2024届河北省保定市定州市物理高一第一学期期末综合测试试题含解析

2024届河北省保定市定州市物理高一第一学期期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是()A.它们的大小相等，方向相同B.它们大小不等，方向相同C.它们的大小相等，方向相反D.它们的大小不等，方向相反2、电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10m/s2)：（）A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2C.电梯可能向上减速运动，加速度大小8m/s2D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为8m/s23、如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦。在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动。已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为（）A.a＝gsinθ，F＝（M＋m）g（μ＋sinθ）B.a＝gcosθ，F＝（M＋m）gcosθC.a＝gtanθ，F＝（M＋m）g（μ＋tanθ）D.a＝gcotθ，F＝μ（M＋m）g4、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P，当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）A. B.C. D.5、关于质点运动，下列说法中正确的是A.质点的速度越大，其加速度也就越大B.质点运动的平均速度是指路程与所用时间的比值C.选择不同参考系，质点的运动情况一定是不相同的D.做直线运动的质点，其某段时间内的位移大小跟路程不一定相等6、物体沿直线运动的位移-时间关系式为，下列正确的是A.物体运动的加速度大小为 B.运动2秒位移为零C.运动2秒瞬时速度为零 D.第2秒内位移为12m7、如图所示，质量为m=2kg的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上，劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在竖直墙上的P点，小球静止于斜面上，弹簧轴线与竖直方向的夹角为30°，g=10m/s2．则A.小球对斜面的压力大小为20NB.弹簧对小球拉力大小为NC.弹簧的伸长量为10cmD.小球所受重力与支持力的合力沿斜面向下8、一个半圆柱体放在水平面上，一个质量为M的光滑球，放在半圆柱体上，右边用一个光滑竖直挡板挡住，光滑球处于静止状态。如图所示。若缓慢向右移动竖直挡板，半圆柱体始终处于静止。在光滑球落地前的过程中，关于几个力的变化其中说法正确的是A.半圆柱体对光滑球的支持力变大B.光滑球所受的合力变大C.水平面给半圆柱体的摩擦力变大D.水平面对半圆柱体支持力变大9、酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离．分析上表可知，下列说法正确的是A.驾驶员正常情况下反应时间为0.4sB.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sC.汽车刹车时，加速度大小为10m/s2D.汽车刹车时，加速度大小为7.5m/s210、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A.初速度为5m/sB.第1s内的位移是5mC.任意1s内的速度增量都是2m/sD.前2s内的平均速度是7m/s11、在电梯内的底面上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50kg．电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g=10m/s2)()A.该同学所受的重力变小B.电梯可能竖直向上运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力D.电梯的加速度大小为2m/s2，方向竖直向下12、如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（）A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为2kg D.物体的加速度大小为5m/s2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）14、（10分）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示．t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图（b）所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2．求（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；（2）木板的最小长度；16、（12分）如图所示，足球质量为m，尼龙绳与墙壁的夹角为，求尼龙绳对足球的拉力和球对墙的压力大小17、（12分）-辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以的加速度开始加速行驶，恰在这时一辆自行车以的速度匀速驶来，从后边超过汽车。试求：汽车从路口启动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多少?

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解题分析】根据牛顿第三定律可知，一对作用力和反作用力总是大小相等，方向相反的。A．它们的大小相等，方向相同，与结论不相符，选项A错误；B．它们的大小不等，方向相同，与结论不相符，选项B错误；C．它们的大小相等，方向相反，与结论相符，选项C正确；D．它们的大小不等，方向相反，与结论不相符，选项D错误；故选C.2、B【解题分析】AB．重物随电梯做匀速直线运动时，受力平衡，弹簧秤的示数为10N，说明物体重10N，质量为1kg，弹簧秤的示数变为8N时，物体所受合力为2N，方向向下，由牛顿第二定律可得代入数值可求得物体可能向下做匀加速运动，也可能向上做匀减速运动，加速度大小都2m/s2。故B正确，A错误；C．由前面分析可知电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2，故C错误；D．由前面分析可知电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2，故D错误。故选B。3、C【解题分析】对B进行受力分析，根据牛顿第二定律得对AB整体进行受力分析得F-μ（M+m）g=(M+m）a解得F=(M+m）g（μ+tanθ）故C正确，ABD错误。故选C。【题目点拨】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，关键是选择合适对象根据整体法和隔离法列式求解。4、D【解题分析】当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，汽车匀速运动时，受力平衡，由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的，对汽车受力分析可知，汽车的牵引力由功率所以上坡时的速度故ABC错误，D正确。故选D。5、D【解题分析】加速度等于单位时间内的速度变化量，反映速度变化快慢的物理量，等于速度的变化率，与速度无关；平均速度是指位移与所用时间的比值；选择不同参考系，质点的运动情况可能相同；路程是实际运动轨迹的长度，位移为初位置到末位置的有向线段【题目详解】A、速度很大，加速度可以为零，故A错误；B、平均速度是指位移与所用时间的比值，B错误；C、选择不同参考系，质点的运动情况可能相同，比如小汽车相对于地面和相对于地面上静止的物体，运动情况是相同的，C错误；D、若物体做往复直线运动，那么其运动的总路程必然大于位移，D正确故选D【题目点拨】掌握加速度、速度、平均速度、位移和路程等描述运动的基本概念是解决本题的关键6、C【解题分析】A．根据匀变速直线运动的公式：对比题中所给的表达式，根据对应项的系数相等的关系即可得出初速度为，加速度为，故A错误；B．根据关系式可得，当时：故B错误；C．经过2s后的速度为：因此2s瞬时速度为零，故C正确；D．第2s内的位移等于的位移减去第1s内的位移，所以则有：故D错误。故选C7、AC【解题分析】小球受重力、弹力和支持力，可画出受力图，根据平衡条件求出弹簧的拉力和斜面对小球的支持力，由胡克定律求解弹簧的伸长量；【题目详解】小球静止于斜面上，设小球受的弹簧拉力为T，设斜面对小球的支持力为FN，设弹簧的伸长量为x，对小球受力分析如图，则：FNsin30°=Tsin30°；FNcos30°+Tcos30°=mg；T=kx；联立解得：FN=T=20N、x=0.1m=10cm；即小球受的弹簧拉力为T=20N，弹簧伸长了10cm．故AC正确．斜面对小球的支持力为FN=20N，据牛顿第三定律，小球对斜面的压力的大小为20N．故B错误．小球所受重力与支持力的合力与弹簧的拉力T等大反向，即沿弹簧拉力方向，选项D错误；故选AC.【题目点拨】本题解题关键是分析物体的受力情况，作出力图．此题运用合成法进行求解，也可以根据正交分解法处理8、AC【解题分析】A.先对球受力分析，受重力和两个支持力，其中半圆柱体的支持力与竖直方向的夹角逐渐变大，如图所示：由图，墙壁支持力和半圆柱体的支持力均变大，故A正确；B.球保持静止，合力为零，保持不变，故B错误；CD.球整体分析，受重力、地面支持力、墙壁支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，有：f=N1N=（M+m）g故地面支持力不变，地面施加的摩擦力变大，故C正确D错误；9、AD【解题分析】驾驶员正常情况下反应时间为=0.4s，故A是正确的；驾驶员酒后的反应时间=0.8s，所以比正常情况下多0.4s，B是不对的；汽车刹车时，加速度大小为=7.5m/s2，故C不对，D是正确的10、ACD【解题分析】对照匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+at2，即可求得质点的初速度和加速度，求出前2s内的位移之后，与时间相比即可求得平均速度．速度增量根据△v=at求解【题目详解】质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2，根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+at2，可得质点的初速度v0=5m/s，加速度a=2m/s2．选项A正确；将t=1s代入，求得x=6m，所以第1秒的位移是6m，故B错误；任意1s内的速度增量：△v=at=2×1m/s=2m/s，故C正确．由x=5t+t2可得前2s内的平均速度为，故D正确．故选ACD11、BD【解题分析】在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而他的重力没有改变，A错误；以竖直向下为正方向，根据牛顿第二有：mg-F=ma，解得a=2m/s2，方向竖直向下，故D正确；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向下加速，也可能向上减速．故B正确；同学对体重计的压力与体重计对他的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故C错误；故选BD12、CD【解题分析】A．物体与弹簧分离时，弹簧不再受到物体的压缩，故恢复原长，A错误；BCD．在未施加外力前刚施加外力时，即F=10N时从图中可知当F=30N时，拉力不再变化，即此时物体只受拉力和重力作用，故联立解得故B错误，CD正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、14、三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）0.1；0.4（2）6m【解题分析】（1）对碰前过程由牛顿第二定律时进行分析，结合运动学公式可求得μ1；再对碰后过程分析同理可求得μ2（2）分别对木板和物块进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，由运动学公式求解位移，则可求得相对位移，即可求得木板的长度；【题目详解】（1）规定向右为正方向．木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M．由牛顿第二定律有：-μ1（m+M）g=（m+M）a1…①由图可知，木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s，由运动学公式得：v1=v0+at1…②s0＝v0t1+a1t12…③式中，t1=1s，s0=4.5m是木板碰前的位移，v0是小木块和木板开始运动时的速度联立①②③式和题给条件得：μ1=0.1…④在木板与墙壁碰撞后，木板以-v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动．设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有：-μ2mg=ma2…⑤由图可得：a2＝…⑥式中，t2=2s，v2=0，联立⑤⑥式和题给条件得：μ2=0.4…⑦（2）设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间△t，木板和小物块刚好具有共同速度v3．由牛顿第二定律及运动学公式得：μ2mg+μ1（M+m）g=Ma3…⑧v3=-v1+a3△t…⑨v3=v1+a2△t…⑩碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中