2023-2024年湖北省宜昌市部分省级示范高中高一上学期11月期中考试物理试卷(解析版)

宜昌市部分省级示范高中2023秋季学期高一年级上学期11月考试物理试卷一、选择题1.年月日凌晨时分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。下列有关说法正确的是（）A.“凌晨时分”指的是时刻，运载火箭发射升空前的瞬间，加速度为B.“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的位移为，但路程不为C.“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的平均速度为，瞬时速度也为D.地面控制中心在对“嫦娥四号”探测器进行飞行姿态调整时可将飞船看作质点【答案】B【解析】“凌晨时分”指的是时刻，运载火箭发射升空前的瞬间，加速度不为。故A错误；“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的位移为，但路程不为。故B正确；“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的平均速度为位移与时间的比值，即为，瞬时速度不为。故C错误；地面控制中心在对“嫦娥四号”探测器进行飞行姿态调整时需要关注探测器的不同部位，不可将飞船看作质点。故D错误。故选B。2.如图甲所示，火箭发射时，速度能在内由增加到；如图乙所示，汽车以的速度行驶，急刹车时能在内停下来，下列说法中正确的是（）A.内汽车的速度改变量为B.内火箭的速度改变量为C.火箭的速度变化比汽车的快D.火箭的速度变化率比汽车的速度变化率大【答案】A【解析】汽车初速度，汽车末速度的速度，则可得内汽车的速度改变量为，故A正确；火箭的初速度为，火箭末的速度为，则可得内火箭的速度改变量为，故B错误；用来描述物体速度变化快慢的物理量即为加速度，而加速度也叫做速度的变化率，根据加速度的定义可得，，可知，火箭的速度变化比汽车的慢，火箭的速度变化率比汽车的速度变化率小，故CD错误。故选A。3.近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车互相追赶（如图甲）。两车并排做直线运动，其图像如图乙所示，时，两车车头刚好并排，则下列说法正确的是（）A.末和谐号的加速度比复兴号的大B.图乙中复兴号的最大速度为C.到内，在末两车车头相距最远D.两车头在末再次并排【答案】B【解析】由图像的斜率表示加速度，可得和谐号的加速度为，复兴号的加速度为，则末和谐号的加速度比复兴号的小，故A错误；图乙中复兴号的最大速度为，故B正确；因时两车车头刚好并排，在到内和谐号的速度大于复兴号的速度，两者的距离逐渐增大，速度相等后两者的距离缩小，则在末两车头相距最远，故C错误；由图像的面积表示位移，则在两者的最大距离为，而在内，两车能缩小的距离为，即复兴号还未追上复兴号，故D错误。故选B。4.如图所示，轻质弹簧一端系在质量为的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为，已知斜面倾角，斜面与小物块间的动摩擦因数，斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，（已知，，）下列说法正确的是（）A.弹簧一定处于压缩状态 B.小物块可能只受三个力C.弹簧弹力大小可能等于 D.斜面对物块支持力可能为零【答案】A【解析】因为物块静止，所以有，而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，有，可得，重力在垂直斜面方向的分力为，所以弹簧对物块有垂直斜面方向的压力，弹簧一定处于压缩状态，A正确；小物块受重力、弹簧给的压力、斜面的支持力和摩擦力四个力的作用方，B错误；因为弹簧弹力与物块重力在垂直斜面方向的分力的合力等于物块与斜面间的压力，所以有，其中，可得，C错误；因为物块与斜面间的摩擦力不为，所以斜面对物块的支持力不可能为，D错误。故选A。5.如图所示，在水平放置的木棒上的、两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环。现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对、两点的拉力、的变化情况，下列判断正确的是（）A.和都变大 B.变大，变小C.和都变小 D.变小，变大【答案】C【解析】是一根不可伸长的柔软轻绳，所以绳子的拉力相等,即，根据对称性可知，每边绳子与竖直方向的夹角相等，设为，根据平衡条件可得，木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度后，绳子之间的夹角变小，变大，环的重力保持不变，所以绳子上的拉力变小，选项C正确，A、B、D错误。故选C。6.如图所示，从地面竖直上抛一物体，同时在离地面某一高度处有一物体开始自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为，则下列说法正确的是（）A.两物体在空中运动的加速度相同，运动的时间相等B.上升的最大高度小于开始下落时的高度C.两物体在空中同时达到的同一高度的位置一定在开始下落时高度的中点下方D.上抛的初速度与落地时速度大小均为【答案】D【解析】设两物体从下落到相遇的时间为，竖直上抛物体的初速度为，则由题有，解得，根据竖直上抛运动的对称性可知，自由落下到地面的速度为，在空中运动时间为，竖直上抛物体在空中运动时间为，故D正确，A错误。物体能上升的最大高度为，开始下落的高度为，显然两者相等。故B错误。两物体在空中同时达到同一高度时，下降的高度为，两物体在空中同时达到的同一高度的位置在开始下落时高度的中点上方，故C错误。故选D。7.、两物体沿同一直线同向运动，时刻开始计时，、两物体的图像如图所示，已知在时、在同一位置，根据图像信息，下列说法错误的是（）A.物体做匀速直线运动，物体做匀加速直线运动B.、在时刻相距C.、在时刻相距D.在内、之间的最大距离为【答案】C【解析】由匀变速直线运动的位移公式，可得，对比、物体的图线可知，、两物体的初速度为与纵轴交点的纵坐标，加速度为斜率的两倍，则，，，由相似三角形可知，图线与纵轴的交点坐标为，即的初速度，，故做匀速直线运动，做匀加速直线运动，故A正确，不符合题意；在时、的位移分别为，，此时到达同一位置，故在时刻，在前处，故B正确，不符合题意；时，由中位移公式可得，、位移均为，故在前方，C错误，符合题意；当、速度相等时，相距最远，此时，解得，由中位移公式可得，、的位移分别为、，故此时的距离为，故D正确，不符合题意。故选C。8.、两物体沿同一直线运动，运动过程中的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.物体做匀减速直线运动 B.时物体运动方向不变C.内物体的速度逐渐增大 D.内两物体的平均速度相等【答案】B、C【解析】图像的斜率表示速度，物体做匀速直线运动，运动方向不变，故A错误，B正确；图像的斜率表示速度，可知内物体的速度逐渐增大，故C正确；内两物体的位移不相等，所以平均速度不相等，故D错误。故选BC。9.学校所使用的答题卡扫描机如图所示，滚轮压紧答题卡后不断转动从而带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。在扫描第张答题卡的过程中，下列说法正确的是（）A.第张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相反B.第张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动C.第张对第张答题卡的摩擦力大于第张对第张答题卡的摩擦力D.滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数【答案】B、D【解析】设滚轮对第张答题卡的压力为，滚轮与答题卡间的动摩擦因数为，答题卡之间的动摩擦因数为，第张答题卡上表面受到滚轮的静摩擦力为，应满足，该静摩擦力是答题卡运动的动力，方向向前，与答题卡运动方向相同；第张答题卡下表面受第二张答题卡的滑动摩擦力，方向向后，则有，为保证答题卡一张一张的进入扫描机，则满足，其中，则必有，则有滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数，A错误，D正确；逐个分析，由于答题卡的重力的存在，第张答题卡对第张答题卡的压力小于第张答题卡对第张答题卡的压力，则有第张答题卡与第张答题卡之间的最大静摩擦力小于第张答题卡与第张答题卡间的最大静摩擦力，因此第张答题卡不会发生相对滑动。同理则有第张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动，由力的平衡条件可知，此时第张对第张答题卡的静摩擦力等于第张对第张答题卡的滑动摩擦力，B正确，C错误。故选BD。10.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方处停着一辆乙车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第个内的位移是，第个内的位移是。则下列说法中正确的是（）A.汽车甲从刹车到停止的时间为B.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为C.汽车甲刹车前的速度为D.汽车甲从刹车到停止的位移为【答案】B、C、D【解析】假设汽车甲在内一直做匀减速直线运动，根据，解得，刹车后第个内，根据位移公式有，解得初速度为，则速度减为零的时间为，可知汽车甲在前速度已经减为零。设汽车甲的加速度为，根据位移公式有，则有，汽车甲速度减为零的时间为，利用逆向思维，最后内的位移为，解得，，，故A错误，BC正确；汽车甲刹车到停止的距离，故D正确。故选BCD。二、非选择题11.如图甲，某同学用弹簧和弹簧测力计、做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。其中、为细绳。（1）在保持弹簧伸长，且弹簧两端点位置不变的条件下，若弹簧测力计、间夹角为，弹簧测力计示数如图乙，则弹簧测力计的读数是________。（2）如图丙是某同学所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是________，一定沿方向的是________。（均选填“”或“”）（3）实验中，如果保持的方向不变，将方向的细绳顺时针转动一个小角度，保持的弹簧长度不变，则拉细绳的弹簧秤的示数将________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】①.；②.；③.；④.变小【解析】（1）由图可知弹簧秤的分度值为，则根据估读原则知弹簧秤的读数应该为（可允许最大正负的误差）；（2）[2][3]由于存在误差，实际的合力一般不严格与分力构成的平行四边形的对角线重合，而是有一定的偏差，因此实际的合力是，一定沿方向的是；（3）[4]由图可知，如果保持的方向不变，将方向的细绳顺时针转动一个小角度，保持的弹簧长度不变，则拉细绳的弹簧秤的示数将变小。12.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置进行实验：（1）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是________（填字母序号）；A.把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度B.取下沙和沙桶C.在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动D.断开电源，让小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动（2）在实验操作中，下列说法正确的是________；A.本次实验用到的科学方法是控制变量法B.实验时，先接通打点计时器的电源，在释放小车，每改变一次小车的质量，需要重新去平衡摩擦力，改变垫入的小木块的厚度C.求小车运动的合外力时，可用天平测出沙和沙桶的质量和，以及小车质量，如果满足，则可将作为小车的合外力的大小（3）已知打点计时器的电源频率为，若实验中打出的某一条纸带如图乙所示（每两点间还有四个点没有画出），测出图中几个计数点间的距离为、，由此可以算出小车运动的加速度大小是________。（计算结果保留到小数点后两位）【答案】①.AB；②.AC；③.【解析】（1）平衡摩擦力时使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受摩擦力平衡，所以要取下沙和沙桶，把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度，故AB正确，C错误；为确定小车是否为匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，即要接通电源，让小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动，故D错误。故选AB。（2）本实验采用控制变量法，故A正确；平衡摩擦力后有，即小车质量改变时，该关系式总成立，所以不用再次平衡摩擦力，故B错误；设绳子拉力为，对小车有，对整体有，得，可见如果满足，则可将作为小车的合外力的大小，故C正确。故选AC。（3）相邻两个计数点的时间间隔是，采用逐差法可得加速度为。13.如图所示，一根带有铰链的轻杆固定在墙壁点，在杆的端悬挂一个定滑轮（质量可忽略不计），轻绳一端系在端，另一端固定在墙壁的点，一质量为的人通过跨过定滑轮的轻绳匀速提起一质量为的物体，刚好使得部分水平、部分与竖直墙壁的夹角为。取、、，求：（1）此时地面对人的支持力是多大；（2）横杆和斜杆所受的力各是多大。【答案】（1）；（2），【解析】（1）以人为研究对象，人受三个力作用：重力、地面对人的支持力、绳子的拉力。人受力平衡，因此有，由题意知，通过定滑轮的关系，绳子对人的拉力与重物的重力大小相等，于是可得。（2）以点为研究对象，其受力情况如图所示：杆的拉力和杆的支持力的合力与绳子的拉力平衡，由于不计定滑轮的重力，因此对点，由共点力的平衡条件有，竖直方向，水平方向，代入数据可得，，由牛顿第三定律知：横杆和斜杆所受的力分别为和。14.是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图，汽车以的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至，经过缴费后，再加速至行驶；如果过通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。（1）汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程和所需的时间是多少？（2）如果过通道，汽车通过第（1）问路程所需要的时间是多少？汽车通过通道比人工收费通道节约多长时间？【答案】（1），；（2），【解析】（1）设汽车过人工收费通道，从收费前减速至停止的位移为，汽车的初速度为，加速度大小为，减速所用时间为，收费站前停止的时间为，而根据题意可知汽车加速所用时间、位移与减速时相同，则对汽车的减速过程由逆向思维可得，而汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程为，解得，根据速度与时间的关系可得汽车减速所用的时间为，则从减速开始到加速到原速所用的总时间为。（2）如果过通道，设汽车进入匀速行驶区时的速度为，减速所用时间为，位移为，匀速