数恒为，物块质量时开始在力的作用下做直线运动，力随时间变化的的图像如图甲所示，大小随时间周期性变化，变化周期为内，方向水平向右，如图乙所示，内。取，， 求：
时物块速度和内物块的位移大小；
内物块的位移大小和物块运动所需要的时间；
现以大小不变、方向未知的力作用在物块上，使物块向右做匀加速直线运动，求加速度最大时力与水平方向夹角的正切值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.质量和体积都很小的物体如果研究问题时大小不能忽略，是不能看出质点的，选项A错误；
B.瞬时速度的大小叫速率，平均速率等于总路程与总时间的比值，平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度的大小不是平均速率，选项B错误；
C.参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则，选项C正确；
D.当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于，物体回到原来位置，选项D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】位移 与时间的关系为
满足匀变速直线运动的位移时间关系，即初速度为，加速度为，末的速度大小为
内的位移大小为
故选D。
3.【答案】
【解析】由牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
方向竖直向上，则电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动。
故选B。
4.【答案】
【解析】根据胡克定律
解得
故选C。
5.【答案】
【解析】A.若力作用在长木板上，物块与长木板相对滑动的临界加速度
整体法考虑，力
当力时，产生相对滑动，
长木板分析可知
所以
选择A正确。
B.当，恰能相对静止，此时
选项B错误。
C.若力作用在物块上，恰好分离时，对分析
此时对整体
若，已分离
对于物块来说，受力分析可知
可得
故C项错误；
D.若作用在物块上，一起运动，所以加速度相等
所以项错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】A.图甲中的鹅卵石受到重力、左右两边筷子的压力和摩擦力，共五个力的作用，选项A错误；
B.图乙中，筷子处于水平方向，鹅卵石可能只受重力和下面筷子的支持力个力，或者受重力以及上下筷子的压力和支持力个力作用，选项B错误；
C.图丙中的筷子处于与水平面成一定夹角的倾斜方向，可能受重力、下面筷子的支持力和摩擦力个力作用，或者受重力、下面筷子的支持力和摩擦力、上面筷子的压力和摩擦力个力作用，选项C正确。
D.在以上三幅图中，筷子与鹅卵石作为整体，受到重力作用，竖直向下，手对筷子、鹅卵石整体力的方向竖直向上，所以筷子对手的作用力竖直向下，选项D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】在刚放在上的瞬间，弹簧形变量未来得及变化，对的弹力仍为。此时，、有共同加速度，根据牛顿第二定律
故
对受力分析，根据牛顿第二定律
代入数据得
故选B。
8.【答案】
【解析】由加速度时间图像可画出两车的速度时间图像，如图所示
由图像可知，时两车同速，此时距离最近，图中阴影部分面积为内两车位移之差，即
则此时两车相距
故AC错误；
内两车位移之差为
因后甲车速度大于乙车，可知两车不会相碰次，选项B正确，D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】如图所示，对、整体进行受力分析，根据牛顿第二定律
即
对进行受力分析，假设受到施加的摩擦力方向向上，根据牛顿第二定律
得
即假设正确，受到施加的摩擦力方向向上。
故选AC。
10.【答案】
【解析】A.物体刚滑上传送带时加速度为，根据牛顿第二定律得，沿传送带方向
垂直传送带方向
又
联立以上代入数据解得
方向沿传送带向下。
设物体初速度为 ，传送带速度为，物体减速为零时，经历时间
此过程在传送带上留下的划痕长度
反向加速到共速之前，加速度大小为
所以项错误。
B.达到和传送带共速的时间
则经历时间
选项B正确。
C.达到和传送带共速过程在传送带上留下的划痕长度
物体与传送带速度相同时，在传送带上留下的划痕长度
然后相对传送带向下运动，痕迹覆盖，所以黑色痕迹长度为。选项C正确。
D.共速后加速度
物体再次返回到点时的速度
解得
方向沿传送带向下，选项D正确。
故选BCD。
11.【答案】

【解析】每相邻两个计数点间还有四个点未画出，则 根据 铁块下滑的加速度大小为
铁块下滑过程的加速度大小
对物块分析，由牛顿第二定律可得
代入数据得
12.【答案】


【解析】本实验主要采用的科学方法是等效替代法，故选C；
根据胡克定律，有
代入表格中第二组和第三组数据，有
解得
同理，再代入第一组和第二组数据，得
可得
橡皮筋上的弹力
在两个力的作用效果和一个力的作用效果相同的情况下，由平行四边形求得的力 和一个力 作用时比较，即可验证力的平行四边形定则。
13.【答案】将竖直上抛运动分成上升阶段和下落阶段两个过程考虑。
绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为 ，
故重物离地面的最大高度为
重物到最高处的速度为零，然后做自由落体运动，落地时间和落地速度分别为 ，
所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间

14.【答案】物体恰好能沿斜面匀速向上滑动时，对其受力分析，如图所示
根据平衡条件得

又
解得
若很小时，物体沿斜面有向下的运动趋势，受力分析如图所示

根据平衡条件有 ，
又
解得
若很大时，物体沿斜面有向上的运动趋势，受力分析如图所示
根据平衡条件有
，
又
解得
所以要使质量为物体始终能静止于斜面上，则的范围为

15.【答案】由题图可知，物块在做匀加速直线运动，由牛顿第二定律
可得
时，有
解得物块的速度大小
物块在内的位移大小
物块在做匀减速直线运动，减速加速度大小
时刻速度
位移大小
解得物块在前内运动的位移大小
时物体速度减为零，此后每重复一次这样的运动，其图像如图所示
内，物块做匀减速直线运动，此过程的位移大小
内，物块的位移大小
联立解得。
由图像可知，物块每运动的位移大小均为
在物块运动最后时，根据运动学公式，有
舍去
物块运动的时间
联立解得
由牛顿第二定律
解得
而
其中
则当 时最大，
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