山东省菏泽市2022-2023学年高一上学期期末物理试题

这是一份山东省菏泽市2022-2023学年高一上学期期末物理试题，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
山东省菏泽市2022-2023学年高一上学期期末物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下图描绘了一名运动员在跳远中助跑、起跳、飞行、落地的动作，下列描述正确的是（    ）
  
A．研究运动员的跳远成绩时可以把运动员看成质点
B．研究运动员助跑过程中的运动快慢时不能把运动员看成质点
C．研究运动员的起跳动作时可以把运动员看成质点
D．研究运动员的飞行轨迹时不能把运动员看成质点
2．如图所示为某同学一次远足活动的路线图，他用地图计算出直线AC，CB的距离分别为6km，3km，实线为其从A点出发的运动轨迹，从A到C用时55min，在C处休息了20min，从C到B用时45min，路标指示A到C是8km，A到B是12km，下列说法正确的是（    ）
  
A．上述中的20min是指时刻
B．整个过程中，该同学的位移大小为12km
C．整个过程中，该同学的平均速度大小为1.25m/s
D．该同学从A到C的平均速度大小约为2.4m/s
3．杠杆的平衡条件是“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”，物理上将“力×力臂”定义为“力矩”．根据你所掌握的知识，力矩的单位用国际单位制中的基本单位表示应该是（    ）
A．Nm B．Ns C．kgms-1 D．kgm2s-2
4．蛟龙号是我国首台自主研制的深海载入潜水器。某次潜水实验活动中，蛟龙号完成海底实验任务后竖直上浮，速度达到时开始计时并匀减速上浮，经过时间上浮到海面，速度恰好减为零。则蛟龙号在（）时刻的速度为（    ）
A． B． C． D．
5．如图所示，大人跟小孩掰手腕，很容易把小孩的手压到桌面上，若大人对小孩手的作用力记为，小孩对大人手的作用力记为，则（　　）
  
A． B．
C．与是一对平衡力 D．先于产生
6．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置．人在从P点下落到最低点c点的过程中（　　）

A．人在a点时速度最大
B．人在ab段做加速度增大的加速运动，处于失重状态
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
D．在c点，人的速度为零，处于平衡状态
7．如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，重力加速度为g，则衣架右侧对衣服的作用力大小为（　　）

A．Mg B．Mg C．Mg D．Mg

二、多选题
8．如图所示为一种巨型娱乐器械，可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下，已知座舱自由下落的高度为45m，g取，下列说法正确的是（　　）
  
A．座舱自由下落的时间为3.0s
B．座舱自由下落的时间为4.5s
C．制动系统启动时座舱的速度为30m/s
D．制动系统启动时座舱的速度为45m/s
9．如图所示，一只小鸟沿着均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中（不考虑树枝的形状变化），则（　　）
  
A．树枝对小鸟的作用力先减小后增大
B．树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
C．树枝对小鸟的弹力先增大后减小
D．树枝对小鸟的弹力保持不变
10．某运动员（可视为质点）参加跳板跳水比赛时，以他离开跳板为计时起点，其竖直方向的速度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，则（    ）
  
A．时刻开始进入水中 B．时刻开始进入水中
C．时刻达到最高点 D．时间内加速度方向竖直向上

三、实验题
11．甲、乙两个物理兴趣小组，利用如图所示的装置探究弹簧的弹力和伸长量之间的关系。两个小组用同一规格的弹簧分别做实验，得到如图中甲、乙所示的图线。
  
（1）甲小组所作图像的横坐标所代表的的物理量是 ；乙小组所作图像的横坐标所代表的的物理量是 。
（2）由图像可得该弹簧的原长 cm，劲度系数k＝ N/m。
12．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为托盘和砝码的质量。（滑轮光滑且质量不计）
  
（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件，下列说法正确的是
A．平衡摩擦力时，应将托盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量后，需重新调整木板倾斜角度，平衡摩擦力
C．小车释放时应靠近打点计时器，先接通电源再释放小车
D．实验时，调节滑轮，使滑轮和小车之间的细线与木板平行
（2）在已经平衡摩擦力的情况下，为了使托盘和砝码的总重力看成小车所受的合力，实验中一定应满足 （用m、M表示）；
（3）实验中打点计时器打点周期为0.02s，图中给出的是实验中获取的一条纸带，选取0、1、2、3、4、5、6为计数点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，由该纸带可求得小车打点3时的速度 m/s，小车的加速度a＝ m/s2。（小数点后保留2位数字）
  
（4）以托盘和砝码的重力F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像是一条直线，用量角器量得图线与横轴的夹角为，由图线求得的斜率为k，则小车的质量为 。
  

四、解答题
13．如图所示，冰壶在运动员推力作用下由静止开做匀加速直线运动，加速度大小为，末撤掉推力，冰壶又沿直线匀减速前进了停止。求冰壶：
（1）末的速度大小；
（2）前内运动的位移大小；
（3）运动的总时间。
  
14．某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角θ = 37°的平直斜面，滑面顶端距离地面高度h = 3.0 m。一质量m = 20 kg的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数μ = 0.30，儿童沿滑梯下滑的过程，可以看做质点沿斜面直线运动。取重力加速度g = 10 m/s2，忽略空气阻力的影响，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f；
（2）儿童下滑过程中的加速度大小a；
（3）儿童下滑至底端时的速度大小v。

15．在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体ABCD，在墙壁和正方体之间放置一个质量为m的光滑球，正方体和球均保持静止，球的球心为O，此时OB与竖直方向的夹角为，如图所示。正方体与水平地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）正方体和墙壁对球的支持力、分别是多大？
（2）保持球的半径和角不变，只增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球质量的最大值为多少？
  
16．以6m/s的速度匀速上升的气球，当升到离地面14.5m高时，从气球上落下一小球，小球的质量为0.5kg，假设小球在运动过程中所受的阻力大小总等于1N。小球经多长时间到达地面？g取10m/s2。

参考答案：
1．A
【详解】A．研究运动员的跳远成绩时，运动员的大小和形状可忽略不计，可以把运动员看成质点，选项A正确；
B．研究运动员助跑过程中的运动快慢时，运动员的大小和形状可忽略不计，可把运动员看成质点，选项B错误；
C．研究运动员的起跳动作时，运动员的大小和形状不可忽略不计，不可以把运动员看成质点，选项C错误；
D．研究运动员的飞行轨迹时，运动员的大小和形状可忽略不计，可把运动员看成质点，选项D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．上述中的20min是指时间，故A错误；
B．整个过程中，该同学的位移大小为

故B错误；
C．整个过程中，该同学的平均速度大小为

故C正确；
D．该同学从A到C的平均速度大小约为

故D错误。
故选C。
3．D
【详解】“力矩’定义为“力乘以力臂”，采用国际单位制的基本单位，力的单位为“kg m s-2”，力臂的单位为“m”，所以力矩的单位为kgm2s-2。
故选D。
4．B
【详解】蛟龙号上浮时的加速度大小

可知蛟龙号在时刻速度为

故选B。
5．A
【详解】ABC．大人对小孩的力和小孩对大人的力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A正确，BC错误；
D．作用力与反作用力同时产生，同时消失，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】A．人下落至b处，拉力等于重力，加速度为零，获得最大速度，故A错误；
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，加速度向下，并且随着下降弹力绳的拉力逐渐变大，加速度减小，人处于失重状态，故B错误；
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，人处于超重状态，故C正确；
D．在c点，人的速度为零，但是弹力大于重力，不是处于平衡状态，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】以衣服为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得F与竖直方向的夹角成30°，由共点力的平衡条件可得

2Fcos30°=Mg

故选B。
8．AC
【详解】AB．由题意可知，座舱做自由落体下落的高度为45m，根据自由落体运动公式，有

解得

故A正确，B错误；
CD．由自由落体运动公式有

解得

故C正确，D错误。
故选AC。
9．BC
【详解】A．对小鸟进行受力分析，其受力分析图如图所示
  
因为小鸟是缓慢爬行的，所以小鸟始终处于平衡态，即合力始终为零。即树枝对小鸟的作用力的合力与小鸟所受重力等大反向，所以树枝对小鸟的作用力大小不变，方向为竖直向上，故A项错误；
B．对如上图所示，该时刻来说，对小鸟受力分析，其摩擦力为静摩擦力，大小为

从A到B的过程中，先减小后增加，所以摩擦力的大小也是先减小后增大，故B项正确；
CD．如上图所示，对该时刻小鸟进行受力分析，其受到的树枝弹力大小为

从A到B的过程中，先减小后增加，所以弹力的大小先增加后减小，故C正确，D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】AB．速度随时间变化的图像斜率表示加速度，运动员在空中时只受到重力，加速度不变，所以在时刻开始进入水中，故A错误，B正确；
C．时刻速度方向发生反向，所以时刻达到最高点，故C错误；
D．时间内图像斜率为负值，加速度方向竖直向上，故D正确。
故选BD。
11． 弹簧的形变量 弹簧的总长度 10 30
【详解】（1）[1]由胡克定律可知，F=kx；由图甲可知，所作图像过原点，故横坐标为弹簧的形变量；
[2]图乙中图像不过原点，则说明横坐应为弹簧的总长度。
（2）[3]由乙图可知，图像与横坐标的交点表示弹簧的原长

[4]劲度系数

12． CD/DC 0.32 0.81
【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时，不要悬挂砝码盘，但小车应连着纸带且接通电源．用手轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，A错误；
B．每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，B错误；
C．实验时，应先接通电源，再放开小车．由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于采集和处理数据，同时要求开始小车要靠近打点计时器，C正确；
D．实验时应调节细线与木板平行，使绳中拉力等于小车受到的合力，D正确。
故选CD。
（2）[2]设绳子拉力为，对整体根据牛顿第二定律

对小车

联立可得

可知为了能使托盘和砝码的重力看作小车的合外力，实验中一定要满足；
（3）[3]由题意可知，纸带上相邻计数点时间间隔

根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得

[4]根据逐差法可得加速度

（4）[5]由

得

可知对图像的斜率为

解得

13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）末的速度大小

（2）前内运动的位移大小

（3）匀减速运动过程的平均速度为

则匀减速运动的时间为

运动的总时间

14．（1）48N；（2）；（3）
【详解】（1）儿童受力分析得


解得


（2）由牛二定律

解得

（3）由运动学规律

解得
v=6m/s
15．（1），；（2）
【详解】（1）球的受力分析如图所示
  
根据受力平衡可得


解得


（2）设球的最大质量为，对整体受力分析可得


又

联立解得

16．2.5s
【详解】上升过程中

解得

上升时间为

上升高度为

下落过程

解得

下落时间为

解得

小球运动的总时间