2024嘉兴高一上学期1月期末考试物理含解析

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命题：王艳德 林培秋 姚庆傅 高月月 吴磊峰
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. 2023年诺贝尔物理学奖授予在“产生阿秒光脉冲以研究物质中电子动力学的实验方法”方面做出贡献的科学家，“阿秒”是一个单位，对应的物理量是（ ）
A. 时间B. 长度C. 速度D. 加速度
【答案】A
【解析】
【详解】“阿秒”是一个时间单位，对应的物理量是时间。
故选A。
2. 2023年10月8日，杭州亚运会顺利闭幕，中国体育代表团取得亚运会参赛历史最好成绩。研究下列问题时，可将运动员视为质点的是（ ）
A. 研究全红婵入水动作
B. 研究左彤空中转体姿态
C. 研究葛曼棋在百米比赛中的平均速度
D. 研究张少琴通过某个攀岩支点的时间
【答案】C
【解析】
【详解】A．研究全红婵入水动作时需要研究其动作形态，不能忽略其形状大小，因此不能将其看成质点，故A错误；
B．研究左彤空中转体姿态，需要研究其形态，转动角度、方向等，不能忽略其形状大小，因此不能将其看成质点，故B错误；
C．研究葛曼棋在百米比赛中的平均速度时，其自身的形状大小相对于所研究的问题可以忽略，因此在这个问题中可以将葛曼棋看成质点，故C正确；
D．研究张少琴通过某个攀岩支点的时间时，需要研究其脚踩上该支点的整个移动过程，不能忽略张少琴脚的尺寸大小，因此不能将张少琴看成质点，故D错误。
故选C。
3. 2023年7月4日嘉兴快速路网“一环十一射”工程的三期二阶段开工，至此嘉兴市区快速路环线工程整体将闭环．快速路网项目全长约200千米，主线设计速度为，采用双向六车道的设计标准，从中心城区内任意一点出发15分钟内就能上快速路，下列有关说法正确的是（ ）
A. “15分钟”指时刻
B. “”指瞬时速度的大小
C. “200千米”指位移大小
D. 以双向车道上相向行驶的车辆为参考系，司机感觉行驶速度将变小
【答案】B
【解析】
【详解】A．“15分钟”指时间，故A错误；
B．“”指瞬时速度的大小，故B正确；
C．“200千米”指路程大小，故C错误；
D．以双向车道上相向行驶的车辆为参考系，司机感觉行驶速度将变大，故D错误；
故选B
4. 2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，进入预定轨道。下列关于运载火箭说法正确的是（ ）
A. 点火瞬间加速度为零B. 速度变化量很大所以加速度一定很大
C. 加速度方向可能与速度变化量方向不同D. 加速升空过程处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．点火瞬间，速度为零，加速度不为零，故A错误；
BC．根据加速度定义式
可知加速度方向与速度变化量方向一定相同，但加速度大小与速度变化量没有直接关系，所以速度变化量很大，加速度不一定很大，故BC错误；
D．加速升空过程，加速度方向向上，处于超重状态，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，校运动会“毛毛虫竞速”比赛中，某班五位同学在发令后加速出发瞬间，加速度大小约为．已知“毛毛虫”道具质量为．假设每位同学对道具的作用力相同，则在此瞬间一位同学对道具的作用力（ ）
A. 大小约为B. 大小约为
C. 大小约为D. 方向水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】设平均每位同学对道具的作用力为F，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受到重力和五位同学的作用力，如图
由几何关系和牛顿第二定律得
解得
方向为与水平方向角，满足
故选C。
6. 2023年9月21日天宫课堂第四课开讲，航天员朱杨柱用特制球拍把飞来的水球击出．在航天员击球时，水球受到球拍的弹力为，球拍受到水球的压力为，则（ ）
A.
B.
C. 是水球发生形变产生的，方向与水球运动方向有关
D. 是球拍发生形变产生的，方向垂直球拍面向上
【答案】D
【解析】
【详解】AB．水球对球拍的弹力与球拍对水球的弹力是相互作用力，等大反向，则
选项AB错误；
CD．是球拍发生形变产生的，方向垂直球拍面向上，与水球运动方向无关，选项C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，矩形物体甲和乙在水平外力的作用下静止在丙物体上，物体丙静止在水平面上．现减小水平外力，三物体仍然静止，则（ ）
A. 物体甲受到的摩擦力可能减小
B. 物体甲对物体乙的压力一定减小
C. 物体丙对于物体乙的摩擦力一定减小
D. 物体丙对于地面的摩擦力一定减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．物体甲始终平衡，受到的摩擦力
不变，选项A错误；
B．物体甲对物体乙的压力为
不变，选项B错误；
C．对甲乙的整体，若开始时整体受摩擦力沿斜面向上，则
当F减小时，物体丙对于物体乙的摩擦力增加，选项C错误；
D．对甲乙丙的整体，地面对整体的摩擦力
则当F减小时，物体丙对于地面摩擦力一定减小，选项D正确。
故选D。
8. 2022年10月1日，女篮世界杯中国女篮一路过关斩将，最终取得平历史最佳战绩的世界杯亚军，图甲为9号运动员突破对方防守正在投篮时的情景．假设篮球从地面上方的某点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的点，反弹后穿过篮筐，不计空气阻力．设抛射点离地高，拋出时篮球的速度，拋射角，如图乙所示．若保持离篮板水平距离不变的情况下，篮球仍能垂直击中篮板上的点，则以下措施可行的是（ ）
A. 不变，增大，增大B. 不变，增大，不变
C. 升高，不变，减小D. 升高，增大，不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB．篮球垂直击中篮板上A点，其逆过程就是平抛运动；如果不变，则球击中篮板时的竖直高度不变，时间不变，竖直速度不变，水平距离不变，则水平速度不变，则抛出的速度v0一定不变，不变，则AB错误；
CD．如果升高，则球击中篮板时的竖直高度减小，时间减小，抛出的竖直速度减小，水平距离不变，水平速度变大，则减小；抛出的速度v0可能不变，也可能变大，则C正确，D错误；
故选C。
9. 如图甲为消防员在抢险救灾工作中从顶楼直降到某一楼层的瞬间，其下降过程可简化为：消防员的脚与墙壁接触点为A点，人的重心在B点，A到B可简化为轻杆，OB为轻绳，O点为轻绳悬挂点且保持固定．已知消防员初始时保持静止，缓慢下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变，如图乙所示．在消防员下降过程中（ ）
A. AB杆对人的力方向从A指向B且变小B. AB杆提供拉力且大小保持不变
C. OB绳拉力先减小后增大D. 消防员所受合力增大
【答案】A
【解析】
【详解】由分析可知，AB杆提供支持力，否则无法平衡。两种情况相比较，重力大小方向不变，杆的支持力方向不变，作出受力图如图所示
消防员下降一定高度后，再次保持静止时，此过程中消防员所受的合力为零不变，相对于初始位置AB杆的支持力变小，OB绳拉力逐渐增大，故A正确、BCD错误。
故选A。
10. 试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，每张纸质量为m，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张纸”。图中搓纸轮沿逆时针方向转动，带动纸张向右运动，则（ ）
A. 搓纸轮受到纸张的摩擦力水平向右
B. 第2张纸对第3张纸的摩擦力和第3张对第4张的摩擦力相等
C. 若比较纸张之间摩擦力大小，则最后一张受到上一张的摩擦力最大
D. 第5张纸与第6张纸之间摩擦力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．搓纸轮相对纸张向右运动，搓纸轮受到纸张的摩擦力水平向左，故A错误；
B．第3张纸静止，水平方向受力平衡，第2张纸对第3张纸摩擦力和第3张对第4张的摩擦力为一对平衡力，大小相等，故B正确；
CD．当第1张答题卡向右运动时，第1张答题卡对第2张答题卡的压力为，则第1、2答题卡间滑动摩擦力大小为
此时下面的答题卡均处于静止状态，对第2~5张答题卡整体进行受力分析，由平衡条件可得第6张答题卡对第5张答题卡的静摩擦力与第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力平衡，大小为，比较纸张之间摩擦力大小，纸张间的静摩擦力相等，故CD错误。
故选B。
二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共18分）
11. 某质点做直线运动，位移随时间的变化的关系式为，则该质点运动的加速度大小为___________，速度减为0所用的时间为___________s。
【答案】 ①. 3 ②. 4
【解析】
【详解】[1][2]根据位移随时间的变化的关系式为
对比
可知
即
a=-3m/s2
初速度
v0=12m/s
即该质点运动的加速度大小为3m/s2，速度减为0所用的时间为
12. 元旦家家户户挂上了灯笼．如图所示，一重力为的灯笼悬挂于两墙壁之间处于静止状态．绳水平，绳与竖直墙夹角为．若不计绳子质量，则绳的拉力大小为___________；绳的拉力大小为___________。

【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]对结点O受力分析，如图
由平衡条件，可得绳OA的拉力大小为
[2]绳OB的拉力大小为
13. 如图所示，物块与轻质弹簧连接，在斜面上处于静止状态，弹簧上端固定在斜面顶端．已知物块质量，弹簧劲度系数，斜面倾角，物块与斜面间的动摩擦因数．若弹簧在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，物体能保持静止的情况下，弹簧的最大形变量___________。
【答案】0.1
【解析】
【详解】因
则弹簧只能处于拉伸状态才能平衡，则当弹簧有最大伸长量时，静摩擦力方向沿斜面向下，则
解得
x1=0.1m
14. 将一小球从水面上方某高度处竖直向上抛出，小球运动到最高点后竖直下落，内小球的速度随时间变化图像如图所示，不计空气阻力，则小球处于最高点的时刻为___________，抛出点到水面的距离是抛出点到最高点距离的____________倍。
【答案】 ①. ②. 3
【解析】
【详解】[1]因t0时刻小球的速度方向改变，则小球处于最高点的时刻为；
[2]由图像可知若设抛出时的速度为v，则到达水面时的速度为2v，则抛出点到水面的距离是抛出点到最高点距离的
15. 汽车A以的速度做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小．若汽车B速度减为零后保持静止，则从此刻开始计时，A追上B前，经过时间___________s，A、B间的距离最远；经过时间___________s，A恰好追上B。
【答案】 ①. 3 ②. 8
【解析】
【详解】[1]A、B间的距离最远时速度相等，则
解得
t=3s
[2]B停止运动的时间为
此时A、B距离
则A追上B还需要
经过时间8sA恰好追上B。
三、课题研究与实验（本大题共2小题，每空2分，共18分）
16. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中
①需要增减所挂重物进行多次实验，则图1虚线框中悬挂的重物可选择图2中的___________
②实验后得到的纸带如图3所示，计数点间均有4个计时点，则点的读数为___________，计算可得点的瞬时速度大小为___________，纸带的加速度大小为___________．（计算结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. BD##DB ②. 3.98##3.99##4.00##4.01##4.02##4.03 ③. 0.44##0.45##0.46##0.47##0.48 ④. 1.3##1.4
【解析】
【详解】①[1]需要增减所挂重物进行多次实验，则图1虚线框中悬挂的重物可选择图2中的钩码，即选BD；
②[2]纸带a点的读数为4.00cm；
[3]计算可得b点的瞬时速度大小为
[4]纸带的加速度大小为
17. 如图1为“探究平抛运动的特点”的实验装置图，小球多次沿同一轨道运动，通过描点法在坐标纸上得到A、B、C三点，如图2所示．已知坐标纸每一小格长，下面说法正确是（ ）
A. 斜槽的末端必须保持水平B. 每次可以从不同位置释放小球
C. 小球从A到B所用时间为D. 小球抛出时初速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．斜槽的末端必须保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；
B．每次必须从相同位置由静止释放小球，选项B错误；
C．小球从A到B所用时间
选项C错误；
D．小球抛出时初速度大小为
选项D正确。
故选AD。
18. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
（1）图1的实验器材使用的电源是___________
A．直流 B．交流 C．直流 D．交流
（2）如图2是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的图线，其中图线不过原点的原因是___________，图线在末端弯曲的原因是___________．
A．补偿阻力时长木板倾角过大
B．补偿阻力时长木板倾角过小
C．槽码质量不满足远远小于小车总质量
D．槽码质量不满足远远大于小车总质量
（3）若某同学调整实验装置如图3所示，那么该同学在探究加速度与力的关系时___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
【答案】 ①. B ②. A ③. C ④. 需要
【解析】
【详解】（1）[1]图1的实验器材是电火花计时器，使用的电源是220V交流电源，故选B；
（2）[2][3]作出的图线可知，当F=0时小车就有了加速度，可知其中图线不过原点的原因是补偿阻力时长木板倾角过大，故选A；图线在末端弯曲的原因是槽码质量不满足远远小于小车总质量,使得小车受的牵引力小于槽码的重力，故选C。
（3）[4]若某同学调整实验装置如图，那么该同学在探究加速度与力的关系，为了使得力传感器的拉力等于小车的牵引力，则需要平衡摩擦力。
四、计算题（第18题10分，第19题12分，第20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. 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，当距离地面时开始打开降落伞，到达地面时速度减为．打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速直线运动，加速度大小为，此过程运动员及身上除降落伞以外的装备总质量为．求运动员：
（1）打开降落伞时的速度；
（2）离开飞机时距地面的高度；
（3）在匀减速阶段，降落伞的绳子对他的拉力大小。
【答案】（1），方向竖直向下；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）取向下为正方向，由
得速度
即运动员开始打开降落伞时的速度大小为，方向竖直向下；
（2）他离开悬停的飞机后，做自由落体运动，则有
代入数据解得
根据位移一时间关系有
运动员离开飞机时距地面的高度
解得
（3）由受力分析得
解得
20. 如图1为全国最陡雪道之一丝绸之路滑雪场的艾文道，坡度接近．雪道的简化图如图2所示，它由倾斜直滑道和水平直滑道组成，滑雪板与两滑道的动摩擦因数均为0.25．可视为质点的小杰沿滑道下滑，经过点时速度为，最后停在水平轨道上，已知滑道和的长分别为，倾斜滑道与水平面夹角，小杰在和段的运动均可视为匀变速直线运动，通过点前后速度大小不变，空气阻力不计．．求：
（1）小杰在段上的加速度的大小；
（2）若，求从点出发到停在上的总时间；
（3）为了安全起见，小杰在水平直滑道上运动时不能超过点，求经过点时速度的范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由受力分析得
代入数据
（2）在段上做加速度为的匀变速直线运动，得
得
在段上做加速度为的匀减速直线运动，得
所以
（3）在段上做加速度为匀变速直线运动，得
设停在点处，在段上做加速度为的匀减速直线运动，得
联立方程得
21. 跑酷（Parkur）是时下风靡全球的时尚极限运动．现有一跑酷运动员的一次训练过程可简化为：运动员首先在平直高台上从静止开始匀加速运动，然后从高台边缘水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在斜面上，此后运动员迅速调整姿势沿水平方向置出．运动员可视为质点，不计空气阻力，已知运动员在平直高台上的加速度为，位移为．斜面倾角为，斜面底端距高台边缘的水平距离，，求：
（1）运动员从高台边缘水平跳出的初速度大小；
（2）求高台距地面的高度；
（3）若运动员以初速度水平蹬出斜面后落在地面上，从水平蹬出开始计时，到离斜面所在平面最远的时间记为，求与的函数关系。
【答案】（1）；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）运动员在楼顶上做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度一位移公式得
解得
（2）运动员在空中做平扰运动，恰好垂直落到斜面上，所以
竖直分速度
在竖直方向
水平方向
由几何知识可得落点到地面的竖直高度为
代入数据解得
高台距地面的高度
（3）运动员若想落到地面上，下降的高度为
则
代入数据解得
而水平位移范围为
水平方向
代入数据解得，落在地面上运动员的速度范围为
若最远处恰好在地面上时
①当时，在空中达到最远，可以得
代入数据得
（也可）
②当时，最远处在地面上时，则