河南省天一大联考2023-2024学年高一上学期11月期中物理试题 含解析

2023—2024学年（上）高一年级期中考试物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。每小题只有一个选项符合题目要求。1.下列各组物理量中，全部是矢量的是（）A.位移、弹力、加速度、平均速度 B.路程、速度、摩擦力、时刻C.速度、质量、加速度、长度 D.重力、速度、时间、位移【答案】A【解析】【详解】A．位移、弹力、加速度、平均速度都是既有大小又有方向的量，都是矢量，A正确；B．路程、时刻只有大小没有方向是标量，速度、摩擦力是矢量，B错误；C．速度、加速度是矢量，质量、长度是标量，C错误；D．重力、速度、位移是矢量，时间是标量，D错误。故选A。2.2023年9月23日晚20时杭州第19届亚运会开幕，这场以文化为底色、融科技之力与艺术之美的盛会，向世界展示了中华优秀传统文化的意韵。入场式上中国体育代表团队伍的前端大约经过45s走完如图所示地屏上的运动员大道，步频约为1.6步/秒，步幅约为50cm，下列说法中正确的是（）A.运动员走地屏大道向观众挥手致意时可以看成质点B.中国体育代表团在运动员大道上走路的速度大小约为0.8km/hC.地屏上的运动员大道的长度约为36mD.2023年9月23日晚20时是时间间隔【答案】C【解析】【详解】A．运动员走地屏大道挥手致意时有动作，看作质点则无法考查运动员的动作，选项A错误；B．运动员走路的速度选项B错误；C．地屏上的运动员大道长约为x=vt=0.8m/s×45s=36m选项C正确；D．2023年9月23日晚20时是时刻，选项D错误。故选C3.2021年我国发射的“天问一号”探测器着陆舱在火星成功着陆，在火星上首次留下中国印迹。如图所示为着陆器在着陆前的缓降阶段中，着陆器关闭发动机前瞬间（此时速度为零）的实景比例模拟图，已知着陆器的直径约为4m，由此可估计着陆器离地面高度h。着陆器自由下落的时间约为1s，不计火星空气阻力，则下列加速度最接近火星表面的重力加速度的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】已知着陆器平台的直径约为4m，根据实景比例模拟图可知，着陆器关闭发动机时，着地缓冲脚距离火星地面的高度约为2m，根据解得故选B。4.如图所示为某物体做直线运动v-t图像，由图像可得到（）A.物体在前3s内做匀变速直线运动B.t=2s时物体的加速度大小为C.第4s末物体的速度方向发生改变D.物体在0~7s时间内的位移大小为14m【答案】D【解析】【详解】A．根据图像可知，物体在前3s内先做匀速运动再做匀变速运动，选项A错误；B．根据斜率代表加速度，在1~3s时间内做匀减速运动，其加速度则t=2s时物体的加速度大小为1m/s2，选项B错误；C．0~7s时间内，速度都在轴的上方，速度都为正，所以第4s末物体的速度方向没有发生改变，选项C错误；D．图像与横轴围成的面积即为这段时间内的位移，为选项D正确。故选D。5.如图所示为某测试小车从原点出发沿直线运动的x-t图像，在0~10s内测试小车做匀变速直线运动的x﹣t图像是抛物线的一部分，该完整抛物线关于的直线对称。下列说法正确的是（）A.测试小车在15s~18s内的速度逐渐减小B.测试小车在0时刻的速度为0C.测试小车在8s末的加速度大小为D.测试小车在18s末离出发点的距离为90m【答案】C【解析】【详解】A．位移时间图像在15s~18s内斜率不变，所以物体的速度恒定，选项A错误；BC．此图像在0~10s内的图像是抛物线的一部分，且该抛物线关于t=10s的直线对称，可知在0~10s内测试小车做匀减速运动，在t=10s时速度减为零，利用位移公式得选项B错误C正确；C．D．根据图像可知，测试小车在18s末时离原点的距离为60m，选项D错误。故选C。6.水平传送带上方有一个光滑挡板，俯视图如图所示。一物块从传送带的右侧沿着挡板匀速向左运动，物块滑上传送带的同时传送带也开始做匀加速运动。下列说法正确的是（）A.物块受到传送带的摩擦力大小不变B.物块受到传送带的摩擦力逐渐变小C.物块受到传送带的摩擦力逐渐变大D.无法确定摩擦力是否改变【答案】A【解析】【详解】物块受到水平传送带的摩擦力大小故摩擦力大小不变。故选A。7.质点O受到如图所示n个等大的力作用，且相邻力之间的夹角均为，随着个数n的增大（所有相邻力间的夹角之和不超过），质点所受合力F的大小与力的个数n的关系图像可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】1~5个力逐渐合成累加，易知合力逐渐增大，5个力合成后的合力方向在F3方向，第6个力与F1-5再合成，由于夹角小于90°，F1-6>F1-5，同理F7，与F1-6夹角仍然小于90°，合力F1-7>F1-6，F8与F1-7，夹角等于90°，合力F1-8>F1-7，增加F9时，F9与F1正好抵消，合力大小等于F1-7，继续增加力，在共点力作用的示意图中可以看到抵消的也越多，合力会越来越小，所以这个过程是合力先增大后减小的过程。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.如图所示，停在某建筑工地上的两辆吊车共同吊起一重物。质量不计的钢丝牵引绳绕过定滑轮和重物上的动滑轮吊起重物缓慢上升，不计滑轮的质量和滑轮与绳索、轴承之间的摩擦。在重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（）A.重物所受的合力逐渐增大B.牵引绳中的作用力逐渐变大C.地面对吊车的支持力逐渐增大D.吊车受到地面的摩擦力逐渐增大【答案】BD【解析】【详解】A．由于物体缓慢升高，处于平衡状态，合力一直为零，选项A错误；B．随着重物的上升，吊起重物的牵引绳夹角增大，合力不变，所以分力增大，即牵引绳中的作用力在增大，选项B正确；C．由于是缓慢上升，整体法可知整体处于平衡状态，地面支持力始终平衡整体的重力，大小不变，选项C错误；D．牵引绳的作用力在增大，吊车受到牵引绳的作用力的水平分量在增大，水平方向吊车受力平衡，所以吊车受到地面的摩擦力逐渐增大，选项D正确。故选BD。9.如图所示,A、B两物体的质量分别为1kg、2kg,用原长为l0、劲度系数k=200N/m的轻弹簧相连接，物体B放在水平地面上，A、B都处于静止状态。现对A施加一个竖直向上的力F，使得A以加速度向上做匀加速运动，直到B恰好离开地面。已知重力加速度g取10m/s²,则此过程中（）A.弹簧对B的弹力大小是对A弹力大小的2倍B.A匀加速运动的总位移大小为10cmC.A匀加速运动的时间为1sD.弹簧恢复原长时A的速度大小为【答案】CD【解析】【详解】A．弹簧两端对B、A的弹力大小是相等的，选项A错误；B．弹簧由压缩状态变成拉伸状态，A上升的高度选项B错误；C．物块A匀加速运动可解得时间t=ls选项C正确；D．弹簧恢复原长时，A上升的高度为再根据解得选项D正确。故选CD。10.如图所示为某物体做直线运动的图像（其中v为速度，x为位移），下列关于对该物体在的位移过程分析正确的是（）A.运动时的加速度大小为B.该直线运动初速度为pC.经过位移中点时的速度为D.从的过程速度的改变量为【答案】AC【解析】【详解】根据匀变速直线运动公式可得由图可看出可求出位移中点的速度为故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，GE为一根橡皮筋，且处于原长状态，一端固定在地面上。实验过程如图1、2、3、4所示。（1）实验之前，实验小组拿来两个弹簧秤，对两个弹簧秤进行______，在此操作中确保两弹簧秤读数相同；（2）实验小组用细线将橡皮筋顶端系成结点，如图2所示，将橡皮筋竖直向上拉至图示状态，在贴有白纸的竖直挡板上记录______，力F₁和F₂的大小、______；（3）如图3所示，实验小组将橡皮筋竖直向上拉动，终止的位置是______；（4）通过多次的实验探究会发现：两个力合成时，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，则这两个邻边之间的______就代表合力的大小和方向。【答案】①.互校②.节点的位置③.方向④.O点⑤.对角线【解析】【详解】（1）[1]互校可以使实验时两弹簧秤测量测量精度相同，两弹簧秤互拉时需要读数相同。（2）[2][3]由于合力与分力间作用是等效关系，所以必须记下图2中分力的作用效果，即记录结点O的位置，分力必须同时记录分力的大小与方向。（3）[4]橡皮筋与细线的结点拉到O点，表示合力与分力的作用效果相同。（4）[5]两个邻边之间的对角线代表合力的大小和方向。12.用图1所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到一条如图2所示的纸带。在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共七个计数点，已知电源频率为50Hz，相邻计数点间还有4个计时点未画出。（1）实验中的打点计时器使用______V的______（选填“交流”或“直流”）电源；（2）测量点间的距离如图2所示，0~4间的距离测量时数据记录不清，其小数点后一位数字模糊不清，可能正确的数据是______（填选项标号）；A.8.06B.8.26C.8.56D.8.86（3）由图2数据可求出打下点2时小车的瞬时速度大小为______，小车整个过程的加速度大小为a=______（结果均保留3位有效数字）；（4）若实验时实际所用为52Hz、210V的电源，但该同学并不知道，则测得的小车加速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实加速度。【答案】①.220②.交流③.C④.0.214⑤.0.496⑥.小于【解析】【详解】（1）[1][2]实验中使用火花打点计时器，接220V的交流电源。（2）[3]根据匀变速运动规律，，又因为解得小数点后一位数应该为5。故选C。（3）[4][5]相邻计数点间还有4个计时点未画出可知图中相邻点间的时间间隔为根据匀变速运动平均速度规律，打下点2时小车的瞬时速度大小为根据逐差法解得，加速度（4）[6]实际频率偏大，则实际打点周期偏小，代入偏大，所以测得的小车加速度小于真实值。13.某人从楼顶边缘竖直向上抛出一小球，小球抛出时开始计时，经3s小球落到地面，且第1s、第2s、第3s内的位移大小之比为1：1：3，不计空气阻力，重力加速度g取求:（1）小球上抛的初速度大小；（2）小球相对于抛出点上升的最大高度；（3）抛出点到地面的距离。【答案】（1）10m/s；（2）5m；（3）15m【解析】【详解】（1）根据第1s、第2s、第3s内的位移大小之比为1：1：3，可以判断小球第1s是竖直上升，第1s末上升到最高点，第2s末又落回原处。所以上抛的初速度大小（2）小球上升的最大高度（3）小球第3s末落到地面，所以抛出点到地面的高度14.2023年9月22日全国滑翔伞定点联赛总决赛圆满落幕。某运动员在滑翔伞作用下竖直匀速下降，该滑翔伞的结构简化示意图如图所示，滑翔伞为4级牵引绳结构，同级牵引绳分支夹角都为，同级牵引绳中的拉力大小都相等。已知运动员与装备的总质量为m，重力加速度为g，取不计运动员和装备受到的空气作用力及滑翔伞与牵引绳的重力。求：（1）每根第1级牵引绳中的拉力大小；（2）每根第4级牵引绳中的拉力大小。【答案】（1）；（2）0.068mg【解析】【详解】（1）运动员与装备总重力mg，运动员竖直匀速下落F=mg同级牵引绳的拉力大小相等，所以上一级绳的方向在下一级绳的角平分线上即（2）同理可得所以15.“车让人”是交通法规之一，当人行横道上有行人时，汽车不得越过停车线。如图所示，某行人即将过人行横道时，以大小为的速度匀速行走，一辆自动驾驶测试车在直线道路上向前匀速运动。当行人在距离车道时，测试车在距停车线36.9m的位置，车速大小为此时测试车感知到行人准备过马路的情况立即采取刹车措施，加速度大小为马路宽，当人完全穿过马路后，测试车重新开始加速并恢复到原来的速度行驶，测试车加速与减速时的加速度大小相同。（1）若测试车持续减速，求当行人踏上人行横道时测试车的速度大小；（2）若测试车持续减速，能否在到达停车线前停止下来，若能，求出测试车停下来时距停车线的距离；（3）若测试车感知到行人准备过马路的情况，立即采取刹车措施且在其应变过程中先做匀减速运动，后做匀速运动，在行人恰好离开人行横道时测试车刚好到达停止线，之后加速恢复到原车速。求从测试车开始减速到恢复原车速，因行人过马路而多用的时间（结果保留