河南省郑州新密市中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题(含答案)

2022~2023学年度高一年级上学期期末考试

物理

全卷满分100分，考试时间75分钟。

一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．

1．2022年李平考取了大学，乘火车在火车站下车后，利用智能手机导航至大学报到，如图所示为导航地图，图中推荐公交路线中有两个数据，33分钟、14.19公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（    ）

A．研究公交车在导航图中的位置时，可以把公交车看作质点

B．33分钟表示的是时间，秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一

C．14.19公里表示了此次行程的位移的大小

D．根据这两个数据，可以算出此次行程的平均速度的大小

2．如图所示为跳水运动员某次起跳前倒立在跳台上的情景，下列说法正确的是（    ）

A．运动员受到的支持力与重力是一对作用力和反作用力

B．运动员受到的支持力的施力物体是他的双手

C．台面受到的压力是由于台面发生形变而产生的

D．台面受到的压力大小等于他的重力大小

3．高抛发球是乒乓球发球的一种，由我国吉林省运动员刘玉成于1964年发明，后成为风靡世界乒乓球坛的一项发球技术．将乒乓球离手向上的运动视为匀减速直线运动，该向上运动过程的时间为5t．设乒乓球离开手后第一个t时间内的位移为，最后一个t时间内的位移为，则为（    ）

A． B． C． D．

4．如图所示，M、N两滑块置于光滑的水平面上，中间用细线连接，滑块上放置可绕铰链O自由转动的轻杆OA、OB，两杆长度相等，夹角为．现用竖直向下的力F＝700N作用在铰链上，整个装置始终静止，滑块间细线中的张力大小为（    ）

A．175N B．350N C．420N D．525N

5．撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑、借助撑竿的支撑腾空、在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动．某运动员（视为质点）刚越过横杆时速度为0，后竖直下落至弹性软垫，随后继续下落至最低点，已知运动员在空中下落高度为4m，重力加速度取，不计空气阻力．下列说法正确的是（    ）

A．运动员落到软垫后一直做减速运动

B．运动员撑杆上升过程中先处于失重状态，后处于超重状态

C．运动员在空中下落过程约用时1.5s

D．运动员下落到软垫上时的速度大小约为

6．如图所示，甲图中质点从竖直面内的圆环上，沿三个不同的光滑弦1、2、3上端由静止开始滑到环的最低点，所用的时间分别为、、；乙图中质点从竖直面内的圆环上最高点，沿三个不同的光滑弦4、5、6由静止开始滑到下端所用的时间分别为、、，则（    ）

A．， B．，

C．， D．，

7．如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，质量为m＝0.2kg的物体在平行于斜面体底边、大小为的水平力作用下静止于斜面上．重力加速度大小取．该物体受到的摩擦力大小为（    ）

A．2N B．4N C．6N D．8N

二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．甲、乙两汽车在同一公路上运动，其速度－时间图像如图所示，已知甲、乙两车在时刻相遇，则（    ）

A．时刻甲的加速度比乙大

B．t＝0时刻甲车在乙车的后面

C．在时间内甲、乙两车位移相同

D．在时间内乙车的平均速度小于甲车的平均速度

9．如图所示，倾角的斜面C置于水平地面上，一质量为m的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与一质量也为m的物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行．某一段时间内A匀速下降，C处于静止状态．已知重力加速度大小为g，，，则（    ）

A．绳子的拉力大小为mg  B．B与C之间的动摩擦因数大小为0.5

C．C受到地面的摩擦力大小为0.6mg D．若将细绳剪断，B最终将停在斜面上

10．防疫期间人们利用电子商务购物变得十分普遍．如图所示是分拣快件的传送带模型，传送带AB与水平面夹角为，逆时针运行速率为，A、B间长度为L＝10.25m．将一质量为m的小物块（可视为质点）无初速度地放在传送带上端A处，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数为，，重力加速度取，下列说法正确的是（    ）

A．小物块下滑至与传送带速度相等时所用时间为5s

B．小物块下滑5m后与传送带速度相等

C．小物块从A到B的时间为1.5s

D．小物块先加速下滑后减速下滑

三、非选择题：本题共5小题，共54分．

11．（6分）某同学做“验证互成角度的两个力合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳．请回答下列问题：

（1）根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，乙图中、、F、四个力，其中力______（填上述字母）不是由弹簧测力计直接测得的．

（2）本实验采用的科学方法是______．

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法

（3）实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的是______．

A．橡皮条沿同一方向伸长同一长度

B．橡皮条沿同一方向伸长

C．橡皮条伸长到同一长度

D．两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小

（4）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为______N．

12．（9分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与悬挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小．

（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使连接小车的细绳与木板平行．这样做的目的是______（填字母代号）．

A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰

B．在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动

D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动

（2）实验中______（填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量．

（3）某小组在实验中打出的纸带一部分如图乙所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度．已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．由图数据可求得：打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s；小车做匀加速运动的加速度大小为______．（保留两位有效数字）

（4）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图丙所示，图线不过原点的原因是______．

A．钩码质量没有远小于小车质量

B．平衡摩擦力时木板倾角过大

C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力

13．（9分）如图所示，质量为m＝1.0kg的物块置于倾角为的固定斜面上，在水平外力F作用下处于静止状态．已知物块和斜面间的动摩擦因数为，假设物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，，求F大小的取值范围．

14．（14分）甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力交接棒，甲在距离接力区前端处向乙发出起跑口令，并以10m/s的速度跑完全程，乙在接力区前端听到起跑口令后立即起跑，在甲、乙相遇时完成交接棒．已知乙运动员在起跑加速阶段的第3s内通过的距离为5m，乙从起跑到接棒前的运动是匀加速运动，接力区的长度为L＝20m．求：

（1）在甲、乙交接棒时乙的速度大小；

（2）若不考虑接力区长度的限制，使甲、乙速度相等时完成交接棒，甲在距离乙多远时发出起跑口令．

15．（16分）如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，上端叠放着两个物体A、B，系统处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使A开始向上做匀加速运动．以系统静止时的位置为坐标原点，竖直向上为位移x正方向，得到F随x的变化图像如图乙所示．已知物体A的质量m＝2kg，重力加速度大小取．求：

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）物块B的质量M；

（3）F作用瞬间，A、B之间的弹力大小．

2022~2023学年度高一年级上学期期末考试·物理

参考答案、提示及评分细则

一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．

1．A  在研究公交车在地图上的实时位置时，公交车大小可以忽略，故公交车可以看成质点，选项A正确；

图中显示33分钟对应时间轴上的一段，所以是时间，国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，而秒、分钟只是时间的单位，选项B错误；

14.19公里是路程，选项C错误；

14.19公里是路程不是位移的大小，不能求出平均速度，选项D错误．

2．D  运动员受到的支持力和运动员对桌面的压力才是一对相互作用力，A错误；

运动员受到的支持力的施力物体是台面，B错误；

台面受到的压力是手发生形变施加的，C错误．

故选D．

3．C  将乒乓球离开手向上的运动逆过来可看作为初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为，所以，只有选项C正确．

4．B  把竖直向下的力F沿两杆OA、OB方向分解，如图甲所示，则杆作用于滑块上的力为，杆对滑块的作用力产生两个效果：沿水平方向推滑块的力和竖直向下压滑块的力，因此，将沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，则细线上的张力与大小相等，即，只有选项B正确．

5．D  运动员落到软垫后，开始时软垫的作用力小于重力，运动员仍然要做一段加速运动后才会减速，故A错误；

撑杆上升的过程中，运动员先是有向上的加速度，后来变成向下的加速度，所以运动员先处于超重状态，后处于失重状态，故B错误；

由，解得运动员在空中下落时间约为，又由，解得其下落到垫子上时的速度大小约为，故C错误，D正确．

6．A  如图甲、乙所示，质点沿竖直面内圆环上的任意一条光滑弦从上端由静止滑到底端，可知加速度，位移，由匀变速直线运动规律有，得下滑时间，，即沿竖直直径自由下落的时间．只有选项A正确．

7．A  对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、水平力F以及摩擦力的作用而处于平衡状态，将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的两个分力，根据平衡条件可知，在沿斜面方向上，重力的分力与水平力F以及摩擦力的合力为零，则摩擦力大小等于F与的合力，由几何关系可知，该物体受到的摩擦力大小为，只有选项A正确．

二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

8．BD  因v－t图像的斜率等于加速度大小，可知时刻甲的加速度比乙小，选项A错误；

因v－t图像与横轴所围面积在数值上等于位移大小，可知在时间内甲车位移大于乙车位移，则t＝0时刻甲车在乙车的后面，甲车平均速度大于乙车平均速度，选项B、D正确，选项C错误．

9．AB  物体A匀速下降，绳子拉力等于A的重力，A正确；

物体B匀速上滑，由平衡条件：，，得，选项B正确；

把B、C看成一个整体，由地面对C的摩擦力，选项C错误；

，物体B最终不能停在斜面上，D错误．

10．BC  小物块刚放到A处时，受到向下的摩擦力，对小物块受力分析，如图甲所示，其加速度为，则小物块下滑至与传送带速度相等时，所用时间为，发生位移为，即小物块下滑5m后与传送带速度相等，选项A错误、B正确；

小物块速度达到后，小物块受到向上的摩擦力，由于，小物块仍将加速下滑，其受力分析如图乙所示，，至B点发生的位移，又，得，则小物块从A到B的时间为，选项C正确、D错误．

三、非选择题：本题共5小题，共54分．

11．（1）F（1分）  （2）B（1分）  （3）A（2分）  （4）2.75（2.73~2.77均可，2分）

解析：（1）F在以与为邻边的平行四边形的对角线上，不是由弹簧测力计直接测出的．

（2）一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，它们的作用效果可以等效替代，故B正确．

（3）该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，只有选项A正确．

（4）指针在2.7与2.8之间，估读为2.75N．

12．（1）B（2分）  （2）不需要（1分）  （3）0.76（2分）  2.0（2分）  （4）B（2分）

解析：（1）实验中调节定滑轮高度，使细绳与木板平行，可在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车所受的合力，如果不平行，细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力，选项B正确．

（2）由于本实验中的拉力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量．

（3）打点计时器在打C点时小车的瞬时速度大小；小车做匀加速运动的加速度大小为．

（4）由题给图像可知，当没有挂钩码时小车具有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大，故选B．

13．解：设物体刚好不下滑时，有：（1分）

（1）

解得：（2分）

设物体刚好不上滑时，有：（1分）

（1分）

解得：（2分）

F的范围为（1分）

14．解：（1）根据题意，设乙运动员在匀加速阶段的加速度为a，在前2s和前3s内通过的位移分别为和，由运动学规律得（1分）

（1分）

（1分）

联立可得（1分）

设经过时间甲追上乙

（1分）

解得，不合理舍去（1分）

此刻乙的速度（1分）

可得（1分）

（2）当甲、乙速度相等时，所需时间为

（1分）

在这段时间内，乙的位移（1分）

（1分）

甲的位移（1分）

（1分）

甲应在距离乙处发出起跑口令（1分）

15．解：（1）以A、B整体为研究对象，系统静止时弹簧压缩量为

（2分）

分离之前（2分）

即（1分）

F随x的变化图像的斜率等于劲度系数（2分）

（2）时刻，（2分）

分离时，（2分）

联立解得（1分）

物块B的质量为M＝10kg（1分）

（3）施加拉力F的瞬间，A、B之间的弹力大小为

（2分）

解得（1分）