河北省沧州市2022-2023学年高一物理上学期期末试题（Word版附解析）

沧州市2022~2023学年度高一年级第一学期期末教学质量监测物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将弥封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：人教版必修第一册。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.2022年7月27日由中国科学院力学研究所研制的“力箭一号”（ZK—1A）运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，采用“一箭六星”的方式，成功将六颗卫星送入预定轨道。“力箭一号”运载火箭是四级固体运载火箭，起飞重量135吨，起飞推力200吨，总长30米，芯级直径2.65米，首飞状态整流罩直径2.65米，500公里太阳同步轨道运载能力1500公斤。下列说法正确的是（　　）A.“吨、公里”是导出单位B.“力箭一号”发射瞬间，加速度为零C.“力箭一号”发射瞬间，所携带的卫星处于超重状态D.“力箭一号”发射过程中，所携带的卫星相对于“力箭一号”是运动的【答案】C【解析】【详解】A．“吨、公里”是质量、长度的单位，不是导出单位，故A错误； B．“力箭一号”发射瞬间，加速度不为零，方向竖直向上，故B错误；C．“力箭一号”发射瞬间，所携带的卫星具有向上的加速度，处于超重状态，故C正确；D．发射过程中，携带的卫星相对于“力箭一号”是静止的，故D错误。故选C。2.如图所示为一静止在水平地面上的石狮子。下列说法正确的是（　　）A.石狮子受到地面的支持力是由于地面发生形变而产生的B.石狮子受到的重力和地面对石狮子的支持力是一对相互作用力C.石狮子受到的重力，只有受力物体，没有施力物体D.把石狮子放在地球表面上的任何地方，其所受的重力大小总是相等的【答案】A【解析】【详解】A．石狮子受到地面的支持力是由于地面发生形变而产生的，是地面对石狮子的弹力，故A正确；B．由于石狮子静止在水平地面上，所以石狮子受到的重力和地面对石狮子的支持力是一对平衡力，故B错误；C．石狮子受到的重力的施力物体是地球，故C错误；D．把石狮子放在地球表面上的不同纬度处，其所受的重力大小是不同的，故D错误。故选A3.严冬树叶结有冰凌，人在树下经常出现冰凌砸到头部的情况，因此人们一定有安全防范意识。假设冰凌做自由落体运动，冰凌最后1s内下落的高度为10m，重力加速度g取，则冰凌自由下落的总时间为（　　）A.1.5sB.2sC.2.5sD.3s【答案】A【解析】【详解】设冰凌自由下落的总时间为t，根据自由落体公式可知 最后1s内下落的高度为10m，则解得故选A。4.如图所示，鱼儿从水下一定深度由静止以大小为的加速度加速上升至水面，跃出后离水面的最大高度为h。假设鱼儿的整个运动过程为直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则鱼儿开始时所在的深度为（　　）A.2hB.C.hD.4h【答案】A【解析】【详解】设鱼儿出水瞬间的速度为，鱼儿在水下时，有鱼儿在水面上时，有解得故选A。5.如图所示，用轻绳将物体Q系于竖直墙面，Q与墙面之间夹有物体P，P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A.物体P一定受到4个力的作用B.物体P可能受到4个力的作用C.物体Q可能受到5个力的作用D.物体Q一定受到3个力的作用【答案】B【解析】【详解】AB．物体P受到的力有重力、压力、支持力、墙的摩擦力和Q的摩擦力（两个摩擦力可能存在其中一个，也可能同时存在），故物体P可能受到4个或5个作用力，故A错误，B正确；CD．物体Q受到的力有重力、拉力、支持力、P的摩擦力（可能存在），故物体Q可能受到3个或4个作用力，故CD错误。故选B。6.如图所示，甲、乙两物体叠放一起放置在光滑水平面上，将一水平向右恒力F=3N作用在物体甲上，使甲、乙一起向右做加速运动，已知物体甲和乙的质量，则甲对乙的摩擦力（　　）A.大小为1N，方向水平向左B.大小为1N，方向水平向右C.大小为2N，方向水平向左D.大小为2N，方向水平向右【答案】B【解析】【详解】对甲、乙整体进行分析有解得 方向水平向右，对乙进行受力分析。则有解得方向水平向右。故选B。7.一玩具车从时刻开始沿直线运动，运动时间为t时，对应的位移为x，规定向右为正方向，其图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）A.玩具车的初速度为B.玩具车的加速度为C.玩具车在第末的速度D.第末，玩具车在出发点右侧处【答案】C【解析】【详解】AB．由匀变速运动规律有变化可得由图可知故AB错误；C．由 知，在第末，玩具车的速度为，故C正确；D．由可得，第末玩具车在出发点右侧处，故D错误。故选C。8.如图所示，一舰载机在航母甲板上直线弹射起飞过程中，在1s内速度大小从零变为10m/s；一足球在草地上做直线运动过程中，在8s内速度大小从20m/s减为零。对于上述两个过程，下列说法正确的是（　　）A.舰载机的速度变化量比足球的速度变化量小B.舰载机的平均加速度比足球的平均加速度小C.题述中的“10m/s”、“20m/s”均指的是平均速率D.足球运动过程中的速度方向与加速度方向相反【答案】AD【解析】【详解】A．舰载机的速度变化量为足球的速度变化量为所以，舰载机的速度变化量比足球的速度变化量小，A正确；B．舰载机的平均加速度为足球平均加速度为 所以，舰载机的平均加速度比足球的平均加速度大，B错误；C．题述中的“10m/s”、“20m/s”均指的是瞬时速率，C错误；D．足球在草地上做减速直线运动，则足球运动过程中的速度方向与加速度方向相反，D正确。故选AD。9.如图所示，一倾角为37°的倾斜传送带沿逆时针以的速度转动，一物块从传送带顶端A轻放上传送带，2.4s后到达底端B。已知物块和传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（　　）A.整个运动过程中，物块的加速度大小恒为B.整个运动过程中，物块的加速度大小恒为C.物块到达B点时的速度大小为D.传送带的长度为12.8m【答案】CD【解析】【详解】ABC．一物块从传送带顶端A轻放上传送带时，物块相对于传送带向上运动，受到的滑动摩擦力向下，根据牛顿第二定律可得物块从顶端A轻放上传送带到与传送带共速所用时间为物块与传送带共速后，受到向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律可得 可知物块继续向下做匀加速直线运动，物块到达B点时的速度大小为故AB错误，C正确；D．传送带的长度为故D正确故选CD。10.如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的小球处于静止状态，现将两环距离变大后小球仍处于静止状态，则（　　）A.两细绳的合力变大B.连接B环的细绳拉力变大C.A环所受的摩擦力变小D.杆对A环的支持力不变【答案】BD【解析】【详解】A．以小球为研究对象，小球受重力和两细绳对它拉力的合力，两细绳的合力始终与小球重力大小相等，所以一直不变，A错误；B．两绳合力等于小球的重力，两环距离变大，两绳的夹角变大，则绳的拉力变大，故B正确；D．设小球的质量为m，以A、B两个轻环及小球系统为研究对象，根据平衡条件得解得杆对A环的支持力始终等于小球重力的一半，支持力不变，故D正确；C．以A环为研究对象，绳与竖直方向的夹角为时，A环的受力分析如图所示 对A环，根据平衡条件得解得现将两环距离变大后，增大，增大，则A环受到的摩擦力Ff变大，所以A环对杆的摩擦力也变大，故C错误。故选BD。二、实验题（本题共2小题，共14分）11.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳。图乙显示的是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）本实验采用的科学方法是________（选填字母）。A．控制变量法　　B．转换法C．理想模型法　　D．等效替代法（2）为减小实验误差，下列措施可行的是________（选填字母）。A．两个分力、间的夹角要尽量小些B．OB与OC细绳要尽量短些 C．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些D．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行（3）图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是______（“F”“”“”或“”）。【答案】①.D②.CD##DC③.F【解析】【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是等效替代法。故选D。（2）[2]A．实验过程中，两个分力、间的夹角要尽量大些，A错误；B．OB与OC细绳要尽量长些，这样便于准确作出分力的方向，B错误；C．将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，便于在作力的图示时减小误差，C正确；D．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行，D正确。故选CD。（3）[3]由图乙可知F是由平行四边形定则作图所得，不是用弹簧测力计直接测得的。12.如图所示为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置图。图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置一端带有定滑轮且足够长的木板上，重物P的质量为m，C为测力传感器，实验时改变P的质量，可以读出测力器不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。 （1）实验过程中，______（填“需要”或“不需要”）满足。（2）接通打点计时器的电源，然后释放小车，得到如图乙所示的纸带．已知打点计时器打点的周期T=0.02s，其中A、B、C、D、E每相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，计算小车加速度的表达式为a=______（用题和图中物理量符号表示），算得小车加速度的大小为______。（计算结果保留两位有效数字）（3）某同学将长木板左端适当垫高，其目的是为了平衡摩擦力，但他把长木板的左端垫得高度不足，使得倾角过小。用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力。则他绘出的a－F关系图像是______。A．B．C．D．【答案】①.不需要②.③.0.60④.D【解析】【详解】（1）[1]由于拉力的大小可以直接用测力计测出，故不需要。（2）[2][3]根据结合逐差法可得，小车加速度的表达式为带入数据得小车加速度的大小为 （3）[4]由于木板的右端垫得高度不足，倾角过小，则拉力的一部分需要抵消摩擦力，即要有一定的力才有加速度，D正确。故选D。三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）13.一船模爱好者在水面上对如图甲所示的模型船进行测试，模型船在水面上的运动轨迹如图乙所示。模型船（视为质点）从A点由静止出发，以大小的加速度沿AB做匀加速直线运动，6s后到达B点，此后保持速率不变，再经过4.5s到达C点并立即沿CA做匀减速直线运动，最后刚好在A点停下。已知点A、B、C恰能构成一个直角三角形，且∠A=37°，∠B=90°，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）模型船在AC段的加速度大小；（2）模型船全程的平均速率。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）模型船在AB段做匀加速运动，则由匀变速运动规律有模型船在C点的速度大小为由几何关系有在AC段，有 联立解得（2）在BC段，有模型船AC段，有模型船全程，有14.如图所示，物体乙放置在倾角为的斜面上，物体甲用轻绳连接在天花板上、用轻绳与物体乙相连，物体甲、乙均处于静止状态。已知轻绳与竖直方向所成的夹角为，轻绳水平，物体甲、乙的质量分别为、，滑动摩擦力等于最大静摩力，重力加速度g取，，。求：（1）轻绳对物体甲的拉力大小；（2）物体乙所受到的摩擦力大小；（3）物体乙与斜面间动摩擦因数的最小值。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）以甲物体为对象，受力如图所示 根据受力平衡可得，联立解得，（2）以乙物体为对象，受力如图所示根据受力平衡可得（3）以乙物体为对象，垂直于斜面方向根据受力平衡可得解得又解得可知物体乙与斜面间动摩擦因数的最小值为。 15.如图所示，一小球（可视为质点）塞在一个竖直圆管中，让圆管由距地面为h=1.25m处静止自由下落，与地面发生第二次碰撞时，小球恰好在圆管的底端。运动过程中，圆管始终保持竖直。已知圆管与地面碰撞前后速度大小不变，碰撞时间极短，圆管的质量M=1kg，小球的质量m=0.5kg，小球与圆管之间的滑动摩擦力大小f=10N，重力加速度g取，不计空气阻力。求：（1）圆管第一次与地面碰撞时的速度大小；（2）第一次碰撞后圆管离地面的最大高度；（3）圆管的长度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）圆管与地面碰撞前，圆管和小球做自由落体运动，有解得（2）圆管与地面第一次碰撞后且两者共速前，以向上为正，对于圆管，由牛顿第二定律得对于小球，有得 小球和圆管共速时，有解得共速时，圆管的速度大小由于共速时圆筒的速度向下，所以圆筒在共速前到达最高点，由解得第一次碰撞后圆管离地面的最大高度（3）圆管与地面发生第二次碰撞时，小球恰好在圆管底端，说明圆管在第一次反弹后与小球共速时小球到达圆管底端．由（2）可知，当小球与圆管共速时，圆筒对地位移小球对地位移所以圆管的长度