河南省名校联盟2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（含解析）

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河南省名校联盟2023-2024学年高一上学期1月期末考试
物理试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名，考场号，座位号，准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共10小题，共46分。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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.在国际单位制中，力学中被选为基本单位的是
A.m、kg、s B.m/s、m/s2、s C.N、kg、m/s2 D.s、N、kg
2.一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开О点的距离x随时间的变化关系为(m)，其速度随时间的变化关系为(m/s)，该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为
A.12m/s，39m/s B.16m/s，76m/s C.12m/s，19.5m/s D.16m/s，26m/s
3.某跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，距离地面204m时打开降落伞，落地前瞬间速度大小为2m/s。若打开降落伞后运动员的运动可看作匀减速直线运动且加速度大小为12m/s2，取重力加速度g=10m/s2，则运动员做自由落体运动的时间为
A.4s B.5s C.6s D.7s
4.下列说法中正确的是
A.图甲中，放在桌面上的杯子受到的弹力是由于杯子发生微小形变而产生的
B.图乙中，用“悬挂法”确定了薄板的重心，所以一切物体的重心一定在物体上
C.图丙中，书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等，方向相反，是一对相互作用力
D.图丁中，跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远
5.如图所示，A、B是质量分别为4m和m的两个小球，A和B之间用轻弹簧连接，用细线悬挂在天花板上，A，B处于静止状态。已知重力加速度大小为g。现突然剪断细绳﹐则此时A、B的加速度大小分别为
A.1.25g，0 B.5g，0 C.1.25g，g D.5g，g
6.如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一颗子弹(可视为质点)，以水平速度射入，子弹可视为质点。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当它穿透第三个木块(即C位置)时速度恰好为0，下列说法正确的是
A.子弹通过每个木块的时间均相同
B子弹到达各点的速率之比为
C.子弹通过每一部分时，其速度变化量相同
D.子弹从O运动到C全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
7.如图甲所示，相糙的水平地面上有长木板P，小滑块Q(可看作质点)放置于长木板上的最有端。现将一个水平向右的力F作用在长木板的右端，让长木板从静止开始运动，一段时间后撤去力F的作用。滑块Q、长木板Р的速度-时间图像如图乙所示，已知小滑块Q与长术板Р的质量相等，小滑块Q始终没有从长木板Р上滑下。取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是
A.滑块Q与长木板P之间的动摩擦因数是0.5 B长木板Р与地面之间的动摩擦因数是0.75
C.t=9s时长水板Р停下来 D.长木板P的长度至少是16.5m
8.某人在地面上用体重计称得其体重为550N，他将体重计移至电梯内称量，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示。若取竖直向上为正方向，则电梯运行的v-t和a-t图像可能正确的是
A. B. C. D
9.如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物块，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，木板与水平面夹角由0增大到90°，则在整个过程中水板对物块的
A.支持力逐渐变小 B.摩擦力先变大后变小 C.作用力不变 D.摩擦力一直变大
10.甲，乙两辆车在同一平直车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，甲车始终以2m/s的速度匀速行驶，乙车以10m/s的速度匀速行驶，乙车看到前方的甲车后，以大小为1m/s2的恒定加速度刹车，乙车上装有雷达防撞预警设备，该设备与前车距离10m之内会发出预警，距离大于10m则停止预警，将两车视为质点，乙车开始刹车后4s时，车辆发出预警。下列说法正确的是
A.乙车开始刹车时，两车距离为34m B两车不会相撞，最近距离为2m
C.乙车开始刹车6s时，两车相撞 D.乙车发出预警的时长为8s
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(6分)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O.分别在绳端A、B，C处悬挂钩码，每个钩码的质量均相等，当系统达到平衡时，根据钩码的个数N1、N2、N3得到绳子OA，OC，OB的拉力大小分别为F1、F2、F3。
(1)实验过程中，除了要记录钩码的个数外，还要记录___________。
A.绳子OA，OC，OB的长度 B.两滑轮之间的距离 C.绳子OA，OC，OB的方向
(2)下列说法正确的是____________。
A.实验时需确保结点O的位置保持不变
B.实验时需保证N1=N3，以确保绳子OA，OB与整直方向的夹角相等
C.实验过程中，当系统达到平衡时N2一定大于N1、N3
D.实验时需确保绳子OA，OC，OB与术板平行
(3)某次实验时，根据记录的数据画出的力的示意图如图乙所示，则_________(选填“F”或“F2”)一定沿竖直方向。
12.(8分)(1)关于图甲所示装置(打点计时器为电磁打点计时器)，以下说法正确的是__________(多选)。
A.运用该装置可以完成"探究小车速度随时间变化的规律"实验
B.运用该装置做“探究加速度与力，质量的关系”实验时，需要用到控制变量法
C.该装置中的打点计时器需要用学生电源的低压交流挡
D.该装置中的木板要尽可能光滑﹐否则做A、B两个实验均需平衡摩擦力
(2)在用图甲所示装置探究“物体加速度与力，质量的关系”时：
①实验中得到如图乙所示的一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据纸带的数据可以计算小车在C点的瞬时速度大小为_______m/s，小车运动的加速度大小为__________m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)
②实验中，要使小车的质量__________(选填“远大于”或“远小于”)钩码的质量，才能认为细线对小车的拉力等于钩码的重力。
③改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据画出如图丙所示的a-F关系图线，图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是____________。
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
13.(10分)“辽宁号"航空母舰是我国第一艘服役的航空母舰。某次测试时，质量m=2.5×104kg的舰载机从静止的航空母舰的水平甲板上起飞，采用的弹射装置使舰载机获得=12m/s的初速度，发动机提供恒定的推力使舰载机在航空母舰跑道上做匀加速直线运动，经t=3s运动了126m后离舰升空。已知舰载机在水平甲板上运动时受到的阻力为舰载机所受重力的，，航空母舰始终静止，取重力加速度大小为g=10m/s2。
(1)求发动机提供的恒定推力F1的大小；
(2)若某次舰载机着舰时的速度大小为=84m/s，舰载机需在阻拦索和阻力的共同作用下在125m内减速到0，舰载机受到阻拦索的作用力可视为恒力，求阻拦索对舰载机的最小作用力F2的大小。
14.(14分)如图所示，物体甲，乙用劲度系数k=4N/cm的轻弹簧连接放置在倾角为30°的斜面上，轻绳跨过光滑定滑轮一端与乙连接，另一端与沙桶连接，物体丙连接在动滑轮上。开始时系统处于静止状态，弹簧处于原长，跨过动滑轮的轻绳与竖直方向成60°角。已知甲，乙、丙的质量分别为m甲=m乙=8kg，m丙=2kg，甲，乙与斜面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)沙桶的质量；
(2)开始时乙受到的摩擦力大小；
(3)若向沙桶中缓慢加入沙子，则当甲刚要向下滑动时，加入沙桶中沙子的总质量及此时弹簧的形变量。
15.(16分)如图所示，某粮食仓库用传送带运送粮食，传送带与水平面的夹角θ=37°，高为l0m，传送带在电动机的带动下，始终保持2m/s的速度顺时针转动，现把一袋90kg的粮食(可视为质点)轻放在传送带的底端，经过一段时间粮袋与传送带达到共同速度，之后继续向上运动到传送带最高点。已知粮袋与传送带间的动摩擦因数=0.8，取重力加速度大小为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则在此过程中：
(1)求粮袋加速运动时的加速度大小；
(2)求粮袋加速运动过程中相对传送带的位移大小；
(3)若粮袋在传送带上运动9s时传送带突然停止运行，试判断粮袋能不能到达传送带的最高处；若未到达，求离最高点距离(结果保留两位有效数字)。
物理参考答案及评分意见
1.A【解析】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量，时间，它们的单位分别为m、kg、s，A正确。
2.B【解析】该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度的大小分别为，。，B正确。
3.D【解析】选取竖直向下为正方向，由速度和位移关系有，解得=70m/s，对于自由落体运动过程有，解得t=7s，D正确。
4.C【解析】图甲中，放在桌面上杯子受到的弹力是由于桌面发生微小形变而产生的，A错误；物体的重心不一定在物体上﹐例如圆环的重心不在环上，B错误；书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对相互作用力，C正确；惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑不是在增加自己的惯性，D错误。
5.A【解析】剪断细绳时，细绳的弹力会突变为零，轻弹簧的弹力因长度没有来得及发生变化，故轻弹簧的弹力仍为mg，所以A球所受合外力为5mg，其瞬时加速度大小为1.25g，B球合力仍为零，故其瞬时加速度为0，A正确。
6.B【解析】根据逆向思维，将子弹的运动过程看成逆过程，即由C点做初速度为0的匀加速直线运动到О点的过程，根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移所用时间之比为...可知子弹通过每个木块的时间均不相同，根据，由于子弹通过每一部分所用时间不相等，则速度变化量不相同，A、C错误；根据位移速度公式可得子弹到达各点的速率之比为，B正确；根据匀变速直线运动中全过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度﹐可知子弹从О运动到C全过程的平均速度不等于B点的瞬时速度，D错误。
7.C【解析】由题图乙可知，力F在t=5s时撤去，此时长木板Р的速度=5m/s，6s时两者速度相同，=3m/s，在0~6s的过程对滑块Q由牛顿第二定律得，=0.5m/s2，代入数据可得=0.05，A错误；5~6s对长木板Р，由牛顿第二定律得，由题图乙可知=2m/s2，代入数据可得=0.075，B错误；在长木板P从6s末开始到停下的过程，对长木板Р由牛顿第二定律得，代入数据可得=lm/s2，这段时间=3s，所以9s时长木板Р停下来，C正确；在6s前，长木板Р的速度大于滑块Q的速度，6s后长木板Р的速度小于滑块Q的速度，由v-t图像的“面积”可知前6s的相对位移大于6s后的相对位移，故长木板Р的长度至少为前6s过程中Q相对Р滑动的距离，=×5×5m+×(5+3)×1m-×6×3m=7.5m，D错误。
8.AC【解析】由题图可知，在t0~t1时间内，体重计的示重小于人的重力，处于失重状态，则加速度方向向下，大小不变，可知电梯向上做匀减速运动，或向下做匀加速运动；在t1~t2时间内，示重恰好等于重力，处于平衡状态，加速度是零，电梯向上或向下做匀速运动；在t2~t3时间内，示重大于重力，处于超重状态，加速度方向向上，大小不变，电梯向上做匀加速运动，或向下做匀减速运动；取竖直向上为正方向，可知电梯运行的v-t图像可能正确的是A；a-t图像可能正确的是C，B、D错误。
9.AB【解析】对物块受力分析，垂直于斜面方向有N=mgcos，可知支持力逐渐变小，A正确；物块先受静摩擦力作用，此时，摩擦力逐渐变大，当物块滑动后，受滑动摩擦力作用，则有，随着支持力变小，滑动摩擦力变小，则斜面对物块的作用力即支持力和摩擦力的合力变化，C、D错误，B正确。
10.AB【解析】设乙车开始刹车时两车相距，则有，=10m，代入数据解得=34m，A正确；根据题意可得4s末乙车的速度=10m/s—1×4m/s=6m/s，设此后经过时间两车速度相等，则有，解得=4s，该段时间内两车的位移分别为=2×4m=8m，=16m，两车此时相距=2m，B正确，C错误；根据以上分析可知，从乙车开始预警到两车速度相等的时间为=4s，此时两车相距=2m，此后乙车速度减为0所用的时间为，可得=2s，该时间段内两车的位移分别为=4m，=2m，乙车停止运动时两车相距=4m，设乙车停止运动后再经过的时间甲车驶出了预警范围，则有=3s，可知，预警时间=9s，D错误。
11.(1)C；(2)D；(3)F2(每空2分)
【解析)(1)验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点О的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，从力的三要素角度出发，标记结点О的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，C正确。
(2)改变钩码数量，进行多次实验，结点О不需要每次都在同一位置，A错误；要使结点О处于平衡状态，三根绳上的拉力F1、F2、F3的合力应为0，在三力不共线的情况下，当三个力平衡时，这三个力能够构成矢量三角形，根据三角形三边之间的关系可知，两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，而该实验中钩码的个数即表示力的大小，而力的大小在矢量三角形中表示边的长度，故实验无需保证N1=N3，B错误；由于钩码个数可以调整，故当系统达到平衡时，N2可能小于N1、N3，C错误；为减小实验误差，必须是所有的力在同一平面内，因此应使OA、OB和OC绳子与木板平行，D正确。
(3)以О点为研究对象，F2的实际作用效果在OC这条线上，F2一定沿竖直方向。
12.(1)ABC(1分)；(2)①1.23(1分)；3.50(2分)；②远大于(2分)；③C(2分)
【解析】(1)利用图甲所示装置，可以通过纸带数据计算加速度，完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验，A正确；“探究加速度与力，质量的关系”实验中，需要用到控制变量法，B正确；电磁打点计时器使用学生电源的低压交流挡，C正确；“探究小车速度随时间变化的规律"实验时，只要小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡摩擦力，D错误。
(2)①根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于该段的平均速度可求出小车在C点时瞬时速度1.23m/s，根据逐差法得=3.50m/s2。
②设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有，对钩码有，解得，由此可知当小车的质量远大于钩码的质量时，才能认为钩码的重力等于绳子的拉力。
③随着力F的增大，即钩码质量的增大，不再满足小车的质量远大于钩码的质量，因此曲线上部出现弯曲现象，C正确。
13.(1)5.5×105N；(2)6.556×105N
【解析】(1)根据位移时间关系，(2分)
代入数据解得a=20m/s2
根据牛顿第二定律可得，(2分)
解得F1=5.5×105N，(1分)
(2)根据速度位移关系，(2分)
解得=28.224m/s2
根据牛顿第二定律可得，(2分)
解得=6.556×105N。(1分)
14.(1)2kg；(2)60N；(3)2kg，5cm
【解析】(1)对丙受力分析可知，(2分)
对沙桶分析可知T=mg，(1分)
解得沙桶的质量m=2kg，(1分)
(2)开始时系统处于静止状态，弹簧处于原长，对乙分析，(2分)
解得乙受到的摩擦力大小为=60N，(1分)
(3)当甲刚要向下滑动时，对甲分析，(1分)
解得=20N
根据，(1分)
解得x=5cm，(l分)
对乙分析，(2分)
且，(1分)
解得=2kg。(1分)
15.(1)0.4m/s2；(2)5m；(3)3.5m
【解析】⑴粮袋加速过程，由牛顿第二定律可知，(2分)
解得=0.4m/s2，(1分)
(2)设粮袋加速所用时间为，则有，(1分)
对粮袋有，(1分)
解得=5m
对传送带有，(1分)
两者的相对位移大小为=5m.(l分)
(3)由以上分析可知，粮袋加速时间为5s，所以粮袋匀速运动时间
=4s，(1分)
匀速阶段，粮袋的位移工粒=8m，(1分)
由题图及几何关系可知，传送带长m，(1分)
传送带停止后，粮袋向上做匀减速运动，由牛顿第二定律有
，(2分)
匀减速阶段粮袋的位移满足，(1分)
粮袋的总位移，(2分)
所以粮袋不能达到最高点，其离最高点的距离.(l分)

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