河南省开封市2023-2024学年高一上学期1月期末联考物理试题（含答案）

开封市2023-2024学年高一上学期1月期末联考
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
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。如图甲所示为某餐厅的送餐机器人，将其结构简化为如图乙所示的示意图，机器人的上表面保持水平。下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
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
3．“枫叶落秋风，片片枫叶转”，一片枫叶从离地5m高处的枫树树梢上飘落到地面，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．0.1s B．0.3s C．1s D．3s
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。两车运动的速度一时间图像如图所示，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
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
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
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，在传送带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，取重力加速度，下列关于滑块相对地面运动的图像正确的是（ ）
A． B． C． 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
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
10．如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从点由静止开始做匀加速直线运动，经过相距30m的、两点历时3s，汽车经过点时的速度为15m/s，则（ ）
A．汽车经过点的速度大小为5m/s B．点与点间的距离为20m
C．汽车从点到点需要的时间为5s D．汽车从点到点的平均速度大小为7.5m/s
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．四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
12．如图，一倾角为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的轻弹簧连在一起。一质量为的滑块从斜面上的点由静止释放，重力加速度为。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
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。其中为固定橡皮条的图钉，和为细绳套。
甲 乙 丙
（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“”）
14．在“探究加速度与力、质量的关系”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。
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．（6分）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，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。
16．（8分）如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块和悬挂的物块均处于静止状态。轻绳绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳的上端连接于点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块和的质量分别为，，弹簧的劲度系数，（，，重力加速度）求：
（1）弹簧的伸长量；
（2）物块受到的摩擦力大小和方向。
17．（8分）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，后面有一货车以的速度向前驶来，由于夜间视线不好，驾驶员只能看清前方的物体，已知驾驶员的反应时间为，制动后最大加速度大小为。求：
（1）货车司机从看到警示牌到最终停下所用的最短时间t；
（2）警示牌至少要放在汽车后多远处才能避免两车相撞。
18．（14分）如图所示，一可视为质点的小物块置于长为的木板上表面的最右端，两者均静止。已知物块质量，木板质量，木板与水平地面间光滑，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。
（1）若物块与木板恰好发生相对运动，求对木板施加水平向右的拉力；
（2）若对木板施加一水平向右的恒力，求此时物块、木板的加速度大小、；
（3）若对木板施加一水平向右的恒力，作用1s后撤去该力，撤去后，物块最终能否滑离木板？若能离开，求出离开时物块和木板的速度和；若不能离开，求物块最终距木板左端的距离。
高一物理参考答案
一、选择题I：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个备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．C 2．B 3．D 4．A 5．D 6．A 7．D 8．B
二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，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．BC 10．AD 11．CD 12．BC
三、实验题：本题共2小题，共16分。
13（6分）①CD ②．3.8 ③
14（10分）（1）AD （2）1.98 （3）B （4）需要、不需要
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（6分）【答案】（1）20m；（2）20m/s；（3）3.8m
【详解】（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（8分）（1）4cm（2）5N，方向沿斜面向上
解析：（1）对结点受力分析如图所示，根据平衡条件有，
，，且：，解得：；
（2）设物块所受摩擦力沿斜面向下，对物块受力分析如图所示，根据平衡条件有
，解得，
即物块所受摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上。
17．（8分）（1）4s（2）17.5m
【解析】（1）设从刹车到停止的时间为，则
则货车从出发到最终停止所用的最短时间为。
（2）反应时间内货车做匀速运动，则
从刹车到停止的位移为，则
货车司机从发现汽车到停止的距离为
三角警示牌与汽车的距离至少为。
18（14分）（1）12N；（2），；
（3）物块最终不能离开木板，物块最终距木板左端的距离为0.5m
【详解】（1）物块与木板刚好发生相对运动，由牛顿第二定律得
对整体，对物块，联立解得
（2）当用拉木板时，物块和木板之间发生相对滑动，由牛顿第二定律得对
对：，对：，解得，
（3）作用1s后，物块的速度
物块的位移，木板的速度，木板的位移
撤去拉力后，物块继续匀加速，木板开始匀减速，设物块与木板加速度分别为和，
对：，对：，解得，
假设木板足够长，撤去拉力后，经过时间两者速度相等为，有
解得，，
物块的位移，木板的位移，
相对位移
所以物块最终不能离开木板，物块最终距木板左端的距离为