湖北省2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题(Word版附解析)
展开命题:新高考试题研究中心 命题教师:刘超雄 审题单位:仙桃市教科院
考试时间:2024年1月26日上午10:30-11:45 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
一、选择题(每题4分,1-7为单选题,8-10为多选题,共40分)
1.在物理学中以下叙述中正确的是( )
A.研究乒乓球在台上的运动轨迹时,乒乓球不能看作质点.
B.在400米环形跑道上跑步,跑步800米的位移比跑步400米的位移大.
C.童话龟兔赛跑整个过程中,乌龟的平均速度比兔子的平均速度要慢.
D.人静止起跑匀加速加速到,汽车静止启动匀加速加速到,他们的加速度一样大.
2.某物体做直线运动,它的图像如图所示,设向东为速度坐标轴的正方向.下列说法正确的是( )
A.前内物体的位移为0. B.前内物体的平均速度为.
C.物体第内的位移为. D.物体第内与第内的加速度相同.
3.两个共点力的夹角为,合力为,则下列说法正确的是( )
A.若仅增大,则不可能增大 B.若仅增大,则一定增大
C.若仅减小,则的大小一定改变 D.可能大于和的代数和
4.如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度向右加速运动.货箱中石块的质量为,则关于石块的受力说法正确的是( )
A.石块受到周围其他石块的作用力方向水平向右,大于等于
B.石块受到周围其他石块的作用力方向斜向右上,大小大于
C.当加速度足够大,石块受到的合力可能为零.
D.当加速度足够小,石块受到周围其他石块的作用力可能为零
5.在一次训练中,冰壶(可视为质点)以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,到达第四个矩形区域边缘的点时速度恰好为零.下列说法正确的是( )
A.冰壶通过每个区域的时间相同
B.冰壶到达各点的速率之比为
C.冰壶通过每一部分时,其速度变化量相同
D.冰壶从运动到全过程的平均速度等于点的瞬时速度
6.如图所示,左右相同的两木箱之间有一段光滑的轻绳,轻绳两端分别固定在箱子的点和点,轻绳上有一个挂钩,挂钩下面挂了一物块.在采取以下措施时,两箱始终与地面保持相对静止,下列说法正确的是( )
A.保持两箱位置不动,仅将点移到位置时,地面给右箱的支持力变大
B.保持两箱位置不动,仅将点移到位置时,两箱对地面的摩檫力与原来相比均变小.
C.仅将右侧箱右移一小段位置,细绳上的拉力和地面给两箱的摩檫力均变大.
D.仅将右侧箱左移一小段位置,细绳上的拉力和两箱对地面的压力均变小.
7.现有三个相同物块,质量大小均为之间用弹簧连接竖直放置于地面上,待其稳定后,在上轻放物块,如图所示,从释放到弹簧压缩至最低点的过程中,请问下列说法中正确的是( )
A.放置的瞬间,对的支持力为.
B.全过程中地面给的支持力的最大值为.
C.放置的瞬间物块的加速度为.
D.当的速度达到最大时,地面对的支持力为.
8.关于人推箱,下列说法不正确的是( )
A.人推箱不动,是因为人推箱子的力小于箱推人的力
B.人推箱不动,是因为人推箱的力小于箱受到地面的摩擦力
C.无论箱子如何运动,人推箱的力大小总是等于箱推人的力
D.人先对箱子产生力,箱子之后便会对人也产生力
9.在足够高的空中某点竖直上抛一物体,抛出后第内物体的位移大小为,设物体抛出时的速度方向为正方向,忽略空气阻力的影响,.则关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体的上升时间可能是 B.末的瞬时速度可能是
C.第内的平均速度一定是 D.内位移大小可能为
10.如图所示,物块A以水平向右的速度滑上长度为的水平传送带,物块与传送带之间的动摩擦因数,物体可视为质点,关于物块从滑上到滑离传送带整个过程中,下列说法正确的是( )
A.当传送带以的速度顺时针转动时,物块到达右端所用的时间为;当传送带静止时,物块到达右端所用的时间为,则.
B.当传送带以的速度逆时针转动时,物块到达右端所用的时间为;当传送带以的速度顺时针转动时,物块到达右端所用的时间为,则.
C.当传送带以的速度顺时针转动时,物块到达右端所用的时间为;当传送带以的速度顺时针转动时,所用的时间为,则.
D.当传送带以的速度顺时针转动时,物块到达右端所用的时间为;当传送带以的速度顺时针转动时,所用的时间为,则.
二、实验题(每空2分,共18分)
11.“验证牛顿第二定律”的实验装置如图所示.按图设置好实验装置后,把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码.
(1)图中木板右端被垫高,这样做的目的是_______________.
(2)某同学正确进行实验后,打出了一条纸带如图所示.计时器打点的时间间隔为.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.则在打下点迹3时,小车运动的速度_______________(结果保留3位有效数字),该小车的加速度_______________;(结果保留3位有效数字)
(3)根据测量的实验数据作出物体的加速度和拉力图线即:图线,发现其不通过原点,请分析其主要原因是_______________;
(4)在对上一问中的装置进行了调整后,图线能够通过原点.为得到更多的数据点,该同学不断改变钩码质量,发现随着增大,图象由直线逐渐变为一条弯曲的图线,如图所示.图线在末端弯曲的原因是_______________.
12.某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,他用一张印有小正方格的纸记录小球运动的轨迹,在方格纸上建立如图乙所示的坐标系,小正方格的边长,若小球在平抛运动中的几个位置如图乙中的所示,,(结果均保留三位有效数字)
甲 乙
(1)小球的初速度为_______________;
(2)小球在点的瞬时速度为_______________;
(3)小球抛出点的坐标是否为坐标原点_______________(是或否);
(4)该同学做完实验后,提出几项减小实验误差的措施,其中正确的是_______________.
A.实验中应使斜槽轨道尽可能光滑
B.为使小球离开斜槽后能做平抛运动斜槽末端的切线必须水平
C.为了使小球每次运动的轨迹相同,应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条折线把所有的点连接起来
三、解答题
13.(12分)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落距离地面300米的距离时,打开降落伞,伞张开后运动员就以的加速度做匀减速运动,当速度达到时运动员开始做匀速运动,再经过后到达地面问:
(1)运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少?
(2)运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演?
14.(13分)跳台滑雪是一种勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞一段距离后着陆.现有某运动员从跳台处沿水平飞出,在斜坡处着陆,如图所示.测得运动员飞出时的速度为,斜坡与水平方向的夹角为,(不计空气阻力,结果可用根号表示,).求:
(1)运动员在空中的时间;
(2)运动员飞到处时的速度大小;
(3)运动员在空中离坡面的最大距离.
15.(17分)如图,长木板静止在光滑水平地面上,在长木板的左端放有一质量为大小可以忽略的物块,现对物块施加一水平向右的恒力,木块向右运动,木板上表面左右两边等长但动摩擦因数不同,左半边动摩擦因数为,右半边动摩擦因数,已知长木板长,质量,物块的质量,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果可用分数表示,取)
(1)当木块滑到木板中点位置时所用时间;
(2)经过多长时间,物块与木板达到共速,以及时木块距离木板右端的距离;
(3)经过木板移动的距离.
2023-2024学年度上学期高一年级期末考试
高一物理答案
1.D
A.研究乒乓球的运动轨迹时,其大小形状对研究无影响,故可看作质点,A错误.
B.400米环形跑道,跑800米和跑400米都是会跑回起跑位置,故位移都是零,B错误.
C.童话中,乌龟与兔子同时起跑,最终乌龟先到兔子后到,根据平均速度可知乌龟平均速度大于兔子,C错误.
D.根据公式,可知人和车的加速度都是,D正确.
2.C
A.由图像可知,前内物体的位移为,故A错误.
B.由图像可知,前内物体的位移为,故平均速度为,故B错误.
C.由图像可知,物体第内的位移为,故C正确.
D.由图像可知,物体第内的加速度为,第内的加速度为,故D错误.
3.A
A.根据力的合成公式
若仅增大减小,则不可能增大,故A正确;
B.若,仅增大,则有可能会减小,故B错误;
C.若为针角,如图所示
仅减小,则的大小可能不改变,故C错误;
D.由力的合成方法可知,两力合力的范围
所以一定小于或等于和的代数和,故D错误.
4.B
AB.石块具有向右的加速度,由于重力方向竖直向下,则石块受到周围其他石块的作用力方向斜向右上方,且
A错误,B正确;
C.当加速度为零时,石块受到重力和周围其他石块的作用力,两个力等大反向,此时合力才为零.
D.只有自由落体运动的状态下,石块受到周围其他石块的作用力为零,CD错误.
故选B.
5.D
AC.根据逆向思维,将冰壶看成逆过程由点做初速度为0的匀加速直线运动到点的过程,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
可知冰壶通过每个区域的时间均不相同;根据
由于冰壶通过每一部分时所用时间不相等,则速度变化量不相同,故A错误,不符合题意要求;C错误,不符合题意要求;
B.根据逆向思维,将冰壶看成逆过程由点做初速度为0的匀加速直线运动到点的过程,根据位移速度公式
可得子弹到达各点的速率之比为
故B错误,不符合题意要求;
D.由于,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,可知木块从运动到全过程的平均速度等于点的瞬时速度,故D正确,符合题意要求.
6.C
AB.竖直方向移动挂钩点位,绳子两端的夹角不变,物体的重力也未变,故地面给两箱的支持力和摩檫力均不变.故AB错误
C.在水平方向右移动木箱,物体重力未变,但由于绳与竖直方向的夹角变大,故对地面的摩檫力和绳子的拉力均变大,C正确.
D.在水平方向左移动木箱,物体重力未变,但由于绳与竖直方向的夹角变小,故绳子的拉力变小,对地面的压力不变,D错误.
7.D
AC.放置的瞬间,视为一个整体,受到重力与弹簧弹力,重力大小,弹簧形变量未突变,故弹力仍为所受合力为加速度为错误,对做受力分析可知,受到重力和对的支持力,合力加速度向下大小为,故对的支持力为,A错误.
BD.当下落时达到速度最大时,所受的合力为零,即此时弹簧弹力等于重力为,此时给地面的压力为,D正确,由于惯性的影响,还会继续下落,弹力还会继续增大,故C给地面的压力会超过,C错误.
8.ABD
ABC.人推箱的力与箱推人的力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律知,作用力与反作用力总是等大反向,与物体的运动状态无关,即不论车如何运动,人推箱的力大小总等于箱推人的力;人推箱不动,是因为人推箱的力大小等于车受到的阻力,二力平衡,故A错误,C正确;
B.人推箱不动,此时箱子受到地面的静摩擦力,静摩擦力大小等于人推箱的力的大小.B错误.
D.人推箱的力与箱推人的力是一对作用力与反作用力,同时产生,同时变化,同时消失,故D错误.
9.BD
A.根据竖直上抛公式,选择第末为初状态,则有在第内
或者
可解得
或者
根据运动学公式可知
所以上升时间为或者,A错误.
B.由A可知,B正确.
C.平均速度的公式为
所以平均速度为或者,C错误.
D.由A可知,第末的速度为
或者
根据运动学公式可知
所以初始时刻的初速度为或者,根据竖直上抛公式
可知,位移为或者,D正确.
故选BD.
10.BD
当物体以滑上去,如物体全程做匀减速运动,根据公式
可知传送带顺时针旋转最大速度为,逆时针任意速度均一致.
当物体以滑上去,如物体全程做加速运动,根据公式
可知传送带顺时针旋转最小速度为,逆时针不可能全程加速.
A.当传送带以的速度顺时针转动时,物体全过程做匀减速运动,当传送带静止时,物体也是全过程做匀减速运动,故,A错误;
B.当传送带以的速度逆时针转动时,物体全过程做匀减速运动,当传送带以的速度顺时针转动时,物体也是全过程做匀减速运动,故,B正确;
C.当传送带以的速度顺时针转动时,物体全过程做匀减速运动,当传送带以的速度顺时针转动时,物体先做匀加速运动后做匀速运动,故,C错误;
D.当传送带以的速度顺时针转动时,物体全过程做匀加速运动,当传送带以的速度顺时针转动时,物体全过程做匀加速运动,,D正确.
实验题
11.(1)补偿阻力 (2) (3)平衡摩擦力过度
(4)砝码质量未远小于小车质量
(1)图中木板右端被垫高,这样做的目的是为了消除摩擦力对小车的影响,即补偿阻力.
(2)匀变速直线运动中,某段时间内的中间时刻速度等于平均速度,所以
保留三位有效数字,故为
根据逐差法求解加速度
保留三位有效数字,故为
(3)在开始阶段,拉力为零时,加速度不为零,说明合外力不为0,即平衡摩擦力过度.
(4)对钩码,根据牛顿第二定律得
对小车由牛顿第二定律得
解得
开始时,砝码质量远小于小车质量,绳上拉力图像为直线;当砝码质量不再远小于小车质量时,所以图线在末端弯曲的原因是所挂钩码的总质量太大.
12.(1) (2) (3)否 (4)BC
取三点分析,水平位移间隔均为,所以小球从点到点,从点到点所用的时间相同,设时间为,在竖直方向上有
解得
水平方向上,则有
解得
(2)小球在点时竖直方向上的速度为
所以小球在点的瞬时速度为
(3)设从抛出点到点的时间为,则
解得
所以小球抛出点的横坐标为
纵坐标为
故不是坐标原点.
(4)BC
AB.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度,且只受重力作用,所以斜槽轨道末端切线必须要水平,至于是否光滑没有影响,只要能抛出就行,A错误,B正确;
C.为使小球每次运动的轨迹相同,则要确保小球有相同的水平初速度,所以要求小球每次应从同一位置无初速度释放,C正确;
D.为比较准确地描出小球的运动轨迹,应用平滑的曲线将点连接起来,偏差太大的点舍去,从而能减小实验误差,D错误.
13.(1)运动员落地前做匀速运动,根据
可求得运动员匀速运动的位移
所以运动员匀减速运动的位移
则
解得
所以运动员打开降落伞时的瞬时速度是
(2)运动员自由落体的下落位移为.
故运动员离开飞机时距地面高度为.
14.(1)运动员做平抛运动,设着陆时间为,则有
由图可知,运动员着陆时
可解得
(2)运动员着陆时
所以
(3)取沿斜坡向下方向(方向)与垂直于斜坡向上方向(方向)分析运动员的运动,则在垂直于斜坡方向上
当时,运动员在空中离坡面的距离最大,则有
15.(1)由题干可知,物块在长木板左端运动时,木板所受的摩檫力为
此时木板的加速度为
木块所受的合力为
木块的加速度为
设所用时间为,可得以下公式
解得时间
(2)当物体滑上木板右边时木板所受的摩擦力为
木板此时的加速度为
此时物块的加速度为.
木板和物块达到共速的时间
木板和物块达到共速时的速度
在两者达到共速前木板和木块的相对位移.
达到共速后木块和木板不再发生相对滑动,故后木块距离木板右端的距离为.
(3)木板在第一段加速阶段所走的距离为.
木板在第二段加速达到共速所走的距离为
剩余时间
木板与木块共速后一起加速运动的加速度
木板第三段加速运动的距离
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