河南省开封市五校2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题

这是一份河南省开封市五校2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题，共11页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟．
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．
4．本卷命题范围：必修第一册，必修第二册第五章．
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．2023年5月30日，神舟十六号飞船顺利发射，并与空间站完美对接．神舟十六号飞船总长8米，由推进舱、返回舱和轨道舱组成，总质量为7755千克，推进舱直径2.50米、长3.05米，尾部喷口直径2.8米，两侧有一对面积为米的巨型太阳翼，里面装有四个引擎系统和燃料．下列说法正确的是（ ）
A．在研究神舟十六号飞船的运动时，必须以飞船中的宇航员为参考系
B．在研究空间站环绕地球转动时，不能将空间站看成质点
C．“千克”、“米”均为国际单位制基本单位
D．神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变大
2．下列关于力的说法正确的是（ ）
A．打出空拳只有施力物体，而没有受力物体
B．打出的排球在空中飞行的过程受到一个向前的推力
C．空中悬挂的吊灯受重力，说明力可以脱离物体而独立存在
D．踢球时脚感到疼痛说明力是物体间的相互作用
3．关于做曲线运动的物体，下列说法不正确的是（ ）
A．运动状态一定时刻在发生改变
B．物体的速度方向一定时刻发生改变
C．物体的加速度一定时刻发生改变
D．任何二维平面内的曲线运动均可以分解为某两个方向上的直线运动
4．如图所示，取两根粗细、长度均不同的橡皮绳甲、乙拴接在天花板上，然后在下端悬吊一物体，系统平衡时，两橡皮绳的伸长量相同，且橡皮绳甲、乙与天花板的夹角分别为，重力加速度为．则下列说法正确的是（ ）
A．平衡时，甲、乙的拉力之比为
B．橡皮绳甲、乙的劲度系数之比为
C．剪断橡皮绳甲的瞬间，物体的加速度大小为
D．剪断橡皮绳乙的瞬间，物体的加速度大小为
5．将一巨型足球竖直向上抛出，其速度一时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），则足球（ ）
A．加速度一直增大 B．一直处于失重状态
C．在内的平均速度大小为 D．在内，受到的空气阻力先减小后增大
6．某人站在5楼的落地窗前眺望风景时，发现一物体从落地窗前经过，历时约．落地窗的高度为，重力加速度取，若物体是从高楼某处自由下落，不计空气阻力，则物体开始坠落的楼层大概为（假设每层楼高）（ ）
A．9楼 B．12楼 C．15楼 D．8楼
7．如图所示，某同学从相同高度的两位置先后抛出同一篮球（可视为质点），恰好都垂直撞击在篮板上同一位置，忽略空气阻力．已知的高度差为的水平距离为，篮球在点时被抛出的速度大小为，重力加速度取，则篮球在点被抛出时的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．滑块以某一初速度从斜面底端上滑到最高点，用频闪仪记录的上滑过程如图所示，则（ ）
A．滑块在点的速度大小为在点的两倍
B．滑块在点的速度大小为在点的两倍
C．和的距离之比为
D．和的距离之比为
9．如图所示，轻绳、轻杆的端与质骨为的小球拴接在一起，轻杆的端通过铰链连接在竖直墙面上，小球处于静止状态，且与竖直方向的夹角为，重力加速度为，则（ ）
A．轻绳受到的拉力大小为
B．轻杆受到的弹力大小为
C．若将点缓慢向下移动一小段距离，则轻绳受到的拉力将变大
D．若将点缓慢向下移动一小段距离，则轻绳受到的拉力将变小
10．如图所示，质量为小车静止在足够长的光滑水平地面上．质量为的滑块（视为质点）以的水平向右初速度滑上小车左端，最后在小车的中点与小车共速．滑块与小车的动摩擦因数为0.4，重力加速度取，则（ ）
A．滑块滑上小车瞬间，小车的加速度大小为
B．滑块滑上小车瞬间，小车的加速度大小为
C．小车的长度为
D．小车的长度为
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动．
甲 乙
（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到_____________．（填选项前的字母）
A．两球同时落地
B．两球的运动路线相同
C．击打的力度越大，两球落地时间间隔越大
（2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为．用刻度尺测得照片上，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为10，则小球平抛的初速度大小为_____________，当地的重力加速度为_____________．（计算结果均保留两位有效数字）
12．（8分）某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验．
甲 乙
（1）在该实验中，下列说法正确的是_____________．
A．应先接通电源，再释放小车
B．滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C．应补偿小车运动过程中受到的阻力
D．牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
（2）实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示．打点计时器使用交流电源，图中为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算点的瞬时速度大小_____________，并计算纸带所对应小车的加速度大小_____________．（结果均保留两位有效数字）
（3）小车质量一定，研究加速度与力的关系时，该同学根据测得的数据作出图像，如图所示．发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是_____________．（填选项前的字母）
A．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大
B．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
C．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且所挂钩码的质量较大
D．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且所挂钩码的质量较大
三、计算题（本题共3小题，共计46分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）如图所示，一汽车在发现前方有障碍物后从点开始刹车做匀减速直线运动，经过刚好在障碍物前停下．已知汽车途中经过点，在段的平均速度大小为，且，求：
（1）汽车刹车过程中的加速度大小；
（2）点到障碍物的距离．
14．（16分）如图所示，小球穿在圆环上，连接的轻绳跨过定滑轮的点连接到点，在点处悬挂一小球．小球均处于静止状态，轻绳处于水平、与竖直方向成角．已知的质量为，重力加速度为，不计一切摩擦．求：
（1）轻绳受到的拉力大小；
（2）圆环对的支持力大小及的质量．
15．（18分）如图所示，长的水平传送带以的速度顺时针匀速转动，为传送带的左、右端点，段水平地面长，并在点与倾角为的光滑长斜面平滑连接，将一滑块从点轻放上传送带．已知滑块与传送带、水平地面间的动摩擦因数分别为，重力加速度取，求：
（1）滑块放上传送带时的加速度大小；
（2）滑块第一次到达点时的速度大小；
（3）滑块从放在点上到最终静止下来所用的时间．
开封五校2023~2024学年上学期期末联考·高一物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 参考系是任意选择的，因此在研究飞船的运动时，可以以地面为参考系，选项A错误；在研究空间站环绕地球转动时，能将空间站看成质点，选项B错误；“千克”、“米”均为国际单位制基本单位，选项C正确：惯性大小只与质量有关，神舟十六号弃掉推进舱后，剩余部分惯性变小，选项D错误
2．D 受力物体是空气，施力物体和受力物体同时存在，选项A错误；打出的排球在空中飞行是由于惯性，不再受到向前的推力，选项B错误；力不可以离开物体而存在，空中悬挂的吊灯受重力是由于地球的吸引而产生的，即重力的产生不可能脱离地球而独立存在，选项C错误；踢球时脚感到疼痛说明力是物体间的相互作用，选项D正确
3．C 做曲线运动的物体，速度方向时刻发生改变，运动状态也时刻在发生改变，选项A、B正确，不符合题意；物体的加速度不一定发生改变，如平抛运动，选项C错误，符合题意；任何二维平面内的曲线运动均可以分解为两个方向上的直线运动，选项D正确，不符合题意．
4．D 篮球从到到的逆运动均为平抛运动，则有，又，且，联立解得，选项D正确．
5．D 图像的斜率表示加速度，图像斜率的绝对值先减小直至为零，则足球模型的加速度先减小后不变，先处于失重状态，后处于平衡状态，选项A、B错误；由图像知，在内的平均速度大小大于，选项C错误；在内，对于足球模型，设受到的空气阻力为，由牛顿第二定律有，由于加速度减小，则减小，在内，有，由于加速度减小，则增大，选项D正确．
6．A 物体在经过5楼的平均速度大小约为，则物体队落点的离5楼高度，物体离5楼层数为，则物体开始坠落的楼层大概为12楼，选项A正确．
7．B 平衡时，对物体受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，平衡时，甲、乙的拉力之比为，选项A错误；由题意两橡皮绳的伸长量相同，假设伸长量均为，则由胡克定律对橡皮绳甲有，解得，对橡皮绳乙有，解得，整理得，选项B正确；剪断橡皮绳甲前，重力和橡皮绳乙的拉力的合力与橡皮绳甲的拉力大小相等，剪断橡皮绳甲的瞬间，橡皮绳乙的拉力不变，则与重力的合力不变，则由牛顿第二定律得，解得，选项C错误；同理，剪断橡皮绳乙前，重力和橡皮绳甲的拉力的合力与橡皮绳乙的拉力大小相等，剪断橡皮绳乙的瞬间，橡皮绳甲的拉力不变，则与重力的合力不变，则由牛顿第二定律得，解得，选项D错误．
8．AD 滑块从到做匀减速运动，可看成从到的初速度为零的匀加速直线运动，设频闪仪记录的时间间隔为，滑块的加速度为，则，则选项A正确，B错误；由初速度为零的匀加速直线运动推论知和的距离之比为，选项C错误，D正确．
9．AC 对小球进行受力分析，如图所示，由几何关系可知，选项A正确，B错误；若将点向下移动一小段距离，与竖直方向所成的夹角将增大，则由小球受力分析图可知轻绳受到拉力变大，选项C正确，D错误．
10．BC 滑块滑上小车瞬间，对小车进行受力分析，则有，解得，选项A错误，B正确；滑块滑上小车瞬间，对滑块，则有，滑块从滑上到与小车共速，有，且，解得，选项C正确，D错误．
11．（1）A （2）2.0 9.6
解析：（1）该实验装置可验证平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，改变打击力度，两球仍同时落地，但球的运动轨迹改变，选项A正确，B、C错误．
（2）图乙中，小球从点到点，点到点的时间间隔，则小球平抛的初速度大小，又，解得．
12．（1）ABC （2）0.25 0.75 （3）C
解析：（1）实验过程中，应先接通电源，再释放小车，选项A正确；为保证绳的拉力方向与运动方向一致，滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行，选项B正确；为了消除摩擦带来的影响，应补偿小车运动过程中受到的阻力，选项C正确；根据牛顿第二定律可知，则为了使得近似等于，则牵引小车的钩码质量应远小于小车的总质量，选项D错误．
（2）已知交流电源的频率为，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则，小车在点时的速度；小车运动的加速度大小为．
（3）图像不过原点的可能原因是：未补偿阻力或补偿阻力不够；图像末端发生弯曲的可能原因是：所挂钩码的质量过大，未保证小车质量远大于所挂钩码的总质量，故选项C正确．
13．解：（1）汽车在段，有
由运动学有
又因为
解得
（2）汽车从点到停下，有
解得
14．解：（1）结点的受力如图（a）所示，由平衡条件有
又
解得
（2）对进行受力分析，如图（b）所示，由平衡条件有
且
又
解得
15．解：（1）滑块放上传送带时，由牛顿第二定律有
解得
（2）设滑块在传送带能加速到与传送带共速、加速位移为，由运动学有
解得，说明滑块能与传送带共速，滑块到点时的速度
滑块从到点时，由牛顿第二定律有
由运动学有
解得
（3）滑块从点到与传送带共速过程中，有
从共速到点，有
从点到点，有
在斜面运动时，有
从点滑上再次返回到点，有
从点返回后，因，说明滑块在返回点前已静止，
则有
又
解得