四川省兴文第二中学校2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省兴文第二中学校2023-2024学年高一上学期1月期末物理试题（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了4m/sB，2m/sD等内容，欢迎下载使用。
第一部分 选择题（共48分）
一．选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1. 2022年北京冬奥会中国队用他们的拼搏和汗水带给大家一次次难忘的回忆。花样滑冰运动员在冰面上的精彩表演让观众手舞足蹈，吉祥物冰墩墩也忙着挥手与观众打招呼，央视“猎豹”高清，高速摄像机在轨道上高速运动。关于以上场景，下列说法正确的是（ ）
A. 研究花样滑冰运动员的动作时，运动员可视为质点
B. 转播特写观众手舞足蹈，观众可视为质点
C. 吉祥物冰墩墩挥手动作笨拙可爱，冰墩墩可视为质点
D. 研究高清，高速摄像机在轨道上高速运动速度，摄像机可视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．研究花样滑冰运动员的动作时，要观察运动员的肢体动作，不能将运动员视为质点，A错误；
B．转播特写观众手舞足蹈时，要观察观众动作，所以观众不可视为质点，B错误；
C．吉祥物冰墩墩挥手动作笨拙可爱，观看冰墩墩的动作，所以不可视为质点，C错误；
D．研究高清，高速摄像机在轨道上高速运动速度，可以忽略摄像机的大小、形状，所以可将摄像机视为质点，D正确。
故选D。
2. 关于曲线运动，下列说法中正确是（ ）
A. 曲线运动加速度一定是变化的B. 变速运动一定是曲线运动
C. 曲线运动可能是匀变速运动D. 变加速运动一定是曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A． 曲线运动加速度不一定是变化的，如匀变速曲线运动，故A错误；
B． 变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故B错误；
C． 加速度不变的曲线运动是匀变速运动，故C正确；
D． 变加速运动不一定是曲线运动，如变加速直线运动，故D错误；
故选C。
3. 学校运动会上，某同学参加了百米跑，通过专业仪器测得他在5s末的速度为10.4m/s，12s末到达终点的速度为9.2m/s，则他在全程中的平均速度约为（ ）
A. 10.4m/sB. 9.8m/s
C. 9.2m/sD. 8.3m/s
【答案】D
【解析】
【详解】全程中的平均速度约为
故选D。
4. 某物体运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 第1s内和第6s内的运动方向相反
B. 2~5s内物体静止
C. 0~2s内物体加速度为5m/s2
D. 第6s末物体回到原出发点
【答案】C
【解析】
【详解】AB．6s内速度均为正值，始终朝正方向运动，2~5s内物体做匀速直线运动，AB错误；
C．图线斜率表示加速度，可知0~2s内物体加速度为
C正确；
D．由于物体始终朝正方向运动，故6s末物体离出发点最远，D错误。
故选C。
5. 某驾驶员手册规定具有良好刹车的汽车在以72km/h的速行驶时，可以在52m的距离内被刹住，在以36km/h速率行驶时，可以在16m的距离内被刹住，假设这两种速率驾驶员所允许的反应时间（在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变）与刹车的加速度都相同，则允许驾驶员的反应时间约等于（ ）
A 0.4sB. 0.5sC. 0.6sD. 0.7s
【答案】C
【解析】
【详解】假设驾驶员的反应时间为t，在第一个过程中，反应时间内汽车做匀速直线运动速度 ，所以反应时间内的位移
然后做匀减速直线运动到停止，由位移速度关系式得
全过程位移
在第二个过程中，反应时间内汽车做匀速直线运动速度v2，所以反应时间内的位移
然后做匀减速直线运动到停止，由位移速度关系式得
全过程位移
解得
故选C。
6. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．在水平向左的力F作用下OA与竖直方向夹角为30°如图所示．现保持F与OA的夹角不变使OA绕A点顺时针缓慢转到水平方向。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点移动的过程中( )
A. F逐渐变大，T逐渐变小
B. F逐渐变小，T逐渐变大
C. F先变小再变大，T先变大再变小
D. F先变大再变小，T先变小再变大
【答案】A
【解析】
【详解】O点受力如图所示，设F与竖直方向的夹角为α，T与竖直方向的夹角为β，且α+β=120°，根据正弦定理：
在OA转到水平方向的过程中，α从90°减小到30°，β从30°增大到90°，所以T逐渐减小，F逐渐变大。
A．F逐渐变大，T逐渐变小，与结论相符，选项A正确；
B．F逐渐变小，T逐渐变大，与结论不相符，选项B错误；
C．F先变小再变大，T先变大再变小，与结论不相符，选项C错误；
D．F先变大再变小，T先变小再变大，与结论不相符，选项D错误；
7. 如图甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F，时撤去，在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A. b物体的质量为B. 时物块a、b的速度大小相同
C. 时a的速度小于D. 内弹簧弹力先增大后减小
【答案】A
【解析】
详解】A．时，对物体a根据牛顿第二定律得
时，对整体分析
解得
A正确；
B．根据a-t图像所围成得面积为速度变化量，物块a、b初速度都为0，由图像可知内a的速度变化量大于b的速度变化量，故a的速度大于b的速度，B错误；
C．根据a-t图像所围成的面积，内a的图像面积大于
故时a的速度大于，C错误；
D．对b分析，根据牛顿第二定律，弹簧弹力提供b的加速度，则有
根据乙图可知，物块b的加速度一直在增大，故内弹簧弹力一直增大，D错误。
故选A。
8. 以下关于分力与合力关系的叙述中，正确的是（ ）
A. 合力与分力同时作用于物体上B. 合力可能小于它的任意一个分力
C. 两个分力大小一定，夹角越大，合力越大D. 合力的大小可能等于其中一个分力的大小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．合力与分力是等效替代的关系，不能同时作用在物体上，A错误；
B．合力可能大于分力，可以等于分力，也可以小于分力，B正确；
C．两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，C错误；
D．合力可能大于分力，可以等于分力，也可以小于分力，D正确。
故选BD。
9. 钩码M 悬挂在拉力传感器N 的下方保持静止，如图所示，以下说法中正确的是( )
A. M 受地球的吸引力与N 拉M 的力是一对作用力和反作用力
B. M 受地球的吸引力与N 拉M 的力是一对平衡力
C. M 拉N 与N 拉M 的力同时产生，但性质不同
D. M 拉N 与N 拉M 的力是一对作用力和反作用力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．M 受地球的吸引力与N 拉M 的力是一对平衡力，而M受地球的引力和M对地球的引力才是作用力和反作用力，故A错误，B正确；
CD．M拉N与N拉M的力是一对作用力和反作用力，同时产生、同时变化、同时消失，是同种性质的力，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为固定不动的测速仪，A为运动的小汽车，两者相距670m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距710m，已知声速340m/s，则下列说法正确的是（ ）
A. 超声波追上A车时，A车前进了10m
B. 经2s钟，B接收到返回的超声波
C. 超声波追上A车时，A车的速度为10m/s
D. A车加速度的大小为5m/s2
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，因为初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比为，在t时间内的位移为，则时间内的位移为，知超声波追上汽车时，超声波的位移，A车的位移为10m，故A正确；
B、根据知，解得B接收到返回的超声波的时间t=4s，故B错误；
CD、根据得加速度，超声波追上A车时，A车的速度为，故C、D正确；
故选ACD．
【点睛】在超声波来回运动的时间里，汽车运行的位移为40m，根据匀变速运动的位移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移，结合超声波的速度，即可知道超声波单程运行的时间，从而知道汽车运行的时间，根据求出汽车的加速度大小．
11. 在精选谷种时，常用一种叫风车的农具进行分选，在同一风力作用下，谷种（饱满）和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示。若不计空气阻力和浮力，对这一现象，下列分析正确的是（ ）
A. 谷种飞出洞口时速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些
B. 谷种和谷从飞出洞口到落地的时间相同
C. 谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D. M处是瘪谷，N处为谷种
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．在同一风力作用下，因为谷种的质量较大，惯性较大，其飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小，故A错误；
B．谷种和瘪谷竖直方向做自由落体运动，由
得
则知运动时间相等，故B正确；
C．谷种和瘪谷从洞口水平飞出后都做平抛运动，不计空气阻力，都只受重力，加速度为g保持不变，所以谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，故C正确；
D．速度越大，则水平位移越大，所以M处是瘪谷，N处为谷种，故D正确；
故选BCD。
【点睛】谷种和瘪谷从洞口水平飞出后都做平抛运动,可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,运动时间由下落的高度决定,根据水平位移与时间结合可分析初速度关系。
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二．实验题（共14分）
12. 某班同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验：
（1）打点计时器是一种计时的仪器，如图甲是实验室两种常用的打点计时器——电火花打点计时器，该打点计时器所用的电源是图乙中的___________（填“A”或者“B”）。
（2）如下图所示是该同学在某次实验中获得的一条纸带，在所打的点中，取A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未标出，打点计时器每隔0.02s打一个点。若已知，，、，则打下C点时小车的速度v=___________m/s（保留两位有效数字）。
（3）如上图所示，是该同学从两次实验中得到数据后画出的小车运动的图像，则下列说法正确的是（ ）。
A．第一次实验中处理纸带时，舍掉了开头一些密集的打点
B．第二次实验中处理纸带时，舍掉了开头一些密集的打点
C．第一次的实验误差比第二次的较大
D．第一次的实验误差比第二次的较小
【答案】 ①. B ②. 0.45 ③. BC##CB
【解析】
【详解】（1）[1]电火花打点计时器需要接220V的交电流，故选B；
（2）[2]C点的瞬时速度等于BD段的平均速度
解得
（3）[3]第二次实验的图像中，速度没有从原点开始，即舍掉了开头一些密集的打点，且第二次实验图像中，点更靠近速度变化直线，误差更小。
故选BC。
13. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作：
①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为；
②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力、的共同作用下，位于点，橡皮条伸长的长度为；
③撤去、，改用一个力单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于点，如图丙。
（1）下列有关该实验的说法中，正确的是___________．
A．用两把弹簧秤和用一把弹簧秤拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置
B．两分力的夹角越大越好
C．弹簧秤拉伸时应保持和木板平行
D．本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
（2）然后实验小组探究了合力与分力、的关系：①由纸上点出发，用力的图示法画出拉力、和（三个力的方向沿各自细绳的方向，三个力大小由弹簧测力计读出），某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图所示，弹簧秤示数为________N；
②用虚线将拉力的箭头端分别与、的箭头端连接，如图丁，此图形应该是_______________；
③多次改变拉力、的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形。
（3）若是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿方向的是_______（选填“”或“”）。
【答案】 ①. AC##CA ②. 2.62##2.63##2.64 ③. 平行四边形 ④. F
【解析】
【详解】（1）[1]A．为了保证效果相同，两次拉的过程中，结点O的位置必须相同，故A正确；
B．分力夹角稍大些便于作图，但并不是越大越好，故B错误；
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面要平行，否则会影响力的大小，故C正确；
D．本实验应作出力的图示来探究合力与分力的关系，而不是力的示意图，故D错误；
故选AC。
（2）[2]测力计的最小刻度为0.1N，读数读到最小刻度下一位，读数为2.63N，考虑到估读，2.62~2.64均可。
[3]由图丁可知，图形为平行四边形。
（3）[4]由于测量可能存在误差，经平行四边形作出的合力理论值不一定沿GO方向，而合力的实验值由实验直接测得，故一定沿GO方向，因此F一定沿方向。
三．计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14. 如图所示，在一个水平向右匀加速直线运动的质量为M的车厢里，用一个定滑轮通过绳子悬挂两个物体，物体的质量分别为m1、m2。已知m1＜m2，m2静止在车厢的地板上，m1向左偏离竖直方向θ角，这时，
(1)汽车的加速度有多大？并讨论汽车可能的运动情况；
(2)作用在m2上的摩擦力大小是多少？
(3)车厢的地板对m2的支持力为多少？
【答案】（1）gtanθ 汽车向右加速或者向左减速；（2）m2gtanθ；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）物体1与车厢具有相同的加速度，对物体1分析，受重力和拉力，根据合成法知
物体1的加速度为
所以汽车可能向右加速或者向左减速；
（2）物体2加速度为gtanθ，对物体2受力分析，受重力、支持力和摩擦力，水平方向有：
（3）由受力分析可得，竖直方向有
【点评】解决本题的关键的关键知道车厢和两物体具有相同的加速度，通过整体法和隔离法进行求解。
15. 某同学利用无人机玩投弹游戏。无人机以v0=6m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放一个可看成质点的小球，小球刚好落到水平地面上半径为0.4m的圆形区域的中心，释放时无人机到水平地面的距离h=3.2m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。求：
（1）小球下落的时间；
（2）小球落地的速度大小；
（3）要使小球落入圆形区域，v0的取值范围。
【答案】（1）0.8s；（2）；（2）
【解析】
【详解】（1）由平抛运动的规律得竖直方向位移满足
整理得
解得
t=0.8s
（2）小球在竖直方向的速度为
落地的速度为
（3）平抛运动以v0=6m/s的速度抛出水平的位移为
故落入圆形区域水平方向最小位移为
最小速度为
落入圆形区域水平方向最大位移为
最大速度为
综上所述要使小球落入圆形区域，v0的取值范围为
16. 学生为了更好的整理自己的物品，通常会在桌子的侧面（在竖直面内）粘上挂钩，然后再挂上个背包之类的物品。如图（甲）所示，挂钩的质量为m，背包的质量为M，重力加速度取g，试解决如下问题（已知sin53°=0.8）：
（1）挂钩受到桌子侧面的摩擦力大小；
（2）如图（乙）所示，若用绳将背包对称的挂在两个等高的挂钩下（背包不接触桌子侧面），两绳之间的夹角为2，求右侧绳所受的拉力大小；
（3）在（2）问的情况下，若=53°，求其中一个挂钩受到桌子侧面的摩擦力的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）将挂钩和背包看作一个整体，则由受力平衡得
（2）对背包分析，根据合成的规律可得，背包带的拉力T为
（3）设摩擦力与竖直方向的夹角为，将挂钩和背包看作一个整体，在竖直方向上有
对一个挂钩分析，在水平方向上有
两式联立解得
即