河北省沧州市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份河北省沧州市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），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。

一、单选题
1．“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆，且着陆器与巡视器（“玉兔号”月球车）成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是（ ）
A．“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小，是以月球为参考系
B．研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点
C．研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点
D．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
2．某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1圈时，他的（ ）
A．路程和位移的大小均为2πR
B．路程和位移的大小均为R
C．路程为2πR、位移的大小为R
D．路程为2πR、位移的大小为0
3．2022年7月24日14时22分，我国首个科学实验舱—问天实验舱搭乘长征五号B遥三运载火箭在海南文昌发射基地点火升空，在经历495秒的飞行后成功进入预定轨道。又经13个小时的太空追逐，于7月25日3时13分，成功与核心舱组合体完成交会对接，两者在交会对接时的相对速度降到了0.1m/s以下，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．问天舱与核心舱对接时可以把二者看成质点
B．材料中的0.1m/s是瞬时速度，参考系是地球
C．材料中的495秒是时刻，13个小时是时间间隔
D．材料中的14时22分和3时13分都是时刻
4．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移时间x-t图线，由图可知（ ）

A．在时刻t1，a车从后面追上b车
B．在时刻t2，a、b两车运动方向相同
C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加
D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大
5．A、B两个物体做直线运动的x-t图像如图所示，其中A的图像为一条倾斜直线，下列说法正确的是（ ）
A．出发时B在A的前方B．t1、t2时刻A、B均相遇
C．t2时刻A、B的速度方向相同 D．t1～t2时间内A的平均速度小于B的平均速度
6．如图所示，某学习小组利用刻度尺估测反应时间：甲同学捏住刻度尺上端，使刻度尺保持竖直，刻度尺的零刻度线a位于乙同学的两指之间。当乙看见甲释放刻度尺时，立即用手指捏住刻度尺，根据乙手指所在位置的刻度值即可算出其反应时间。某次实验中乙手指捏住刻度尺的位置示数为，若重力加速度取，则乙的反应时间是（ ）
A．B．C．D．
7．质量分别为2m和m的A、B两个物体，分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，运动一段时间后，撤去F1、F2，只在摩擦力作用下减速到停止，其v－t图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．物体A、B所受摩擦力之比为2∶1
B．和之比为3∶1
C．和对物体A、B做功之比为1∶1
D．和对物体A、B的冲量之比为2∶1
二、多选题
8．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是（ ）
A．因为汽车在运动着，所以它的重心发生了变化
B．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
C．重力的方向总是垂直向下的
D．物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
9．无人驾驶汽车车头的激光雷达就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着正前方120m范围内车辆和行人的“气息”，大大缩短了汽车的制动反应时间，仅需0.2s，图为某次在测试场地进行制动测试时获得的一部分图像（v为汽车的速度，x为位置坐标）。关于该制动测试，下列说法正确的是（ ）
A．制动加速度大小为8m/s2
B．最大安全速度是25m/s
C．以40m/s的速度匀速行驶时，从“嗅“到前方行人“气息“到停止需要5s
D．以40m/s的速度匀速行驶时，从“嗅"到前方行人“气息”到停止的距离为108m
10．2022年北京冬奥会上单板滑雪女子平行大回转上演，共有两位中国队选手参赛.如图，滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道和粗糙的水平轨道AB组成。t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后停在C点，若第2s末和第8s末速度大小均为8m/s，第6s末速度大小为12m/s，则（ ）
A．运动员在第4s末恰好经过B点
B．运动员在运动过程中的最大速度为15m/s
C．运动员在第10s末恰好停在C点
D．运动员在斜直轨道下滑的位移是32米
三、实验题
11．某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做直线运动小车的运动情况。
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 ；（填选项代号）
A． 电压合适的交流电源 B． 电压可调的直流电源
C． 刻度尺 D． 秒表
（2）实验过程中，下列做法正确的是 ；
A． 先接通电源，再使纸带运动
B． 先使纸带运动，再接通电源
C． 将接好纸带的小车停在靠近滑轮
D． 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（3）获得一条纸带如图所示，其中两相邻的计数点间有四个点未画出，已知所用电源的频率为50Hz，则打相邻两个计数点的时间为 s。打A、C点时小车运动的速度 m/s， m/s（计算结果保留两位小数）。
12．一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验
（1）采用如图甲所示装置，质量不计的弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图像如图乙所示。（重力加速度g＝10 m/s2）
①利用图乙中图像，可求得该弹簧的劲度系数为 N/m；
②利用图乙中图像，可求得小盘的质量为 kg，小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
（2）为了制作一个弹簧测力计，乙同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图丙所示的图像，为了制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧 ；为了制作一个量程较大的弹簧测力计，应选弹簧 。（填“A”或“B”）
四、解答题
13．如图所示，竖直矿井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖直矿井的深度约为42m，升降机加速时加速度大小为，减速时加速度大小为，假定升降机到井口的速度为零。则：
（1）若升降机运动的最大速度为12m/s，求升降机加速至最大速度过程中的位移大小；
（2）若升降机运动的最大速度为12m/s，求升降机运动的最短时间；
（3）若不考虑速度限制，求升降机运动的最短时间（结果可用根号表示）。

14．将一小球以初速度从地面竖直向上抛出后，小球两次经过离地面高度为的位置的时间间隔为.若初速度变为，则小球两次经过离地面高度为的位置时的时间间隔为多少？（空气阻力不计，取重力加速度为）
15．相邻的两平直车道上甲、乙两车（车身长度不计）某时刻在行驶方向上相距40.5m，此时在前的甲车因故刹车，以初速度，加速度做匀减速直线运动，同时，在后的乙车以初速度，加速度与甲同向做匀加速直线运动。求：
（1）乙追上甲之前两车沿行驶方向的最大距离；
（2）经过多长时间乙车追上甲车。
参考答案
1．C
【详解】A．“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小，是以地面为参考系，故选项A错误；
B．研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，不能忽略“玉兔号”月球车的大小和形状，不能看成质点，故选项B错误；
C．研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以忽略“嫦娥三号”的大小和形状，可以看成质点，故选项C正确；
D．“玉兔号”月球车静止在月球表面时，相对月球是静止的，相对地球是运动的，故选项D错误。
故选C。
2．D
【详解】某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1圈时，他的位移为零，路程为圆周长2πR.
A. 路程和位移的大小均为2πR，与结论不相符，选项A错误；
B. 路程和位移的大小均为R，与结论不相符，选项B错误；
C. 路程为2πR、位移的大小为R，与结论不相符，选项C错误；
D. 路程为2πR、位移的大小为0，与结论相符，选项D正确；
故选D.
3．D
【详解】A．问天舱与核心舱对接时,需不断调整姿态，自身的形状和大小不能忽略，则二者不可以看成质点，故A错误；
B．材料中的0.1m/s是瞬时速度，参考系不是地球，故B错误；
C．材料中的495秒和13个小时都是时间间隔，故C正确；
D．材料中的14时22分和3时13分都是时刻，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，开始a的位移大于b的位移，可知b从后面追上a，故A错误；
B．在时刻t2，a图线的斜率为正值，说明a车沿正方向运动，b图线切线的斜率为负值，b车沿负方向运动，可知两车运动方向相反，故B错误；
C．图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加，故C正确；
D．在t1到t2这段时间内，b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率，所以b车的速率不是一直比a车大，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】A．从图像可知出发时A在B的前方，A错误；
B．图像上的交点代表相遇，B正确；
C．t2时刻，A向正方向运动，B向负方向运动， t2时刻A、B的速度方向相反，C错误；
D．t1～t2时间内A、B的位移相同，则平均速度也相同，D错误。
故选B。
6．B
【详解】根据题意可知，刻度尺做自由落体运动，根据可得
故选B。
7．C
【详解】A．由牛顿第二定律结合vt图像知，A、B两个物体受到的摩擦力大小分别为
则物体A、B所受摩擦力之比为1∶1，选项A错误；
B．在水平恒力F1和F2的作用下有
解得
，
和之比为2∶1，选项B错误；
C．和对A、B做功分别为
和对A、B做功之比为1：1，选项C正确；
D．和对A、B的冲量分别为
和对A、B的冲量之比为1∶1，选项D错误。
故选C。
8．BD
【详解】A．重心分布与运动状态无关，故A错误；
B．重力作用在物体的各部分，重心是物体所受重力的等效作用点，故B正确；
C．重力的方向总是竖直向下的，故C错误；
D．物体的形状和质量分布影响物体的重心位置，故D正确。
故选BD。
9．AD
【详解】A．根据匀变速直线运动公式
可得图线斜率为，所以加速度大小为
A正确；
B．设最大安全速度为，可得
即
解得
B错误；
C．以40m/s的速度匀速行驶时，从“嗅“到前方行人“气息“到停止需要的时间为
C错误；
D．以40m/s的速度匀速行驶时，从“嗅"到前方行人“气息”到停止的距离为
D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】AB．0~2s末运动员在斜直轨道上下滑，其加速度
如果第6s末运动员还在斜直轨道上，则速度应为
可判断出第6s末运动员已经过B点；
运动员在水平轨道上的加速度
设从A点开始经过时间t经过B点，则
解得
t=4s
即运动员在第4s末恰好经过B点，最大速度为
vm=a1t4=16m/s
选项A正确，B错误；
C．运动员在水平面上运动的时间
则运动员在第12s末恰好停在C点，选项C错误；
D．运动员在斜直轨道下滑的位移是
故D正确。
故选AD。
11． AC/CA AD/DA 0.1 0.34 0.41
【详解】（1）[1] AB．打点计时器使用的电源必须是交流电源，故A正确，B错误；
C．刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，故C正确；
D．打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，故D错误。
故选AC。
（2）[2] AB．应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带。如果先放开纸带，再接通电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故A正确，B错误；
CD．在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以在纸带上打出较多的点，故C错误，D正确。
故选AD。
（3）[3] 由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔
[4]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的速度大小
[5] 打纸带上C点时小车的速度大小
12． 200 0.1 相同 A B
【详解】（1）①[1]弹簧的劲度系数
②[2]由图示图象可知
解得
[3]应用图象法处理实验数据，图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数，故小盘的质量不会影响弹簧劲度系数的测量结果，即与真实值相同；
（2）[4][5]注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可知A弹簧的劲度系数小于B弹簧的劲度系数，由于B的劲度系数大，因此伸长相同的长度，弹簧B的弹力大，力大的量程较大，制作一个量程较大的弹簧测力计应选弹簧B；由于A的劲度系数小，在相同拉力作用下，弹簧A的伸长量大，弹簧A较灵敏，因此其精度高，制作一个精确度较高的弹簧测力计，选弹簧A。
13．（1）12m；（2）5s；（3）
【详解】（1）由位移公式，可知升降机加速至最大速度过程中的位移大小为
（2）升降机先加速至最大速度，然后匀速运动，再减速至零，运动的时间最短，升降机减速时位移大小为
升降机匀速运动的时间
由公式
可知升降机加速时所用时间
升降机减速时所用时间
则升降机运动的总时间
（3）若不考虑速度限制，当升降机先加速运动再接着减速运动时对应的时间最短，设该过程中升降机的最大速度为，升降机运动的总时间为，则位移与最大速度关系为
加速至最大速度再减速到0，则有
总时间为
14．
【详解】小球以初速度从地面竖直向上抛出后，小球两次经过离地面高度为的位置的时间间隔为，故从最高点到距地面高度为的位置的时间为，从最高点到离地面高度为的位置的高度为，
则有，解得，
若初速度变为，即，小球从上升到落地的时间为，
上升的最大高度为，
从最高点到离地的位置的位移为，
则小球两次经过离地面高为5m的位置的时间间隔为.
15．（1）；（2）
【详解】（1）设经过时间两车速度相等，则有
解得

速度相等时，两车距离最大，则有

（2）甲车停止所用时间为

设乙车追上甲车所用时间为，且甲车已经停止运动，则有
解得
故经过乙车追上甲车。