2022-2023学年河北省唐山市高一上学期期末物理试题含解析

  唐山市2022～2023学年度高一年级第一学期学业水平调研考试

物        理

第Ⅰ卷（共48分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）。

1. 2019年1月3日10：26，嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月面100米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，约10分钟后，自主降落在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。下列说法正确的是（　　）

A. 在降落过程中，以嫦娥四号探测器为参考系，月球静止不动

B. 从悬停到着陆，探测器通过的位移和路程都是100米，方向都是向下

C. “2019年1月3日10：26”指时刻，“约10分钟”指的是时间间隔

D. 任何情况下都可以将嫦娥四号探测器看做质点

【答案】C

【解析】

【详解】A．在降落过程中，以嫦娥四号探测器为参考系，月球相对探测器位置发生变化，故是运动的，A错误；

B．从悬停到着陆，探测器通过的位移和路程都是100米，位移方向竖直向下，路程是标量，没有方向，B错误；

C．“2019年1月3日10：26”指时刻，“约10分钟”指的是时间间隔，C正确；

D．当嫦娥四号探测器的形状大小，在研究问题时不能忽略，则不能看做质点，D错误。

故选C。

2. 均视为质点的甲、乙两辆赛车沿平直公路同向行驶，如图所示是两车在某段时间内的v-t图像，则关于两车运动状况的描述，下列判断正确的是（　　）

A. 乙车在第5s末改变运动方向

B. 甲、乙两车在第5s末相距90m

C. 在第10s末甲车速度大于乙车速度

D. 若开始时甲车在前，则两车只可能相遇一次

【答案】D

【解析】

【详解】A．乙车始终朝正方向运动，只是5s末速度恰好为零，A错误；

B．由于两车初始位置关系位置，无法确定甲、乙两车在第5s末的距离，B错误；

C．在第10s末甲车速度等于乙车速度，C错误；

D．若开始时甲车在前，10s内两车距离增大，10s后两车距离减小，最后乙车追上甲车相遇一次，以后不会再相遇，D正确。

故选D。

3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。汽车转弯时所受合力F的方向正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】AD．根据做曲线运动的物体受的合力应该指向轨迹的凹向，可知AD是错误的；

BC．因汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，可知力F在沿切线方向的分量与速度方向相反，则选项C正确，B错误。

故选C。

4. 某校高一年级组织各班举行足球赛．足球比赛前，裁判员用抛硬币的方法确定哪个球队先开球。若硬币从离地面高为h＝1.8m的空中自由下落，不计空气力，。则硬币落地的速度大小和硬币下落最后1m位移所用时间分别为（　　）

A. 6m/s        0.1s B. 6m/s        0.2s C. 12m/s    0.3s D. 12m/s    0.6s

【答案】B

【解析】

【详解】由自由落体的速度位移公式可得

下落总时间为

下落前0.8m过程，由位移公式可得

解得

故下落最后1m所用时间为0.2s。

故选B。

5. 如图所示，一同学从t＝0时刻起逐渐增加水平推力，推动水平地面上的箱子过程中三个时刻（、、）的漫画图。假设时刻同学对箱子的推力为5N，时刻推力为10N，时刻推力为15N。下列说法正确的是（　　）

A. 时刻箱子受到地面的摩擦力等于5N

B. 箱子对地面的压力就是箱子的重力

C. 时刻箱子受到地面的摩擦力大于10N

D. 箱子与地面的滑动摩擦力一定为15N

【答案】A

【解析】

【详解】A．时刻箱子处于静止状态，据平衡条件可知，受到地面的摩擦力等于5N，A正确；

B．箱子对地面的压力与箱子的重力相等，但两个力性质不同，不能说箱子对地面的压力就是箱子的重力，B错误；

C．时刻箱子仍处于静止状态，受到地面的摩擦力等于10N，C错误；

D．用15N的力把箱子推走了，此时的推力大于箱子与地面的滑动摩擦力，即箱子与地面的滑动摩擦力小于15N，D错误。

故选A。

6. 2021年10月8日，世预赛业洲区12强足球比赛中，中国队对阵越南队，比赛最后时刻王燊超助攻武磊，武磊小禁区前沿包抄左脚垫射绝杀了越南队，下列说法中正确的是（　　）

A. 武磊射门时足球受到的作用力是由于足球被挤压要恢复原来的形状产生的

B. 武磊射门时，脚对足球的作用力和足球对脚的反作用力是同时产生的

C. 足球的重心一定在足球上

D. 足球射进球门后，最终静止在地面时，足球只受重力作用

【答案】B

【解析】

【详解】A．武磊射门时足球受到的作用力是由于武磊脚被挤压要恢复原来的形状产生的，A错误；

B．据相互作用力规律可知，武磊射门时，脚对足球的作用力和足球对脚的反作用力是同时产生的，B正确；

C．足球的重心不一定在足球上，还跟足球的形状有关，C错误；

D．足球射进球门后，最终静止在地面时，足球受到重力、支持力的作用，D错误。

故选B。

7. 汽车发生爆胎后，需要用如图甲所示（示意图如图乙所示）千斤顶帮助抬起汽车方便换胎。当摇动把手时，就能使水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。若千斤顶每臂受到的压力均为，且此时千斤顶两臂间的夹角为90°。忽略汽车对千斤顶的压力变化。下列说法正确的是（　　）

A. 此时千斤顶对汽车支持力为

B. 此时千斤顶对汽车的支持力为

C. 换好胎后将汽车放下的过程中（轮胎尚未落地），千斤顶每臂受到的压力逐渐减小

D. 换好胎后将汽车放下的过程中（轮胎尚未落地），千斤顶每臂受到的压力不变

【答案】B

【解析】

【详解】AB．两臂夹角为90°，千斤顶每个臂的压力为，此时千斤顶对汽车的支持力为

A错误，B正确；

CD．根据受力分析有

即

换好胎后将汽车放下的过程中（轮胎尚未落地），θ角变大，则千斤顶每臂受到的压力逐渐增大，CD错误。

故选B。

8. 如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上（重力加速度为g）。下列判断正确的是（　　）

A. 在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力大小发生突然变化

B. 在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为

C. 在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为g

D. 在BC被突然剪断瞬间，小球的加速度大小为

【答案】A

【解析】

【详解】AB．设小球静止时BC绳的拉力为F，AC橡皮筋的拉力为T，由平衡条件可得

Fcosθ=mg，Fsinθ=T

解得

F=，T=mgtanθ

在AC被突然剪断的瞬间，BC上的拉力F发生了突变，小球的加速度方向沿与BC垂直的方向且斜向下，大小为

a=gsinθ

A正确，B错误；

CD．在BC被突然剪断的瞬间，橡皮筋AC的拉力不变，小球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等，方向沿BC方向斜向下，故加速度

a=

CD错误。

故选A。

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在下列各题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，选对但不全者得2分，错选或不选得0分）

9. 关于物体运动的速度与加速度关系正确的是（　　）

A. 物体运动的加速度为零，速度一定为零

B. 物体的速度变化量较大，加速度可能较小

C. 物体具有向东的加速度，而速度的方向可能向西

D. 直线运动的物体后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度一定比前一阶段大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．物体运动的加速度为零，速度可能为零，可能不为零（匀速直线运动），A错误；

B．由加速度的定义式可知，物体的速度变化量较大，加速度可能较小，因为还跟时间有关，B正确；

C．物体具有向东的加速度，而速度的方向可能向西，即向西做减速运动，C正确；

D．直线运动的物体后一阶段的加速度比前一阶段小，速度不一定比前一阶段大，比如做加速度减小的减速运动，D错误。

故选BC。

10. 电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是（g取10m/s2）（　　）

A. 电梯可能向上加速运动，加速度大小为4m/s2

B. 电梯可能向下加速运动，加速度大小为4m/s2

C. 电梯可能向上减速运动，加速度大小为4m/s2

D. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为4m/s2

【答案】BC

【解析】

【详解】电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，知重物的重力等于10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，对重物根据牛顿第二定律有：

mg﹣F=ma

解得

a=4m/s2

方向竖直向下，则电梯的加速度大小为4m/s2，方向竖直向下。电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动。故BC正确，AD错误。

故选BC。

11. 主题口号为“一起向未来”2022年北京冬奥会圆满落幕。跳台滑雪比赛在河北张家口举行，如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中，甲、乙两运动员先后以速度、从B处沿水平方向飞出，分别落在了着陆坡的中点P和末端C，运动员可看成质点，不计空气阻力，着陆坡的倾角为，重力加速度为g，则（　　）

A. 甲运动员从B点飞出到距离斜面最远所需要的时间

B. 、的大小关系为

C. 甲、乙两运动员落到着陆坡瞬间速度方向相同

D. 甲运动员落到着陆坡瞬间速度方向与水平方向的夹角比乙的小

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲运动员从点飞出到距离斜面最远时，速度方向与斜面平行，则有

解得

A错误；

B．设长度为l，对甲运动员有

对乙运动员有

联立解得

B错误；

CD．据平抛运动的推论可知，速度偏角的正切满足

甲、乙两运动员落到着陆坡时位移偏角相同，均为，故甲、乙两运动员落到着陆坡瞬间速度方向相同，C正确，D错误。

故选C。

12. 如图所示，静止在水平地面上的一辆小货车运载着5根完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形木材，木材相互紧贴按图示（截面图）方式堆放在底板水平两侧竖直的小货车上，C自由地摆放在A、B之间，若小货车突然向前加速启动，A、B、C始终与小货车保持相对静止，则与小货车静止时相比，启动时（　　）

A. A对C的支持力增大

B. B对C的支持力减小

C. A与C之间可能没有弹力作用

D. 若小货车启动加速度增大，C有可能向后滚动

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．对C进行受力分析，设B对C的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得

所以

θ=30°

同理可得，A对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°；原来C处于静止状态，根据平衡条件可得

NBCsin30°=NACsin30°

NBCcos30°+NACcos30°=mg

设C的加速度为a，根据正交分解以及牛顿第二定律有

NBC′sin30°-NAC′sin30°=ma

NBC′cos30°+NAC′cos30°=mg

可见，NAC′< NAC，NBC′> NBC，即A对C的支持力减小、B对C的支持力增大，AB错误；

C．当A对C的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得

mgtan30°=ma

解得

a=g

A与C之间可能没有弹力作用，C正确；

D．若小货车启动加速度增大，当加速度大于时，B对C的支持力提供水平方向的加速的同时，会产生向上的加速度，则C有可能向后滚动，D正确。

故选CD。

第Ⅱ卷（共52分）

三、填空及实验题（本题共4小题，共20分）

13. 甲、乙两辆小车放在光滑水平桌面上，在相同拉力的作用下，甲车产生的加速度为2，乙车产生的加速度为5，不计空气阻力，甲、乙两辆小车的质量比为__________。

【答案】5:2

【解析】

【详解】[1]根据牛顿第二定律可知，在合力相同的作用下，物体加速度与质量成反比，则有

14. 如图甲是某物体做直线运动的x-t图像，请在图乙中作出该物体运动的v-t图像。______     

【答案】

【解析】

【详解】在0~2s内物体的速度为

即物体在0~2s内沿x轴正方向做速度大小为v1=1m/s的匀速直线运动；

在2~4s内物体位移不发生变化，速度为零，即保持静止；

在4~8s内物体的速度为

即物体在4~10s内沿x轴负方向做速度大小为v2≈1.67m/s的匀速直线运动。

在8~10s内物体位移不发生变化，速度为零，即保持静止；

在10~13s内物体的速度为

即物体在10~13s内沿x轴正方向做速度大小为v1=1m/s的匀速直线运动；

综上所述v-t图像如图所示。

15. 用如图所示的装置做探究“加速度与物体质量、合外力的关系”的实验。

（1）实验时，为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，砝码桶及桶内砝码的总质量______应满足的条件是小车和小车上砝码的总质量（填“远大于”“远小于”或“近似等于”）。

（2）实验过程中，某同学为平衡摩擦力将长木板的右端适当垫高，但是在操作过程中，他把长木板的右端垫得不够高，造成长木板的倾角过小，其它操作均无误。用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力。如图所示，他绘出的a-F关系图像是______（填正确答案标号）；

A． B． C． D．

（3）如图所示为某同学经正确操作，获得的一条纸带的一部分，打点计时器使用的交流电频率f＝50Hz，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，根据纸带可求得打点计时器打C点时纸带的速度为______m/s，此次实验中小车的加速度测量值为______（计算结果保留两位有效数字）。

【答案】    ①. 远小于    ②. D    ③. 0.21    ④. 1.2

【解析】

【详解】（1）[1]在平衡摩擦力的情况下，由牛顿第二定律可得，对小车

对砝码和桶

联立解得

当时，，为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，砝码桶及桶内砝码的总质量应远小于小车和小车上砝码的总质量。

（2）[2]长木板的右端垫得不够高，造成长木板的倾角过小，摩擦力未完全平衡掉，故有一定拉力时小车还没有加速度，图线应与横轴有交点。

故选D。

（3）[3]两计数点时间间隔为0.1s，打点计时器打C点时纸带的速度为

[4]小车的加速度测量值为

16. 在“探究平抛运动特点”的实验中：

（1）让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，下列措施正确的是______；

A、斜槽轨道末端必须水平B．斜槽轨道必须光滑

C．每次实验要平衡摩擦力D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放

（2）在实验中用方格纸，每个格的边长L＝4.9cm，记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图所示，取，则该小球做平抛运动的初速度大小______m/s，小球在B点的竖直速度大小______m/s（计算结果取三位有效数字）。

【答案】    ①. AD##DA    ②. 1.47    ③. 1.96

【解析】

【详解】（1）[1]A．斜槽轨道末端必须水平，以使小球能水平抛出，A正确；

BD．斜槽轨道不必光滑，但小球每次都应从斜槽上同一高度由静止释放，以使抛出的速度相等即可，B错误，D正确；

C．实验过程不必平衡摩擦力，C错误。

故选AD。

（2）[2]水平方向满足

竖直方向由匀变速直线运动推论可得

联立解得

，

[3]小球在B点的竖直速度大小为

四、计算题（本题共32分，其中17题10分，18题10分，19题12分。解题过程中要求写出必要的文字说明。）

17. 如图甲所示，有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为r＝40m的拱桥。g取，求：

（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大；

（2）如果把地球看作一个巨大的拱形桥如图乙所示，桥面的半径就是地球的半径R，汽车要在地面上腾空，速度最小值（地球半径R＝6400km）。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时，据牛顿第二定律可得

待入数据解得

据牛顿第三定律可知，此时对桥的压力大小为。

（2）汽车要在地面上腾空，需满足

待入数据解得

18. 如图所示，质量为m，倾角为α＝30°的粗糙斜劈静止在水平地面上，一质量也为m的物块放在斜劈上，在与斜劈的夹角为α＝30°的斜向左上方的拉力F＝100N作用下，物块沿斜劈匀速向上运动，物块运动过程中斜劈始终不动，物块与斜劈之间的动摩擦因数为，取重力加速度大小，，求：

（1）物块的质量；

（2）地面对斜面体支持力和摩擦力的大小。

【答案】（1）15kg；（2）215N，50N

【解析】

【详解】（1）对物块由平衡条件可得，沿斜面方向

垂直斜面方向

联立解得

（2）整体处于平衡状态，竖直方向有

水平方向有

解得

，

19. 如图所示，质量为m＝1kg的物块（可视为质点）被无初速度地放在倾斜传送带的最上端A处，传送带以v＝6m/s速度匀速向下运动，物块到达传送带下端B时滑上静止的平板车（物块从传送带滑上平板车时无能量损失），随后在平板车上向左运动，物块始终未从平板车上滑落。已知传送带AB之间的距离L为4.5m，传送带与水平面的夹角，物块与传送带间的摩擦因数，物块与平板车的摩擦因数，平板车与地面的摩擦因数，平板车的质量为M＝0.5kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，忽略空气阻力，，。求：

（1）物块在传送带上的运动时间；

（2）平板车的最小长度；

（3）从物块滑上平板车到最后静止的过程中，物块运动的总位移。

【答案】（1）1s；（2）1.5m；（3）8.5m

【解析】

【详解】（1）物块放上传送带上后先以加速度a1向下加速运动，据牛顿第二定律可得

解得

物块经过时间t1达到与传送带速度相同

运行的位移

由于传送带AB之间的距离L为4.5m，此后，物块以加速度a2向下加速运动，可得

故物块匀速到达底端

物块在传送带上的运动时间为

（2）物块滑上平板车的速度为6m/s，物块开始做匀减速直线运动，加速度大小为

平板车开始做匀加速直线运动，加速度大小为

设经过一段时间t3物块和平板车正好达到共同速度v共；由匀变速直线运动速度与时间关系式可得

解得

，

该过程物块的位移和平板车的位移分别为

之后假设物块与平板车相对静止，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可得

物块与平板车间静摩擦力

故假设成立，平板车的最小长度为

（3）物块与平板车相对静止，继续滑行位移为

则从物块滑上平板车到最后静止的过程中，物块运动的总位移为