浙江省嘉兴市2022-2023学年高一物理上学期2月期末测试试题（Word版附解析）

嘉兴市2022～2023学年第一学期期末测试

高一物理试题卷（2023.1）

考生须知：

1．本卷中数值计算时g取

2．不得使用计算器

3．答案填在答题卡相应位置，填在试题卷上无效

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，不选、错选或多选得0分）

1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（    ）

A. 米（m） B. 牛顿（N） C. 小时（h） D. 克（g）

【答案】A

【解析】

【详解】米（m）是国际单位制中的基本单位；牛顿（N）是国际单位制中的导出单位；小时（h）和克（g）都不属于国际单位制。

故选A。

2. 关于以下图景说法正确的是（　　）

A. 图甲所示树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对平衡力

B. 图乙所示赛车的质量与卡车相比不是很大，在相同合外力的作用下，赛车启动时获得加速度大

C. 图丙所示火星沿砂轮的切线飞出，是因为火星有沿切线方向的加速度

D. 图丁所示小锤越用力击打弹性金属片，A、B两球落地时间差越大

【答案】B

【解析】

【详解】A．图甲所示树枝对猴子的拉力与猴子对树枝的拉力是一对相互作用力，而非平衡力，故A错误；

B．图乙所示赛车的质量与卡车相比不是很大，根据牛顿第二定律可知，在相同合外力的作用下，赛车启动时获得的加速度较大，故B正确；

C．图丙所示火星沿砂轮的切线飞出，是因为火星的速度是沿砂轮的切线方向，故C错误；

D．图丁所示小锤越用力击打弹性金属片，A小球获得的初速度就越大，但由于A做平抛运动、B做自由落体运动，由于二者的下落高度相同，根据平抛运动的物体下落时间由下落高度决定，可知两球落地时间相同，与小球的初速度无关，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，神舟十五号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。随后两个航天员乘组“胜利会师”。根据以上信息推断正确的是（    ）

A. “6.5小时”指的是时刻

B. 天和核心舱绕地球飞行一圈，平均速度为零

C. 研究飞船和天和核心舱对接时，可以将飞船看成质点

D. 研究天和核心舱绕地球飞行时，应选天和核心舱作参考系

【答案】B

【解析】

【详解】A．“6.5小时”指的是时间间隔，故A错误；

B．天和核心舱绕地球飞行一圈，位移为零，则平均速度为零，故B正确；

C．研究飞船和天和核心舱对接时，飞船的形状大小不能忽略不计，不可以将飞船看成质点，故C错误；

D．研究天和核心舱绕地球飞行时，应选地球作为参考系，故D错误。

故选B。

4. 2022年10月13日，我国选手彭翠婷在举重亚锦赛中包摸抓举、挺举、总成绩三枚金牌。如图所示，彭翠婷成功把杠铃举过头顶并保持静止，关于这个状态说法正确的是（    ）

A. 此时运动员处于超重状态

B. 运动员受到杠铃对她的压力就是杠铃的重力

C. 运动员受到地面的支持力是由于地面形变而产生的

D. 运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力是一对相互作用力

【答案】C

【解析】

【详解】A．彭翠婷成功把杠铃举过头顶并保持静止，此时运动员处于平衡状态，故A错误；

B．运动员受到杠铃对她的压力大小等于杠铃的重力，但压力不是重力，故B错误；

C．运动员受到地面的支持力是由于地面形变而产生的，故C正确；

D．运动员对杠铃的支持力与运动员对地面的压力不是一对相互作用力，故D错误。

故选C。

5. 如图甲所示为可移动拖把挂架，如图乙所示为悬挂拖把时的局部实景图。悬挂拖把时，拖把柄夹在左侧滚轮与右侧防滑垫之间，依靠摩擦力使拖把静止悬挂。所挂物体越重，滚轮与右侧防滑垫对拖把柄的压力越大，则（    ）

A. 拖把静止悬挂时，受到3个力的作用

B. 所挂拖把越重，拖把架对拖把的摩擦力不变

C. 匀速推动拖把架时，拖把架对拖把的作用力竖直向上

D. 当拖把静止悬挂时，防滑垫对拖把的作用力水平向左

【答案】C

【解析】

【详解】A．拖把静止悬挂时受到重力，左边滚轮与右侧硅胶防滑垫对拖把柄的两个压力和两个摩擦力，共5个力作用，故A错误；

B．所挂拖把越重，根据受力平衡可知，拖把架对拖把的摩擦力越大，故B错误；

C．匀速推动拖把架时，根据受力平衡可知，拖把架对拖把的作用力竖直向上，故C正确；

D．当拖把静止悬挂时，防滑垫对拖把有水平向左的压力和竖直向上的摩擦力，则防滑垫对拖把的作用力斜向上偏左，故D错误。

故选C。

6. 近年来我国科技事业取得长足进步，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射装置。如图所示为静止的航空母舰，若舰载飞机在跑道上加速时的加速度恒为，飞机在跑道上䯍行100m起飞，起飞时的速度大小为50m/s，则弹射系统必须使飞机具有的最小初速度约为（    ）

A. 40m/s B. 45m/s C. 50m/s D. 55m/s

【答案】A

【解析】

【详解】设弹射系统必须使飞机具有的最小初速度为，根据运动学公式可得

解得

故选A。

7. 如图所示为一次海上救援行动，直升机用悬索系住可视为质点的伤员，直升机和伤员一起水平向右匀加速运动，同时悬索将伤员在竖直方向匀速上拉，在这个过程中站在地面上的人看到伤员的运动轨迹可能是（竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向）（    ）

A.    B.  

C.    D.  

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知伤员在水平方向向右做匀加速直线运动，竖直方向向上做匀速直线运动，则伤员的合运动为匀变速曲线运动，且轨迹向合力方向弯曲，即向右弯曲。

故选C。

8. 如图甲所示为甲物体做直线运动的图像，如图乙所示为乙物体做直线运动的图像。关于甲乙两物体在前8s内的运动，说法正确的是（    ）

A. 前6s甲的位移为6m B. 6s末乙的加速度方向改变

C. 0～4s甲的加速度等于乙的加速度 D. 0～8s内乙的平均速度是甲平均速度的2倍

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图像可知，前6s甲的位移为0，故A错误；

B．由图像的斜率表示加速度，可知内乙的加速度一直为负方向，故B错误；

C．由图像可知，内甲做匀速直线运动，加速度为0；由图像可知，内乙的加速度为

故C错误；

D．由图像可知，内甲的平均速度大小为

由图像可知，内乙的位移大小为

则内乙的平均速度大小为

可知内乙的平均速度是甲平均速度的2倍，故D正确。

故选D。

9. 如图甲所示为两位同学在传接篮球训练，小明将篮球从A点抛给小李（篮球运动轨迹如图乙中实线1所示），小李在B点接住然后又将篮球传给小明（篮球运动轨迹如图乙中虚线2所示），小明在C点接住篮球。已知篮球在空中运动的最大高度恰好相同。若忽略空气阻力，A、B、C三点在同一水平高度，则（    ）

A. 篮球沿轨迹1运动的时间较长

B. 篮球沿轨迹2运动的过程中加速度更小

C. 篮球在两轨迹最高点时的速度大小相等

D. 小明比小李抛出篮球时的速度更大

【答案】D

【解析】

【详解】A．篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动时间由竖直位移决定，由于高度相同，所以两次运动时间相同；故A错误；

B．篮球在空中只受重力作用，可知两轨迹的加速度均为重力加速度，故B错误；

C．根据斜上抛运动的对称性可知从最高点开始的平抛运动，轨迹1的水平位移大于轨迹2的水平位移，又时间相等，则篮球在轨迹1最高点时的速度大于在轨迹2最高点时的速度，故C错误；

D．由轨迹知道，两轨迹竖直方向初速度相同，轨迹1的水平初速度大于轨迹2的水平初速度，根据速度的合成可知，轨迹1抛出的速度大于轨迹2抛出的速度，即小明比小李抛出篮球时的速度更大，故D正确。

故选D。

10. 如图甲所示为某研究小组用智能手机探究电梯中的超失重问题，他们用手机自带的加速度传感器测得电梯从1楼到6楼的过程中竖直方向的加速度随时间变化的特征。从手机屏幕上观察到的加速度随时间变化的图像如图乙所示。手机保持静止时，图像显示的加速度值为0。则（    ）

A. 加速度为时，电梯的速度达到最大

B. 加速度为时，电梯正在向上减速

C. 时间后的一小段时间内，电梯处于失重状态

D. 0～30s的时间内，电梯先后经历匀加速、匀速和匀减速三个阶段

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图乙可知，当加速度为时，电梯的速度还未达到最大，因为之后电梯将继续做加速度减小的加速运动，故A错误；

B．加速度为时，此时电梯速度方向向上，则电梯正在向上减速，故B正确；

C．时间后的一小段时间内，加速度为，方向向上，电梯处于超重状态，故C错误；

D．由图乙可知，0～30s的时间内，电梯先后经历加速度增大的加速运动，匀加速运动，加速度减小的加速运动；匀速运动；加速度增大的减速运动，匀减速运动，故D错误。

故选B。

二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分）

11. “空中轨道列车”（简称“空轨”）是缓解交通压力的重要举措。如图所示空轨从甲站沿直线到乙站，为了使旅客舒适，在加速和减速阶段，其加速度大小不能超过，行驶的最大速度为25m/s。空轨从静止开始加速到最大速度的最短时间为__________s，最短位移为__________m。

【答案】    ①. 10    ②. 125

【解析】

【详解】[1]由v=at可知，加速到最大速度所需要的最短时间为

[2]由v2=2ax可知空轨从静止开始加速到最大速度的最短位移为

12. 如图所示质量为1kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.2。A的右边被一根轻弹簧用1.4N的水平拉力向右拉着而保持静止。现在要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若木箱沿竖直方向运动且加速度方向向下，则加速度不得小于__________；若木箱沿水平方向运动且加速度方向向左，则加速度不得小于__________。

【答案】    ①. 3    ②. 0.6

【解析】

【详解】[1]若木箱沿竖直方向运动且加速度方向向下，设A刚好相对木箱底面向右移动对应的加速度为，竖直方向根据牛顿第二定律可得

又

联立解得

可知加速度不得小于。

[2]若木箱沿水平方向运动且加速度方向向左，设A刚好相对木箱底面向右移动对应的加速度为，水平方向根据牛顿第二定律可得

又

联立解得

可知加速度不得小于。

13. 人行横道又被称为斑马线，是行人安全过马路的“安全线”和“生命线”。走在嘉兴大街上会发现“车让人，人快走”，礼让斑马线逐渐成为城市一道亮丽的风景线。某驾驶员以54km/h的速度匀速行驶，即将通过斑马线，同时有一老人正在过人行横道。已知车减速时的加速度大小为。若驾驶员立即刹车制动，则刹车后4s内汽车的位移为________m；为了礼让行人，若驾驶员的反应时间为0.1s，则司机至少需要在距停车线________m处立即刹车制动。

【答案】    ①. 36    ②. 37.5

【解析】

【详解】[1]由题意，汽车做匀减速直线运动，初速度大小为

根据，可得汽车刹车停止所用时间为

则刹车后4s内汽车的位移为

[2]司机的反应时间为，在反应时间内车做匀速直线运动，运动的距离为

若要避免车撞上行人，司机至少需要在距停车线

处立即刹车制动。

14. 新疆是我国最大的产棉区，如图甲所示自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型：质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”型挡板可绕O轴在竖直面内转动。忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，当板逆时针转动30°时，板对棉包的作用力大小为__________；当板逆时针转动60°时，棉包对板的作用力大小为__________（用题中所给的字母m和g表示）

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1]当BP板转过30°时，两板与水平面夹角都为30°，棉包受力分析如图所示：

由共点力的平衡条件可得

解得

即板对棉包的作用力大小为。

[2]当BP板转动60°时，AP板水平，棉包受到重力和AP的支持力，BP对棉包没有作用力，否则不能平衡，根据平衡条件可知，棉包受到的支持力等于棉包重力mg，根据牛顿第三定律可知，棉包对AP板的作用力大小为mg。

15. 如图甲所示为某人先后两次由斜面体顶端的O点沿水平方向抛出小球，这个过程可以简化为如图乙所示的模型，第一次的落点为斜面体上的A点，第二次的落点为斜面体上的B点，小球可视为质点，忽略空气阻力。已知，两次抛出小球的初速度分别用、表示，小球落到斜面体上的速度与水平方向的夹角分别用、表示，则__________，__________。

【答案】    ①.     ②. 1:1

【解析】

【详解】[1]设斜面倾角为，根据平抛运动规律有

，，

，，

由题意可知

，

联立可得

，

[2]根据平抛运动速度偏转角与位移偏转角关系可得

，

则有

三、课题研究与实验（本大题共2小题，每空2分，共16分）

16. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。

①已经准备好的器材有图钉、带细绳套的橡皮筋、木板、白纸、铅笔，还需要以下器材中的__________

A．        B． 

C．        D． 

②某同学的操作如图甲所示，下列做法对减小实验误差有益的是__________

A．两细绳必须等长

B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧测力计同时拉细绳时示数之差应尽可能大

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

③实验中弹筑测力计的指针如图乙所示，则此时弹簧测力计的示数为__________N。

【答案】    ①. CD##DC    ②. BD##DB    ③. 2.11～2.18之间都算对

【解析】

【详解】①[1]已经准备好的器材有图钉、带细绳套的橡皮筋、木板、白纸、铅笔，还需要用弹簧测力计测拉力大小，两三角板画力的图示和作出平行四边形。

故选CD。

②[2]

A．两细绳只需要适当长一些，不需要等长，故A错误；

B．为了减小误差，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；

C．为了减小读数误差，用两弹簧测力计同时拉细绳，两弹簧测力计的示数都应适当大一些，而不是示数之差尽量大，故C错误；

D．为了减小标记方向带来误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。

故选BD。

③[3]图中弹簧测力计分度值为，需要估读到下一位，由图乙可知此时弹簧测力计的示数为。

17. 某实验小组用如图甲所示的装置做“探究平抛运动的特点”的实验。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后，落在水平挡板上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，如图乙所示。

（1）下列说法正确的是__________

A．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表

B．需调节斜槽，保证其末端切线水平

C．需调节硬板，保证硬板在竖直平面内

D．斜槽轨道必须光滑，且小球每次要从斜槽同一位置由静止释放

（2）图乙中实验记录到有一个位置明显发生偏差的点，其产生的原因可能是：该次实验时，小球在斜槽释放的位置与其它几次相比偏__________（填“高”或“低”）。

【答案】    ① BC## CB    ②. 低

【解析】

【详解】（1）[1] A．小球平抛运动的时间可以根据竖直位移求出，不需要秒表，故A错误;

BC．为保证小球做平抛运动，安装斜槽时其末端切线必须水平，且让小球出射方向与硬板平行，让其在竖直面运动，故BC正确；

D．为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故D错误。

故选BC。

（2）[2] 在图2中实验记录到点有一个位置明显发生偏差，其产生的原因可能是该次实验时，小球在斜槽上释放的位置与其它几次相比偏低，导致其做平抛运动的初速度偏小。

18. 某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）如图甲所示该同学在补偿阻力后，调整定滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。这样做的目的是__________。

A．防止小车运动时细线会被滑轮缠住    B．保证小车最终能够做匀速直线运动

C．使细绳的拉力等于小车所受的合力    D．防止小车在木板上运动的过程中发生抖动

（2）该同学经过正确的操作后获得一段纸带如图乙所示，则打下计数点3时纸带的速度为__________m/s（保留三位有效数字）。

（3）实验小组根据测量数据作出如图丙所示的图像，且已知小车的质量为m，则该小组中小车的牛顿第二定律表达式应为__________（用m，F，和a表示）。

【答案】    ①. C    ②. 1.24##1.22##1.23##1.25##1.26    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]如图甲所示该同学在补偿阻力后，调整定滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。这样做的目的是使细绳的拉力等于小车所受的合力。

故选C。

（2）[2]由图可知，纸带上相邻计数点的时间间隔为

根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下计数点3时纸带的速度为

（3）[3]由图像可知小车受到的阻力为，以小车为对象，根据牛顿第二定律可得

四、计算题（第19题10分，第20题12分，第21题12分，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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）

19. 2022年4月16日，“神舟十三号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动降落伞装置如图所示。科学家为开伞设计了一套程序，引导伞工作16s返回舱的下降速度可由180m/s匀减速至80m/s，然后由引导伞拉出一具减速伞，再由减速伞带出主伞，返回舱的下降速度减至时开始匀速降落。在距地面高为h时，返回船的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，经过时间，以落至地面，上述运动在竖直方向上可以视为匀减速直线运动。求：

（1）引导伞工作的16s内返回舱的竖直加速度大小；

（2）返回舱开始向下喷气时距离地面的高度h；

（3）在该0.2s减速阶段，返回舱对质量的航天员的作用力大小F。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）引导伞工作的16s内返回舱的竖直加速度大小为

（2）返回舱开始向下喷气到落至地面过程，根据运动学公式可得

解得喷气时距离地面的高度为

（3）在该0.2s减速阶段，加速度大小为

根据牛顿第二定律可得

解得返回舱对航天员的作用力大小为

20. 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施。如图甲所示一辆质量为3t的汽车在平直的路面上行驶，其运动过程可简化为如图乙所示的模型。汽车从A点静止开始以加速度做匀加速直线运动，经过10s恰好运动到B点发现刹车失灵，随即关闭发动机驶向避险车道，沿着以加速度做匀减速直线运动，经过后停在C点。平直路面与避险车道在B点平滑连接，，避险车道的路面倾角为。（，）求汽车：

（1）在避险车道上的加速度；

（2）在平直道路上获得的最大速度v；

（3）在避险车道上行驶过程中受到的平均阻力f。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由匀加速直线运动规律可得

又

解得

（2）在平直道路上获得的最大速度

（3）由牛顿第二定律得

21. 如图甲所示为跳台滑雪运动员经过助滑道获得速度，于台端水平飞出，沿抛物线在空中飞行。运动员在着陆坡着陆后，继续滑行至水平停止区静止。如图乙所示为简化后的跳台滑雪的示意图，竖直跳台高度差为，着陆坡是倾角为的斜坡，长，且与的水平滑道平滑相连。运动员从A点以速度水平飞出落到着陆坡上，然后运动员通过技巧使垂直于斜坡的速度降为0，以沿斜坡的分速度继续匀加速下滑，经过C点，冲上水平滑道，最后做匀减速运动直至静止。若运动员连同滑雪装备总质量为70kg，斜坡和水平滑道的动摩擦因数均为（不计空气阻力，，）。求：

（1）运动员在斜坡上的落点距C点的距离；

（2）运动员着陆瞬间沿斜坡的分速度大小；

（3）运动员在水平滑道靠改变滑板方向增加制动力，若运动员想在71m之内停下，增加的制动力至少为多大？

【答案】（1）5m；（2）44m/s；（3）

【解析】

【详解】（1）设平抛运动的水平距离为，竖直距离为，根据平抛规律有

，

根据几何关系可得

联立解得

，，

则有落点与的C距离为

（2）运动员着陆瞬间的竖直分速度为

则运动员着陆瞬间沿斜坡的分速度大小为

（3）设在斜面上匀加速的加速度为，则有

运动员到达C点速度大小为，则有

在水平面上匀减速的加速度大小为，则有

其中

联立解得