河北省唐山市2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（含答案解析）

唐山市2023—2024学年度高一年级第一学期期末考试物理本试卷共100分，考试时间75分钟，10道选择题，5道非选择题。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、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。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.关于质点，下列说法中正确的是（）A.质点就是物体中最重的点B.只有静止的物体才可以看成质点C.只有体积足够小的物体才能看成质点D.物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的【答案】D【解析】【详解】物体是否能看成质点是由所要研究的问题决定的，当物体的形状大小在研究的问题中可以忽略不计时，物体可以看成质点。故选D。2.关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A.物体的速度越大，惯性越大B.做匀速圆周运动的物体，惯性一直变化C.做平抛运动物体，惯性一直变化D.质量越大的物体，惯性越大【答案】D【解析】【详解】物体的惯性与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，物体质量越大，惯性越大。故选D。3.从高出地面3m处竖直向上抛出的小球，上升5m后落回地面，全过程中小球运动的位移大小是（）A.3m B.5mC.8m D.13m【答案】A【解析】【详解】位移是由初位置指向末位置的有向线段，根据题意可知全过程中小球运动的位移大小是3m。故选A。4.如图所示，下列四个实例中属于增大摩擦力的是（）A.斜向上拉动水平地面上箱子B.冰壶表面打磨得很平滑C.鞋底有凹凸不平的花纹D.气垫船行驶时船底有空气层【答案】C【解析】【详解】A．由于拉动箱子，则箱子与地面间的摩擦是滑动摩擦，斜向上拉减小了地面对箱子的支持力，从而减少摩擦力，故A错误；B．冰壶表面打磨得很平滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的，故B错误；C．鞋底有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故C正确；D．气垫船行驶时与水之间有空气层，是通过使两接触面脱离来减小摩擦力的，故D错误。故选C。5.可视为质点的子弹垂直射入叠在一起的相同木板，穿过第2块木板时速度恰好减为0。如果子弹在木板中运动的总时间是若子弹在各块木板中运动的加速度都相同，那么子弹穿过第二块木板所用的时间是（）A.0.5s B.1s C. D.【答案】B【解析】【详解】根据题意，设子弹穿过第二块木板所用的时间为，每块木板的厚度为，由逆向思维有，子弹做初速度为0的匀加速直线运动，则有，其中解得故选B。6.如图所示是汽车A和汽车B在平直公路上运动的图像，两车在时刻从同一位置出发，再次相遇时所用的时间是（）A.6s B.12s C.18s D.24s【答案】B【解析】【详解】根据题意，由图可知，汽车B以做匀速直线运动，汽车A做初速度为0的匀加速直线运动，加速度为设再次相遇时所用的时间为，则有解得故选B。7.如图所示，光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为45°，质量是0.1kg的木块在水平恒力F作用下恰好沿斜面匀速上滑，重力加速度g取，则F的大小是（）A.0.5N B.0.75N C.1.0N D.2.0N【答案】C【解析】【详解】根据题意，对木块受力分析，沿斜面方向上，由平衡条件有解得故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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.关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A合运动和分运动具有等时性B.合运动的速度一定大于分运动的速度C.任一时刻的速度方向总是与合运动的位移方向相同D.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动【答案】AD【解析】【详解】A．合运动和分运动具有等时性，故A正确；B．根据平行四边形定则可知，合运动的速度不一定大于分运动的速度，故B错误；C．合运动的速度方向与合运动的位移方向不一定相同，故C错误；D．两个互成角度的匀变速直线运动合成，加速度一定为定值，则合运动一定是匀变速运动，故D正确；故选AD。9.两艘快艇A、B在湖面上各自做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们所通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，下列说法正确的是（）A.A、B两艘快艇运动的线速度之比B.A、B两艘快艇运动的角速度之比C.A、B两艘快艇运动的周期之比D.A、B两艘快艇运动的向心加速度之比【答案】AB【解析】【详解】A．根据线速度定义式可知A、B两艘快艇运动的线速度之比故A正确；B．根据角速度定义式可知A、B两艘快艇运动的角速度之比为故B正确；C．根据可知A、B两艘快艇运动的周期之比故C错误；D．根据可知A、B两艘快艇运动的向心加速度之比故D错误。故选AB。10.如图所示，放置在光滑水平面上的A、B两个物体相互接触但不黏合，两物体的质量分别为，，，，则A、B两个物体间的弹力大小为（）A.时为B.时为C.时为D.时为【答案】BC【解析】【详解】由题知，、的大小都随时间而变化，但A、B整体受到的合力可知保持不变，故开始一段时间内A、B以相同的加速度做匀加速运动，对整体有解得随着t的推移，减小，增大，弹力逐渐减小，当A、B恰好分离时，A、B间的弹力为零，此时两者的加速度仍相等，有代入数据，解得所以在内，A、B两物体一直以加速度做匀加速运动，后A、B两物体分离，A、B间无相互作用。A．由题知当时，，对B有解得故A错误；B．由题知当时，，对B有解得故B正确；C．由题知当时，，对B有解得故C正确；D．由前分析知当时，A、B恰好分离，此时A、B间的弹力为零，故D错误。故选BC。三、非选择题:共54分。11-12题为实验题；13为证明题，14-15题,需要写出必要过程，只写结果不给分。11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某同学按照如下步骤进行操作：①在水平桌面上放置一木板，在木板上放一张白纸，用图钉固定；②把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴接系有绳套的两条细绳；③用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度拉动橡皮条，使栓接点到达某一位置，记录栓接点位置、测力计的示数和细绳的方向；④用力的图示法画出测力计的拉力和，并以和为邻边作平行四边形，画出它们所夹的对角线记为；⑤只用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，______；并按同标度作出这个力F的图示；⑥比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。（1）把步骤⑤中的内容填写完整________；（2）本实验采用的主要科学方法为_______；A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法（3）某次操作时，弹簧测力计的示数如图所示，示数为______N；（4）下列操作有利于减小实验误差的是_______；A．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点间距大些B．拴接在橡皮条上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些C．用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大（5）关于实验结果，下列说法正确的是______。(填字母代号)A．与橡皮条一定在一条直线上B．F与橡皮条一定在一条直线上C．、、都是由弹簧测力计直接测得【答案】①.把橡皮条的结点拉到与用两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条时的同一位置②.C③.④.A⑤.B【解析】【详解】（1）[1]为了保证两次力的作用效果相同，则用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到与用两个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条时的同一位置。（2）[2]由（1）分析可知，本实验采用主要科学方法为等效替代法。故选C。（3）[3]由图可知，弹簧测力计最小分度为，则读数为。（4）[4]A．在记录力的方向时，标记同一细绳方向的两点要远些，有利于减小在确定力的方向时的误差，故A正确；B．拴在橡皮条上的两条细绳不一定必须等长，但是尽量长一些较好，有利于减小在确定力的方向时的误差，故B错误；C．用两弹簧测力计同时拉橡皮条时，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大，故C错误。故选A。（5）[5]、、其中、是由弹簧测力计直接测得，且是用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力，所以与橡皮条在一条直线上，是通过做平行四边形得到的，不是由弹簧测力计直接测得，与橡皮条不一定在一条直线上。故选B。12.如图所示，某物理兴趣小组验证“向心力与线速度大小关系”的实验装置实验步骤如下：①按照图示安装仪器，轻质细线上端固定在力的传感器上，下端悬挂一小钢球。小钢球静止时刚好位于光电门中央；②将小钢球悬挂静止不动，此时力的传感器示数为F1，用米尺量出细线长L；③将小钢球拉到适当高度处且细线拉直，静止释放小钢球，光电计时器记录小钢球遮光时间t，力的传感器示数最大值为F；④改变小钢球的释放位置，重复上述过程：已知小钢球的直径是d，当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示；（1）小钢球经过光电门时瞬时速度表达式为______。A．B．C．D．（2）小钢球经过光电门时所受合力的表达式为______。A．F－F1B．F＋F1C．F1D．F（3）小钢球经过光电门时所需向心力的表达式为_______。A．B．C．D．（4）处理实验数据时，在误差允许的范围内，小钢球经过光电门时所需向心力和所受合力的关系为______（填“相等”或“不相等”），则能验证向心力与线速度大小的关系。（5）本实验误差的主要来源______（选填“摆长测量”或“空气阻力”）【答案】①.B②.A③.C④.相等⑤.摆长测量【解析】【详解】（1）[1]由题知小钢球的直径为d，小钢球遮光时间为t，则小钢球经过光电门时瞬时速度表达式为。故选B（2）[2]由题知，将小钢球悬挂静止不动，此时力的传感器示数为F1，小钢球经过光电门时力的传感器示数为F，则小钢球经过光电门时所受合力的表达式为F合=F－F1故选A。（3）[3]小钢球经过光电门时所需向心力的表达式为故选C。（4）[4]处理实验数据时，在误差允许的范围内，小钢球经过光电门时所需向心力和所受合力的关系为相等，则能验证向心力与线速度大小的关系。（5）[5]根据以上分析，只需要满足则本实验误差的主要来源摆长测量。13.做匀加速直线运动的物体，其加速度大小为a，运动过程中任意两段连续相等的时间间隔T内位移的大小分别为和，试证明：【答案】见解析【解析】【详解】根据题意，设初速度为，由位移公式可得则有14.如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机在空中某高度处水平匀速飞行，某时刻释放了一个小球，小球经2s后恰好落在水平地面，小球释放点与落地点之间的水平距离为30m，空气阻力忽略不计，重力加速度，求：（1）小球释放时距地面的高度；（2）无人机水平飞行的速度大小；（3）小球落地时的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据题意可知，小球做平抛运动，竖直方向上，由可得，小球释放时距地面的高度（2）水平方向上有解得，无人机水平飞行的速度大小为（3）竖直方向上，由可得，小球落地时竖直分速度为则小球落地时的速度大小15.如图所示，有一定厚度的长木板B静止在光滑水平面上，质量为，长度为长木板左端放置一个质量的滑块，滑块与长木板间动摩擦因数。长木板右侧一段距离处有一足够长的倾斜传送带，传送带与水平方向夹角，传送带顺时针转动的速度恒为。现给滑块向右的初速度，当滑块到达长木板右端时，长木板恰好与传送带护板碰撞，碰撞瞬间速度减为0且不影响传送带运动，忽略滑块的大小以及滑块从长木板滑上传送带过程中速度大小的变化。已知滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，求：（1）滑块滑动至传送带时，滑块的速度大小；（2）滑块运动过程中的沿传递带向上运动的最大距离；（