河北省承德市2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题【含答案解析】

承德市高中2023—2024学年第一学期高一年级期末考试物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章。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，只有一项符合题目要求。1.诗句“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”描述了物体相对运动的情况，关于物体的运动与静止及质点的概念，下列说法正确的是（）A.孤帆穿梭于青山中时，可以将青山视为质点B.研究船全程的运动时间时不可以将船视为质点C.诗句“两岸青山相对出”中认为青山运动是因为选择以孤帆为参考系D.诗句“孤帆一片日边来”中认为孤帆运动是因为选择以孤帆上的人为参考系【答案】C【解析】【详解】A．物体的大小和形状对研究的问题没有影响或影响可以忽略时，物体可看作质点。孤帆穿梭于青山中时，青山的大小和形状不能忽略。A错误；B．研究船全程的运动时间时，船的大小和形状对研究的问题影响可以忽略，可以将船视为质点。B错误；C．诗句“两岸青山相对出”中以船或船上的人为参考系，青山是运动的。C正确；D．诗句“孤帆一片日边来”可以看出以地面或者青山为参考系，船是运动的，以船上人为参考系，船是静止的。D错误；故选C。2.下列物理量是标量，且其所对应的单位是基本单位的是（）A.位移 B.时间 C.速度 D.力【答案】B【解析】【详解】A．位移是矢量，其所对应的单位米，是基本单位，故A不符合题意；B．时间是标量，其所对应的单位秒，是基本单位，故B符合题意；C．速度是矢量，其所对应的单位米每秒，是导出单位，故C不符合题意；D．力是矢量，其所对应的单位牛顿，是导出单位，故D不符合题意。故选B。3.伽利略在研究物体下落快慢的问题时将实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。下列说法正确的是（）A.在伽利略那个时代，已经可以直接测量物体自由下落的时间了B.伽利略把日常生活中较重的物体下落得比较快的原因归之于重力对不同物体的影响不同C.伽利略直接通过实验得出了“斜面上物体运动的位移与时间的比值保持不变”这一结论D.伽利略从直接研究自由落体转向研究物体在斜面上的运动是为了延长物体的运动时间【答案】D【解析】【详解】A．在伽利略那个时代，只能靠滴水计时，不能直接测量物体自由下落的时间，故A错误；B．伽利略把日常生活中较重的物体下落得比较快的原因归之于空气阻力对不同物体的影响不同，故B错误；C．伽利略通过斜面实验得出了“斜面上物体的运动是匀加速直线运动，斜面上物体运动的位移与时间的平方成正比”这一结论，故C错误；D．伽利略从直接研究自由落体转向研究物体在斜面上的运动是为了延长物体的运动时间，故D正确。故选D。4.小船以船头垂直于平直河岸方向航行时，到达河对岸用时20s，小船沿河岸方向移动的距离为30m。已知河宽为40m，小船在静水中的速度大小，河水流动的速度大小均不变。下列说法正确的是（）A.小船此次渡河的实际位移大小为70mB.小船此次渡河的实际速度大小为2.5m/sC.无论小船如何调整船头方向，小船都无法垂直于河岸方向渡河D.若仅河水流动的速度增大，则小船渡河的最短时间将变长【答案】B【解析】【详解】AB．由题意可知，河水流动的速度大小为小船在静水中的速度大小为小船此次渡河的实际速度大小为小船此次渡河的实际位移大小为故A错误，B正确；C．由于小船在静水中速度大小大于河水流动的速度大小，所以适当调整船头方向，小船都可以垂直于河岸方向渡河，故C错误；D．根据可知仅河水流动的速度增大，则小船渡河的最短时间不变，故D错误。故选B。5.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以4m/s的速度向右做匀速直线运动，小车通过跨过定滑轮的绳子拉着物体A向上运动。已知物体A受到的重力大小为10N，某瞬间连接小车端的绳子与水平方向的夹角为30°，则下列说法正确的是（）A.物体A处于超重状态 B.该瞬间物体A的速度大小为2m/sC.绳子上的拉力大小为10N D.物体A做匀速运动【答案】A【解析】【详解】B．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为A物体上升的速度大小，则B错误；ACD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为，小车与水平夹角为逐渐减小，则A的速度逐渐增大，A做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，A正确，CD错误。故选A。6.图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥的示意图，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动，已知汽车的加速度大小为5m/s2，最大速度为20m/s，则下列说法正确的是（）A.汽车通过这四段连续梁桥匀速运动的时间为20sB.汽车达到最大速度的位置在cd段C.该汽车在ab段和bc段所用时间相等D.汽车通过ab段的时间为5.5s【答案】A【解析】【详解】A．速度达到最大值时，设所用时间为，由匀变速直线运动速度与时间关系式知速度达到最大时，位移为设匀速运动时间为，位移为A正确；B．速度达到最大时，位移为则可知，速度达到最大时在段。B错误；CD．段加速到速度最大所用时间为段匀速运动所用时间为段所用时间为段做匀速运动，所用时间为则可知，，CD错误；故选A。7.一质量分布均匀的实心球在光滑水平挡板A及固定在水平面上的光滑斜面C（足够长）的共同作用下保持静止状态，当挡板A绕其斜面上的接触点在竖直平面内顺时针缓慢转动，直至挡板竖直时，下列说法正确的是（）A.挡板对球的作用力一直增大B.斜面对球的作用力一直增大C.挡板对球的作用力先增大后减小D.斜面对球的作用力先增大后减小【答案】B【解析】【详解】AC．当挡板A绕其斜面上的接触点在竖直平面内顺时针缓慢转动时，球所受合力始终为零，挡板A和斜面对球的弹力的合力与球的重力平衡，将甲→乙→丙图视为挡板A从水平位置顺时针旋转到竖直时，如图所示当挡板A水平时，挡板A对球的支持力大小等于其重力大小，而斜面对球的支持力为零，即此时球对斜面的压力最小，随着挡板A顺时针转动，挡板A对球的弹力先减小后增大，故AC错误；BD．斜面对球的支持力一直增大，故B正确，D错误。故选B。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.如图甲所示，一次杂技表演中，表演者顶着竖直杆沿水平地面做直线运动，与此同时猴子沿竖直杆向上运动。表演者的速度一时间（vx—t）图像如图乙所示，猴子沿竖直方向的位移一时间（y—t）图像如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法正确的是（）A.猴子做曲线运动 B.猴子做直线运动C.2s末猴子的速度大小为4.5m/s D.0~2s内猴子的速度变化量大小为4m/s【答案】AD【解析】【详解】AB．根据题中图像分析可知，猴子水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀速直线运动，其合速度与加速度不在同一直线上，猴子做曲线运动。故A正确；B错误；C．由乙图可知2s末猴子的水平分速度大小为vx=4m/s根据丙图可知2s末猴子的竖直分速度大小为则2s末猴子的速度大小为故C错误；D．依题意，0~2s内猴子在竖直方向上的分速度保持不变，在水平方向上的分速度由0增大到，因此猴子的速度变化量大小为。故D正确。故选AD。9.小球从离水平地面高为h处以某一水平初速度抛出，小球落地时的速度大小为，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.小球在空中运动时间为B.小球在空中运动的时间为C.小球落地时竖直方向的分速度大小为D.小球从抛出到落地的过程中水平方向位移大小为【答案】AD【解析】【详解】A．根据可得小球在空中运动的时间为故A正确；B．设小球的水平速度为，小球落地时竖直方向的分速度大小为则小球在空中运动的时间为故B错误；CD．根据小球落地时竖直方向的分速度大小为小球在水平方向的分速度为则小球从抛出到落地的过程中水平方向位移大小为故D正确。故选AD。10.如图所示，AB两物体通过轻弹簧连在一起，然后用细绳悬挂在天花板上，在物体B下面用薄板向上托着，使弹簧处于压缩状态且弹力大小等于物体B受到的重力，整个系统处于静止状态。已知AB两物体的质量分别为和，重力加速度大小为。下列说法正确的是（）A.托着薄板剪断细绳的瞬间，A的加速度大小为B.托着薄板剪断细绳后，B的加速度大小为C.仅撤走薄板的瞬间，A的加速度大小为D.仅撤走薄板的瞬间，B的加速度大小为【答案】AD【解析】【详解】A．剪断细绳的瞬间，对受力分析有其中解得选项A正确；B．剪断细绳的瞬间，B的受力都不受影响，因此B的加速度大小为0，选项B错误；C．撤走薄板的瞬间，的受力都不受影响，因此的加速度大小为0，选项C错误；D．撤走薄板的瞬间，对受力分析有解得选项D正确。故选AD。三、非选择题：共54分。11.某同学用如图所示的装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，其中A为固定橡皮条的图钉，B为橡皮条与细绳的结点，BC和BD为细绳套。（1）下列关于本实验说法正确的是______。A.应控制两绳的夹角为直角B.弹簧测力计应在使用前校零C.拉绳方向可以不与木板表面平行（2）实验时，分别用力拉两只弹簧测力计，用铅笔标出结点B被拉伸到的位置，记为O点，记下此时两只弹簧测力计的示数F1、F2，并沿两细绳标出______。撤去一只弹簧测力计，用力拉剩余的一只测力计，______（填“需要”或“不需要”）将结点B拉到O处。（3）本实验用到的实验方法为______（填“控制变量法”或“等效替代法”）。【答案】①.B②.F1、F2的方向③.需要④.等效替代法【解析】【详解】（1）[1]A．两绳的夹角应适中，不需要控制为直角，故A错误；B．为减小实验误差，弹簧测力计应在使用前校零，故B正确；C．在白纸上作图时，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，图示中力的方向与实际力的方向有较大差别，故拉绳方向应与木板表面平行，故C错误。故选B。（2）[2]实验时，分别用力拉两只弹簧测力计，用铅笔标出结点B被拉伸到的位置，记为O点，记下此时两只弹簧测力计的示数F1、F2，并沿两细绳标出F1、F2的方向。[3]撤去一只弹簧测力计，用力拉剩余的一只测力计，为使两只测力计拉橡皮条的作用效果与一只测力计拉橡皮条的作用效果相同，需要将结点B拉到O处。（3）[4]合力的作用效果与两分力的作用效果相同，本实验用到的实验方法为等效替代法。12.某实验小组用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。（1）通过实验得到如图乙所示的图像，造成这一结果的原因是在平衡摩擦力时，木板与水平桌面间的倾角________（填“偏大”或“偏小”）。（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，小车在实际运动过程中所受的拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）砝码和盘受到的总重力，为了便于探究、减小误差，应使小车的质量________（填“远大于”“远小于”或“等于”）砝码和盘的总质量。（3）某次实验打出一条点迹清晰的纸带如图丙所示，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间有四个计时点未标出，计时器打点频率为，则小车运动的加速度大小为________（保留两位有效数字）。【答案】①.偏小②.小于③.远大于④.0.50【解析】【详解】（1）[1]根据题中图像可知，小车受到一定大小的拉力时，小车的加速度才为0，由此可知，小车受到的摩擦力未被完全平衡，木板与水平桌面间的倾角偏小。（2）[2][3]平衡摩擦力后进行实验时，小车与砝码均做匀加速直线运动，砝码和砝码盘整体处于失重状态，因此细线上的拉力小于砝码和砝码盘受到的总重力，为减小误差，应使小车的质量远大于砝码和砝码盘的总质量。（3）[4]在相邻的两个计数点之间有四个计时点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为根据逐差法，可知小车的加速度大小13.可视为质点的小球从离水面高h=1.25m处由静止释放，落入水中后做匀减速直线运动，小球从刚入水至运动到最低点经历的时间为0.4s。水足够深，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，求：（1）小球在空中运动的时间和落到水面时的速度大小；（2）小球落入水中最深处离水面的距离。【答案】（1）0.5s，5m/s；（2）1m【解析】【详解】（1）小球在空中做自由落体运动，有解得落到水面时的速度大小为（2）小球水中做匀减速直线运动，有解得14.如图所示，水平粗糙横杆上套有质量为2m的圆环，在圆环上用一细线悬挂一个质量为m的小球。现用水平向右的拉力F（大小未知）作用在小球上时，小球与圆环恰好一起向右做匀速直线运动，此时细线与竖直方向的夹角为30°。重力加速度大小为g，求：（1）水平拉力F的大小；（2）圆环对横杆的压力大小；（3）圆环与横杆间的动摩擦因