2022-2023学年河北省石家庄市第二中学高一上学期期末物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年河北省石家庄市第二中学高一上学期期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022—2023学年度河北高一上学期期末考试物理试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 2021年9月17日8:00整，第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式开赛。选手们依次进行了1.5km游泳、40km自行车和10km跑步三项不间断比赛，李明旭以01:52:24的成绩揽获男子个人冠军。下列说法正确的是（    ）A. 40km指位移B. 8:00整是指时间间隔C. 01:52:24的成绩是指时刻D. 研究李明旭10km跑步的时间时，可以将李明旭看成质点【答案】D【解析】【详解】A．40km指的是自行车比赛的总路程，A错误；B．8:00整指的是一个时刻，B错误；C．01:52:24的成绩是指运动员完成比赛的总时间，C错误；D．研究李明旭10km跑步的时间时，其大小和动作细节可以忽略，所以可以将李明旭看成质点，D正确。故选D。2. 小李在网络上观看“神舟十一号”飞船发射视频，分别截取火箭发射后第6s末和第8s末的图片，如图所示，他又上网查到运载“神舟十一号”的长征二号FY11运载火箭全长58m，则火箭发射后第6s末至第8s末的平均速度最接近（　　）A. 20m/s B. 10m/s C. 5m/s D. 2m/s【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知火箭在第6s末箭尖与发射塔顶平齐，在第8s末发射塔与火箭的平齐，则平均速度故选A。3. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一位运动员从高处自由落下，以大小为的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为的速度弹回，已知运动员与网接触的时间，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（　　）A. 2 m/s2，向下 B. 8 m/s2，向上 C. 10 m/s2，向下 D. 18 m/s2，向上【答案】D【解析】【详解】取着网前的速度方向为正方向，则有，则加速度为负号说明加速度的方向与正方向相反，故运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小为，方向向上。故选D。4. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　）A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B. 风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害C. 运动员下落时间与风力无关D. 运动员着地速度与风力无关【答案】C【解析】【详解】AC.运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；则水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，选项A错误，C正确；BD.不论风速大小，运动员竖直方向的运动不变，则下落时间和竖直方向下落的速度不变，但水平风速越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，故BD错误．5. 质点在某段时间内运动的v－t图象是一段抛物线，如图所示，关于0～t1和t1～t2两段时间内的运动，下列说法正确的是（　　）A. 两段时间内的速度方向相同B. 两段时间内的平均速度大小相等C. 两段时间内的加速度方向相同D 0～t1内加速度逐渐减小，t1～t2内加速度逐渐增大【答案】C【解析】【分析】【详解】A．0～t1时间内的速度为正，t1～t2时间内的速度为负，故A错误；B．若0～t1时间内做匀减速直线运动，设运动的位移大小为x，则平均速度大小等于，根据速度－时间图线与坐标轴所围“面积”表示位移可知，0～t1时间内的位移大小大于x，所以0～t1时间内的平均速度大于，同理可知t1～t2时间内的平均速度大小小于，故B错误；C．根据速度－时间图象的斜率表示加速度，在0～t1时间内，图线的斜率为负；t1～t2时间内，图线的斜率为负，所以两段时间内的加速度方向相同，故C正确；D．0～t1内、t1～t2内加速度均逐渐增大，故D错误。故选C。6. 如图，抛球游戏中，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球落在小桶的前方．不计空气阻力，为了把小球抛进小桶中，则原地再次水平抛球时，他可以（　　）A. 增大抛出点高度，同时增大初速度B. 减小抛出点高度，同时减小初速度C. 保持抛出点高度不变，增大初速度D. 保持初速度不变，增大抛出点高度【答案】B【解析】【分析】【详解】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则有h＝gt2平抛运动的时间为水平位移为x=v0t=v0增大抛出点高度，同时增大初速度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，A错误；减小抛出点高度，同时减小初速度，则水平位移x减小，会抛进小桶中，B正确；保持抛出点高度不变，增大初速度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，C错误；保持初速度不变，增大抛出点高度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，D错误。故选B。7. 如图所示，从倾角为θ足够长的斜面顶端P以速度v0拋出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（　　）A. 夹角α将变大B. 夹角α与初速度大小无关C. 小球在空间运动时间不变D. PQ间距是原来间距的3倍【答案】B【解析】【分析】【详解】C．根据解得初速度变为原来的2倍，则小球在空中的运动时间变为原来的2倍，C错误；D．根据知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍PQ间距变为原来的4倍，D错误；AB．速度与水平方向夹角的正切值可知速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍。因为位移与水平方向夹角不变，则速度与水平方向夹角不变，所以两个角度之差，即α不变，与初速度无关，A错误B正确。故选B。8. 如图所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角，a、b始终处于静止状态，不计a与接触面的摩擦，b的质量很小。则（　　）A. 斜面对a的弹力逐渐变小 B. 斜面对a的弹力先变大后变小C. b对a的弹力逐渐变小 D. b对a的弹力大小不变【答案】C【解析】【详解】设斜面对a的弹力为Fa，b对a的弹力为Fab，对a进行受力分析，如图所示因为a、b半径相等，易得Fa与Fab的夹角为60°，所以α=120°，即无论θ如何变化，Fa与Fab的夹角始终保持不变，α也始终不变。由平衡条件，Fa与Fab的合力大小等于圆柱体a的重力，所以由三角形正弦定理当逐渐减小斜面倾角θ时，圆柱体a的重力始终不变，α不变，β减小，γ增大，且β和γ始终为锐角，故Fab逐渐减小，Fa逐渐增大。故选C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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9. 汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体，并且他的反应时间为0.6 s，制动后最大加速度为5 m/s2。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是（　　）A. 小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6 sB. 小轿车的刹车距离（从刹车到停止运动所走的距离）为80 mC. 小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为 25 m/sD. 三角警示牌至少要放在车后58 m远处，才能有效避免两车相撞【答案】AD【解析】【详解】A．从刹车到停止时间为t2，则t2=s=6 s故A正确；B．小轿车的刹车距离x==90 m故B错误；C．反应时间内通过的位移为x1=v0t1=30×0.6 m=18 m减速通过的位移为x′=50 m-18 m=32 m设减速到警示牌的速度为v′，则2ax′=v′2-解得v′=2 m/s故C错误；D．小轿车通过的总位移为x总=(90+18） m=108 m放置的位置为Δx=(108-50) m=58 m故D正确。故选AD。10. 小船在静水中的速度为4m/s，河宽为200m，水流速度为3m/s，下列说法正确的是（　　）A. 小船过河的最短时间为50sB. 小船以最短时间过河，其位移为200mC. 船头垂直河岸过河，水速越大，过河时间越长D. 小船过河的实际速度可以垂直于河岸【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．当船头垂直河岸时，船沿着垂直于河岸方向的分速度最大，此时过河的时间最短，且与水速无关，为故A正确，C错误；B．小船以最短时间过河，其位移为故B错误；D．因为静水船速大于水流速度，则合速度方向可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度可以垂直于河岸，故D正确。故选AD。11. 如图所示，质量m=2kg的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面体的斜面上，此时细绳平行于斜面（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2）下列说法正确的是（　　）A. 当斜面体以5m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20NB. 当斜面体以5m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为30NC. 当斜面体以20m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为40ND. 当斜面体以20m/s2的加速度向右加速运动时，绳子拉力为20N【答案】AD【解析】【详解】当小球对斜面压力恰好为零时，对小球可得AB．由于5m/s2<a0因此当斜面体以5m/s2的加速度向右加速运动时，小球对斜面有压力，对小球整理得T=20NA 正确，B错误；CD．由于20m/s2>a0小球已离开斜面，此时绳子拉力C错误，D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共50分。12. 在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：（1）如图1，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。2轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小钢、分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是____________；A. 、两个小球相撞B. 、两个小球不相撞C. 球平抛时水平方向做匀速直线运动D. 球平抛竖直方向做自由落体运动（2）通过图2中甲图的实验装置，轨道末端切线水平。在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的、、三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为___________；点的速度大小为___________。（取）【答案】    ①. AC    ②. 1.5    ③. 2.5【解析】【分析】【详解】（1）[1]该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞，说明两球在水平方向的运动完全相同，即反映平抛运动的规律是水平方向做匀速直线运动，故选AC。（2）[2]对竖直方向根据公式对水平方向 [3]B点的竖直速度根据勾股定理13. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置，研究小车质量不变时，其加速度a与所受合力F的关系。（1）在补偿阻力这步操作中，______（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上；（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，相邻的两计数点之间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测量出来的数据已在图中标出。已知打点计时器的打点周期为0.02s，则该小车运动的加速度大小为________m/s2（计算结果保留两位有效数字）；（3）该实验小组把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，根据实验得出的数据，采用图像法处理数据，画出a-F图像如图丙所示，发现图线上端弯曲，其原因可能是_______________；（4）关于本实验存在的误差，以下说法正确的是________。A．在图乙中，每个测量数据均存在偶然误差B．把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差C．实验中用图像法处理数据可以减小系统误差【答案】    ①. 不需要    ②. 0.39    ③. 小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量    ④. AB##BA【解析】【详解】（1）[1]本实验中小车所受阻力是通过小车重力沿木板向下的分力进行补偿的，在补偿阻力这步操作中，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。（2）[2]由题意可知相邻计数点间的时间间隔为根据逐差法可得该小车运动的加速度大小为a＝＝m/s2≈0.39m/s2（3）[3]该实验小组把砂和砂桶的总重力mg当成小车的合力F，设小车质量为M，对小车根据牛顿第二定律有对砂和砂桶同理有联立解得由上式可知只有当时才有随着F（即mg）的增大，m将逐渐不满足，使得a-F图像的斜率开始偏离，逐渐变为，造成斜率减小，从而使图像向下弯曲。所以图线上端弯曲，其原因可能是小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量。（4）[4]A．偶然误差源于测量时的偶然因素，每次测量时都会存在，所以在题图乙中，每个测量数据均存在偶然误差，选项A正确；B．根据（3）题分析可知，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在误差，属于实验原理不完善造成的误差，即系统误差，选项B正确；C．实验中用图像法处理数据可以减小偶然误差，系统误差无法通过多次测量取平均值或图像法来减小，选项C错误。故选AB。14. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车手通过准备，恰好成功飞过壕沟。g取10m/s2。求（1）摩托车在空中飞行的时间；（2）摩托车的初速度多大；（3）摩托车落地时的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设摩托车做平抛运动的时间为t，由题意可知摩托车做平抛运动的竖直位移大小为解得（2）设摩托车的速度至少为v1时才能越过这个壕沟，则有x=v1t=5m解得（3）摩托车落地时竖直分速度大小为摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小为15. 如图所示，煤矿有一传送带与水平地面夹角θ=37°，传送带以v=10m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A点静止释放一个质量为m=1.0g的黑色煤块，经过2s运动到传送带下端B点并离开传送带，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，g=10m/s2，求：（1）传送带从A到B的长度；（2）煤块从A运动到B的过程中传送带上形成痕迹的长度。【答案】（1）16m；（2）5m【解析】【分析】【详解】(1)煤块速度达到10m/s之前解得煤块速度达到10m/s之后运动时间解得(2)煤块速度小于传送带时煤块速度大于传送带时由于s1相>s2相可见痕迹长为5m。16. 如图所示，质量M=5m的一只长方体空铁箱，在与水平面成=37°角的拉力F=10mg作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数1=0.3。这时铁箱内一个质量m的木块恰好静止在后壁上。减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹；当铁箱的速度为6m/s时撤去拉力，又经1s时间木块从左侧到达右侧，木块与铁箱底部间的动摩擦因数3=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。求：（1）F=10mg时，铁箱受到地面的弹力FN；（2）木块与铁箱后壁间的动摩擦因数2；（3）撤去拉力F后，1s内木块相对于铁箱发生的位移x。【答案】（1）；（2）；（3）L=0.3m【解析】【详解】（1）对木块和铁块受力分析，在竖直方向上有解得（2）对铁箱和木块整体，接触面正压力为0，故滑动摩擦力为0，根据牛顿第二定律有解得木块与铁箱间的压力为木块恰好静止在后壁上，则有最大静摩擦力等于重力解得（3）撤去拉力F，箱和木块的速度均为v=6m/s，因μ1>μ3，以后木块相对箱滑动，木块加速度a2==2.5m/s2又铁箱加速度得a1=3.1m/s2铁箱减速时间为故木块到达箱右端时，箱未能停止。则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有L=(vt－)－(vt－)=代入数据解得L=0.3m