2023-2024学年黑龙江省鸡西市密山市高一（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年黑龙江省鸡西市密山市高一（上）期末物理试卷（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共10小题，共50分。
1.有关物理概念，下列说法中正确的是( )
A. 只要物体的体积很小，质量很小，都可看成质点
B. 时刻表示较短的时间，时间表示较长的时间
C. 运动的物体不可以作为参考系
D. 位移是矢量，路程是标量
2.国际单位制规定的力学基本物理量分别是( )
A. 密度、力、时间B. 长度、力、时间C. 时间、质量、体积D. 长度、质量、时间
3.以下说法正确的是( )
A. NBA篮球比赛，甲队在终场前0.1s时投入了一个三分球，其中“终场前0.1s时”表示时间间隔
B. 万吨巨轮在大海中航行，研究巨轮所处的海面上的位置时，巨轮可看作质点
C. 运动员铅球成绩为4.50m，指的是铅球的位移大小为4.50m
D. 加速度越大则物体的速度变化越大
4.如图，水平地面上放置一个斜面体，物体A静止于该斜面体的斜面上，现对物体A施加一个垂直于斜面的外力F，斜面体和物体A仍保持静止。与施加外力F前相比，下列说法正确的是( )
A. 斜面体对物体A的摩擦力不变B. 斜面体对物体A的摩擦力变大
C. 水平地面对斜面体的摩擦力不变D. 水平地面对斜面体的摩擦力变小
5.两个质量均为m的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态(图1)；若只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧(图2)，其他不变．现突然迅速剪断两图中的轻绳OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间(设两图中小球A的加速度大小分别为a1和a1′，B的加速度大小分别为a2和a2′)，则正确的是( )
A. a1=a1′=g，a2=a2′=0B. a1=a2′=g，a1′=a2=0
C. a1′=2a1=2a2=2g，a2′=0D. a1′=a2′=2a1=2a2=2g
6.一物体做直线运动，先以速度为v1通过前三分之二的位移，再以v2=3m/s的速度通过其余三分之一的位移，若整个位移的平均速度为6m/s，则第一段位移的速度为( )
A. 9m/sB. 12m/sC. 10m/sD. 6m/s
7.把五个同等质量的塑料小球用不可伸长的轻绳悬挂在空中，它们在恒定的水平风力(向右)的作用下发生倾斜，则关于小球和绳子的位置正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ=30°，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ= 36。若滑块与小球保持相对静止并以相同大小的加速度a一起向上做匀减速直线运动，重力加速度g=10m/s2，则关于加速度大小a与绳子与竖直方向夹角β，下列说法正确的是( )
A. a=7.5m/s2，β>30°B. a=7.5m/s2，β30°D. a=2.5m/s2，β92μmg时，B相对A滑动
10.“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
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
11.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是( )
A. 相等的时间里通过的路程相等B. 相等的时间里速度变化量相等
C. 相等的时间里发生的位移相同D. 相等的时间里转过的角度相等
12.太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多，目前已发现达数十颗。下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数。则两卫星相比较，下列判断正确的是( )
A. 土卫五的公转周期较小B. 土卫六的转动角速度较大
C. 土卫六的向心加速度较小D. 土卫五的公转速度较大
13.“弹跳小人”(如图甲所示)是一种深受儿童喜爱的玩具，其原理如图乙所示。竖直光滑长杆固定在地面不动，套在杆上的轻质弹簧下端不固定，上端与滑块拴接，滑块的质量为0.80 kg。现在向下压滑块，直到弹簧上端离地面高度h=0.40 m时，然后由静止释放滑块。滑块的动能Ek随离地高度h变化的图象如图丙所示。其中高度从0.80 m到1.40 m范围内的图线为直线，其余部分为曲线。若以地面为重力势能的参考平面，空气阻力为恒力，g取10 m/s2。则结合图象可知
A. 弹簧原长为0.72 m
B. 空气阻力大小为1.00 N
C. 弹簧的最大弹性势能为9.00 J
D. 弹簧在落回地面的瞬间滑块的动能为5.40 J
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共1小题，共12分。
14.某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图(b)所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为______，打出C点时重物下落的速度大小为______，重物下落的加速度的大小为______。
(2)已测得s1=8.89cm，s2=9.5cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为______Hz。
四、计算题：本大题共2小题，共23分。
15.从20m高的平台边缘有一小球A自由落下，此时恰有一小球B在A球正下方从地面上以20m/s的初速度竖直上抛。求：
(1)经过多长时间两球在空中相遇；
(2)相遇时两球的速度vA、vB；
(3)若要使两球能在空中相遇，B球上抛的初速度v0最小必须为多少？(取g=10m/s2)
16.A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10m/s，B车在后，其速度vB=30m/s，因大雾能见度低，B车在距A车x0=85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停止，问：B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车最近距离是多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，则体积很小、质量很小的物体不一定能看作质点，A错误；
B、时刻在时间轴上是一个点，而时间是一段长度，再短的时间也不是时刻，故B错误；
C、运动的物体和静止的物体都可以作为参考系，故C错误；
D、位移为初末位置之间的有向线段，是矢量，遵从矢量合成法则，描述物体位置变化；路程为路径长度，是标量，故D正确。
故选D。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点；时刻是一个时间点；时间是一段，是两个时刻的差，有开始时刻和结束时刻；参考系是选作假设不动的物体，研究运动的物体必须选择参考系；位移为初末位置之间的有向线段，是矢量，遵从矢量合成法则，描述物体位置变化；路程为路径长度，是标量。
该题考查对质点、参考系、矢量与标量、时间和时刻等物理学基础概念的理解，基础题。
2.【答案】D
【解析】解：国际单位制由基本单位和导出单位组成，力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，密度、力和体积都是导出单位，故ABC错误，D正确。
故选：D。
国际单位制由基本单位和导出单位组成，国际单位制在力学中规定了三个基本物理量，分别为长度、质量、时间，它们在国际单位制中的单位称为力学基本单位．
解决本题的关键是掌握国际单位制中力学三个基本单位．要会根据公式，由基本单位推导出导出单位．
3.【答案】B
【解析】解：A甲队在终场前0.1s时被绝杀，其中的“0.1s”是时间轴上的点，表示时刻，故A错误；
B、万吨巨轮在大海中航行，研究巨轮所处的海面上的位置时，巨轮大小可忽略不计，可看作质点，故B正确；
C、运动员铅球成绩为4.50m，指的是铅球位移的水平分量大小为4.50m，故C错误；
D、加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越大则物体的速度变化越快，故D错误。
故选：B。
在时间轴上，时间间隔用一段线段表示，而时刻用一个点表示；位移是初位置到末位置的有向线段，而路程是运动轨迹的实际长度。物体能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
加速度是描述速度变化快慢的物理量。
本题关键是区分位移与路程、时间间隔与时刻，只有在单向直线运动中，物体的位移大小等于其路程。
4.【答案】A
【解析】解：AB.设物体A的质量为m，对物体A受力分析，斜面的倾角为θ施加外力F前，斜面体对物体A的摩擦力Ff=mgsinθ
施加外力F后，外力F在平行斜面方向没有分力，故斜面体对物体A的摩擦力F′f=mgsinθ，斜面体对物体A的摩擦力不变，故A正确；B错误；
CD.设斜面体的质量为M，将物体A和斜面体看成一个整体，对其受力分析，可知施加外力F前，可知地面对整体没有摩擦力。
施加外力F后，由整体受力分析平衡可知，水平地面对斜面体的摩擦力Ff1=Fsinθ，水平地面对斜面体的摩擦力变大。故CD错误。
故选：A。
对物体A受力分析可知斜面对物块的摩擦力不变，对整体受力分析，可知地面对整体的摩擦力变大。
本题考查学生的受力分析能力，需要注意摩擦力的方向。
5.【答案】C
【解析】解：图1中，在剪断轻绳的瞬间，A、B两球由于用绳连接，一起下落，对A、B整体，根据牛顿第二定律得：
2mg=2ma1或2mg=2ma2
可得：a1=a2=g。
图2中，在剪断绳前，根据平衡条件得知，弹簧的弹力大小等于mg，绳OA对A物体的拉力2mg。在剪断绳的瞬间，弹簧的弹力没有来得及变化，B的受力情况没有变化，则B所受的合力为0，则a2′=0，A所受的合力大小等于绳的拉力大小2mg，即F=2mg，由牛顿第二定律可得：
2mg=ma1′，
解得：a1′=2g
所以有：a1′=2a1=2a2=2g，故C正确，ABD错误。
故选：C。
图1中，在剪断轻绳的瞬间，A、B两球一起下落，加速度相同，对整体，根据牛顿第二定律求加速度．图2中，在剪断轻绳的瞬间弹簧的弹力不变，采用隔离法研究A、B所受的合力，再求加速度．
本题是瞬时问题，要抓住刚性物体的弹力可突变，而弹簧的弹力不能突变，由牛顿第二定律研究．
6.【答案】B
【解析】解：设总路程为s，通过前23位移的时间为：t1=23sv1
后13位移的时间：t2=13sv2
全过程：v−=st1+t2
代入数据解得前23s位移的速度v1为：v1=12m/s，故B正确，ACD错误。
故选：B。
平均速度等于全程的位移与全程时间的比值，求出前三分之二位移的时间与后三分之一位移的时间，从而求出前三分之二位移的平均速度。
本题关键是结合平均速度的定义公式列式求解，注意不同时间段的平均速度不同，基础问题．
7.【答案】D
【解析】解：以从下往上n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θ，则
tanθ=nFnmg=Fmg
故所有小球所受拉力的方向相同，轻绳呈直线斜向右下方倾斜，故ABC错误，D正确。
故选：D。
对小球整体分析，根据受力分析的特点分析解答。
本题主要考查了共点力的平衡问题，在分析过程中要用好整体与隔离的分析方法，可以加快解题速度。
8.【答案】A
【解析】解：分析小滑块和小球整体的受力，由牛顿第二定律，沿杆方向上
(m1+m2)gsin30°+f=(m1+m2)a
垂直于杆方向上：FN=(m1+m2)gcs30°
摩擦力f=μFN
联立各式解得：a=7.5m/s2
对小球平行杆方向根据牛顿第二定律有：Tsin(β−30°)+m2gsin30°=m2a
整理得：Tsin(β−30°)=m2a−m2gsin30°=2.5m2
可知，sin(β−30°)>0
则β>30°
故A正确，BCD错误；
故选：A。
先根据整体法分析出加速度，再分析小球，结合牛顿第二定律分析出β角的大小关系。
本题主要考查了受力分析和牛顿第二定律的知识点，在分析过程中结合几何关系，对学生的要求较高。
9.【答案】D
【解析】解：A、AB之间的最大静摩擦力为
f1=μ×2mg=2μmg
BC之间的最大静摩擦力为
f2=μ4×mg=μmg4
B与地面间的最大静摩擦力为
f3=μ8(2m+m+m)g=μmg2
若三个物体始终保持相对静止，则三者一起向右加速，对整体根据牛顿第二定律可知
F−f3=(2m+m+m)a
假设C刚好与B保持相对静止，则对C有
f2=ma
解得：a=14μg
F=3μmg2
设此时AB之间的摩擦力为f，则对A有
F−f=2ma
解得：f=μmgtA即2vOBg>2，vOB>10m/s
答：(1)经过1s两球在空中相遇；
(2)相遇时两球的速度vA、vB分别为为10m/s，10m/s
(3)若要使两球能在空中相遇，B球上抛的初速度v0最小必须为10m/s。
【解析】本题主要考查自由落体运动，解决本题的关键知道两物体在空中相遇，两物体的位移之和等于h，结合物体运动时间的范围，求出初始度的范围。
(1)小球B做竖直上抛运动，可看成一种匀减速直线运动。两球在空中运动的时间相同，则根据位移−时间公式分别表示出A和B的位移大小，由相遇的条件可知两物体的位移之和等于h，即可求得相遇时运动的时间，
(2)由时间可求相遇的速度，
(3)v0需满足的条件：相遇的时间要小于B球上抛的总时间。
16.【答案】解：设B车加速度大小为aB。
B车刹车至停下来的过程中，根据vB2=2aBx ①
解得：aB=−vB22x=−2.5m/s2
B车在t时刻的速度为：v=vB+aBt ②
B车的位移xB=vBt+12aBt2 ③
A车的位移xA=vAt ④
当两车速度相等时，v=vA ⑤
得t=8s
将时间t=8s代入到③，得：xB=30×8m−12×2.5×82m=160m
将时间t=8s代入到④，得：xA=80m
因xB