江西省新余市2022-2023高一上学期期末质量检测物理试题（含解析）

新余市2022-2023学年高一上学期期末质量检测
物理试题
一、选择题：本题共11小题，在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，第8—11题有多项符合题目要求。
1. 北京时间2021年12月10日8时11分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙遥四十七运载火箭，成功将实践六号05组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（　　）
A. “8时11分”指的是时间
B. 卫星升空过程中，相对运载火箭是运动的
C. 研究火箭的上升高度时，不能把火箭看做质点
D. 火箭在向上加速过程中，火箭对喷出气体的作用力等于喷出气体对火箭的作用力
2. 甲、乙两小车沿同一直线运动的位移—时间图像如图所示，已知甲车自t＝0时起做初速度为零的匀变速直线运动，加速度大小为2m/s2，则乙车的速度大小为（　　）
A. 1 m/s B. 2 m/s C. 5 m/s D. 10 m/s
3. 如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）
A. Mg B. Mg C. Mg D. Mg
4. 如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（　　）
A. OA方向 B. OB方向 C. OC方向 D. OD方向
5. 如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为
A. G B. Gsinθ C. Gcosθ D. Gtanθ
6. 如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）
A. 弹簧Q可能处于拉伸状态 B. 轻绳P的弹力大小可能小于mg
C. 剪断轻弹簧瞬间，物块仍能保持平衡 D. 剪断轻绳瞬间，物块加速度大小比g小
7. 如图所示，滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中 （ ）
A. B的加速度为gsinθ
B. 绳的拉力为
C. 绳的方向保持竖直
D. 绳的拉力为G
8. 如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（ ）
A. 弹簧秤的示数是26N
B. 弹簧秤的示数是50N
C. 在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度不变
D. 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度不变
9. 如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭加速上升时，宇航员处于超重状态
B. 火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员失重状态
C. 飞船加速下落时，宇航员处于超重状态
D. 飞船落地前减速下落时，宇航员超重状态
10. 如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内，且物体对水平地面始终有压力，下列说法正确的是（　　）
A. 物体所受水平面的摩擦力保持不变 B. 物体所受地面的支持力保持不变
C. 水平拉力F逐渐减小 D. 水平拉力F逐渐增大
11. 图所示，在山体下的水平地面上有一静止长木板，某次山体滑坡，有石块从山坡上滑下后，恰好以速度v1滑上长木板，石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，且石块始终未滑出长木板．下面给出了石块在长木板上滑行的v－t图象，其中可能正确的是(　　)
A. B.
C. D.
二、非选择题：本题共5小题。
12. 某同学为了测量木质材料与金属材料间动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。
（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力．
（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）．
（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
13. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。实验步骤如下：
①接通M的开关，吸住小球；
②将A固定在小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离；
③断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于的时间，平均值为；
④保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离，重复测量3次对应于的时间，平均值为。
完成下列问题：
（1）本实验所有器材：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和______（填入正确选项前的字母）；
A．天平 B．刻度尺 C．秒表
（2）重力加速度大小可表示______（用、、、表示）；
（3）另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A位置，那么该组同学______（选填“能”或“不能”）正确测得重力加速度。
14. 航天飞机着陆时速度很大，常用阻力伞使它减速阻力伞也叫减速伞，可有效减少飞机着陆时滑行的距离。航天飞机在平直的跑道上降落时，若不考虑空气阻力与速度的关系，其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。在某次降落过程中，航天飞机以水平速度v0=100m/s着陆后，立即打开阻力伞减速，以大小为a1的加速度做匀减速运动，经时间t1=15s后阻力伞脱离，航天飞机再以大小为a2的加速度做匀减速直线运动直至停止，其着陆到停止的速度一时间图线简化后如图所示。已知飞机滑行的总距离为x=1450m，g=10m/s2，求：
(1)阻力伞脱离以后航天飞机的加速度a2的大小。
(2)使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小了多少米？
15. 如图所示，一个质量为M、中心有孔的滑块穿在水平横杆上，一根细线一端系在滑块上，另一端系一个质量为m氢气球，氢气球受到的浮力大小为F，同时还受到水平风力，使氢气球水平向右匀速运动。已知运动过程中与滑块的相对位置不变，细线与水平方向成角，重力加速度为g。求：
（1）水平风力的大小；
（2）滑块与水平横杆间的动摩擦因数。
16. 如图在小车的倾角为300的光滑斜面上，用劲度系数k=500N/m的弹簧连接一质量为m=1kg的物体．
(1) 当小车以的加速度运动时，m与斜面保持相对静止，求弹簧伸长的长度．
(2) 若使物体m对斜面无压力，小车加速度至少多大？
(3) 若使弹簧保持原长，小车加速度大小、方向如何？
新余市2022-2023学年高一上学期期末质量检测
物理试题 答案解析
一、选择题：本题共11小题，在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，第8—11题有多项符合题目要求。
1. 北京时间2021年12月10日8时11分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙遥四十七运载火箭，成功将实践六号05组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是（　　）
A. “8时11分”指的是时间
B. 卫星升空过程中，相对运载火箭是运动的
C. 研究火箭的上升高度时，不能把火箭看做质点
D. 火箭在向上加速的过程中，火箭对喷出气体的作用力等于喷出气体对火箭的作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A．“8时11分”指的是时刻，故A错误；
B．卫星升空过程中，相对运载火箭是静止的，故B错误；
C．研究火箭的上升高度时，可以忽略火箭的形状和大小，能把火箭看做质点，故C错误；
D．火箭在向上加速的过程中，火箭对喷出气体的作用力与喷出气体对火箭的作用力，是一对相互作用力，二者等大反向，故D正确。
故选D。
2. 甲、乙两小车沿同一直线运动位移—时间图像如图所示，已知甲车自t＝0时起做初速度为零的匀变速直线运动，加速度大小为2m/s2，则乙车的速度大小为（　　）
A. 1 m/s B. 2 m/s C. 5 m/s D. 10 m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由图像可知，甲车在t1时间内的位移为25m，则由
即
解得
t1=5s
则乙车的速度
故选C。
3. 如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）
A. Mg B. Mg C. Mg D. Mg
【答案】B
【解析】
【详解】以衣服为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得F与竖直方向的夹角成30°，由共点力的平衡条件可得
2Fcos30°=Mg
故选B
4. 如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（　　）
A. OA方向 B. OB方向 C. OC方向 D. OD方向
【答案】D
【解析】
【详解】当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向。
故选D。
【点睛】根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键。另外要知道杆的弹力不一定沿杆的方向。
5. 如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为
A. G B. Gsinθ C. Gcosθ D. Gtanθ
【答案】A
【解析】
【详解】人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力，根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G，故选项A正确．
【点睛】人受多个力处于平衡状态，合力为零．人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件求解．
6. 如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）
A. 弹簧Q可能处于拉伸状态 B. 轻绳P的弹力大小可能小于mg
C. 剪断轻弹簧瞬间，物块仍能保持平衡 D. 剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小比g小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于轻绳P竖直，弹簧Q若有弹力，则物块将不能保持静止，故A错误；
B．由于弹簧Q无弹力，则物块只受到重力和轻绳的弹力，所以轻绳P的弹力大小等于mg，故B错误；
C．由于弹簧Q无弹力，则剪断轻弹簧瞬间，物块仍能保持平衡，故C正确；
D．剪断轻绳瞬间，物块只受到重力作用，则物块的加速度大小为g，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中 （ ）
A. B的加速度为gsinθ
B. 绳的拉力为
C. 绳的方向保持竖直
D. 绳的拉力为G
【答案】A
【解析】
【详解】分析滑轮A和B的整体，受到重力和斜面的支持力，由牛顿第二定律可得，解得，由于下滑时，物体B相对于A静止，因此物体B的加速度也为g sinθ，对物体B受力分析得：受到绳子的拉力和重力，因此绳子拉力方向与斜面垂直，因此由拉力为 Gcosθ．因此A正确BCD错误
8. 如图所示，两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（ ）
A. 弹簧秤的示数是26N
B. 弹簧秤的示数是50N
C. 在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度不变
D. 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度不变
【答案】AC
【解析】
【详解】先整体分析得到，代入数据解得a=2m/s2,
设弹簧秤受到的拉力为F，再对m1受力分析得到，代入数据解得F=26N，所以弹簧秤的示数是26N，A正确，B错；在突然撤去F2的瞬间，弹簧的弹力与撤去前相同，m1受力不变，即m1的加速度不变，C对；m2的合力增大，加速度增大，D错．
9. 如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ）
A. 火箭加速上升时，宇航员处于超重状态
B. 火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员失重状态
C. 飞船加速下落时，宇航员处于超重状态
D. 飞船落地前减速下落时，宇航员超重状态
【答案】AD
【解析】
【详解】A、火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态.故A对
B、火箭上升的加速度逐渐减小时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态，故B错；
C、飞船加速下落时,加速度方向向下,宇航员处于失重状态,故C错误
D、飞船在落地前减速,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,故D对；
故选AD
10. 如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内，且物体对水平地面始终有压力，下列说法正确的是（　　）
A. 物体所受水平面的摩擦力保持不变 B. 物体所受地面的支持力保持不变
C. 水平拉力F逐渐减小 D. 水平拉力F逐渐增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB．设开始时A离地面的高度为L，设某一时刻橡皮筋与竖直方向的夹角为θ，则橡皮筋的弹力为
其竖直向上分力
故物体对地面的压力为
所以物体对地面的压力保持不变；又因为
故摩擦力也保持不变，故AB正确；
CD．水平拉力
随着θ的增大，拉力F逐渐增大，故C错误、D正确。
故选ABD。
11. 图所示，在山体下水平地面上有一静止长木板，某次山体滑坡，有石块从山坡上滑下后，恰好以速度v1滑上长木板，石块与长木板、长木板与水平地面之间都存在摩擦．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力的大小，且石块始终未滑出长木板．下面给出了石块在长木板上滑行的v－t图象，其中可能正确的是(　　)
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于石块与长木板、长木板与地面之间都有摩擦，故石块不可能做匀速直线运动，故A错误；
BC．设石块与长木板之间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，石块的质量为m，长木板的质量为M，当:
μ1mg＞μ2(M＋m)g
最终石块与长木板将一起做匀减速直线运动，此时加速度为μ2g，由:
μ1mg＞μ2(M＋m)g
可得：
μ1mg＞μ2mg
即石块刚开始的加速度大于石块与长木板一起减速时的加速度，即μ1g＞μ2g，也就是说图象的斜率将变小，故C错误，B正确．
D．若石块对长木板向右的滑动摩擦力小于地面对长木板的最大静摩擦力，则长木板将静止不动，石块将在长木板上做匀减速直线运动，故D正确；
二、非选择题：本题共5小题。
12. 某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数，设计了一个实验方案：实验装置如图甲所示，金属板放在水平桌面上，且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。
（1）实验时_________（填“需要”或“不需要”）使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；_______（填“需要”或“不需要”）把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力．
（2）图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分，纸带上计数点间的距离如图所示，则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s；木块运动的加速度为______。（打点计时器所用电源的频率为50Hz，结果均保留两位小数）．
（3）若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g，木块的质量为200g，则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________（重力加速度g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. 不需要 ②. 不需要 ③. 1.58 ④. 0.75 ⑤. 0.16
【解析】
【详解】(1)[1]本实验是测量摩擦因数，故不需要平衡摩擦力；
[2]根据逐差法求得木块的加速度，把木块和砝码及砝码盘作为整体利用牛顿第二定律求得摩擦因数，故不需要使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M；
(2)[3]A点的瞬时速度为
[4]B点的瞬时速度为:
加速度为
(3)[5]根据牛顿第二定律
代入数据得
13. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。实验步骤如下：
①接通M的开关，吸住小球；
②将A固定在小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离；
③断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于的时间，平均值为；
④保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离，重复测量3次对应于的时间，平均值为。
完成下列问题：
（1）本实验所有器材：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计时器、小球和______（填入正确选项前的字母）；
A．天平 B．刻度尺 C．秒表
（2）重力加速度大小可表示为______（用、、、表示）；
（3）另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A位置，那么该组同学______（选填“能”或“不能”）正确测得重力加速度。
【答案】 ①. B ②. ③. 能
【解析】
【详解】（1）[1] A．不需要测量小球的质量因此不需要天平，故A错误；
B．实验需要测量A和B之间的距离，所以需要用刻度尺，故B正确；
C．运用光电门记录时间，所以不需用秒表，故C错误。
故选B。
（2）[2]设过光电门A时的速度为，则有
，
解得
（3）[3]倒过来分析，将小球的运动看成以相同的速度从光电门B往上抛，同理亦可以测得重力加速度。
14. 航天飞机着陆时速度很大，常用阻力伞使它减速阻力伞也叫减速伞，可有效减少飞机着陆时滑行的距离。航天飞机在平直的跑道上降落时，若不考虑空气阻力与速度的关系，其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。在某次降落过程中，航天飞机以水平速度v0=100m/s着陆后，立即打开阻力伞减速，以大小为a1的加速度做匀减速运动，经时间t1=15s后阻力伞脱离，航天飞机再以大小为a2的加速度做匀减速直线运动直至停止，其着陆到停止的速度一时间图线简化后如图所示。已知飞机滑行的总距离为x=1450m，g=10m/s2，求：
(1)阻力伞脱离以后航天飞机的加速度a2的大小。
(2)使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小了多少米？
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)设飞机阻力伞逃脱时速度为，由图像可知，脱离后继续运动的位移
解得
阻力伞脱离后，由加速度定义
解得
(2)设没有阻力伞飞机停下来的位移为，由运动学公式
解得
使用阻力伞使飞机的滑行距离减小
解得
15. 如图所示，一个质量为M、中心有孔的滑块穿在水平横杆上，一根细线一端系在滑块上，另一端系一个质量为m氢气球，氢气球受到的浮力大小为F，同时还受到水平风力，使氢气球水平向右匀速运动。已知运动过程中与滑块的相对位置不变，细线与水平方向成角，重力加速度为g。求：
（1）水平风力的大小；
（2）滑块与水平横杆间的动摩擦因数。
【答案】（1）；（2）见解析
【解析】
【详解】（1）先对气球进行受力分析，如图所示
它在竖直方向上受重力与浮力，在水平方向上受风力，三者的合力与水平方向成角，则
解得
（2）对滑块分析，滑块受到重力、细线的拉力、杆的弹力、摩擦力，根据力的平衡，在水平方向上有
①在竖直方向上，若，即直杆对滑块的弹力竖直向上，则有
又
联立可得，滑块与水平横杆间的动摩擦因数为
②在竖直方向上，若则直杆对滑块的弹力竖直向下，则有
又
联立可得，滑块与水平横杆间的动摩擦因数为
16. 如图在小车的倾角为300的光滑斜面上，用劲度系数k=500N/m的弹簧连接一质量为m=1kg的物体．
(1) 当小车以的加速度运动时，m与斜面保持相对静止，求弹簧伸长的长度．
(2) 若使物体m对斜面无压力，小车加速度至少多大？
(3) 若使弹簧保持原长，小车加速度大小、方向如何？
【答案】(1) ；(2) ； (3)
【解析】
详解】（1）对小滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图
加速度水平向右，故合力水平向右，将各个力和加速度都沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，由牛顿第二定律，得到
解得
根据胡克定律，有
代入数据得到
x=0.013m
（2）小滑块对斜面体没有压力，则斜面体对小滑块也没有支持力，小滑块受到重力和拉力，物体的加速度水平向右，故合力水平向右，运用平行四边形定则，如图
由几何关系得到
根据牛顿第二定律，得到
（3）弹簧保持原长，弹力为零，小滑块受到重力和支持力，物体沿水平方向运动，合力水平向左，加速度水平向左，运用平行四边形定则，如图
根据几何关系，有
根据牛顿第二定律，有
故
即小车加速度大小为、方向水平向左
点评：本题关键对小滑块的各种情况，进行正确的受力分析后，根据牛顿第二定律，运用正交分解法或合成法列式求解．

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