青海省西宁市2023-2024学年高一上学期期末调研测试 物理（解析版）

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西宁市 2023—2024 学年第一学期末调研测试卷
高一物理（必修1）
注意事项：
1. 本试卷满分100分，考试时间90 分钟。
2. 本试卷为试题卷，不允许作为答题卷使用，答题部分请在答题卡上作答，否则无效。
3. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场、座位号填写在答题卡上，同时将学校、姓名、准考证号、考场填写在试卷上。
4. 选择题用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑（如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号）。非选择题用0.5 毫米的黑色签字笔答在答题卡相应的位置，书写工整，字迹清晰。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 关于参考系的选择，以下说法中正确的是（　　）
A. 参考系必须选择静止不动的物体
B. 任何物体（除本身及变形物体）都可以被选作参考系
C. 参考系就是不动的物体
D. 参考系必须是和地面连在一起的物体
2. 学校田径场某跑道周长为400m，小明同学沿着该跑道跑了两圈。在这个过程中（　　）
A. 小明运动的位移大小为800m B. 小明运动的位移大小为400m
C. 小明运动的路程为800m D. 小明运动的路程为400m
3. 超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具。上海—杭州线路将成为中国第一条超级高铁列车线路，该线路长，从上海到杭州约需15分钟，超级高铁最高速度可达，则下列说法正确的是（　　）
A. “最高速度可达”指的是平均速度大小
B. “最高速度可达”指的是平均速率
C. 超级高铁从上海到杭州的瞬时速度大小约为
D. 超级高铁从上海到杭州的平均速率约为
4. 测量国际单位制规定的三个力学基本量分别可用的仪器是下列的(　　)
A. 密度计、弹簧测力计、打点计时器
B. 米尺、弹簧测力计、秒表
C. 秒表、天平、量筒
D. 米尺、天平、秒表
5. 如图所示，一质量为m的物体沿粗糙固定斜面加速下滑，在下滑过程中，物体受到的力有（ ）
A. 重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的下滑力
B. 重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的惯性力
C. 重力、支持力、摩擦力、垂直斜面向下的压力
D. 重力、支持力、摩擦力
6. 拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示，小孩在离地0.6m的地方向下拍球，球落地时速度大小为4m/s，接触地面后弹起时的速度大小为3m/s，假设球与地面的接触时间为0.1s，取竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（　　）
A. 与地面接触这段时间内球的速度变化量为1m/s
B. 与地面接触这段时间内平均加速度为-70m/s2
C. 从开始拍球到小球弹到最高点位移为-0.45m
D. 从球离开手到小球弹到最高点的过程中的平均速度为1.75m/s
7. 如图所示，质量分别为M和m 的物体A、B 用不可伸长的轻质细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知M>m，滑轮质量及摩擦均不计。 A、B 由静止释放后，在空中自由运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 细线上的拉力一定大于 mg
B. 细线上的拉力一定等于 mg
C. 细线上的拉力等于
D. 天花板对定滑轮的拉力等于（M+m）g
二、多选题（本题共3 小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上符合题目要求，全部选对的得5 分，选对但不全的得3分，有选错的得0 分）
8. 已知F1=4N，F2=7N，则这两个力的合力可能为（　　）
A. 2N B. 8N C. 11N D. 20N
9. 如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙两人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间摩擦，下列说法正确的是（　　）
A. 若小车向右运动，表明车拉甲的力大于甲拉车的力
B. 若小车静止不动，表明甲拉车的力与乙拉车的力是一对平衡力
C. 若小车匀速运动，表明车拉甲的力和甲拉车的力不相等
D. 无论小车运动状态如何，甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等，方向相反
10. 一自行车运动员在平直赛道上骑行，其运动的v—t图像如图所示，则该运动员（ ）
A. 0~t1时间内和t1~t2时间内运动方向相反
B t1~t2时间内和t2~t3时间内加速度方向相同
C. 0~t1时间内和t1~t2时间内平均速度相同
D. 0~t2时间内和t2~t4时间内位移相同
三、填空题（本题共2 小题，共24分，每空3分）
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）本实验操作中应满足的要求是_________
A.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
B.单独用一个弹簧秤拉细线时的示数必须比分别用两个弹簧秤拉时的示数都大
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数必须相等
D.使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
（2）当用两个弹簧测力计拉细绳套时，不需要记录的是_________
A.固定橡皮筋的图钉A的位置
B.弹簧测力计的读数
C.结点O位置
D.细绳OB、OC的方向
（3）图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。在F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________（选填“F”或“”）
12. “探究小车加速度与外力的关系”实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳一端与力传感器相连，另一端与砂桶相连，细绳与长木板平行，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，固定在小车前端的小滑轮的质量为m0，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，已知重力加速度为g。
（1）实验时，_______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；_______（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件.
（2）将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，得到一条纸带如图乙，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字），同时记录力传感器的示数。
（3）仅改变桶内砂子的质量，测出多组加速度a与力传感器的示数F后，以F为横坐标，a为纵坐标，作出的a-F图像是一条直线，如图丙所示，图象不过原点的原因可能为_______；若图像的斜率为k，则小车的质量为M＝_____。
四、计算题（本题共3 小题，共33 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 一个静止放在水平面上的物体，质量是0.5kg，在水平方向受到6.0N的拉力，得到8m/s2的加速度，取g=10m/s2，求：
（1）物体受到的合外力F合；
（2）经过t=3s，物体的速度v；
（3）经过t=3s，物体运动的位移s。
14. 如图所示，质量的人站在升降机中的体重计上。重力加速度g取，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数。
（1）匀速上升；
（2）以的加速度加速上升；
（3）以加速度加速下降。
15. 如图所示，质量M=4kg物块甲置于倾角为37°的斜面，物块甲与斜面间动摩擦因数=0.5，物块与斜面间最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为m=1.5kg的物块乙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，水平轻绳OA与物块甲连接于A点，轻绳OB与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F（图中未画出）使甲、乙两物体均静止。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）轻绳OA、OB的弹力大小分别为多少？
（2）力F大小的取值范围。
西宁市 2023—2024 学年第一学期末调研测试卷高一物理（必修1）
注意事项：
1. 本试卷满分100分，考试时间90 分钟。
2. 本试卷为试题卷，不允许作为答题卷使用，答题部分请在答题卡上作答，否则无效。
3. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场、座位号填写在答题卡上，同时将学校、姓名、准考证号、考场填写在试卷上。
4. 选择题用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑（如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号）。非选择题用0.5 毫米的黑色签字笔答在答题卡相应的位置，书写工整，字迹清晰。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1. 关于参考系的选择，以下说法中正确的是（　　）
A. 参考系必须选择静止不动的物体
B. 任何物体（除本身及变形物体）都可以被选作参考系
C. 参考系就是不动的物体
D. 参考系必须是和地面连在一起的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A．参考系不是必须选择静止不动的物体，而是，如果被选定为参考系时，而假定静止不动。故A错。
BD．参考系的选取具有任意性，故B对D错。
C．参考系也可以是运动的物体，度C错。
故选B。
2. 学校田径场某跑道周长为400m，小明同学沿着该跑道跑了两圈。在这个过程中（　　）
A. 小明运动的位移大小为800m B. 小明运动的位移大小为400m
C. 小明运动的路程为800m D. 小明运动的路程为400m
【答案】C
【解析】
【详解】小明沿着周长为400m的跑道跑了两圈后，回到起始位置，则位移为0，路程为800m。
故选C。
3. 超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具。上海—杭州线路将成为中国第一条超级高铁列车线路，该线路长，从上海到杭州约需15分钟，超级高铁最高速度可达，则下列说法正确的是（　　）
A. “最高速度可达”指的是平均速度大小
B. “最高速度可达”指的是平均速率
C. 超级高铁从上海到杭州瞬时速度大小约为
D. 超级高铁从上海到杭州的平均速率约为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．“最高速度可达”指的是瞬时速率，故AB错误；
CD．线路的长度指的是路程，故超级高铁从上海到杭州的平均速率约为
上海到杭州的位移未知，不能求出平均速度大小，故C错误，D正确。
故选D。
4. 测量国际单位制规定的三个力学基本量分别可用的仪器是下列的(　　)
A. 密度计、弹簧测力计、打点计时器
B. 米尺、弹簧测力计、秒表
C. 秒表、天平、量筒
D. 米尺、天平、秒表
【答案】D
【解析】
【详解】在国际单位制中的三个力学基本物理量是长度、质量、时间，所以可用仪器米尺、天平、秒表来测量，故D正确，ABC错误．
5. 如图所示，一质量为m的物体沿粗糙固定斜面加速下滑，在下滑过程中，物体受到的力有（ ）
A. 重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的下滑力
B. 重力、支持力、摩擦力、沿斜面向下的惯性力
C. 重力、支持力、摩擦力、垂直斜面向下的压力
D. 重力、支持力、摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】物体加速下滑时仅受重力、支持力和摩擦力三个力作用，“下滑力”是重力沿斜面向下的分力，“惯性力”不存在，垂直斜面向下的压力作用在斜面上。
故选D。
6. 拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示，小孩在离地0.6m的地方向下拍球，球落地时速度大小为4m/s，接触地面后弹起时的速度大小为3m/s，假设球与地面的接触时间为0.1s，取竖直向下为正方向，不计空气阻力，则（　　）
A. 与地面接触这段时间内球的速度变化量为1m/s
B. 与地面接触这段时间内平均加速度为-70m/s2
C. 从开始拍球到小球弹到最高点的位移为-0.45m
D. 从球离开手到小球弹到最高点的过程中的平均速度为1.75m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A．与地面接触这段时间内球的速度变化量为
v=-3m/s-4m/s=-7m/s
选项A错误；
B．与地面接触这段时间内平均加速度
选项B正确；
C．球能弹起的高度为
从开始拍球到小球弹到最高点的位移为
x=0.6m-0.45m=0.15m
方向向下，选项C错误；
D．排球离开手时初速度
下落的时间
上升的时间
从开始拍球到小球弹到最高点的过程中的平均速度
选项D错误。
故选B。
7. 如图所示，质量分别为M和m 的物体A、B 用不可伸长的轻质细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知M>m，滑轮质量及摩擦均不计。 A、B 由静止释放后，在空中自由运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 细线上的拉力一定大于 mg
B. 细线上拉力一定等于 mg
C. 细线上的拉力等于
D. 天花板对定滑轮的拉力等于（M+m）g
【答案】A
【解析】
【详解】AB．因为物体B的加速度方向向上，根据牛顿第二定律有
则细线的拉力一定大于mg。故A正确，B错误；
CD．对物体A由牛顿第二定律得
解得
则细线上的拉力
天花板对定滑轮的拉力
故CD错误。
故选A。
二、多选题（本题共3 小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上符合题目要求，全部选对的得5 分，选对但不全的得3分，有选错的得0 分）
8. 已知F1=4N，F2=7N，则这两个力的合力可能为（　　）
A. 2N B. 8N C. 11N D. 20N
【答案】BC
【解析】
【详解】这两个力的合力取值范围是
故AD不可能，BC可能。
故选BC。
9. 如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙两人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A. 若小车向右运动，表明车拉甲的力大于甲拉车的力
B. 若小车静止不动，表明甲拉车的力与乙拉车的力是一对平衡力
C. 若小车匀速运动，表明车拉甲力和甲拉车的力不相等
D. 无论小车运动状态如何，甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等，方向相反
【答案】BD
【解析】
【详解】AD．无论小车的运动状态怎样车拉甲的力与甲拉车的力都是作用力与反作用力大小相等，故A错误，D正确；
B．若小车静止不动，表明小车所受合力为零，甲拉车的力与乙拉车的力是一对平衡力，故B正确；
C．若小车匀速运动，表明小车所受合力为零，甲拉车的力与乙拉车的力是一对平衡力，大小相等，故C错误。
故选BD。
10. 一自行车运动员在平直赛道上骑行，其运动的v—t图像如图所示，则该运动员（ ）
A. 0~t1时间内和t1~t2时间内运动方向相反
B. t1~t2时间内和t2~t3时间内加速度方向相同
C. 0~t1时间内和t1~t2时间内平均速度相同
D. 0~t2时间内和t2~t4时间内位移相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A．0~t1时间内和t1~t2时间内速度均为正值，可知运动方向相同，选项A错误；
B．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知t1~t2时间内和t2~t3时间内加速度方向相同，选项B正确；
C．0~t1时间内和t1~t2时间内平均速度相同，均为，选项C正确；
D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，且在t轴上方的位移为正，在t轴下方的位移为负，则在0~t2时间内和t2~t4时间内位移大小相同，方向相反，选项D错误。
故选BC。
三、填空题（本题共2 小题，共24分，每空3分）
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）本实验操作中应满足的要求是_________
A.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
B.单独用一个弹簧秤拉细线时的示数必须比分别用两个弹簧秤拉时的示数都大
C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数必须相等
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
（2）当用两个弹簧测力计拉细绳套时，不需要记录的是_________
A.固定橡皮筋的图钉A的位置
B.弹簧测力计的读数
C.结点O位置
D.细绳OB、OC的方向
（3）图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。在F与两力中，方向一定沿AO方向的是_________（选填“F”或“”）
【答案】 ①. AD##DA ②. A ③.
【解析】
【详解】（1）[1]A．弹簧测力计读数时，视线要与指针平齐，所以要正视弹簧测力计，以减小读数误差，A正确；
B．合力可以比分力大也可以比分力小，还可以等于分力，所以单独用一个弹簧秤拉细线时的示数不需要比分别用两个弹簧秤拉时的示数都大，B错误；
C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时只需要将结点拉到O位置，两个力不需要相等，C错误；
D．为保证力在同一平面内，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，D正确。
故选AD。
（2）[2] 当用两个弹簧测力计拉细绳套时，需要记住力的作用点，大小和方向，所以需要记录结点O位置、弹簧测力计的读数及细绳OB、OC的方向，不需要记录固定橡皮筋的图钉A的位置。
故选A。
（3）[3] F是根据平行四边形作出的合力，是用一个力拉橡皮筋的力，所以两力中，方向一定沿AO方向的是。
12. “探究小车加速度与外力的关系”实验装置如图甲所示，长木板水平放置，细绳一端与力传感器相连，另一端与砂桶相连，细绳与长木板平行，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，固定在小车前端的小滑轮的质量为m0，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，力传感器可测出轻绳中的拉力大小，已知重力加速度为g。
（1）实验时，_______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；_______（填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件.
（2）将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，得到一条纸带如图乙，从0点开始每隔4个点取一个计数点，0、1、2、3、4均为计数点，小车的加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字），同时记录力传感器的示数。
（3）仅改变桶内砂子的质量，测出多组加速度a与力传感器的示数F后，以F为横坐标，a为纵坐标，作出的a-F图像是一条直线，如图丙所示，图象不过原点的原因可能为_______；若图像的斜率为k，则小车的质量为M＝_____。
【答案】 ①. 需要 ②. 不需要 ③. 0.40 ④. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦力，否则力传感器的示数不等于合力大小的；
[2]实验中，根据力传感器的读数可以直接求出小车受到的拉力，不需要满足“小车的质量M远大于砂和砂桶的总质量m”这一条件。
（2）[3]由题知，相邻计数点的时间为T=0.1s，根据逐差法，可得
（3）[4]若有一定的拉力，还没有加速度，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
[5]对小车和小滑轮，根据牛顿第二定律有
解得
所以a-F图像的斜率为
解得小车的质量为
四、计算题（本题共3 小题，共33 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 一个静止放在水平面上的物体，质量是0.5kg，在水平方向受到6.0N的拉力，得到8m/s2的加速度，取g=10m/s2，求：
（1）物体受到的合外力F合；
（2）经过t=3s，物体的速度v；
（3）经过t=3s，物体运动的位移s。
【答案】（1）4N ；（2）24m/s；（3）36m
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律得
（2）经过3s，物体的速度
（4）经过3s，物体运动的位移
14. 如图所示，质量的人站在升降机中的体重计上。重力加速度g取，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数。
（1）匀速上升；
（2）以的加速度加速上升；
（3）以的加速度加速下降。
【答案】（1）500N；（2）700N；（3）250N
【解析】
【详解】（1）匀速上升时，由平衡条件得：
FN1＝mg＝500N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为500N，即体重计示数为500N；
（2）加速上升时，由牛顿第二定律得：
FN2－mg＝ma1
解得
FN2＝mg＋ma1＝700N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为700N，即体重计示数为700N；
（3）加速下降时，由牛顿第二定律得：
mg－FN3＝ma3
解得
FN3＝mg－ma3＝250N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为250N，即体重计示数为250N。
15. 如图所示，质量M=4kg物块甲置于倾角为37°的斜面，物块甲与斜面间动摩擦因数=0.5，物块与斜面间最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为m=1.5kg的物块乙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，水平轻绳OA与物块甲连接于A点，轻绳OB与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F（图中未画出）使甲、乙两物体均静止。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）轻绳OA、OB的弹力大小分别为多少？
（2）力F大小的取值范围。
【答案】（1）20N，25N；（2）
【解析】
【详解】（1）对结点O受力分析，由平衡条件可知，轻绳OA的弹力大小为
轻绳OB的弹力大小为
（2）对甲物块受力分析，拉力F较小时，最大静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件可得
解得
解得
拉力F较大时，最大静摩擦力沿斜面向下，由平衡条件可得
解得
故力F大小的取值范围为

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