河南省焦作市沁阳一中2023-2024学年高一（上）期末物理试卷

这是一份河南省焦作市沁阳一中2023-2024学年高一（上）期末物理试卷，共9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。
1.如图所示，甲、乙两高铁列车在平行直轨道上同时开始同向运动，其v−t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
B. t=t1时刻甲车的加速度小于乙车的加速度
C. 0～t1时间内，甲车的平均速度等于乙车的平均速度
D. 0～t1时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度
2.下列说法正确的是( )
A. 物体运动的加速度为0，其速度也为0
B. 物体的速度变化量大，其加速度就大
C. 物体的加速度方向向东，其速度变化的方向也向东
D. 物体的加速度减小，其速度也减小
3.北方冬季高空冰溜坠落容易伤及过往行人。若一冰溜(冰溜可看成质点)从楼顶坠落地面，其在最后1s内下落的高度为15m。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。则冰溜自由下落的时间为( )
A. 1.5sB. 2.0sC. 2.5sD. 3.0s
4.在离地面一定高度处以5m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，g取10m/s2。则( )
A. 小球运动到最高点时处于平衡状态
B. 小球上升阶段所用的时间为1s
C. 抛出后1.2s，小球位于抛出点上方，且速度向上
D. 小球上升的最大高度为1.25m
5.将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态。若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是( )
A. 砖块可能被绳子拉离地面B. 细绳受到的拉力不变
C. 砖块受到的摩擦力可能为零D. 砖块对地面的压力保持不变
6.如图所示，某幼儿园要做一个儿童滑梯，设计时根据场地大小确定滑梯的水平跨度为L，滑板和儿童之间的动摩擦因数为μ，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使儿童在滑梯中能沿滑板无初速滑下，则滑梯高度至少为( )
A. μL
B. L 1+μ2
C. Lμ
D. 1+μ2L
7.某同学的家住在26楼，他上学时电梯从26楼开始直接下降到1楼停下，电梯开始一段做加速运动，中间一段做匀速运动，最后一段做减速运动。下列说法正确的是( )
A. 该同学开始一段处于超重状态B. 该同学中间一段处于超重状态
C. 该同学最后一段处于超重状态D. 该同学最后一段处于失重状态
8.如图甲中某同学双手抓住单杠做引体向上，图乙是他在某次向上运动过程中重心速度随时间变化的图像。关于重心运动的说法正确的是( )
A. t=1.3s时的速度方向向下
B. t=1.3s时的加速度方向向上
C. 此次重心上升的高度约为0.35m
D. t=0.5s时的加速度大小小于t=1.5s时的加速度大小
9.如图所示，一物体沿光滑弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以速度v沿图示方向匀速运动，滑块离开传送带时速度等于传送带速度。关于传送带对物体的做功W以及物体与传送带摩擦生热Q，下列说法正确的有( )
A. 其他条件不变，仅增加物体开始滑下的高度，W可能与前述情况相等
B. 其他条件不变，仅增加物体开始滑下的高度，Q一定比前述情况大
C. 物块出发高度一定，仅增大传送带速度，W可能与前述情况相等
D. 物块出发高度一定，仅增大传送带速度，Q可能与前述情况相等
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
10.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v−t图象如图所示．已知两车在t=3s时并排行驶，则( )
A. 在t=0时，甲车在乙车前7.5m
B. 两车另一次并排行驶的时刻是t=1s
C. 在t=2s时，甲车在乙车前
D. 甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
11.有一串珠子，穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各固定一个珠子，中间还有5个珠子。从最下面的珠子算起，相邻两个珠子之间的距离依次为5 cm、15 cm、25 cm、35 cm、45 cm、55 cm，如图所示。某人向上提起细线的上端，让细线自由垂下，且第1个珠子紧贴水平桌面。松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10m/s2，假设珠子落到桌面上不再反弹，则第2、3、4、5、6、7个珠子
A. 落到桌面上的时间间隔越来越大
B. 依次落到桌面上的速率之比为1∶ 2∶ 3∶2∶ 5∶ 6
C. 落到桌面上的时间间隔相等
D. 第4个珠子落到桌面上的速率为3m/s
12.明代徐光启《农政全书》记载了戽斗[hùdu]是一种小型的人力提水灌田农具，如图所示，两人双手执绳牵斗取水，忽略绳子质量，戽斗平衡时，则( )
A. 绳子越短、绳子对人的作用力越大B. 绳子越长，绳子对人的作用力越大
C. 绳子越短，绳子对戽斗的作用力越大D. 绳子越长，绳子对戽斗的作用力不变
三、实验题：本大题共1小题，共7分。
13.某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图1所示，每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出来．图中标识的数字为相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．
(1)打点计时器使用的是______ (选填“直流”或“交流”)电源．
(2)相邻两个计数点间的时间为T=______s
(3)打标记为4的计数点时纸带的运动速度v4=______m/s(结果保留三位有效数字)；
小车带动纸带运动的加速度大小为a=______m/s2(结果保留三位有效数字)．
四、计算题：本大题共4小题，共37分。
14.一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路．他原计划全程平均速度要达到30km/h，可是走出一半路程之后发现前半段路程他的平均速度仅有20km/h，如果他仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平，那么在后半段路程里他开车的平均速度应达到多少？
15.冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止，已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为3.6m/s，其加速度大小为0.2m/s2，求：
(1)冰壶10s末的速度大小；
(2)冰壶在20s内的位移大小。
16.如图所示，三根细轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳的另一端与放在水平地面上质量m2为10kg的物体乙相连，OC绳的另一端悬挂质量m1=0.4kg的钩码甲。平衡时轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，OB绳水平。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，tan37°=0.75。
(1)求轻绳OA受到的拉力T，OB受到的拉力T大小；
(2)求乙受到的摩擦力f大小；
17.如图所示，在水平地面上静置一质量M=2kg的长木板，在长木板左端静置一质量m=1kg的小物块A，在A的右边静置一小物块B(B表面光滑)，B的质量与A相等，A、B之间的距离L0=5m。在t=0时刻B以v0=2m/s的初速度向右运动，同时对A施加一水平向右，大小为6N的拉力F，A开始相对长木板滑动。t1=2s时A的速度大小为v1=4m/s，木板与地面的摩擦因数μ=0.05，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
(1)物块A与木板间的动摩擦因数μA；
(2)已知t2=2.5s时两物块均未滑离长木板，求此时物块A、B间的距离x；
(3)当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，求木板长度L；
(4)若木板足够长且在t3=3s时撤去拉力F，试分析物体A、B能否相撞？若能，求A、B两物体从撤去拉力F到相撞所用的时间t；若不能，求A、B两物体从撤去拉力F到A、B之间距离达到最小距离的时间t。(结果可用根式表示)
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】BD
11.【答案】CD
12.【答案】AD
13.【答案】交流；0.1；1.20；1.98
14.【答案】解：设全程的位移为 x，后半段路程的平均速度为 v．
前半段路程所用的时间 t 1=x220=x40，后半段路程所用时间 t 2=x2v=x2v
据平均速度定义可得v=xt1+t2=xx40+x2v，解得 v=60 km/h
答：在后半段路程里他开车的平均速度应达到60km/h
15.【答案】解：(1)冰壶作匀减速直线运动，减速至零的总时间为：t0=v0a=，所以10s末时速度的大小v1=v0−at1，解得v1=1.6m/s。
(2)冰壶20s内的位移大小，其实是18s内的位移大小，因为18s后冰壶速度已经减至零不再运动了，所以x=v0t02，解得x=32.4m。
答：(1)冰壶10s末的速度大小为1.6m/s；
(2)冰壶在20s内的位移大小为32.4m。
16.【答案】解：(1)对结点O受力分析，将甲对结点O的拉力分解为沿OA方向和OB方向，如图所示

由几何关系有TOA=FOA=m1gcsθ
解得TOA=50N
TOB=FOB=m1gtanθ
解得TOB=30N
(2)乙物体在水平方向受力平衡，可得，乙受到的摩擦力f=FOB=30N
答：(1)轻绳OA受到的拉力T为50N，OB受到的拉力T30N；
(2)求乙受到的摩擦力f为30N。
17.【答案】解：(1)由运动学公式得
v1=a1t1
解得
a1=2m/s2
对A由牛顿第二定律得
F−μAmg=ma1
解得
μA=0.4
(2)t2=2.5s时B运动的位移大小
x2=v0t2=2×2.5m=5m
t2=2.5s时A运动的位移大小
x1=12a1t22=12×2×2.52m=6.25m
t2=2.5s时A、B间的距离
x=L0+x2−x1=5m+5m−6.25m=3.75m
(3)对木板由牛顿第二定律得
μAmg−μ(m+m+M)g=Ma2
解得
a2=1m/s2
设经过t′物块B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，则
12a1t′2=L0+v0t′，12a1t′2=L+12a2t′2
解得
L=7+2 62m
(4)在t3=3s时撤去拉力F，A的速度大小
v3=a1t3=2×3m/s=6m/s
A的位移
x3=v32t3=62×3m=9m
木板的速度大小
v4=a2t3=1×3m/s=3m/s
撤去拉力F，对A由牛顿第二定律得
μAmg=ma3
解得
a3=4m/s2
撤去拉力F，物块A做匀减速运动，木板做匀加速运动，二者达到共同速度
v5=v3−a3t4=v4+a2t4
解得
t4=0.6s，v5=3.6m/s
A达到与木板由共同速度的位移大小
x4=v32−v522a3
解得
x4=2.88m
此后A与木板一起匀减速运动，由
μ(2m+M)g=(m+M)a4
解得
a4=23m/s2
当A、B共同速度时
t5=v5−v0a4=3.6−223s=2.4s
A的位移大小
x5=v52−v022a4
解得
x5=6.72m
在t3=3s时撤去拉力F，A与B达到共同速度A运动的位移大小
xA=x3+x4+x5
解得
xA=18.6m
在t3=3s时撤去拉力F，A与B达到共同速度B运动的位移大小
xB=v0(t3+t4+t5)
解得
xB=12m
则
xA>L0+xB
所以木板足够长且在t3=3s时撤去拉力F，物体A、B能相撞；A、B两物体从撤去拉力F和木板共速到A、B相碰的时间为t，则
x3+x4+v5t−12a4t2=L0+v0(t3+t4+t)
解得
t=0.2s
因此总时间为
Δt=t4+0.2=0.6s+0.2s=0.8s
答：(1)物块A与木板间的动摩擦因数μA为0.4；
(2)已知t2=2.5s时两物块均未滑离长木板，此时物块A、B间的距离x为3.75m；
(3)当B滑到木板的右端时A、B恰好相碰，木板长度L为7+2 62m；
(4)若木板足够长且在t3=3s时撤去拉力F，物体A、B能相撞，A、B两物体从撤去拉力F到相撞所用的时间t为0.8s。