山东省德州市2022-2023学年高一上学期期末物理试题

山东省德州市2022-2023学年高一上学期期末物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．2022年十一国庆长假期间，张家界天门山国家森林公园又迎来了一大批游客。游客去往景区必须乘坐索道，天门山索道全长7454米，高度差1277米，共有轿厢98个，单程运行时间约30分钟。沿途风景极其壮观，惊险刺激。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说，下列说法正确的是（　　）

A．以自己为参考系，看到前面的山迎面而来

B．计算游客乘坐索道缆车的时间时，不可以将游客看作质点

C．“7454米”指的是位移

D．“30分钟”指的是时刻

2．在匈牙利布达佩斯进行的2022年国际泳联世界锦标赛上，21岁的王宗源以领先第二名60多分的巨大优势成功卫冕男子1米板项目的冠军。如图所示，是王宗源起跳前的情景，下列说法正确的是（　　）

A．王宗源起跳以后至落水前重心相对于身体的位置不变

B．王宗源受到的支持力是由于跳板发生形变而产生的

C．王宗源对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的

D．王宗源对跳板的作用力小于跳板对王宗源的作用力

3．2022年6月17日，我国的第三艘航母“福建舰”正式下水。“福建舰”配备了世界最先进的电磁弹射器，能够牵引某型号的飞机在50m内起飞。若该飞机从静止开始做匀加速直线运动，起飞速度为288km/h，则其加速度至少为重力加速度的多少倍？（g取10m/s2）（　　）

A．6.4倍 B．3.2倍 C．1.6倍 D．0.4倍

4．某同学用如图所示的弹簧拉力器锻炼，拉力器共有5根弹簧，每根弹簧的劲度系数均为200N/m，若该同学两臂都用300N的力去拉（弹簧处于弹性限度内），稳定时每根弹簧的伸长量为（　　）

A．0.4m B．0.3m C．1.5m D．1.0m

5．如图所示，某同学的妈妈用四根手指拎一手提包。若改用一根手指拎，简化图如右图所示，两种情况手提包都处于静止状态。则一根手指拎手提包时（　　）

A．手对手提包的作用力变大

B．手对手提包的作用力变小

C．手提包的包带产生的拉力变小

D．手提包的包带产生的拉力变大

6．挥杆套马是我国蒙古族传统体育项目，烈马从骑手身边奔驰而过时，骑手持6m长的套马杆，由静止开始催马追赶，最终套住烈马。整个过程二者的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．骑手追赶烈马过程中二者之间的最大距离为40m

B．t=9s时骑手刚好追上烈马

C．骑手在t=8s时挥杆，能套到烈马

D．8-9s内烈马的加速度小于0-6s内骑手的加速度

7．“神舟十号”飞船太空授课中，航天员王亚平曾演示了太空中采用动力学方法测量质量的过程，如图所示是采用动力学方法测量“天宫一号”空间站质量的原理图。若已知飞船质量为4.5×103kg，其推进器的平均推力为1600N，在飞船与空间站对接后，推进器工作了6s，测出飞船和空间站速度变化了0.96m/s，则空间站的质量为（　　）

A．1.4×104kg B．8.5×103kg

C．1.8×104kg D．5.5×103kg

8．跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下，运动员沿竖直方向运动，其v—t图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．0~10s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动

B．10~15s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动

C．10s末运动员打开降落伞

D．10s末运动员的速度方向改变

二、多选题

9．货梯将静止的货物由1楼运送到3楼，整个过程中货物的v-t图像如图所示。关于货物下列说法正确的是（　　）

A．前3s内货物处于超重状态

B．最后2s内货物处于超重状态

C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同

D．第3s末至第5s末，货物和货梯地面间无作用力

10．如图（1）的“风车”是农民常用来精选谷种的农具。在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，简化如图（2），若N处为谷种，忽略空气阻力，对这一现象，下列说法正确的是（　　）

A．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动

B．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同

C．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要小

D．谷种和瘪谷落地的速度相同

11．能够从物理视角看世界是学习物理的重要目标。下面四张图片展现了生活中常见的情景，其中甲图是自行车无动力冲下斜坡，乙图是靠惯性无动力冲上斜坡，丙图是“托球”动作中乒乓球与球拍相对静止一起向左运动的过程（虚线表示水平方向），丁图是在球架上用竖直挡板卡住静止的足球，各图中的角均相等，忽略空气阻力和一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．甲图和乙图中自行车的加速度大小相等、方向相反

B．甲图的自行车和丙图中的乒乓球加速度可能大小相等

C．丙图中球拍和乒乓球不可能一起做匀速直线运动

D．丙图的球拍和丁图的斜面产生的弹力大小相等

12．如图，A处一小船船头与上游河岸成角，以相对于静水v1=5m/s的速度渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m，则下列说法正确的是（　　）

A．河中水流速度为

B．小船渡河的时间为

C．若小船以最短时间渡河，则小船渡河的时间为36s

D．若小船以最短时间渡河，则到达对岸的位置与B处的距离为90m

三、实验题

13．某实验小组用一个弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定在量角器的圆心O的正上方A处，另一端系上绳套1和绳套2。

主要实验步骤如下：

I.弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋绳套与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；

Ⅱ.弹簧测力计挂在绳套1上，沿水平方向缓慢拉橡皮筋，同时用手拉着绳套2沿150°方向缓慢拉橡皮筋。使橡皮筋与绳套的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F1；

Ⅲ.根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力大小______F；

Ⅳ.比较______，若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则；

V.只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤；

（1）补全上述实验步骤。

（2）若绳套1方向不变，绳套2由150°方向缓慢转动到120°方向，同时保持橡皮筋与绳套的结点在O处不动。关于绳套1的拉力大小的变化，下列说法正确的是______（填选项前的序号）。

A．逐渐增大    B．先增大后减小    C．逐渐减小    D．先减小后增大

14．如图甲所示是研究小车加速度与力关系实验装置。木板置于水平桌面上，一端系有沙桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受的拉力大小F，改变桶中沙子的质量多次实验，完成下列问题：

（1）实验中不必要的操作是______。

A．测量沙和沙桶的总质量    B．保持细线与长木板平行

C．保持小车的质量不变    D．满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

（2）实验中得到一条纸带，依次选取A、B、C、D、E五个计数点，相邻计数点间有四个点未标出，其中B、C、D、E点与A点的距离分别为3.42cm、8.64cm、15.66cm、24.48cm。电源的频率为50Hz，则打下C点时小车速度大小为______m/s，小车的加速度大小为______m/s2（结果均保留三位小数）。

（3）实验中描绘出a-F图像如图丙所示，图像不过坐标原点的原因是______。

四、解答题

15．如图所示，一轻质弹簧测力计的一端固定于墙面，另一端与物体A水平连接。物体A的质量mA=2kg，物体B的质量mB=5kg，物体A与物体B、物体B与地面间的动摩擦因数μ相同。现用水平拉力F将物体B匀速拉出，此过程中物体A相对地面静止，弹簧测力计读数为4N。g取10m/s2，求：

（1）动摩擦因数μ的大小；

（2）水平拉力F的大小；

（3）如果将物体B加速拉出，与匀速拉出时相比弹簧测力计的读数如何变化？（选：变大、变小、不变）

16．滑雪是冬天大家喜爱的一项体育运动。如图所示，滑雪者踏着滑雪板，不用滑雪杖，从倾角的雪坡顶端A点由静止开始下滑，经过B点时速度大小保持不变，最终停在水平地面上的C点。已知雪坡和水平地面与滑雪板之间的动摩擦因数均为μ=0.25，雪坡长AB=50m。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）滑雪者在雪坡上滑行的加速度大小a；

（2）滑雪者在水平雪地上滑行的距离x。

17．如图甲所示，在一场篮球比赛中，运动员将篮球从手中投出，正中篮框。此过程可简化为乙图，运动员将篮球从O点斜向上抛出，篮球经过最高点M后落入P点处的篮框，N、Q分别在M、P的正下方且与O点位于同一水平线上，已知O、N两点距离，N、Q两点距离，M、N两点距离，不计空气阻力，重力加速度，求：

（1）篮球从O到P的时间；

（2）篮球落入篮框时的速度的大小。

18．避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道，是避免恶性交通事故的重要设施。如图所示，避险车道由制动坡床和防撞设施等组成，制动坡床视为与水平面夹角为的斜面。一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了6m时，车头距制动坡床顶端38m。再过一段时间，当货车速度减为零时司机拉动手刹，货车停止不动；当货物速度减为零时，启动货物锁止装置，货物也停止不动。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.125，货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重力的0.34倍。货物与货车分别视为小滑块和平板。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；

（2）货车的加速度大小；

（3）货物相对货车滑动6m时所用的时间和此时货车的位移；

（4）制动坡床的长度。

参考答案：

1．A

【详解】A．乘坐索道缆车正在观光的某游客相对山运动，所以以自己为参考系，他看到前面的山迎面而来，故A正确；

B．计算游客乘坐索道缆车的时间时，可以忽略游客身体的形状大小，所以可以将游客看作质点，故B错误；

C．“7454米”指的是路程，不是位移，故C错误；

D．“30分钟”指的是时间间隔，故D错误。

故选A。

2．B

【详解】A．王宗源起跳以后至落水前，因身体的形状会发生变化，则身体的重心相对于身体的位置要发生变化，选项A错误；

B．王宗源受到的支持力是由于跳板发生形变而产生的，选项B正确；

C．王宗源对跳板的压力是由于脚发生形变而产生的，选项C错误；

D．王宗源对跳板的作用力与跳板对王宗源的作用力是相互作用力，等大反向，选项D错误。

故选B。

3．A

【详解】飞机的起飞速度

根据速度位移关系可得

解得

可得

故选A。

4．B

【详解】由题意

稳定每根弹簧的伸长量为

故选B。

5．D

【详解】AB．手对手提包的作用力大小不变始终等于包的重力，故AB错误；

CD．包带与竖直方向得夹角为，则

解得

一根手指拎手提包时较大，较小，则T较大，故C正确，D错误。

故选D。

6．C

【详解】A．当骑手和烈马速度相同时二者间距最大，由v-t图像图线与坐标轴所围的面积表示位移，可得

A错误；

B．由图形所围的面积可以算出0~9s内，烈马的位移为

骑手0~9s内位移

因

x1> x2

因此t=9s时骑手未追上烈马，B错误；

C．由图形所围的面积可以算出0~8s内，烈马的位移为

骑手的位移为

套马杆长l=6m

x4+l>x3

所以骑手在8s时刻挥杆，能套到烈马，故C正确；

D．由加速度定义式

知8~9s内烈马加速度

0~6s内骑手的加速度

故D错误。

故选C。

7．D

【详解】根据动量定理

空间站的质量为

故选D。

8．C

【详解】AB．图像的斜率反应了加速度，0~10s内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，10~15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动，故AB错误；

C．由图可知10s末运动员开始做减速运动，所以此时打开了降落伞，故C正确；

D．0~15s内运动员的速度方向一直为竖直向下，故D错误。

故选C。

9．AC

【详解】AB．由图可知前3s内货物向上做匀加速直线运动，最后2s内货物向上做匀减速直线运动，所以前3s内货物受到的支持力大于重力处于超重状态，最后2s内货物受到的支持力小于重力处于失重状态，故A正确，B错误；

C．前3s内与最后2s内货物的平均速度都为

故C正确；

D．第3s末至第5s末货物做匀速直线运动，货物和货梯地面间作用力等于货物的重力，故D错误。

故选AC。

10．AC

【详解】A．谷种和瘪谷飞出洞口后只受重力作用，则都做匀变速曲线运动，选项A正确；

B．谷种和瘪谷从飞出洞口后落地的竖直高度相同，根据

可知它们落地的时间相同，选项B错误；

C．谷种飞出洞口落地时的水平位移比瘪谷小，根据

x=vt

可知，谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要小，选项C正确；

D．根据

vy=gt

可知，谷种和瘪谷落地的竖直速度相同，但是水平速度不同，则落地的速度不同，选项D错误。

故选AC。

11．CD

【详解】A．由于忽略空气阻力和一切摩擦，甲、乙图中人和自行车受到重力和支持力，根据牛顿第二定律有

解得

则可知甲图和乙图中自行车的加速度大小相等、方向相同，故A错误；

BC．丙图中的乒乓球受到重力和支持力，根据牛顿第二定律有

，

解得

故甲图的自行车和丙图中的乒乓球加速度不可能大小相等，丙图中球拍和乒乓球不可能一起做匀速直线运动，故B错误，C正确；

D．丁图中足球受到重力、竖直挡板的弹力和斜面的支持力，根据平衡条件有

可知丙图的球拍和丁图的斜面产生的弹力大小相等，故D正确。

故选CD。

12．BCD

【详解】A．小船从A点出发能到正对岸说明小船得合速度指向正对岸，则

故A错误；

B．小船渡河的时间为

故B正确；

C．小船以最短时间渡河时船头指向河对岸，则

故C正确；

D．小船以最短时间渡河时到达对岸的位置与B处的距离为

故D正确。

故选BCD。

13．          F1和     C

【详解】（1）[1]由力的平行四边形定可计算出绳套1的拉力为

[2]F1为弹簧测力计测出的示数，而为根据平行四边形定则计算出的绳套1所受拉力大小，即计算出的弹簧测力计示数，通过二者若在误差允许的范围内相同，即可初步验证力的平行四边形定则。

（2）[3]两个绳套在转动过程中，合力保持不变，绳套2由150°方向缓慢转动到120°方向，根据平行四边形定则画出图像，如图所示，由图像可知，绳套1的拉力大小逐渐减小。

故选C。

14．     AD/DA     0.612     1.800     补偿阻力时倾角过大

【详解】（1）[1]AD．拉力传感器可测出小车受力，不需要测量沙和沙桶的总质量，不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AD不必要；

B．小车所受合力必须沿长木板，则应保持细线与长木板平行，故B必要；

C．实验要研究小车加速度与力关系，则保持小车的质量不变，故C必要。

故选AD。

（2）[2][3]相邻计数点时间间隔为

打下C点时小车速度大小为

小车的加速度大小为

（3）[4]当力为0时，小车仍有加速度，说明补偿阻力时倾角过大。

15．（1）0.2；（2）18N；（3）不变

【详解】（1）由题意可知

解得

（2）对B进行受力分析可知

解得

（3）将物体B加速拉出，与匀速拉出时相比AB之间的摩擦力不会变化，弹簧测力计的读数不变。

16．（1）；（2）80m

【详解】（1）设滑雪者质量为m，对滑雪者受力分析，在沿雪坡方向由牛顿第二定律

垂直于雪坡方向有

又因为代入数据联立可得

（2）由位移与速度的关系可知滑雪者滑到B点的速度

滑雪者在水平雪地上时根据牛顿第二定律有

在水平雪地上根据位移与速度的关系可知距离为

17．（1）1.5s；（2）

【详解】（1）将篮球的运动分解为竖直方向和水平方向的分运动，在竖直方向，篮球做竖直上抛运动。设篮球从O点运动到M点的时间为t1，则有

解得

在水平方向上，篮球做匀速直线运动。设篮球从M点运动到P点的时间为t2，则有

解得

篮球从O到P的时间

（2）篮球在水平方向的分速度

篮球在P点时的竖直分速度

篮球落入篮框时的速度大小

18．（1），方向沿制动坡床向下；（2）；（3）2s，26m；（4）76m

【详解】（1）设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则

代入数据得

a1的方向沿制动坡床向下。

（2）设货物的质量为m，则货车的质量为4m，设货车加速度为a2，

则有

得

（3）设货物相对货车滑动时货物和货车的位移分别为s1和s2，则有

，，

得

，

（4）制动坡床的长度为