2022-2023学年河北省沧州市第一中学高一上学期第三次学段检测物理试题含解析

这是一份2022-2023学年河北省沧州市第一中学高一上学期第三次学段检测物理试题含解析，共22页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
  沧州一中高一年级第三次学段检测物理试题第Ⅰ卷（选择题，共64分）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 下列对于力学的一些基本概念的理解说法正确的是（　　）A. 时刻就是极短的一段时间B. 位移大小一般比路程小，但当物体做直线运动时，位移大小一定等于路程C. 若有外国航母战斗群介入台海局势，我国的“东风”系列导弹可攻击敌方航母的“心脏”—燃烧室，此时敌方航母不可以视为质点D. 汽车在弯曲乡村公路上的行驶速度约为30km/h，指的是平均速度【答案】C【解析】【详解】A．时刻是指时间轴上一个点，时间是时间轴上两个时刻差，时刻不能与时间混淆，故A错误；B．位移大小一般比路程小，但当物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程，故B错误；C．若有外国航母战斗群介入台海局势，我国的“东风”系列导弹可攻击敌方航母的“心脏”－燃烧室，由于要考虑敌方航母的“心脏”，此时敌方航母不能视为质点，故C正确；D．汽车在弯曲的乡村公路上的行驶速度约为30km/h，为路程与时间的比值，指的是平均速率，故D错误。故选C。2. 一质点自原点开始在x轴上运动，初速度，加速度，当a值不断减小直至为零时，质点的（　　）A. 速度不断减小，位移不断减小B. 速度不断减小，位移继续增大C. 速度不断增大，当a=0时，位移达到最大值D. 速度不断增大，当a=0时，速度达到最大，位移不断增大【答案】D【解析】【详解】由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度大小如何变化，速度一直增大，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量减小，当a=0时，速度达到最大值做匀速直线运动，位移不断增大。故选D。3. 一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第一秒内的位移恰好为最后一秒内位移的一半，g取，则它下落的平均速度大小为（　　）A. 5m/s B. 7.5m/s C. 10m/s D. 15m/s【答案】B【解析】【详解】物体做自由落体运动第一秒内位移为设物体下落最后一秒过程的初速度为，则最后一秒内的位移为解得物体下落过程的末速度为则物体下落的平均速度大小为故选B。4. 甲、乙、丙三人进行百米赛跑，当裁判员发令枪打响时，甲、乙两人立即启动，丙自诩实力超群而故意滞后启动，比赛结果让丙懊恼不已，具体如下：乙第一、丙第二、甲第三。若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动，则能够大致反映他们三人运动情况的位移—时间图像是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】D【解析】【详解】依题意，丙滞后启动，则代表丙的图线在时间轴上有截距，乙第一则代表乙的图线先达到100m处，即所用时间最短。故ABC错误；D正确。故选D。5. 甲乙两质点在同一直线上运动，从时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）A. 甲质点的加速度大小为B. 乙质点的加速度大小为C. 时，乙的位移为10mD. 时刻，甲、乙的初速度均为10m/s【答案】C【解析】【详解】AD．由甲图可知，前1s的位移前2s的位移根据匀变速直线运动位移时间关系可知代入数据解得AD错误；BC．质点乙做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动位移速度关系可知乙的初速度为，根据可知，乙匀减速停下来的时间此时乙的位移刚好为10m，C正确，B错误；故选C。6. 两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像如图所示，则这两个分力的大小分别是（　　）A. 10N和15N B. 12N和13NC. 5N和20N D. 5N和10N【答案】A【解析】【详解】设两个力大小分别为F1、F2，且F1>F2，当两个力的夹角为180°时，合力为5N，即F1-F2=5N当两个力的夹角为0°时，合力为25N，即F1＋F2=25N解得F1=15N，F2=10N故选A。7. 小明恰好能静止坐在倾斜的滑梯上。若此时再让他拿上一个较重的书包，小明和书包可视为一个质点，则小明（　　）A. 仍处于静止状态 B. 沿斜面加速下滑C. 受到的摩擦力不变 D. 受到的合外力增大【答案】A【解析】【详解】小明恰好能静止坐在倾斜的滑梯上，设小明的质量为，根据受力平衡可得解得小明与滑梯间的动摩擦因数为若此时再让他拿上一个较重的书包，设书包的质量为，则有可知小明仍处于静止状态，小明受到的合外力仍为零，小明受到摩擦力变为可知小明受到的摩擦力变大。故选A。8. 一串塑料小球（个数）悬挂在空中，每个小球完全相同且质量都为。它们在恒定的水平风力作用下（风向左吹）发生倾斜，绳子的质量不计，小球们在空中平衡时，下列关于小球与绳子的位置关系正确的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】以从下往上个小球为整体研究对象，根据小球的受力可知设绳子的拉力方向与竖直方向夹角为，则故所有小球所受拉力的方向相同故选C。9. 一颗炮弹在空中发生爆炸，分裂成A、B两块，A竖直向上运动，B竖直向下运动，忽略空气的阻力，以炮弹炸裂开始计时，则（　　）A. 在两弹片均未落地前，以A为参考系，B做自由落体运动B. 在B弹片落地后，以A为参考系，B匀速上升C. 在两弹片均未落地前，A、B之间的距离与时间成正比D. 在B弹片落地后，A、B之间的距离与时间的二次方成正比【答案】C【解析】【详解】A．自由落体运动的物体初速度为零，加速度为重力加速度，若以A为参考系，B的初速度不为零，故A错误；B．B落地后，A可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，若A上升，以A参考系，B下降；若A下降，以A为参考系，B可能上升也可能下降，故B错误；C．由运动学公式可得所以AB间距离为由此可知，A、B之间的距离与时间成正比，故C正确；D．若B落地，则所以由此可知，A、B之间的距离与时间的二次方不成正比，故D错误。故选C。10. 如图甲所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上一木块受到与斜面底边平行的力的作用，当力逐渐增大时，木块所受的摩擦力和力的大小关系如图乙所示。若木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图中、、均为已知量，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）A. 木块的质量可表示为B. 木块与斜面间的动摩擦因数可表示为 C. 小于时木块所受的摩擦力与斜面底边垂直且沿斜面向上D. 大于后木块做加速直线运动【答案】B【解析】【详解】A．将木块所受重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向，分析斜面所在平面内的木块受力情况，根据平衡条件得当F=0时，由题图乙可知所以可求出木块的质量故A错误；B．当木块刚要运动时，静摩擦力达到最大，有求出木块与斜面间的动摩擦因数又联立以上两式得故B正确；C．F小于F1时，摩擦力小于最大静摩擦力，则木块保持静止状态，故摩擦力方向与F和重力的下滑分力的合力方向相反，故不与斜面底边垂直，故C错误；D．F大于F1后木块将运动，所受摩擦力和重力不变，但由题干可知力F一直增大，所以木块所受合力方向不断变化，故木块做曲线运动，故D错误。故选B。二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有两个或以上正确选项，少选3分，错选0分。11. 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，弹簧的形变量为x，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内（　　）A. 小车一定向左做加速运动 B. 弹簧可能处于压缩状态C. 小车的加速度方向向左，大小为 D. 弹簧的形变量为【答案】CD【解析】【详解】AC．对小球受力分析，其受力示意图如下所示根据牛顿第二定律得得所以小车具有向左的加速度，大小为，可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，故A错误，C正确；B．分析可知，木块的加速度也水平向左，由牛顿第二定律可知，木块所受弹力水平向左，故弹簧一定处于拉伸状态，故B错误；D．由得弹簧的形变量为故D正确。故选CD。【点睛】木块、小球与车的加速度相同，先以小球为研究对象，根据牛顿第二定律求得加速度；根据加速度方向，分析小车可能的运动情况；加速度在水平方向，可能做加速运动，也可能做减速运动。对木块研究：根据牛顿第二定律判断弹簧是否处于拉伸状态，求出弹簧的伸长。12. 利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法，如图所示为四个物体做直线运动时各物理量之间的关系图像（x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间），则下列说法中正确的是（　　）A. 由甲图可求出甲物体的加速度大小为1m/sB. 由乙图可求出乙物体的加速度大小为5m/s2C. 由丙图可求出丙物体的加速度大小为2m/s2D. 由丁图可求出丁物体在前2s内的速度变化量大小为3m/s【答案】BD【解析】详解】A．由位移时间公式可得对比图像可得即A错误；B．由位移速度公式可得对比图像可得即B正确；C．由位移时间公式可得对比图像可得即C错误；D．图线与时间轴间的面积表示速度变化量，可得D正确。故选BD。13. 如图所示，铁板AB与水平地面间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方，缓慢抬起铁板B端使θ角增加（始终小于90°）的过程中，磁铁始终相对铁板静止。下列说法正确的是（　　）A. 磁铁始终受到四个力的作用 B. 磁铁所受合外力逐渐减小C. 磁铁受到的摩擦力逐渐增加 D. 铁板对磁铁的弹力逐渐减小【答案】AC【解析】【详解】AB．对磁铁受力分析：受重力G、磁力F、铁板的弹力N和摩擦力f共四个力作用，如图所示。由于磁铁一直处于平衡状态，受合外力是零，保持不变 ，A正确，B错误；CD．由平衡条件可得解得当θ角增加时（始终小于90°），磁铁受到的摩擦力f逐渐增加，铁板对磁铁的弹力N逐渐增大，C正确，D错误。故选AC。14. 如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（　　）A. Q受到的摩擦力一定变小B. Q受到的摩擦力可能变大C. 轻绳上拉力一定变小D. 轻绳上拉力一定不变【答案】BD【解析】【详解】AB.不施加外力时，对Q受力分析，受重力、支持力和拉力，可能受静摩擦力，静摩擦力的方向可能沿斜面向上或向下，也可能不受摩擦力；若原静摩擦力沿斜面向上，施加外力时，静摩擦力可能减小但方向不变，也可能等于0或者反向大小不定；若原静摩擦力沿斜面向下，施加外力时，静摩擦力变大；若原来不受静摩擦力时，施加外力时，静摩擦力沿斜面向下，综上所述，Q受到的摩擦力可能变大，故A错误，B正确；CD.对P受力分析，受重力和轻绳拉力，处于静止状态，二力平衡，则拉力等于P的重力，则轻绳上拉力一定不变，故C错误，D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题，共36分）三、实验题：共8分，第一空为2分，第二三空均为3分。15. 在“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验中，第一组同学做了如图甲所示的实验。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码，先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度，再算出弹簧伸长的长度，并将数据填在下面的表格中。测量次序123456弹簧弹力00.51.01.52.02.5弹簧的总长度13.0015.0517.1019.0021.0023.00弹簧伸长的长度02.054106.008.0010.00（1）在图乙的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出图线________；（2）根据（1）所得的图线可求得该弹簧的劲度系数为________（结果保留三位有效数字）；（3）第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂完成实验，他们得到的图线用虚线表示（实线为第一组同学实验所得），如图所示的图线最符合实际的是__________（选填选项字母）。A．B．C．D．【答案】    ①.     ②. 25.0    ③. C【解析】【详解】（1）[1]根据题意，把表格中第4次测量的数据在图乙中描绘出来，并作出图线，如图所示（2）[2]根据题意，由胡克定律可得结合图像可知，图像的斜率为弹簧的劲度系数（3）[3]弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图像平行。故选C。四、计算题：共28分。16. 如图所示，某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看作自由落体运动（花盆可视为质点）。现有一辆长L1=8m、高h=2m的货车，正以v0=9m/s的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时，货车车头距花盆的水平距离为L2=24m，由于道路限制，汽车只能直行通过阳台的正下方的通道。（1）若司机没有发现花盆掉落，货车保持v0=9m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到？（2）若司机发现花盆开始掉落，采取制动的方式来避险，货车最大加速度为4.5m/s2，使货车在花盆砸落点前停下，求货车司机允许反应的最长时间；（3）若司机反应时间，发现花盆开始掉落，司机还可以采取加速通过的方式避险，则其最小加速度是多少。【答案】（1）货车会被花盆砸到；（2）；（3）【解析】【详解】（1）花盆从高处落下，到达离地高的车顶过程中位移为根据自由落体公式，有得内货车位移为由于车长L1=8m，货车车头距花盆的水平距离为L2=24m，故货车会被花盆砸到；（2）货车匀减速运动到停止的最小距离为则制动过程中反应通过的最大距离为货车司机允许反应的最长时间为（3）货车在司机反应时间内通过的距离为若汽车司机反应后立即加速，设加速度为时恰好不会被花盆砸到，则有其中解得加速通过的最小加速度为17. 如图所示是一种简易“千斤顶”。一竖直放置的T形轻杆由于光滑限制套管P的作用，使它只能在竖直方向运动。若轻杆上端放一质量为的物体，轻杆的下端通过一与杆固定连接的小滑轮放在倾角为的斜面体上，并将斜面体放在光滑水平面。现沿水平方向对斜面体施以推力F，不计滑轮与斜面体的摩擦以及滑轮的质量，。（1）斜面体对滑轮的作用力多大？（2）为了能将重物顶起，水平推力F至少多大？【答案】（1）1250N；（2）750N【解析】【详解】（1）T形轻杆（包括滑轮）受物体向下的压力FN1、斜面体斜向左上的弹力FN2以及套管P对其水平向右的弹力FN3，受力分析示意图如下由平衡条件可知，斜面体对滑轮的作用力FN2为（2）由牛顿第三定律可知，滑轮对斜面体的压力FN2′=1250N，方向斜向右下方，与竖直方向夹θ=37°，对斜面体受力分析，由平衡条件可知F=