河北省保定市保定部分高中2023-2024学年高一上学期12月期中考试物理试题

这是一份河北省保定市保定部分高中2023-2024学年高一上学期12月期中考试物理试题，共10页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，某次高台跳水比赛中，一运动员等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册第一章至第四章第4节。
一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。
1．牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律，由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。对于牛顿运动定律的相关认识，下列说法正确的是（ ）
A．速度越大的物体，其惯性越大
B．力是维持物体运动状态的原因
C．作用力和反作用力的合力为零
D．一定质量的物体的加速度增大，说明该物体所受的合力也增大
2．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量叫作导出量，推导出来的相应单位叫作导出单位。下列单位中，属于导出单位的是（ ）
A．kgB．NC．sD．m
3．三个小朋友在操场上玩游戏，他们沿水平方向用大小分别为150N、200N和250N的力拉一木箱。若三个小朋友的方位均不确定，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为（ ）
A．0 600NB．50N 600NC．100N 500ND．200N 500N
4．某款手机支架如图所示，将手机支架构造简化为斜面和挡板，其中斜面的倾角可根据需要调节。下列说法正确的是（ ）
A．手机支架对手机的作用力就是手机受到的重力
B．手机支架对手机的作用力方向竖直向上
C．斜面对手机有支持力是因为手机发生了形变
D．若斜面的倾角增大，则手机支架对手机的作用力增大
5．整车性能试验是指汽车在不解体条件下进行的使用性能试验。项目主要包括动力性试验、燃料经济性试验、制动性试验、平顺性试验、操纵稳定性试验、滑行试验、可靠性检验试验等。某次整车性能测试中，汽车运动的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在0~10s内汽车的平均速度大小为10m/s
B．第2s末与第15s末汽车的速度大小相等、方向相反
C．第15s末开始汽车处于静止状态
D．在10s~15s内汽车做加速度减小的减速运动
6．如图所示，一只猫在水平桌面旁边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸最终未滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则下列说法正确的是（ ）
A．此过程中鱼缸对桌布的摩擦力方向向右
B．此过程中桌布对鱼缸的摩擦力与鱼缸对桌布的摩擦力大小相等
C．此过程中只存在2对滑动摩擦力
D．若猫增大拉力，则鱼缸受到的摩擦力将增大
7．某次高台跳水比赛中，一运动员（视为质点）跳出后从距水面高度为h处开始做自由落体运动。若将运动员下落第一个所用的时间记为，第四个所用的时间记为，则（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．2023年10月29日，北京马拉松鸣枪开跑。若从鸣枪时起，某运动员在平直赛道上运动一段时间内的图像如图所示，图线为抛物线，则关于该运动员在这段时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．该运动员做匀速直线运动
B．该运动员做匀加速直线运动
C．该运动员在相同时间内位移的变化相同
D．该运动员在相同时间内速度的变化相同
9．用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图如图所示，使用时，工人用撑竿推着涂料滚沿竖直墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上。现工人缓慢向上推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角减小，若撑竿足够长，不计撑竿的质量以及涂料滚与墙壁间的摩擦，则在此过程中（ ）
A．撑竿对涂料滚的推力减小B．撑竿对涂料滚的推力增大
C．墙壁对涂料滚的弹力减小D．墙壁对涂料滚的弹力增大
10．在水平向右的拉力作用下，粗糙水平地面上的滑块由静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。已知滑块的质量为，滑块与地面间的动摩擦因数为，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（ ）
A．0~2s内，滑块做匀加速直线运动
B．第3s末，拉力的大小为1N
C．2s~4s内，滑块的位移大小为8m
D．第8s末，滑块的速度大小为12m/s
三、非选择题：共54分。
11．（6分）某同学利用图示装置做“探究合力一定时，物体的加速度跟质量的关系”的实验。
（1）不挂矿泉水瓶，改变长木板的倾角，推动小车，直至纸带上的点迹________。
（2）挂上装有水的矿泉水瓶，质量为的小车靠近打点计时器，应________（填“先释放小车后接通电源”或“先接通电源后释放小车”），记下拉力传感器的示数T，利用打出的纸带算出小车的加速度大小。
（3）在小车上添加质量为的钩码，重复实验，改变瓶中水量使得在小车运动过程中拉力传感器的示数为________，利用打出的纸带算出小车的加速度大小。
（4）重复步骤（3），可获得多组数据，作出加速度a与小车及钩码的总质量M的倒数之间的关系图像。
12．（9分）学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。取重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字。
（1）用弹簧测力计测量10个相同的小铁片受到的总重力，其示数如图乙所示，则弹簧测力计的示数________N，，每个铁片的质量________kg。
（2）将绕过定滑轮的柔软轻绳两端分别与木块和弹簧测力计连接，在木块上放上铁片；调整实验桌使木板水平，调整滑轮位置使滑轮与木块间的轻绳与木板平行。
（3）在木块上放一个铁片，向左缓慢拉动木板，待弹簧测力计指针稳定时读出弹簧测力计的示数。
（4）每次往木块上添加一个铁片，重复步骤（3）。根据实验数据，作出弹簧测力计的示数F与铁片个数n的关系图像如图丙所示，则木块与木板间的动摩擦因数________，木块的质量________kg。
（5）本实验中，木板下表面与实验桌间是否有摩擦对实验结果________（填“有”或“无”）影响。
13．（11分）如图所示，水平地面上固定有一竖直光滑杆，杆上套有质量的小球，地面上放质量的物块，小球和物块由绕过光滑定滑轮的轻绳相连，物块恰好不滑动，连接小球和物块的轻绳与竖直方向的夹角分别为，。认为物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。求：
（1）轻绳的拉力大小F；
（2）物块与地面间的动摩擦因数。
14．（12分）如图所示，水平轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端连接质量为m的滑块，滑块静止在粗糙水平面上，此时弹簧被压缩的长度为x，滑块刚要向右滑动。现对滑块施加水平向右的拉力F，使滑块由静止开始水平向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。重力加速度大小为g，滑块与斜面间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）弹簧恢复原长时滑块的速度大小v及从施加拉力F开始到弹簧恢复原长所用的时间t；
（3）从滑块开始运动到弹簧恢复原长，拉力F的最大值和最小值。
15．（16分）风洞是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。如图所示，一仓鼠（视为质点，图中未画出）放入足够长的风洞后，以大小的速度向右侧的洞口匀速逃窜，当仓鼠通过距离右侧洞口的O点时，启动气流，使得仓鼠的加速度大小、方向向左。启动气流后，经时间关闭气流。
（1）证明关闭气流前仓鼠不能到达右侧的洞口；
（2）求刚关闭气流时仓鼠的速度大小v以及此时仓鼠的位置；
（3）若关闭气流后，仓鼠想尽快安全到达右侧的洞口，且到洞口时的速度为零，已知仓鼠加速运动与减速运动能达到的最大加速度均为，求从关闭气流至仓鼠到达洞口的最短时间。
高一物理考试参考答案
1．D 【解析】惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，选项A错误；
力是改变物体运动状态的原因，选项B错误；
作用力和反作用力不是同一物体受到的力，不能合成，选项C错误；
根据牛顿第二定律可知，当物体的加速度增大时，其所受的合力也增大，选项D正确。
2．B 【解析】N是根据牛顿第二定律导出的单位，相当于，选项B正确。
3．A 【解析】根据共点力的合成法则可得，这三个力的合力的最小值为0，最大值为600N，选项A正确。
4．B 【解析】根据受力分析可知，手机支架对手机的作用力与手机受到的重力二力平衡，手机支架对手机的作用力方向竖直向上，但不是重力，选项A、D均错误，B正确；
斜面对手机有支持力是因为斜面发生了形变，选项C错误。
5．D 【解析】若汽车做匀变速直线运动，则在0~10s内汽车的平均速度大小，选项A错误；
第2s末与第15s末汽车的速度相同，选项B错误；
由题图可知，从第15s末开始汽车做匀速直线运动，选项C错误；
图线斜率的绝对值表示加速度的大小，可知在10s~15s内汽车做加速度减小的减速运动，选项D正确。
6．B 【解析】因为鱼缸相对于桌布向左滑动，所以桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，桌布对鱼缸的滑动摩擦力与鱼缸对桌布的滑动摩擦力大小相等、方向相反，可知鱼缸对桌布的摩擦力方向向左，选项A错误、B正确；
上述过程存在鱼缸与桌布间、鱼缸与桌面间、桌布与桌面间的3对滑动摩擦力，选项C错误；
鱼缸在桌布和桌面上受到的滑动摩擦力的大小与动摩擦因数、鱼缸受到的重力大小均有关，当猫增大拉力时，鱼缸受到的摩擦力大小不变，选项D错误。
7．C 【解析】根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，，可得，选项C正确。
8．BD 【解析】因为该运动员在这段时间内运动的图像为开口向上的抛物线，所以x与t的关系可表示为，可知该运动员在这段时间内做匀加速直线运动，选项A错误、B正确；
物体做匀变速直线运动时，相同时间内位移的变化不同，相同时间内速度的变化相同，选项C错误、D正确。
9．AC 【解析】涂料滚在向上滚动的过程中，受到三个力的作用，即重力mg、撑竿对涂料滚的推力大小、墙壁对涂料滚的水平弹力大小，用表示这三个力的有向线段构成一闭合的矢量三角形，如图所示，由图可知，当撑竿与墙壁间的夹角减小时，、均减小，选项A、C均正确，选项B、D均错误。
10．BC 【解析】0~2s内，滑块做加速度逐渐增大的加速直线运动，选项A错误；
根据题图可知，第3s末，滑块的加速度大小，根据牛顿第二定律有，解得，选项B正确；
第2s末，滑块的速度大小，2s~4s内滑块的位移大小，选项C正确；第8s末，滑块的速度大小，选项D错误。
11．（1）均匀分布（2分）
（2）先接通电源后释放小车（2分）
（3）T（2分）
【解析】（1）本实验首先要平衡摩擦力，即不挂矿泉水瓶时推动小车，小车做匀速直线运动，纸带上的点迹均匀分布。
（2）先接通打点计时器所接电源，让打点计时器工作稳定后，再释放小车。
（3）本实验的目的是探究合力一定时物体的加速度与质量的关系，要保证小车受到的合力相等，即拉力传感器的示数均为T。
12．（1）（2分）（2分）
（4）（2分）（2分）
（5）无（1分）
【解析】（1）根据题图乙可以看出，此时弹簧测力计的示数，因此每个铁片的质量。
（4）木块受到的滑动摩擦力大小，根据物体的平衡条件有，可得，结合题图丙有，，解得、。
（5）根据解析（4）中的分析可知，本实验中，木板下表面与实验桌间是否有摩擦对实验结果无影响。
13．解：（1）将小球所受轻绳的拉力分解，对小球有
（2分）
解得。（1分）
（2）经分析可知，此时物块所受的静摩擦力恰好最大（设为f），设物块所受地面的支持力大小为，有
（2分）
（2分）
根据牛顿第三定律可得，物块对地面的压力大小（1分）
又（2分）
解得。（1分）
14．解：（1）未施加拉力F时，对滑块，根据物体的平衡条件有
（2分）
解得。（1分）
（2）根据匀变速直线运动的规律有（1分）
解得（1分）
又（1分）
解得。（1分）
（3）当弹簧的压缩量为时，根据牛顿第二定律有
（2分）
可得（1分）
当即弹簧恢复到原长时，拉力F最大，可得
（1分）
当时，拉力F最小，可得
。（1分）
15．解：（1）经分析可知，只要在关闭气流前，仓鼠向右做匀减速直线运动的速度减为零时尚未到达右侧的洞口，仓鼠就不能到达右侧的洞口（1分）
设仓鼠从通过O点到速度减为零的时间为，根据匀变速直线运动的规律有
，其中（1分）
解得
，在这段时间内气流是关闭的，仓鼠向右运动的距离
（1分）
解得
因为，所以关闭气流前仓鼠不能到达右侧的洞口。（1分）
（2）关闭气流时仓鼠的速度方向向左，根据匀变速直线运动的规律有
（1分）
解得（1分）
关闭气流前，仓鼠向左运动的距离
（1分）
解得
因为，所以关闭气流时仓鼠在O点的左侧（1分）
此时仓鼠所在位置到O点的距离
（1分）
解得。（1分）
（3）关闭气流后，仓鼠要在最短时间内到达右侧的洞口，则仓鼠首先要在最短时间内停止向左运动。关闭气流后，仓鼠向左减速运动的最短时间
（1分）
解得
这段时间内，仓鼠向左运动的距离（1分）
解得
经分析可知，仓鼠要以最短的时间到达右侧的洞口且到达洞口时的速度恰好为零，则仓鼠停止向左运动后，应立即以最大加速度向右做匀加速直线运动，再以向右做匀减速直线运动，且仓鼠做匀加速直线运动、匀减速直线运动的时间相等（1分）
设仓鼠向右做匀加速直线运动的时间为，根据匀变速直线运动的规律，结合对称性有（1分）
解得
又（1分）
解得。（1分）