2024衡水中学高一上学期1月期末考试物理含解析

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、单项选择题：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12月2日9时，四川省第十六届少数民族传统体育运动会开幕式在凉山州民族体育场举行。本界运动会赛期7天，竞赛项目共设珍珠球、蹴球、射弩、陀螺、押加、高脚竞速、板鞋竞速、民族式摔跤、民族武术、民族健身操10个大项，共82个小项。下列关于运动的描述的相关说法正确的是（ ）
A．12月2日9时是一段时间，7天是一个时刻
B．研究运动员在民族武术项目比赛过程中的运动情况时，可以将运动员看成质点
C．在60m板鞋竞速比赛中，某代表队以15s的成绩完赛，该代表队的平均速度大小为4m/s
D．在高脚竞速比赛中，运动员的位移为400m，位移是标量
2．关于下列四幅插图，说法正确的是（ ）
A．图甲中，可以利用悬挂法确定薄板重心，是由于悬线的拉力跟薄板的重力平衡
B．图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了控制变量的物理方法
C．图丙中，人用平行于地面的力推沙发，沙发静止不动是由于推力小于静摩擦力
D．图丁中，探究作用力与反作用力关系实验时，传感器必须处于静止或匀速直线运动状态
3．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．水平风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B．水平风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害
C．运动员下落时间与水平风力无关
D．运动员着地速度与水平风力无关
4．如图，抛球游戏中，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球落在小桶的前方。不计空气阻力，为了把小球抛进小桶中，则原地再次水平抛球时，他可以（ ）
A．增大抛出点高度，同时增大初速度B．减小抛出点高度，同时减小初速度
C．保持抛出点高度不变，增大初速度D．保持初速度不变，增大抛出点高度
5．新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械自动化采收，自动采棉机将棉花打包成圆柱形棉包，然后平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为m的棉包放在“V”型挡板上，两板间夹角为固定不变，“V”型挡板可绕P轴在竖直面内转动，使BP板由水平位置逆时针缓慢转动，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．棉包对AP板的压力一直减小
B．棉包始终受到三个力的作用
C．在AP板转到水平前，BP板与AP板对棉包的作用力的合力不变
D．当BP板转过时，棉包对BP板的作用力大小为mg
6．如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端P以水平速度抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，，小球仍落在斜面上，则下列说法正确的是（ ）
A．夹角将变大
B．夹角与初速度大小无关
C．小球在空中的运动时间不变
D．PQ间距是原来间距的3倍
7．如图甲所示，两滑块P、Q用细线跨过定滑轮相连，Q距地面一定高度，P可在平行于斜面的细线牵引下沿粗糙斜面向上滑动，未与定滑轮碰撞。已知斜面倾角，P的质量。某时刻由静止释放P，测得P沿斜面向上运动的图像如图乙所示，重力加速度g取，则（ ）
A．P与斜面之间的动摩擦因数B．P与斜面之间的动摩擦因数
C．Q的质量D．Q的质量
二、多项选择题：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，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．汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后方驾驶员减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为，制动后最大加速度大小为。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6s
B．小轿车的最短刹车距离（从刹车到停止运动所走的距离）为80m
C．小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为25m/s
D．三角警示牌至少要放在车后58m远处，才能有效避免两车相撞
9．骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图甲所示，选手骑马沿如图乙所示直线匀速前进，速度大小为，运动员静止时射出的箭速度大小为，靶中心P到的距离为d，垂足为D，忽略箭在竖直方向的运动，下列说法正确的是（ ）
A．为保证箭能命中靶心，选手应瞄准靶心放箭
B．为保证箭能命中靶心，选手必须在到达D点之前某处把箭射出
C．为保证箭能命中靶心，且运动时间最短，箭射中靶心的最短时间为
D．为保证箭能命中靶心，且运动位移最短，箭射中靶心的时间为
10．一辆卡车向右运动，现用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为和。重力加速度为g，则（ ）
A．若卡车启动时的加速度大小为，则斜面I对工件的作用力大小为
B．若卡车启动时的加速度大小为，则斜面II对工件的作用力大小为
C．若要保证行车安全，汽车启动的加速度不能大于
D．若要保证行车安全，汽车刹车的加速度不能大于
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
（1）如图甲，将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道末端切线水平。2轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小球A、B分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的末端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是________。
A．A、B两个小球相撞B．A、B两个小球不相撞
C．A球平抛时水平方向做匀速直线运动D．A球平抛时竖直方向做自由落体运动
（2）利用图乙的实验装置进行实验，轨道末端切线水平。在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在图丙的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s；B点的速度大小为________m/s。（g取）
12．（9分）某实验小组采用如图甲所示的实验装置，研究小车质量不变时，其加速度a与所受合力F的关系。
（1）在平衡摩擦力的操作中，________（选填“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，相邻两计数点之间还有4个点未画出，用毫米刻度尺测量出来的数据已在图中标出。已知打点计时器的打点周期为，则该小车运动的加速度大小为________（结果保留两位有效数字）。
（3）该实验小组把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，根据实验得出数据，采用图像法处理数据，画出图像如图丙所示，发现图线上端弯曲，其原因可能是________________________________________。
（4）关于本实验存在的误差，下列说法正确的是________。
A．在图乙中，每个测量数据均存在偶然误差
B．把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差
C．实验中用图像法处理数据可以减少系统误差
13．（10分）在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车手通过准备，恰好成功飞过壕沟。取。求（结果可用根号表示）：
（1）摩托车在空中飞行的时间；
（2）摩托车的初速度大小；
（3）摩托车落地时的速度大小。
14．（13分）如图甲所示，质量的物块，在斜向下与水平面的夹角为、大小为的推力作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动，在运动过程中，物块受到的摩擦力保持不变，空气阻力水平向左，其大小随着物块速度的增大而增大，且当物块速度为零时，空气阻力也为零，物块加速度a与时间t的关系图线如图乙所示，取重力加速度，求：
（1）物块与水平面间的动摩擦因数；
（2）时物块速度的大小；
（3）时空气阻力的大小。
15．（16分）如图所示，将物块（可视为质点）置于木板正中间，用水平向右的拉力将木板快速抽出，物块的位移很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若物块和木板的质量均为m，物块和木板间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为和，已知，，重力加速度取。
（1）当物块相对木板运动时，求木板所受摩擦力的大小；
（2）要使物块恰好相对木板运动，求所需拉力F的大小；
（3）小李同学上台演示实验时，先对木板施加2F的恒定拉力，让木板从静止开始运动起来。但由于心理紧张，拉力作用一段时间后突然脱手，此后未再干预，物块刚好不掉下木板，求木板的长度L（木板和物块均未离开桌面）。
综合测试卷
物理参考答案及评分意见
1．C【解析】12月2日9时是一个时刻，7天是一段时间，A错误；
研究运动员在民族武术项目比赛过程中的运动情况时，裁判员要根据运动员的动作进行打分，不可以将运动员看成质点，B错误；
在60m板鞋竞速比赛中，某代表队以15s的成绩完赛，根据可知，该代表队的平均速度大小为4m/s，C正确；
在高脚竞速比赛中，运动员的路程为400m，位移是矢量，路程是标量，D错误。
2．A【解析】图甲中，可以利用悬挂法确定薄板重心，是由于悬线的拉力跟薄板的重力平衡，A正确；
图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了放大法，B错误；
图丙中，人用平行于地面的力推沙发，沙发静止不动是由于推力小于最大静摩擦力，推力与静摩擦力大小相等，C错误；
图丁中，探究作用力与反作用力关系实验时，传感器处于任何状态，作用力与反作用力都是大小相等、方向相反的，D错误。
3．C【解析】运动员同时参与了两个分运动，竖直方向下落的运动和水平方向随风飘的运动，两个分运动同时发生，相互独立，水平方向的风力大小不影响竖直方向的运动，即落地时间不变，A错误，C正确；
不论风速大小，运动员竖直方向的分运动不变，则下落时间和竖直方向下落的速度不变，但水平风速越大，水平方向的速度越大，则落地的合速度越大，B、D错误。
4．B【解析】设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，根据，可得平抛运动的时间，则水平位移。增大抛出点高度，同时增大初速度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，A错误；
减小抛出点高度，同时减小初速度，则水平位移x减小，可能会抛进小桶中，B正确；
保持抛出点高度不变，增大初速度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，C错误；
保持初速度不变，增大抛出点高度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，D错误。
5．C【解析】如图甲所示，设BP板转动的角度为，棉包的重力为mg，由于两板间夹角为固定不变，两板对棉包的支持力之间的夹角也不变，将矢量三角形画在同一个圆周中，如图乙所示。当从0增到到的过程中，AP板对棉包的支持力一直增大，则棉包对AP板的压力一直增大，A错误；
当BP板或AP板处于水平状态时，棉包受重力和支持力这两个力作用，B错误；
在AP板转到水平前，BP板与AP板对棉包的作用力的合力始终与棉包的重力平衡，所以合力不变，C正确；
当BP板转过时，AP板处于水平状态，此时棉包对BP板的作用力大小为零，D错误。
6．B【解析】根据，解得，初速度变为原来的2倍，则小球在空中的运动时间变为原来的2倍，C错误；
根据知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍，，PQ间距变为原来间距的4倍，D错误；
末速度与水平方向夹角的正切值，可知末速度方向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向夹角不变，则末速度与水平方向夹角不变，由几何关系可知不变，与初速度大小无关，A错误，B正确。
7．A【解析】由题图乙可知，内，P减速上滑的加速度大小为，对P由牛顿第二定律有，解得，A正确，B错误；
由题图乙可知，0~1s内，P加速上滑的加速度大小为，对P由牛顿第二定律有，对Q由牛顿第二定律有，联立解得，C、D错误。
8．AD【解析】设小轿车从刹车到停止所用时间为，则，A正确；
小轿车的刹车距离，B错误；
反应时间内小轿车通过的位移，小轿车减速运动到三角警示牌通过的位移，设减速到警示牌的速度为，则，解得，C错误；
小轿车通过的总位移，三角警示牌放置的位置至少为车后，D正确。
9．CD【解析】箭射出的同时，箭也要参与沿直线方向的运动，若运动员瞄准靶心放箭，则箭的合速度不会指向靶心，A错误；
箭有沿直线匀速前进的速度和沿射出方向的匀速运动的速度，根据运动的合成可知，只要箭的合速度方向指向P点，均能射中靶心，不一定必须在到达D点之前某处把箭射出，B错误；
当箭垂直直线方向射出时用时最短，则箭运动的最短时间，C正确；
当箭的实际位移垂直直线时位移最短，此时的时间，D正确。
10．AC【解析】若卡车启动时的加速度大小为，对工件进行受力分析如图所示，根据牛顿第二定律可知，，联立解得，，A正确，B错误；
随着汽车加速时加速度逐渐增大，工件恰好要沿斜面I向上滑动，此时加速度达到最大值，根据牛顿第二定律可得，解得，即汽车启动时加速度应该满足，C正确；
随着汽车减速时加速度逐渐增大，工件恰好要沿斜面II向上滑动，此时加速度达到最大值，根据牛顿第二定律可得，解得，即汽车刹车时加速度应该满足，D错误。
11．（1）AC（2） （每空2分）
【解析】（1）该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞，说明两球在水平方向的运动完全相同，即反映的规律是平抛运动时水平方向做匀速直线运动，A、C正确。
（2）在竖直方向有，，在水平方向有，B点的竖直速度，B点速度。
12．（1）不需要（2分）（2）（3分）（3）小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量（2分）（4）AB（2分）
【解析】（1）在平衡摩擦力的操作中，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）相邻的两计数点之间还有4个点未画出，则，根据可得该小车运动的加速度大小为。
（3）图线上端弯曲，其原因可能是小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量。
（4）在题图乙中，每个测量数据均存在偶然误差，A正确；因砂和砂桶加速下降，处于失重状态，则细绳的拉力小于砂和砂桶的总重力，即把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差，B正确；实验中用图像法处理数据可以减少偶然误差，C错误。
13．（1）（2）（3）
【解析】（1）设摩托车做平抛运动的时间为t，由题意可知摩托车做平抛运动的竖直位移大小为
（2分）
解得（2分）
（2）设摩托车的速度至少为时才能越过这个壕沟，则有（2分）
解得（1分）
（3）摩托车落地时竖直分速度大小为
（2分）
摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小为
（1分）
14．（1）（2）30m/s（3）10N
【解析】（1）当时，由题意可知，物块所受空气阻力为零，
在水平方向，由牛顿第二定律有
（2分）
在竖直方向物块受力平衡，则有
（2分）
而（2分）
解得（1分）
（2）在图像中，图线与t轴所围的面积为速度的增加量，
所以时物块的速度大小为
（2分）
（3）由题图乙可知，后，物块做匀速直线运动，物块所受的空气阻力不变，设此过程中物块所受空气阻力大小为，
由平衡条件有
（2分）
解得，所以时空气阻力的大小为10N（2分）
15．（1）8N（2）12N（3）6m
【解析】（1）当物块相对木板运动时，木板上表面受到摩擦力方向水平向左，大小为（1分）
木板下表面受到的摩擦力方向也是水平向左，大小为（1分）
故木板受到的总的摩擦力大小为
（1分）
（2）当物块恰好相对木板运动时，对物块有
（1分）
对物块和木板构成的整体有（1分）
联立解得（1分）
（3）施加拉力时，物块加速度大小为
（1分）
木板加速度大小为
（1分）
撤去拉力时，物块、木板速度大小分别为
，（1分）
撤去拉力前，物块、木板位移大小分别为
，（1分）
撤去拉力时，由于木板的速度大于物块的速度，因此物块的摩擦力方向不变，故物块的加速度不变，而木板加速度大小变为（1分）
此时加速度方向与木板运动方向相反，设再历时t物块与木板共速，则有（1分）
解得
从撤去拉力到共速过程中，物块的位移大小为
（1分）
木板的位移大小为（1分）
共速后物块与木板共同做减速运动，直至停止，无相对位移，
由于物块刚好不掉下木板，因此从开始到共速整个过程满足
（l分）
故（1分）