河南省开封市联考2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年第一学期期末调研试卷高一物理本试卷共6页，选择题12题，非选择题6题。共18题，满分100分，考试时间90分钟。注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2．选择题〖答案〗必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题〖答案〗必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在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、试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。1.在物理学的发展过程中，物理学家们提出了许多研究方法，下列说法正确的是（）A.在实验探究加速度与物体质量、合力的关系时，运用了类比法B.借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了控制变量法C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是一种理想模型法D.当极短时，可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，体现的是等效思想〖答案〗C〖解析〗A．在实验探究加速度与物体质量、合力的关系时，运用了控制变量法，故A错误；B．借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了放大法，B错误；C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是一种理想模型法，故C正确；D．当极短时，可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，体现的是极限思想法，故D错误。故选C。2.随着科技的进步，机器人在现实生活中服务人类的场景越来越常见。如图所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图所示的示意图，机器人的上表面保持水平。下列说法正确的是（）A.菜品对机器人的压力是机器人发生弹性形变产生的B.机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力C.菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力是一对相互作用力D.机器人匀速送餐的过程中，菜品受到的摩擦力方向与运动方向一致〖答案〗B〖解析〗A．菜品对机器人的压力是菜品发生弹性形变产生的，故A错误；B．机器人对菜品的支持力和菜品的重力是一对平衡力，等大反向，故B正确；C．菜品对机器人的压力和地面对机器人的支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；D．机器人匀速送餐的过程中，菜品处于平衡状态，不受摩擦力，故D错误。故选B。3.“枫叶落秋风，片片枫叶转”，离地高处的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中飘落到地面，完成了它最后叶落归根的使命。则它落到地面的时间可能是（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗如果离地高处自由下落，则由，可得落到地面的时间树叶在下落过程中受到空气阻力作用，使得下落的时间增大，大于1s。故选D。4.中国高铁飞速的发展，给大家的出行带来了极大的便利，也向世界展示了中国速度。一列和谐号动车与一列复兴号高铁相继从同一站点由静止出发，沿同一方向做匀加速直线运动。两车运动的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A.复兴号高铁经过95s加速达到最大速度B.复兴号高铁追上和谐号动车前，时两车相距最远C.时，复兴号高铁追上和谐号动车D.复兴号高铁追上和谐号动车前，两车最远相距4900m〖答案〗A〖解析〗A．复兴号高铁的加速度为复兴号高铁加速达到最大速度所需的时间为故A正确；B．时，和谐号动车速度大于复兴号高铁，时，和谐号动车速度小于复兴号高铁，故复兴号高铁追上和谐号动车前，时两车相距最远，故B错误；C．图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知时，复兴号高铁图象与坐标轴围成的面积小于和谐号动车图象与坐标轴围成的面积，复兴号高铁位移小于和谐号动车位移，复兴号高铁未追上和谐号动车，故C错误；D．时两车相距最远，复兴号高铁追上和谐号动车前，两车最远相距故D错误。故选A。5.如图所示，轻绳一端与静止在地面上的物块连接，另一端跨过光滑的定滑轮与小球相连，小球在水平力作用下处于静止状态。现使小球在水平力作用下缓慢上升一小段距离，物块静止不动，则在该过程中（）A.绳子上的拉力变小，水平力不变B.绳子上的拉力变大，水平力不变C.物块对地面的压力变大，摩擦力变小D.物块对地面的压力变小，摩擦力变大〖答案〗D〖解析〗AB．以小球为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得，水平拉力为绳子的拉力为细绳与竖直方向夹角逐渐增大，可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力T逐渐增大，故AB错误；CD．对物块受力分析，设绳子与水平方向夹角，物块对地面的压力减小，摩擦力增大，故C错误，D正确。故选D。6.小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（）A.点对应时刻，小明向下的速度最大B.点对应时刻，小明处于失重状态C点对应时刻，小明处于超重状态D.在图示时间内，小明完成了两次下蹲和起立动作〖答案〗A〖解析〗AD．小明在下蹲过程经历先向下加速再向下减速，即先失重后超重；起立过程经历先向上加速再向上减速，即先超重后失重，所以由图示可知，小明先下蹲后起立，小明完成了1次下蹲和1次起立，且a点对应时刻F=mg小明加速度为0，向下的速度达到最大，故A正确，D错误；B．点对应时刻，小明处于超重状态，故B错误；C．点对应时刻，小明处于失重状态，故C错误。故选A。7.如图所示，足够长的水平传送带以的速率顺时针匀速运行，时，在最左端轻放一个小滑块，时，传送带突然制动停下，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为，取，下列关于滑块相对地面运动的图像正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗刚被放在传送带上时，滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动滑块运动到与传送带速度相同需要的时间然后随传送带一起匀速运动的时间当传送带突然制动停下时，滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止运动的时间故选D。8.如图所示，一质量为的物块沿倾角为的斜面匀减速下滑，斜面体质量为，相对地面静止。重力加速度为，下列说法正确的是（）A.地面对斜面体的支持力小于B.斜面体对地面的摩擦力水平向左C.斜面体对物块的作用力竖直向上D.若物块上表面粘上少许橡皮泥，物块将在斜面上加速下滑〖答案〗B〖解析〗A．视两物体为整体，具有向上的加速度，处于超重状态，所以斜面体对地面的压力大于，故A错误；B．将M和m看成整体，整体在水平方向上有向右的加速度，所以有向右的分力，斜面体对地面的摩擦力水平向左，故B正确；C．物块受竖直向下的重力、沿斜面向上的摩擦力和垂直于斜面向上的支持力，由于物块加速度沿斜面向上，所以合外力沿斜面向上，即斜面体对物块的作用力与重力的合力沿斜面向上，斜面体对物块的作用力方向指向右上，故C错误；D．物块沿斜面匀减速下滑，有若物块上表面粘上少许橡皮泥，仍然有仍然匀减速下滑，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.下列仪器不属于测量国际单位制选定的三个力学基本物理量的是（）A.刻度尺 B.弹簧测力计C.量筒 D.天平〖答案〗BC〖解析〗AD．力学之中的国际单位有m、s、kg，分别为长度、时间、质量的单位，其测量的仪器可以用刻度尺、秒表、天平，即刻度尺、秒表与天平能够测量国际单位制选定的三个力学基本物理量，故AD错误；BC．弹簧测力计测量力，量筒测量体积，由于力与体积的单位不是基本单位，可知，弹簧测力计与天平不能够测量国际单位制选定的三个力学基本物理量，故BC正确。故选BC。10.如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在3s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/s，则()A.汽车经过A点的速度大小为5m/sB.A点与O点间的距离为20mC.汽车从O点到A点需要的时间为5sD.汽车从O点到B点的平均速度大小为7.5m/s〖答案〗AD〖解析〗A．汽车在AB段的平均速度，而汽车做匀加速直线运动，所以有，即vA＝2－vB＝2×10m/s－15m/s＝5m/s，选项A正确；B．汽车加速度，代入数据解得a＝m/s2.由匀变速直线运动规律有vA2＝2axOA，代入数据解得xOA＝3.75m，选项B错误；C．由vA＝atOA解得汽车从O点到A点需要的时间为tOA＝1.5s，选项C错误；D．汽车从O点到B点的平均速度大小m/s＝7.5m/s，选项D正确.11.如图所示，质量为、中空部分为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为的小铁球（可视为质点）。现用一个水平向右的推力推动凹槽，小铁球与光滑凹槽恰好相对静止，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成角，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.凹槽对小铁球的支持力C.凹槽的加速度为D.增大推力，小铁球与凹槽相对静止时，角增大〖答案〗CD〖解析〗AB．小铁球与光滑凹槽组成的整体在水平方向只受推力作用，如图所示，由牛顿第二定律可知，整体有向右的加速度，因此小铁球受到的合外力方向水平向右；由〖解析〗题图可知，凹槽对小铁球的支持力为AB错误；C．由牛顿第二定律可知，凹槽的加速度与小铁球的加速度相同，则为C正确；D．增大推力，小铁球与凹槽相对静止时，凹槽与小铁球的加速度相同，都增大，由小铁球的加速度可知角增大，D正确。故选CD。12.如图，一倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，斜面下端固定一力传感器，力传感器和劲度系数为k的轻弹簧连在一起。一质量为m的滑块从斜面上的A点由静止释放，重力加速度大小为g。从滑块接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（）A.滑块的速度一直减小 B.滑块的加速度先减小后增大C.滑块的速度最大时，弹簧的压缩量为 D.力传感器的示数先减小后增大〖答案〗BC〖解析〗AC．滑块接触弹簧后速度仍然增大，当满足即此时弹簧的压缩量为滑块的速度达到最大，之后速度一直减小，直到最低点（将弹簧压缩到最短），A错误，C正确；B．当满足由牛顿第二定律可得当满足由牛顿第二定律可得随着弹簧压缩量的不断增大，滑块的加速度先减小后增大，B正确；D．力传感器的示数等于弹簧上的弹力，随着弹簧压缩量的不断增大，示数始终增大，D错误。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题共52分）三、实验题：本题共2小题，共16分，每空2分。13.某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳套。（1）在做本实验时，下列操作中错误的是______A.同一次实验过程中点位置不允许变动B.实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C.实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到点D.实验中，把橡皮条的另一端拉到点时，两弹簧测力计之间夹角应取，以便于算出合力的大小（2）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点到达点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为______N；（3）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中______的方向一定沿。（选填“”或“”）〖答案〗（1）CD##DC（2）3.8（3）〖解析〗（1）A．由于实验中需要使用两根弹簧测力计拉动橡皮条的效果与用一根弹簧测力计拉动橡皮条的效果相同，可知，同一次实验过程中点位置不允许变动，故A正确，不符合题意；B．为了确保弹簧测力计测量值的精度，实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度，故B正确，不符合题意；C．实验中弹簧测力计的形变不能够超过其弹性限度，可知，在实验中，不能够先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后再调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到点，故C错误，符合题意；D．实验中为了便于测量，需要使两根弹簧测力计之间的夹角适当大一点，，以便于算出合力的大小，但是并不需要使两弹簧测力计之间夹角一定，故D错误，符合题意。故选CD。（2）图乙中弹簧测力计的精度为0.2N，根据弹簧测力计的读数规律，该读数为3.8N。（3）图中的F是通过平行四边形定则作出的合力的理论值，其方向一定沿平行四边形的对角线，而是用一根弹簧测力计拉动橡皮条末端至O点时的力，是合力的实验值，其方向一定沿橡皮条拉伸方向，即图中的方向一定沿。14.在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，某研究小组设计了两种方案。【方案1】实验装置如图所示，在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下，进行实验数据测量、计算和分析。（1）下列实验操作中，正确的是___________A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器C．补偿阻力时，应将钩码用细绳通过定滑轮系在小车上，同时将小车后面的纸带连接好D．改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力（2）在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，根据纸带可求得小车的加速度为___________（结果保留3位有效数字）。（3）根据测量数据，作出小车的加速度随细线拉力变化的图像，如图所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是___________。（填选项字母）A．先释放小车，后接通电源B．补偿阻力时木板右端垫得不够高C．先接通电源，后释放小车D．电源电压过高造成小车加速度测量值偏大【方案2】实验装置如图所示，力传感器可直接测出轻绳中拉力的大小。已知小车的质量为，力传感器的质量为，钩码的质量为实验时，___________（填需要或不需要）将图中长木板左端适当垫高，以补偿小车所受的阻力，___________（填需要或不需要）使钩码的质量远小于小车的质量。〖答案〗【方案2】（1）AD##DA（2）1.98（3）B【方案2】需要不需要〖解析〗方案1：（1）A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，这样细绳上的拉力就是使小车产生加速度的力，A正确；B．每次实验，都要先接通打点计时器，待打点稳定后，再放开小车，纸带会得到充分利用，得到更多的实验数据，减小实验误差，B错误；C．补偿阻力时，应将钩码去掉，同时将小车后面的纸带连接好，调节长木板的坡度，轻推小车后能做匀速直线运动，C错误；D．改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，D正确。故选AD。（2）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个点没有画出，可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为由推论公式可得小车的加速度为（3）由图像可知，当细线拉力F增大到一定值时，才有加速度产生，可知在实验过程中可能存在的问题是：补偿阻力时木板右端垫得不够高，补偿阻力不够，ACD错误，B正确。故选B。方案2：实验是探究小车的加速度a与力传感器测得轻绳拉力F的关系，因此实验时，需要将图中长木板左端适当垫高，以补偿小车所受的阻力。轻绳拉力F的大小由力传感器测得，因此不需要使钩码的质量远小于小车的质量。四、计算题：本题共4小题，共36分，解答时写出必要的文字说明、方程式，只写出最后〖答案〗的不得分，有数值计算的题〖答案〗必须明确写出数值和单位。15.某同学利用自由落体运动规律测量学校图书楼的高度，从图书楼天台边缘由静止释放一个小物体，用秒表记录了下落时间2s，重力加速度，不计阻力。（1）求图书楼的高度；（2）求小物体落地时的速度大小；（3）小物体落地前用0.2s时间经过图书楼附近的一颗树，求树的高度。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）图书馆的高度（2）小物体落地时的速度为（3）树的高度为16.如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块A和B的质量分别为，，弹簧的劲度系数，（，，重力加速度），求：（1）弹簧的伸长量x；（2）物块A受到的摩擦力。〖答案〗（1）；（2），方向沿斜面向上〖解析〗（1）根据题意，对结点受力分析，设弹簧的弹力为，绳子的拉力为，由平衡条件有，代入数据解得由胡克定律可得，弹簧的伸长量（2）由于则物块A有沿斜面向下的运动趋势，受斜面沿斜面向上的静摩擦力，由平衡条件可得，物块A受到的摩擦力大小为方向沿斜面向上。17.交通法规定，汽车出现故障停在道路上时，应在车后方放置三角警示牌，提醒后面驾车的驾驶员减速避让，如图所示。在夜间，某道路上有一汽车因故障停车，后面有一货车以15m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，驾驶员只能看清前方20m的物体，已知驾驶员的反应时间为1s，制动后最大加速度大小为。求：(1)