[物理][期中]河南省顶尖联盟2023-2024学年高一上学期期中检测试卷(解析版)

这是一份[物理][期中]河南省顶尖联盟2023-2024学年高一上学期期中检测试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了8m等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2023年中秋、国庆双节期间，郑州市郑东新区如意湖广场进行了无人机表演，如图展示的是嫦娥奔月的场景。关于此场表演，下列说法正确的是（ ）
A. 以组成嫦娥的其中一架无人机为参考系，组成月亮的无人机是静止的
B. 以“大玉米楼”为参考系，组成嫦娥无人机在奔月的过程中是运动的
C. 如果要研究其中一架无人机的运动轨迹，不能将其当成质点
D. 如果要研究无人机螺旋桨叶上某一点的运动情况，可以将此无人机当成质点
【答案】B
【解析】A．以组成嫦娥的其中一架无人机为参考系，组成月亮的无人机是运动的，A错误；
B．以“大玉米楼”为参考系，组成嫦娥的无人机在奔月的过程中是运动的，B正确；
C．如果要研究其中一架无人机的运动轨迹，可以忽略其大小和形状，将其当成质点，C错误；
D．如果要研究无人机螺旋桨叶上某一点的运动情况，不能忽略大小和形状可以，不能此无人机当成质点，D错误；
2. 2023年杭州亚运会女子100米决赛，葛曼棋沿直线运动并以11秒23的成绩夺冠。依据题中信息，可求出葛曼棋（ ）
A. 起跑瞬间的加速度大小B. 前一半时间内的位移大小
C. 全程的平均速度大小D. 越过终点线的瞬时速度大小
【答案】C
【解析】全程的平均速度等于位移与产生这段位移所用时间的比值，即，故依据题中信息，可求出葛曼棋全程的平均速度大小，葛曼棋做变加速运动，依据题中信息，无法求出起跑瞬间的加速度大小，前一半时间内的位移大小，越过终点线的瞬时速度大小。
故选C。
3. 如图所示，一竖直固定的足够长圆管内有一静止薄圆盘，一小球在O点与圆盘中心碰撞。碰撞后瞬间，小球的速度大小为，方向竖直向上；圆盘的速度大小为，向下匀速运动并且始终保持水平。不计空气阻力，重力加速度g取，则再次碰撞前小球与圆盘间的最远距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意，小球碰撞后竖直上抛，圆盘匀速下降，当小球与圆盘速度相等时小球与圆盘间的距离最远，所以小球上抛至最高点再回到最初位置时与圆盘速度相等，小球上抛至最高点再回到最初位置的时间为
这时圆盘匀速下降高度为
则再次碰撞前小球与圆盘间的最远距离为0.8m。
故选D。
4. 如图1所示，可视为质点的甲、乙两人沿间的两条光滑道a和b同时从M点自由滑向N点，其速率v随时间t变化的图像如图2所示，图中和均为已知量，则（ ）
A. 甲的位移比乙大B. 甲的路程为
C. 甲的平均速度大小为D. 在N点甲、乙速度相同
【答案】C
【解析】A．甲的位移和乙的位移都是M点向N点有向线段，甲的位移和乙一样，A错误；
B．乙的路程为，则甲的路程大于，B错误；
C．甲的位移为，则甲的平均速度为
C正确；
D．速度是矢量，在N点甲、乙的速度方向不同，D错误。
故选C。
5. 如图所示，人在划船时若某时刻船桨与水平方向的夹角为，水对船桨的作用力大小为F，方向垂直于船桨，则（ ）
A. F在水平方向的分力大小为
B. F在竖直方向的分力大小为
C. 船桨对水的作用力小于F
D. 水对船桨的力与船桨对水的力合力为0
【答案】A
【解析】AB．把水对船桨的作用力大小为F正交分解如图所示
根据几何知识
F在水平方向的分力大小为
F在竖直方向的分力大小为
故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第三定律知水对船桨的力与船桨对水的力是一对相互作用力，大小相等、方向相反、分别作用于水和船桨上，所以水对船桨的力与船桨对水的力不能求合力，故CD错误。
故选A。
6. 如图所示，原长为L的轻弹簧一端固定在O点，另一端与套在光滑杆上的小球相连。杆上的M点离O点距离为L，O点与杆的垂直距离为。小球由M点释放，经过a，b两点时弹簧与的夹角分别为和，弹簧弹力大小分别为和。弹簧始终处于弹性限度内，，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】经过a点时弹簧的弹力为
经过b点时弹簧的弹力为
则
故选C。
7. 如图所示，滑块以某一速度沿固定粗糙斜面从底端匀减速上滑，依次经过A、B和C三点。已知段和段的长度之比为，滑块在段和段的平均速度大小分别为和。依据题中信息，可求出滑块（ ）
A. 上滑时的加速度大小B. 在段运动的时间
C. 在A点的速度大小为D. 在C点的速度大小为
【答案】D
【解析】AB．段和段的长度之比为，设，则，在段运动的时间
在段运动的时间
上滑时的加速度大小
由于未知，故无法求出上滑时的加速度大小、在段运动的时间，故AB错误；
C．在A点的速度大小为
故C错误；
D．在C点的速度大小为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，一炮筒发射炮弹，经炮弹以的速度从炮口射出。炮弹在炮筒中的运动可视为匀变速运动，则炮筒长L及发射过程中炮弹的加速度大小a为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】CD．发射过程中炮弹的加速度大小为
故C错误，D正确；
AB．炮筒长
故A错误，B正确。
故选BD
9. 如图1所示，游客乘坐景区缆车沿直线运动，智能手机记录了缆车的位移x随时间t的变化图像如图2所示，其中和段为曲线，直线段的方程为。则缆车（ ）
A. 在段一定做匀加速运动
B. 在段一定做匀减速运动
C. 在段的速度大小为
D. 在内的平均速度大小为
【答案】CD
【解析】A．图的斜率表示的是速度，则在段一定做加速直线运动，不一定是匀加速，A错误；
B．图的斜率表示的是速度，则在段一定做减速直线运动，不一定是匀减速运动，B错误；
C．由直线段的方程为
可知
位移时间图象的斜率表示速度，则
C正确；
D．在内的平均速度大小为
D正确。
故选CD。
10. 如图所示，轻弹簧的下端固定在水平面上，上端放有质量均为的物体a和b，a与竖直墙面接触。系统静止时，弹簧保持竖直状态，在弹性限度内被压缩了。已知，重力加速度g取，则（ ）
A. α与其他物体间有3对作用力与反作用力B. 弹簧的劲度系数为
C. b对a的作用力与a的重力是一对平衡力D. a受到的摩擦力大小为
【答案】AC
【解析】ABC．系统静止时，弹簧保持竖直状态，对a、b整体不受墙施加的支持力，根据平衡条件有
解得
可知a物体受到重力、b对a的支持力和摩擦力，处于平衡状态，所以b对a的作用力与a的重力是一对平衡力，α与其他物体间有3对作用力与反作用力，故B错误，AC正确；
D．a物体受力如图所示
根据平衡条件可得a受到的摩擦力大小为
故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 李明利用图1所示的装置研究小车的匀变速直线运动。
（1）实验时，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。
A. 细线必须与长木板平行
B. 电磁打点计时器应接在交流电源上
C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车
（2）图2是实验所得的一条纸带的一部分（每相邻两个点间还有4个计时点未画出），打点计时器所接电源的频率为。李明根据数据分析出小车的运动是匀变速运动，完成下列填空：在打点计时器打出B点时，小车的速度大小为___________。小车运动的加速度大小为___________（结果均保留2位有效数字）。
【答案】（1）AC （2）0.60 1.5
【解析】
【小问1详解】
细线必须与长木板平行，电磁打点计时器应接在交流电源上，小车靠近打点计时器，先接通电源，后放开小车。
故选AC。
小问2详解】
打点计时器所接电源的频率为，每相邻两个点间还有4个计时点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为
B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则
根据
可知
12. 如图1所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，小红将边长为的方格纸固定在水平木板上，O为小方格的顶点。橡皮条的一端固定在木板上B点，系有两个长细绳套的另一端位于连线上的A点时，橡皮条处于原长。
（1）用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，同时施加大小适当的水平拉力，使橡皮条伸长至结点与O点重合。此时观察到两拉力和分别沿和方向，读得，的示数如图2所示，___________N。
（2）撤掉一个测力计，让橡皮条回到A点。用另一个测力计把橡皮条的结点拉到___________，由测力计的示数得到此次拉力F的大小为，但小红未标记F的方向。
（3）用方格的边长表示的力，在图1中作出力的合力及F的图示。______
（4）根据力的平行四边形定则可知___________N。
（5）比较___________的一致程度，从而判断该次实验是否验证了力的平行四边形定则。
【答案】（1）3.0 （2）相同位置（或点）
（3） （4）5.0 （5）F和
【解析】
【小问1详解】
的示数为
【小问2详解】
本实验中，两个弹簧秤拉橡皮条的作用效果与一个弹簧秤拉橡皮条的作用效果相同，故应用另一个测力计把橡皮条的结点拉到相同位置（或点）。
【小问3详解】
力的图示如图所示。
【小问4详解】
根据力的平行四边形定则可知
【小问5详解】
比较合力的理论值与实验值的一致程度，即比较F和，从而判断该次实验是否验证了力的平行四边形定则。
13. 一智能玩具电动车在时刻从静止开始自西向东做直线运动，其加速度随时间的变化图像如图所示，设向东为运动的正方向。求：
（1）电动车在第1s末、第2s末和第3s末的速度，并作出其图像；
（2）0-3s内电动车的平均速度大小和路程。
【答案】（1）第1s末，第2s末，第3s末，v-t图像为；（2），
【解析】（1）电车第内向东做匀加速运动，第末速度
在第内做匀减速运动，第末的速度
在第内向西做匀加速运动，第末的速度
其图像如图
（2）图像与时间轴围成的面积表示位移，内电动车的位移
内电动车的平均速度
内电动车的路程
14. 一地下竖直矿井深，货物电梯从矿井底由静止开始经匀加速、匀速和匀减速停在矿井口处用时。已知加速阶段和减速阶段电梯的加速度大小之比为，加速阶段的第内电梯通过的距离为。求：
（1）电梯在加速阶段的加速度大小；
（2）电梯在匀速阶段的速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设电梯在加速阶段的第1秒内和第2秒内通过的距离为和，依据运动学公式有
得
得
【小问2详解】
设电梯加速阶段的时间为t，减速阶段加速度大小为、时间为
由
得
依题设有
由以上式子得
或
（舍去）
匀速阶段速度
15. 如图所示，质量为、长的木板静置于水平地面上。一质量为m、可视为质点的滑块从左端以某一速度水平滑上木板，滑块做匀减速运动，最后停在木板最右端，此过程木板恰好能保持静止。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块滑过第1个的时间为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）木板与水平地面间的动摩擦因数；
（2）滑块滑上木板时的速度大小v及其加速度大小a；
（3）若木板静置于光滑水平面上，滑块仍以原速度从左端滑上木板，并以原加速度做匀减速运动，木板的加速度为，两者相对静止时，滑块离木板右端的距离s。
【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】
【小问1详解】
滑块滑上木板，受向左的滑动摩擦力作用
木板恰好能保持静止，由牛顿第三定律及二力平衡，对木板有
得
【小问2详解】
设滑块依次通过第1个、第2个、第3个和第4个的时间分别为和，运动的总时间为t，滑块最后停在木板的最右端，有
已知
解得
由
得
加速度
【小问3详解】
若木板静置于光滑水平面上，滑块仍以原速度从左端滑上木板，滑块做匀减速运动，木板做匀加速运动，加速度大小分别为和，设经过时间，两者相对静止，有
代入数据得
滑块相对木板的位移
代入数据得
两者相对静止时，滑块离木板右端的距离