天津市南開區(qū)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷（含答案解析）

2023~2024學(xué)年度第一學(xué)期階段性質(zhì)量監(jiān)測（二）高一年級物理學(xué)科本試卷分為第1卷（選擇題）和第Ⅱ卷兩部分，共100分，用時60分鐘。考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。答卷時，考生務(wù)必將答案涂寫在答題卡上，齊在試卷上的無效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。第Ⅰ卷（選擇題）一、單項選擇題（每題3分，共60分。在每題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的）1.2019年5月17日23時48分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬地球靜止軌道衛(wèi)星，是我國北斗二號工程的第4顆備份衛(wèi)星，入軌并完成在軌測試后，將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為用戶提供更可靠服務(wù)，并增強信號穩(wěn)定性。下列說法正確的是（）A.“2019年5月17日23時48分”指的是時間B.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球運行一周，其路程和位移都是0C.在觀測北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球運行的周期時，可將其看成質(zhì)點D.在描述北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球的運行情況時，以月球為參考系為宜【答案】C【解析】【詳解】A．“2019年5月17日23時48分”是一個時間點，指時刻，故A錯誤；B．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球運行一周，位移是初位置到末位置的有向線段，則位移是0，路程是運動軌跡的長度，則路程不為0，故B錯誤；C．在觀測北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球運行的周期時，可以忽略北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的大小和形狀，可將其看成質(zhì)點，故C正確；D．描述北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球運行情況時，以地球為參考系為宜，故D錯誤。故選C。2.如圖所示為公路邊上的指示牌，圓牌上顯示限速為，方牌上標(biāo)有“前方區(qū)間測速，長度”。一汽車通過監(jiān)測起點和終點的速度分別為和，通過測速區(qū)間的時間為。下列說法正確的是（）A.指的是位移 B.該汽車在測速區(qū)間內(nèi)的平均速度是C.起點速度指的是平均速度 D.該汽車區(qū)間測速超速【答案】D【解析】【詳解】A．指的是路程，故A錯誤；BD．由于指的是路程，則該汽車在測速區(qū)間內(nèi)的平均速率為可知該汽車區(qū)間測速超速；由題意無法知道位移大小，所以無法求得平均速度大小，故B錯誤，D正確；C．起點速度指的是瞬時速度大小，故C錯誤。故選D。3.關(guān)于慣性下列說法中正確的是（）A.汽車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體的速度越大，其慣性越大B.相同的兩個推車，載貨質(zhì)量大的更難使其停下來，表明質(zhì)量大的物體慣性大C.汽車轉(zhuǎn)彎后前進(jìn)方向發(fā)生了改變，表明物體速度方向改變，其慣性也隨之改變D.被拋出的小球，因為速度的大小和方向都發(fā)生了改變，所以其慣性也發(fā)生變化【答案】B【解析】【詳解】A．慣性是物體本身的一種屬性，任何物體都具有慣性，質(zhì)量是物體慣性大小的量度，與汽車的運動狀態(tài)以及速度的大小均無關(guān)，A錯誤；B．質(zhì)量是物體慣性大小的量度，相同的兩個推車，載貨質(zhì)量大的更難使其停下來，表明質(zhì)量大的物體慣性大，B正確；C．質(zhì)量是物體慣性大小的量度，汽車轉(zhuǎn)彎時速度方向改變，可慣性不變，C錯誤；D．質(zhì)量是物體慣性大小的量度，被平拋出的小球，速度大小和方向都改變了，可慣性不變，D錯誤。故選B。4.關(guān)于以下兩個斜面實驗的說法中正確的是（）A.伽利略使用圖甲斜面進(jìn)行實驗，得出力不是維持物體運動的原因B.牛頓使用圖甲斜面進(jìn)行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律C.伽利略使用圖乙斜面進(jìn)行實驗，得出力不是維持物體運動的原因D.牛頓使用圖乙斜面進(jìn)行實驗，得出自由落體運動的規(guī)律【答案】C【解析】【詳解】AB．分析圖甲可知，伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明：如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比；由于當(dāng)時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來"沖淡"重力的作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長的多，所以容易測量。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推，得到了自由落體運動的規(guī)律，故AB錯誤；CD．分析圖乙可知，伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到力不是維持物體運動的原因，故C正確，D錯誤。故選C。5.下列關(guān)于曲線運動的說法正確的是（）A.做曲線運動的物體，速度不一定改變B.做曲線運動的物體所受合外力方向與速度方向可能在同一條直線上C.做曲線運動的物體，加速度一定改變D.曲線運動可以是勻變速運動【答案】D【解析】【詳解】A．曲線運動的速度方向為曲線上某點的切線方向，則速度的方向時刻改變，而速度的大小變或不變，即速度一定改變，故A錯誤。B．曲線運動的速度與合力方向不可能在同一直線上，故B錯誤；C．曲線運動所受合外力可以為恒力或變力，則加速度可以恒定或變化，例如平拋運動，故C錯誤；D．曲線運動可以是勻變速運動或變加速運動，例如平拋運動、圓周運動，故D正確。故選D。6.下列說法錯誤的是（）A.物體的速度變化量越大，加速度一定越大B.物體的加速度方向一定與速度變化量方向相同C.物體的加速度方向一定與合外力方向相同D.物體可能做加速度逐漸增大而速度逐漸減小的運動【答案】A【解析】【詳解】A．由加速度的定義式可知，物體的速度變化量越大，若所用時間較長，則加速度較小，故A錯誤，符合題意；B．由加速度的定義式可知，加速度的作用就是經(jīng)過時間在加速度的方向產(chǎn)生速度變化量，則物體的加速度方向一定與速度變化量方向相同，故B正確，不符題意；C．根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度是矢量，其方向與合外力方向一致；故C正確，不符題意；D．當(dāng)加速度逐漸增大而方向與初速度方向相反時，物理會做速度逐漸減小的運動，故D正確，不符題意。故選A。7.如圖所示為龍舟比賽的照片，龍舟在水面上做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A.龍舟能前進(jìn)是因為水對船槳的作用力大于船槳對水的作用力B.坐在船頭的鼓手對座椅的壓力大小一定與座椅對鼓手的支持力大小相等C.隊員對龍舟的壓力就是隊員受到的重力D.龍舟受到的浮力和所有隊員對龍舟的壓力是一對平衡力【答案】B【解析】【詳解】A．水對船槳的作用力與船槳對水的作用力是一對相互作用力，等大反向，故A錯誤；B．坐在船頭的鼓手對座椅的壓力與座椅對鼓手的支持力是一對相互作用力，等大反向，故B正確；C．隊員對龍舟的壓力與隊員受到的重力是不同性質(zhì)的力，故C錯誤；D．龍舟受到的浮力和龍舟及所有隊員所受的總重力是一對平衡力，所以龍舟受到的浮力和所有隊員對龍舟的壓力不是一對平衡力，故D錯誤。故選B。8.下列圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。圖中畫出了小球A所受彈力的情況，其中正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)受力平衡可知，固定桿對小球A的彈力與重力平衡，方向豎直向上，A錯誤；B．根據(jù)受力平衡可知，小球A受到重力和豎直繩拉力，傾斜繩子拉力應(yīng)為0，故B錯誤；C．根據(jù)受力平衡可知，小球A受到重力、豎直墻壁對小球A水平向左的彈力、下方小球?qū)π∏駻沿兩球心斜向上的彈力，故C正確；D．根據(jù)受力平衡可知，小球A受到重力、沿繩子方向的彈力、半圓軌道對小球指向半圓軌道圓心的彈力，故D錯誤。故選C。9.在國際單位制中，為導(dǎo)出單位的是（）A.N B.m C.kg D.s【答案】A【解析】【詳解】m、kg、s都是國際單位制中基本單位，N是國際單位制中的導(dǎo)出單位。故選A。10.關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（）A.物體受摩擦力作用時一定受彈力作用B.滑動摩擦力的方向總是跟物體運動的方向相反C.摩擦力的大小一定和壓力的大小成正比D.摩擦力總是阻礙物體的運動【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)摩擦力產(chǎn)生條件可知，物體受摩擦力作用時一定受彈力作用，故A正確；BD．滑動摩擦力的方向總是與接觸面的相對運動方向相反，但不一定與物體運動的方向相反，摩擦力不一定阻礙物體的運動，故BD錯誤；C．滑動摩擦力大小與壓力的大小成正比，但靜摩擦力大小與壓力的大小沒有直接關(guān)系，故C錯誤。故選A。11.三個小朋友在操場上玩游戲，他們沿水平方向用大小分別為150N、200N和250N的力拉一木箱。若三個小朋友的方位均不確定，則這三個力的合力的最小值和最大值分別為（）A.0，600N B.50N，600NC.100N，500N D.200N，500N【答案】A【解析】【詳解】當(dāng)三個力的方向相同時，三個力的合力有最大值，最大值為150N、200N兩個力合力的最小值為、最大值為，可知，當(dāng)這兩個力的合力大小為，方向與第三個力的方向相反時，三個力的合力為零，即為最小值。故選A。12.一豎直懸掛的輕質(zhì)彈簧原長為，在的豎直向下拉力作用下彈簧長度為，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)胡克定律可得則該彈簧的勁度系數(shù)為故選D。13.某課外興趣小組開展超重、失重體驗與研究。在豎直運行的升降電梯內(nèi)地板上放一體重計，小郭同學(xué)站在體重計上，電梯靜止時體重計示數(shù)為。某一段時間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)穩(wěn)定如圖所示。若，則在這段時間內(nèi)（）A.電梯在向下做勻速運動B.電梯的加速度為，方向一定豎直向下C.電梯在以的加速度向下勻減速運行中D.小郭同學(xué)的體重變?yōu)椤敬鸢浮緽【解析】【詳解】ABC．由圖可知，小郭同學(xué)處于失重狀態(tài)，則電梯的加速度方向一定豎直向下，電梯可能減速上升，也可能加速下降；設(shè)加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度大小為故AC錯誤，B正確；D．小郭同學(xué)處于失重狀態(tài)，但小郭同學(xué)體重不變?nèi)詾椋蔇錯誤。故選B。14.掛燈籠是我國年俗文化的重要組成部分。圖甲中燈籠豎直懸掛在輕繩OA和OB的結(jié)點O處，輕繩OA與水平桿的夾角為，輕繩OB恰好水平，OA、OB的拉力大小分別為、?，F(xiàn)僅將圖甲中輕繩OB緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)至圖乙所示的位置，與水平桿的夾角也為。則此過程（）A.不變、變大 B.變大、變大C.變小、先變小后變大 D.變大、先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】以O(shè)點為對象，受到豎直向下的拉力等于燈籠的重力，恒定不變；受到OA拉力，方向保持不變，OB拉力；僅將圖甲中輕繩OB緩慢逆時針旋轉(zhuǎn)至圖乙所示的位置，與水平桿的夾角也為，根據(jù)閉合三角形定則，如圖所示可知變小、先變小后變大。故選C。15.一個物體從塔頂做自由落體運動下落，經(jīng)過落地，若，下列說法錯誤的是（）A.塔的高度為 B.物體落地速度為C.第末、第末速度之比為1∶2 D.第內(nèi)、第內(nèi)位移之比為1∶4【答案】D【解析】【詳解】ABC．塔的高度為物體落地速度為根據(jù)第末、第末速度之比為故ABC正確，不滿足題意要求；D．根據(jù)可知前、前位移之比為，則第內(nèi)、第內(nèi)位移之比為，故D錯誤，滿足題意要求。故選D。16.甲、乙兩個質(zhì)點同時同地向同一方向做直線運動，它們的圖像如圖所示，甲圖線為過坐標(biāo)原點的傾斜直線，乙圖線為函數(shù)表達(dá)式為的拋物線，則（）A.前內(nèi)，甲的速度始終大于乙的速度 B.乙運動的加速度大小為C.在內(nèi)，甲、乙平均速度相等 D.在內(nèi)，甲、乙之間的最大距離為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像的切線斜率表示速度，可知前內(nèi)，甲的速度先大于乙的速度，后小于乙的速度，故A錯誤；B．乙圖線為函數(shù)表達(dá)式為結(jié)合勻變速直線運動位移時間公式可得乙運動的加速度大小為故B錯誤；C．根據(jù)圖像可知，在內(nèi)，甲、乙的位移相等，則甲、乙的平均速度相等，故C正確；D．根據(jù)圖像的切線斜率表示速度，可知甲做勻速直線運動，且速度為當(dāng)乙的速度等于甲的速度時，則有解得可知在內(nèi)，時甲、乙之間距離最大，則有故D錯誤。故選C。17.刀、斧，鑿等切割工具的刃部叫做劈。如圖是斧頭劈木頭的示意圖，劈的縱截面ABC是一個等腰三角形，使用劈時沿BC中垂面施加一個豎直向下的力F，這個力產(chǎn)生兩個作用效果，使劈的兩個側(cè)面推壓木柴，把木柴劈開。設(shè)劈背BC的寬度為d，劈的側(cè)面AB、AC長為L，劈的側(cè)面推壓木柴的力為，不計劈自身重力，則（）A.劈的側(cè)面推壓木柴的力 B.僅增大d，將增大C.當(dāng)時， D.僅減小L，將增大【答案】C【解析】【詳解】設(shè)劈的縱截面的三角形頂角為，根據(jù)幾何關(guān)系可得將力按垂直側(cè)面方向進(jìn)行分解，如圖所示可得則劈的側(cè)面推壓木柴的力大小為可知僅增大，將減小；僅減小，將減?。划?dāng)時，故選C。18.如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接，的水平拉力作用在上，彈簧測力計始終在彈性限度內(nèi)且質(zhì)量可忽略。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.彈簧測力計的示數(shù)是B.在突然撤去F的瞬間，的加速度不變C.在突然撤去F的瞬間，的加速度變小D.在突然撤去F的瞬間，彈簧測力計的示數(shù)不變【答案】D【解析】【詳解】A．以向右為正方向，對整體分析，由牛頓第二定律得解得設(shè)彈簧的彈力為，對物塊分析，由牛頓第二定律得故A錯誤；B．在突然撤去F的瞬間，彈簧的形變量不變，只受彈簧彈力加速度為，有故B錯誤；C．在突然撤去F的瞬間，彈簧的形變量不變，m2的受力沒有變化，故其加速度沒有變化，故C錯誤；D．在突然撤去F的瞬間，彈簧的形變量不變，則彈簧測力計的示數(shù)不變，故D正確。故選D。19.如圖所示，位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出，都落在了傾角為30°的斜面上的C點，小球B恰好垂直打到斜面上，則v1、v2之比為（）A.1∶1 B.3∶2 C.2∶1 D.2∶3【答案】B【解析】【詳解】兩小球豎直方向做自由落體運動，下落高度相同，則運動時間相等。小球A的實際位移與水平方向夾角為30°，則小球B恰好垂直打到斜面上，此時速度與水平方向夾角為60°，則聯(lián)立得故選B。20.如圖甲所示，無人機從地面豎直起飛，運動一段時間后因動力系統(tǒng)發(fā)生故障無法繼續(xù)提供動力，最終到達(dá)某一高度處速度減為零。圖乙是無人機從地面上升開始計時的圖像。已知無人機飛行時所受阻力大小恒為，重力加速度，則（）A.無人機的質(zhì)量為B.內(nèi)的加速度和的加速度之比為，且方向相反C.時無人機升至最高點，位移大小為D.無人機動力系統(tǒng)未發(fā)生故障時提供動力大小為【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)圖像的斜率表示加速度，可知無人機在內(nèi)的加速度大小為無人機在內(nèi)的加速度大小為可知內(nèi)的加速度和的加速度之比為，且方向相反；失去升力后無人機在重力和阻力的作用下減速上升，根據(jù)牛頓第二定律可得解得無人機的質(zhì)量為故A正確，B錯誤；C．根據(jù)圖像與坐標(biāo)橫軸圍成的面積表示位移的大小，可知時無人機升至最高點，位移大小為故C錯誤；D．無人機動力系統(tǒng)未發(fā)生故障時，根據(jù)牛頓第二定律可得解得無人機提供的動力大小為故D錯誤。故選A。第Ⅱ卷二、實驗題（共13分）21.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中，利用平板、橡皮條、圖釘、細(xì)繩、彈簧測力計及鉛筆、刻度尺、三角板進(jìn)行有關(guān)實驗。（1）本實驗主要采用的科學(xué)方法是_________。A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．理想模型法（2）關(guān)于本實驗的操作，下列說法正確的是_________。A．為了方便測量，實驗時兩細(xì)繩OA、OB必須相互垂直B．必須記錄橡皮條被拉伸的長度及OA、OB細(xì)繩拉力大小C．橡皮條的反向延長線必須是兩條細(xì)繩夾角的角平分線D．可以同時改變兩條細(xì)繩的拉力，但是要保持結(jié)點O的位置不變（3）圖1中B測力計的示數(shù)為_________J。（本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N）（4）如圖2所示是甲、乙兩名同學(xué)實驗得到的結(jié)果，則可判定其中_________（填“甲”或“乙”）同學(xué)實驗結(jié)果是尊重實驗事實的?！敬鸢浮竣?B②.D③.3.6④.甲【解析】【詳解】（1）[1]本實驗兩個力拉橡皮條的效果和一個力拉橡皮條的效果相同，采用的科學(xué)方法是等效替代法。故選B。（2）[2]A．實驗時，兩細(xì)繩的夾角適當(dāng)就可以，不需要兩細(xì)繩OA、OB相互垂直，故A錯誤；B．實驗時，為了保證效果相同，需要記錄結(jié)點O的位置，OA、OB細(xì)繩拉力大小及方向，故B錯誤；C．OA、OB細(xì)繩拉力大小可以不相等，故橡皮筋的反向延長線不一定是兩條細(xì)繩夾角的角平分線，故C錯誤；D．可以同時改變兩條細(xì)繩的拉力，但為了使作用效果相同，要保持結(jié)點O的位置不變，故D正確。故選D。（3）[3]圖中彈簧測力計的分度值為，可知B測力計的示數(shù)為。（4）[4]由于實驗時存在誤差，用平行四邊形定則求出的合力與橡皮筋拉力的方向有偏差，并不一定在同一直線上；但用一只彈簧測力計拉結(jié)點的拉力與橡皮筋拉力一定在同一直線上，則甲同學(xué)實驗結(jié)果是尊重實驗事實的。22.“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示，實驗所需的器材包括圖中所示器材，還有電源、天平、砝碼等。（1）該實驗還需要用到的器材是_________。A．秒表B．刻度尺（2）為了分別探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，本實驗采用的方法是_________。（3）為了讓細(xì)繩的拉力近似等于小鉤碼的重力，實驗時小鉤碼的質(zhì)量m與小車質(zhì)量M必須滿足_________。（4）該實驗中需要把帶滑輪的長木板右端墊高來補償阻力的影響，有關(guān)補償阻力下列操作正確的是_________。A．小車需要懸掛小鉤碼同時連接紙帶并使用打點計時器B．小車需要懸掛小鉤碼但不使用紙帶和打點計時器C．小車不懸掛小鉤碼但要連接紙帶并使用打點計時器D．小車不懸掛小鉤碼也不使用紙帶和打點計時器（5）實驗所用交流電的頻率為，實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得小車的加速度_________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（6）在保持質(zhì)量不變的情況下探究加速度與力的關(guān)系時，某同學(xué)根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示。圖線沒有過坐標(biāo)原點的主要原因是_________?！敬鸢浮竣?B②.控制變量法③.④.Ｃ⑤.1.10⑥.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【解析】【詳解】（1）[1]該實驗需要用到刻度尺測量紙帶上計數(shù)點的距離；由于通過打點計時器可以得到計數(shù)點之間的時間，所以不需要秒表。故選B。（2）[2]探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，先控制其中一個物理量不變，探究加速度與另一個物理量的關(guān)系，本實驗采用的方法是控制變量法。（3）[3]以小車為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得以小鉤碼為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得為了讓細(xì)繩的拉力近似等于小鉤碼的重力，實驗時小鉤碼的質(zhì)量m與小車質(zhì)量M必須滿足（4）[4]該實驗中需要把帶滑輪的長木板右墊高來補償阻力的影響；利用小車重力沿木板向下的分力來補償阻力，所以小車不懸掛小鉤碼但要連接紙帶并使用打點計時器。故選C。（5）[5]由紙帶可知，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為根據(jù)逐差法可得小車的加速度為（6）[6]由圖像可知，當(dāng)拉力達(dá)到一定數(shù)值是，小車才開始有加速度，所以圖線沒有過坐標(biāo)原點的主要原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。三、計算題