河南省焦作市第十一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷

这是一份河南省焦作市第十一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷，共8页。

一．选择题（共8小题，每题4分，共32分）
1．乒乓球是我国的国球，为我们国家赢的了很多荣誉，深受大众喜爱。乒乓球以20m/s的速度向右运动并碰到球拍，与球拍作用0.02s后反向弹回，弹回的速度大小为10m/s，关于乒乓球与球拍作用的过程，下列说法正确的是（ ）
A．乒乓球的速度变化量大小为10m/s，方向水平向左
B．乒乓球的速度变化量大小为30m/s，方向水平向右
C．乒乓球的加速度大小为500m/s2，方向水平向左
D．乒乓球的加速度大小为1500m/s2，方向水平向左
2．杭州第19届亚运会开幕式于北京时间2023年9月23日20：00正式开始，主火炬于21时28分点燃，开幕式时长100分钟。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．“2023年9月23日20：00”指的是时间
B．“21时28分”指的是时刻
C．“开幕式时长100分钟”指的是时刻
D．以上说法都不对
3．某次男子跳高决赛中，来自清华大学身高1.90m的中国选手王宇以2米30的成绩夺得冠军。设人的重心位于人身高一半的位置，选手过杆时重心高度与横杆高度相近。据此估算他起跳时竖直向上的速度约为（取g＝10m/s2）（ ）
A．1m/sB．2m/sC．4m/sD．5m/s
4．深秋时节，银杏叶落，一地金黄；在一个无风的日子，一片银杏叶从高为5m的枝头自静止飘落至地面（g取10m/s2），则（ ）
A．该银杏叶子做自由落体运动
B．该银杏叶子落地时速度为10m/s
C．该银杏叶子落地的时间大于1s
D．该银杏叶子下落过程中的加速度一定大于g
5．如图所示，某同学用两只手分别撑住左右两边的桌子使自己悬空，设两手臂和桌面的夹角均为锐角θ，两桌面始终水平且等高，现缓慢增大两手臂和桌面的夹角θ，桌子始终静止在地面上，则下列说法正确的是（ ）
A．每只手臂所承受的作用力变小，地面对单个桌子的支持力将变小
B．每只手臂所承受的作用力不变，地面对单个桌子的支持力不变
C．每只手臂所承受的作用力变小，地面对单个桌子的摩擦力将变小
D．每只手臂所承受的作用力变大，地面对单个桌子的摩擦力将变大
6．如图所示为中国选手苏翊鸣参加北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台决赛中的频闪照片。运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地，以下说法正确的是（ ）
A．研究运动员在空中的动作完成情况时，可以将他看成质点
B．助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心、增大重力
C．腾空中曝光时间间隔内，运动员的位移方向发生了改变
D．运动员起跳后做自由落体运动
7．如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一物体，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体的速度随时间变化的关系如图乙所示，图中a、b已知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则（ ）
A．传送带顺时针转动
B．µ＝tanθ−agbcsθ
C．b后物体的加速度大小为2gsinθ−ab
D．传送带的速度大于a
8．如图所示，滑块A沿倾角为θ的足够长轨道由静止开始下滑，滑块下用轻绳挂着一个质量为m的小球B，下滑时物体B相对于A静止，其中轻绳与轨道夹角为α，则下滑过程中（ ）
A．α可能是钝角
B．α可能与θ互为余角
C．绳拉力大小可能等于mgcsθ
D．绳的拉力一定不小于mgcsθ
二．多选题（共4小题，每题6分，共24分）
9．根据用220V、50HZ交流电火花打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）
A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度
10．冬季冰雪天气一向是高铁和动车的“噩梦”，但我国已解决了该项技术难题。据悉，长春、哈尔滨两地线路全长289公里，最快57分钟互通，形成“一小时生活圈”。一列长100m的高铁列车匀加速通过长1000m的桥梁，列车刚上桥的速度为10m/s，完全离开桥梁的速度为12m/s。则下列说法正确的是（ ）
A．研究高铁过桥运动时可以将列车视为质点
B．高铁上的乘客看见路轨后退的参考系是列车
C．高铁完全通过此桥梁的时间为100s
D．高铁完全通过此桥梁的加速度为0.02m/s2
11．下列几组共点力分别作用在一个物体上，能使物体做匀速直线运动的是（ ）
A．1N，2N，3NB．12N，12N，12N
C．4N，5N，10ND．10N，8N，12N
12．《礼记传》中提到：“投壶，射之细也，宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为53°和37°；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响，cs37°＝0.8，cs53°＝0.6，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两人投出的箭在空中均做匀加速直线运动
B．甲、乙两人投出的箭在空中均处于失重状态
C．若甲、乙两人从同一高度水平射出箭，则甲所射箭的水平初速度比乙的小
D．若甲、乙两人从同一高度水平射出箭，则甲射箭位置距壶的水平距离比乙大
三．实验题（共2小题，共12分）
13．某学生在用打点计时器做测定小车速度的实验时，其开始时的装配图如图所示，其中有一处错误与一处不妥之处，请把它们找出来。
错误：
不妥：
14．李明同学在用电火花计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验。
（1）电火花计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是 V。
（2）①某次实验使用电磁打点计时器来分析物体运动情况的实验中有如下基本步骤：
A．固定电磁打点计时器 B．安装纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动 D．接通低压交流电源
E．取下纸带F．断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 。
②根据打点计时器所打的纸带，我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是 。
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
（3）从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条（每相邻两点间还有四个点没有画出来），计数点间距如图所示，打点计时器的电源频率是50Hz。
计算出纸带上打下计数点2时小车的瞬时速度为v2＝ m/s；该匀变速直线运动的加速度a＝ m/s2．（计算结果保留两位小数）
（4）如果当时电网中交变电流的实际电压为210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四．解答题（共4小题，每题8分，共32分）
15．电磁打点计时器当电源的频率为50Hz时，振针每隔0.02s打一个点，现有一条打出的纸带，若每隔5个点选一个计数点，则计数点间时间间隔为 s，现在用打点计时器测定物体在某段的平均速度，当电源频率高于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则算出的速度测量值将比速度的真实值 （填偏大、偏小或相等）。
16．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图1所示。假设汽车以v1＝12m/s的速度朝收费站沿直线行驶，如果走ETC通道，需要在距收费站中心线前d＝10m处正好匀减速至v2＝4m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果走人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2。求：
（1）汽车走人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速；
（2）汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；
（3）汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。
17．如图所示，质量为m1＝20kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为m2＝60kg的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、人均处于静止状态。已知sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g＝10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）轻绳OA、OB受到的拉力大小；
（2）人受到的摩擦力。
18．杭州桐庐生仙里国际滑雪场的主滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成，斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为m＝80kg，滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离x1＝80m时恰好下滑到B点，用时为t＝8s；然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离x2＝40m才停下。求：
（1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大小；
（2）滑雪者在整个过程中的最大速度vB的大小；
（3）滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数μ。
参考答案
一．选择题
1．D。2．B。3．D。4．C。5．C。6．C。7．C。8．D。
二．多选题
9．AB。10．BCD。11．ABD。12．BC。
三．实验题
13．使用的是直流电源；小车与打点计时器的距离太远。
14．（1）220； （2）①ABDCFE； ②AB； （3）0.69，1.96； （4）不变。
四．解答题
15．解：在中学阶段我们学习的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种，它可以通过纸带记录物体在一定时间间隔内的位移大小，即可记录物体做直线运动时的位置和时间．电火花计时器使用220v的交流电源，如果交流电源的频率是50Hz，据周期与频率的关系可知：每隔0.02s打一次点，如选5个点，则时间间隔为0.1秒．当电源频率高于50Hz，其打点周期小于0.02s，所以仍按50Hz计算，即0.02s，据v=xt可知，测出的速度数值将比真实值偏小．
故答案为：0.1s；偏小．
16．解：（1）走人工收费通道时，开始减速时离中心线的距离为s1=v122a
解得：s1＝72m
即汽车走人工收费通道，应在离收费站中心线72m处开始减速；
（2）走ETC通道时，根据v22−v12=−2as2，解得减速的位移为s2＝64m
根据v12−v22=2as3，解得加速的位移s3＝64m
故总的位移s＝s2+d+s3
解得：s＝138m
即汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为138m；
（3）走ETC通道时，根据v2＝v1﹣at1解得：汽车做匀减速的时间t1＝8s
根据v1＝v2+at2解得：汽车做匀加速的时间t2＝8s
根据d＝v2t3解得汽车匀速的时间为题＝2.5s
走ETC通道时所用的总时间为t＝t1+t2+t3＝18.5s
走人工收费通道时，根据0＝v1﹣at4解得汽车做匀减速的时间t4＝12s
根据v1＝at5解得汽车做匀加速的时间t5＝12s
走人工收费通道时所用的总时间为t′＝t0+t4+t5
解得：t′＝44s
走人工收费通道时所用的总位移为s′＝2s1＝2×72m＝144m
二者的位移差Δs＝s′﹣s＝144m﹣138m＝6m
走ETC通道通过s′所用的时间为t总=t+Δsv1，解得：t总＝19s
汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间为Δt＝t′﹣t总，解得：Δt＝25s
答：（1）汽车走人工收费通道，应在离收费站中心线72处开始减速；
（2）汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为138m；
（3）汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间为25s。
17．解：（1）对结点O受力分析如图所示：
对O点，由平衡条件可得：FOB＝m1gtanθ，FOA=m1gcsθ，解得：FOB=m1gtan37°=20×10×34N=150N；
FOA=m1gcsθ=m1gcs37°=20×1045N=250N；
（2）以人为研究对象，受力分析如图所示：
对人，由平衡条件可得：f＝FOB′，由牛顿第三定律可知：FOB＝FOB′，联立解得：f＝150N，方向水平向左。
答：（1）轻绳OA、OB受到的拉力大小分别为250N和150N；
（2）人受到的摩擦力的大小为150N，方向水平向左。
18．解：（1）滑雪者在斜面上做匀加速直线运动，由位移—时间公式得：x1=12at2
代入数据解得：a＝2.5m/s2
（2）滑雪者最大速度vB＝at＝2.5×8m/s＝20m/s
（3）滑雪者在水平滑道上做匀减速直线运动，由位移—速度公式得：0−vB2=−2a′x2
由牛顿第二定律得：μmg＝ma′
代入数据联立解得：μ＝0.5
答：（1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大小为2.5m/s2；
（2）滑雪者在整个过程中的最大速度vB的大小为20m/s；
（3）滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数μ为0.5。