河北某中学2023-2024学年高一年级上册1月期末考试物理试题（含答案解析）

河北衡水中学2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试

题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

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2x200m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，

质量为机的棉包放在V形挡板上，两板间夹角为120。固定不变，V形挡板可绕P轴在竖直

面内转动，使2尸板由水平位置逆时针缓慢转动，忽略V形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

试卷第2页，共8页

B.棉包始终受到三个力的作用

C.在AP板转到水平前，8尸板与AP板对棉包的作用力的合力不变

D.当BP板转过60。时，棉包对板的作用力大小为mg

6.如图所示，从倾角为。且足够长的斜面顶端P以速度vo抛出一个小球（可视为质点），

落在斜面上某处，记为。点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为a,若把初速度变为

2vo,小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（）

B.夹角a与初速度大小无关

C.小球在空中的运动时间不变

D.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9=30。，P的质量

为7"=lkg。某时刻由静止释放P,测得P沿斜面向上运动的修图像如图乙所示，重力加速

度g取10m/s2，求（）

A.P与斜面之间的动摩擦因数〃=咚

B.P与斜面之间的动摩擦因数〃=:

C.Q的质量M=lkg

D.Q的质量M=4kg

二、多选题

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），以提醒后面驾驶员减速

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0.6s,

制动后最大加速度大小为5m/sz.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。。2匀速

前进，速度大小为％,运动员静止时射出的箭速度大小为"2,且有“＞匕，靶中心P到。。2

的距离为d,垂足为忽略箭在竖直方向的运动，下列说法正确的是（）

甲乙

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。点之前某处把箭射出

d

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一

V2

d

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7F7

10.一辆卡车向右运动，现用卡车运输质量为他的匀质圆筒状工件，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、n固定在车上，倾角分别为30。和60。。重

力加速度为g,则（）

试卷第4页，共8页

A.若卡车启动时的加速度大小为无g,则斜面I对工件的作用力大小为述叫

48

B.若卡车启动时的加速度大小为无g,则斜面II对工件的作用力大小为:加g

44

C.若要保证行车安全，汽车启动的加速度不能大于在g

3

D.若要保证行车安全，汽车刹车的加速度不能大于由g

2

三、实验题

11.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1,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，轨道下端水平。2

轨道末端与光滑水平面平滑连接。把两个完全相同的小钢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

别从轨道的下端射出（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。

图1

甲乙

图2

该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是;

A.A、3两个小球相撞

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球平抛竖直方向做自由落体运动

(2)通过图2中甲图的实验装置，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，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的A、8、C三点，已知坐标纸每小格的边长

L=5cm,则该小球做平抛运动的初速度大小为m/s；3点的速度大小为

m/so(g|X10m/s2)

12.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。与所受合力

厂的关系。

(1)在补偿阻力这步操作中，(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，相邻的两计数点之间还有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0.02s,则该小车运动

的加速度大小为m/s?(计算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R根据实验得出的数据，采用图像

法处理数据，画出al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，以下说法正确的是。

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小系统误差

四、解答题

13.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。gIX10m/s2»求

试卷第6页，共8页

（1）摩托车在空中飞行的时间;

（2）摩托车的初速度多大；

（3）摩托车落地时的速度大小。

14.如图甲所示，质量相=0.5kg的物块，在斜向下与水平面的夹角为45。、大小厂=2O0N

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。与时间f的关系图线如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2,求：

（1）物块与水平面间的动摩擦因数〃;

（2）U2s时物块速度的大小；

（3）仁5s时空气阻力的大小。

15.如图所示，将物块（可视为质点）置于长木板正中间，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

量都为加,物块和木板间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为〃和冷，已知〃z=lkg,〃=0.4,

重力加速度g=10m/s2。

（1）当物块相对木板运动时，求木板所受摩擦力的大小；

（2）要使物块即将相对木板运动，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2P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&=0.5s后突然脱手，此后未再干预，物块刚好不

掉下木板，试求木板的长度工（两物均未离开桌面）。

物块拉力

木板

试卷第8页，共8页

参考答案:

题号12345678910

答案CACBCBAADCDAC

1.C

【详解】A.12月2日9时是一个时刻，7天是一段时间，故A错误；

B.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，故B错误；

C.在60m板鞋竞速比赛中，某代表队以15s的成绩完赛，根据

-x

V=—

t

可知，该代表队的平均速度大小为4m/s,故C正确；

D.在高脚竞速2x200m比赛中，运动员的路程为400m,位移是矢量，路程是标量，故D

错误。

故选C。

2.A

【详解】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，

故A正确；

B.图乙中，通过平面镜观察桌面的微小形变，利用了放大法，故B错误；

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最大静摩擦力，推

力与静摩擦力大小相等，故C错误；

D.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，故D错误。

故选Ao

3.C

【详解】AC.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，故A错误，C正确；

BD.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，故BD错误。

故选C。

答案第1页，共11页

4.B

【详解】设小球平抛运动的初速度为v。，抛出点离桶的高度为〃，水平位移为无，则有

,1,

h=~gt2

平抛运动的时间为

2h

水平位移为

2/7

x=vot=vo.一

Vg

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,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。

故选B。

5.C

【详解】A.如下图所示，在8尸板由水平位置逆时针缓慢转动过程中，两个挡板对棉包的

支持力的合力与重力等大、反向，设BP板转动的角度为。(0<6<60。)，棉包的重力为mg,

在三角形OQD中根据正弦定理有

耳=F?mg

sin(60-0)sin6sin120

当。从0增大到60。的过程中，AP板对棉包的支持力无一直增大，则根据牛顿第三定律,

棉包对AP板的压力一直增大，A错误；

Q

B.当8尸板或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；

C.在AP板转到水平前，8P板与A尸板对棉包的作用力的合力始终与棉包的重力平衡，C

答案第2页，共11页

正确；

D.当2尸板转过60。时，AP处于水平状态，此时棉包对BP板的作用力大小为零，D错误。

故选C。

6.B

【详解】C.根据

12

一gf

tan6=y=2

xvot

解得

2vtan6

t—0

g

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，故C错误；

D.根据

2vntan0

x=vot=-------

g

知，初速度变为原来的2倍，则水平位移变为原来的4倍，且

PQ=^—

COS0

故尸。间距变为原来间距的4倍，故D错误；

AB.末速度与水平方向夹角的正切值

tan/?=^=—=2tan6»

匕％

可知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a不变,与初速度大小无关，

故A错误，B正确。

故选B。

7.A

【详解】AB.由图乙可知，l~1.5s内，P减速上滑的加速度大小

a=-=8m/s2

At

对P由牛顿第二定律有

mgsin0+jumgcos0=ma

解得

答案第3页，共11页

故A正确，B错误；

CD.由图乙可知，。〜Is内，P加速上滑的加速度大小为

=-=4m/s2

AZ

对P由牛顿第二定律有

T—mgsin0—jumgcos0—ma'

对Q由牛顿第二定律

Mg-T=Mar

联立解得

M=2kg

故CD错误。

故选Ao

8.AD

【详解】A.设小轿车从刹车到停止所用时间为0则

0—v

t=------0=6s

—u

故A正确；

B.小轿车的刹车距离

尤=0f=90m

~~2a

故B错误；

C.反应时间内小轿车通过的位移为

x；=vo？7=30x0.6m=18m

小轿车减速运动到三角警示牌通过的位移为

X2=5Qm—18m=32m

设减速到警示牌的速度为匕，则

匕2一片——

解得

“=2&45m/s

答案第4页，共n页

故C错误；

D.小轿车通过的总位移为

x/=(90+18)m=108m

放置的位置至少为车后

Ax=(108—50)m=58m

故D正确。

9.CD

【详解】A.箭射出的同时，箭也要参与沿直线QQ方向的匀速运动，若运动员瞄准靶心放

箭，根据矢量合成可知，箭的合速度方向不会指向靶心，即箭不能命中靶心，故A错误；

B.箭射出的同时，箭有沿直线匀速前进的速度匕和沿射出方向的匀速运动的速度匕，

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，由于匕大于匕，根

据矢量合成规律，可知，选手在到达。点之后某处把箭射出，也可能使箭的合速度方向指

向P点，即不一定必须在到达。点之前某处把箭射出，故B错误；

C.根据分运动的独立性与等时性可知，当箭垂直直线方向射出时用时最短，则箭运动

的最短时间为

d

fmin=一

V2

故c正确；

D.由于匕大于匕，可知，当箭的实际位移垂直直线时位移最短，最短位移大小为d,

此时的时间为

d

\IV2-Vl

故D正确。

故选CD„

10.AC

【详解】AB.若卡车启动时的加速度大小为无g,对工件进行受力分析如图所示

答案第5页，共11页

竖直方向平衡，故

Fxsin60°+F2sin30°=mg

联立解得

"5指

耳=—^

O

L1

F2=~mS

O

故A正确，B错误；

C.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

mgtan30°=max

解得

ai=-^~8

即汽车启动时加速度应该满足

，小

故C正确；

D.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

mgtan60°=ma2

解得

a2=6g

答案第6页，共11页

即汽车刹车时加速度应该满足

4w6g

故D错误。

故选AC„

11.AC1.52.5

【详解】（1）川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，即反映平抛运动的规律是水平方向做匀速直线运动，故选AC。

（2）⑵对竖直方向根据公式

Ax=aT2

对水平方向

[3]B点的竖直速度

根据勾股定理

12.不需要0.39小车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量AB/BA

【详解】（1）口]本实验中小车所受阻力是通过小车重力沿木板向下的分力进行补偿的，在

补偿阻力这步操作中，不需要通过细绳把砂桶挂在小车上。

（2）[2]由题意可知相邻计数点间的时间间隔为

T=5x0.02s=0.1s

根据逐差法可得该小车运动的加速度大小为

（3）[3]该实验小组把砂和砂桶的总重力机g当成小车的合力R设小车质量为对小车

根据牛顿第二定律有

F=Ma

对砂和砂桶同理有

答案第7页，共11页

mg-F=ma

联立解得

F=Mmg

m+M

由上式可知只有当相.M时才有

a=£=巡

MM

随着尸(即根g)的增大，机将逐渐不满足"2M,使得a-F图像的斜率开始偏离,，逐渐

M

变为一^,造成斜率减小，从而使图像向下弯曲。所以图线上端弯曲，其原因可能是小

M+m

车质量没有远远大于砂和砂桶的总质量。

(4)[4]A.偶然误差源于测量时的偶然因素，每次测量时都会存在，所以在题图乙中，每

个测量数据均存在偶然误差，选项A正确；

B.根据(3)题分析可知，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在误差，属

于实验原理不完善造成的误差，即系统误差，选项B正确；

C.实验中用图像法处理数据可以减小偶然误差，系统误差无法通过多次测量取平均值或图

像法来减小，选项C错误。

故选AB„

13.(1)(2)SA/TOID/S;(3)j260m/s

10

【详解】(1)设摩托车做平抛运动的时间为力由题意可知摩托车做平抛运动的竖直位移大

小为

1

h=—gt9=0.5m

解得

(2)设摩托车的速度至少为力时才能越过这个壕沟，则有

x=vit=5m

解得

匕=5715mzs

(3)摩托车落地时竖直分速度大小为

v2-gt-\/iOm/s

答案第8页，共11页

摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小为

♦=小片+.=，260m/s

14.(1)0.4；(2)30m/s；(3)ION

【详解】(1)当t=0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

Fcos45°—Ff=maQ

在竖直方向物块受力平衡，则有

mg+Fsin45°=FN

而

耳="N

解得

〃=0.4。

(2)在aT图像中，图线与/轴所围的面积为速度的增加量，所以t=2s时物块的速度大小

为

10+20~f,

v=--------x2m/s=30m/s。

2

(3)由题图可知，/=4s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

物块所受空气阻力为可，由平衡条件有