2023-2024學年河北省保定市定州第二中學高一上學期期末物理試題及答案

試題PAGE1試題定州市第二中學2023-2024學年高一上學期期末考試物理試題一、單選題（每題4分，共28分）1.早在2300多年前，我國古代思想家墨子在《墨經》中就提到“力，刑之所以奮也”，意為力是使有形之物突進或加速運動的原因。力的單位用國際單位制的基本單位符號來表示，正確的是（）A.N B. C. D.2.如圖所示，質量為30kg的物體A靜止在光滑水平面上，若對A施加兩個大小都是60N且互成120°角的水平力，則2s末時物體A的速度大小為（）A.0 B.4m/s C.6m/s D.m/s3.下列說法正確的是（）A.生活中，杯子放在桌面上受到的彈力是由于杯子發(fā)生微小形變而產生的B.力學單位制中，采用的國際單位制的基本單位有kg、m、NC.做勻加速直線運動的物體，其速度一定與時間成正比D.如果物體的加速度a的方向與初速度v0的方向相同，則物體做加速運動4.西北工業(yè)大學專家團隊設計了一款仿生無人機，如圖所示。該無人機能夠模仿信鴿百分之九十的動作，可以與真正的信鴿相伴而飛，速度最快可達到40km/h，在計時25分鐘內航程15km，它可以混在真正的鳥類中進行軍事偵查。下列說法正確的是（）A.40km/h是指平均速度的大小B.無人機在空中飛行一段時間后，其位移可能為0C.研究無人機25分鐘內的航程，可以把無人機看成質點，25分鐘是指時間，航程15km是指位移的大小D.無人機無動力與信鴿相伴滑翔時，以無人機為參考系，地面觀察者是靜止的5.一小石子從離地高為125m處開始做自由落體運動并落到地面，關于小石子的下落過程，下列說法正確的是（）A.做自由落體運動時間為8sB.落地時的速度大小為25m/sC.在空中最后1s內下落的高度為45mD.在下落過程中，第1秒內、第2秒內、第3秒內的下落高度之比為1∶4∶96.甲圖中，輕桿AB一端與墻上的光滑的鉸鏈連接，另一端用輕繩系住，繩、桿之間夾角為30°，在B點下方懸掛質量為m的重物。乙圖中，輕桿CD一端插入墻內，另一端裝有小滑輪，現(xiàn)用輕繩繞過滑輪掛住質量為m的重物，繩、桿之間夾角也為30°。甲、乙中桿都垂直于墻，則下列說法中正確的是（）A.兩根桿中彈力方向均沿桿B.甲圖中桿的彈力更大C.兩根桿中彈力一樣大D.若甲、乙中輕繩能承受最大拉力相同，則物體加重時，乙中輕繩更容易斷裂7.如圖所示，將羽毛球向上擊出，在豎直方向作直線運動。若羽毛球落地前還沒有做勻速運動，已知羽毛球所受的空氣阻力大小與速度大小成正比，則羽毛球從被擊出到落地前（??）A加速度大小一直減小，方向一直不變B.加速度大小先減小后增大，方向一直不變C.加速度大小一直減小，上升和下降時加速度方向相反D.加速度大小先增大后減小，上升和下降時加速度方向相反二、多選題（每題6分共18分）8.下列說法正確的是（）A.跳傘運動員從高空跳下后，降落傘未張開前，運動員處于超重狀態(tài)B.大小為3N、6N、7N的共點力的合力的最小值為0NC.貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或者加掛一些車廂，這會改變它的慣性D.彈力和摩擦力都有反作用力，而重力無反作用力9.如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑的半球形容器底部O'處（O為球心），彈簧另一端與質量為m的小球相連，小球靜止于P點。已知容器半徑為R、與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ=30°。下列說法正確的是（）A.輕彈簧對小球的作用力大小為B.容器相對于水平面有向右的運動趨勢C.容器和彈簧對小球的作用力的合力豎直向上D.彈簧原長為10.甲、乙兩物體同時從同一位置沿同一直線運動，甲的位移時間圖像和乙的速度時間圖像如圖所示，則兩物體從原點出發(fā)后（）A.在2~4s內，甲的加速度為零，乙的加速度為-4m/s2B.在2~4s內，甲的平均速度為-4m/s、乙的平均速度為零C.0~6s內甲、乙兩物體均受恒力作用，甲做往返運動，乙做單向直線運動D.甲、乙均在第3s末改變運動方向三、實驗題11.某個實驗小組做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗，方案如圖甲，步驟如下：①用兩個相同的彈簧測力計互成角度的拉細繩套，使橡皮筋伸長，結點達到紙面上某一位置，記為O1；②記錄兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的大小和方向；③只用一個彈簧測力計，仍將結點拉到位置O1，記錄彈簧測力計的拉力F′的大小和方向；④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F′；⑤根據(jù)力的平行四邊形定則，作出F1和F2的合力F；⑥比較F和F′的一致程度。（1）本次實驗需要用到帶細繩套的橡皮條，圖乙中最合適的是______；（2）若步驟②中兩繩夾角小于90°，一個彈簧測力計示數(shù)接近量程，另一個超過量程的一半。這樣的操作______（選填“合理”或“不合理”）；（3）步驟②中某個彈簧測力計指針位置如圖丙1所示，另一實驗小組所用的彈簧測力計在某次實驗中指針位置如圖丙2所示，其中丙1讀數(shù)為______N；（4）如圖丁所示，步驟⑥中，方向一定沿AO1方向的是______（選填“F”或“F′”）（5）下面關于此實驗的說法，不正確的選項是______。A.如圖甲，用兩支彈簧測力計把橡皮條的一端拉到O1點時，兩支彈簧測力計之間的夾角必須取90°，以便算出合力的大小B.改變F1和F2，重復步驟①至⑥進行第二次實驗，記下的結點位置O2必須與位置O1相同C.實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正視彈簧測力計的刻度D.完成實驗后應整理好實驗器材12.某實驗小組利用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”，已知小車的質量為M，單個鉤碼的質量為m，打點計時器所接的交流電源的頻率為50Hz，動滑輪質量不計，實驗步驟如下：①按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直；②調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動；③掛上鉤碼，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；④改變鉤碼數(shù)量，重復步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度。根據(jù)上述實驗過程，回答以下問題：（1）對于上述實驗，下列說法正確是______。A.鉤碼的質量應遠小于小車的質量B.實驗過程中鉤碼處于超重狀態(tài)C.與小車相連的細線與長木板一定要平行D.彈簧測力計的讀數(shù)應為鉤碼重力的一半（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，圖中兩相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度______（結果保留兩位有效數(shù)字）。（3）若交流電實際頻率略小于50Hz，則上述（2）中加速度a計算結果與實際值相比______（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）。（4）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關系圖像，與本實驗相符合的是______。A.B.C.D.四、解答題13.質量為的小物塊在光滑水平地面上以4m/s的速度做勻速直線運動，某時受到一個與運動方向相同的水平恒力F作用，經歷時間，速度變?yōu)?0m/s，求物體在此2s時間內：（1）加速度a的大小（2）發(fā)生的位移x的大?。?）所受恒力F的大小14.在平直的公路上，一輛值勤的警車停在公路邊，當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以20m/s的速度勻速行駛的貨車超載時，決定前去追趕，經2.5s警車發(fā)動起來并以5m/s2的加速度追趕。求：（1）警車追上貨車前，兩車之間的最大距離；（2）警車追上貨車所用的時間和警車追上貨車時的速度大小。15.某同學想利用家里的跑步機進行相關實驗。如圖所示，將跑步機尾端抬高固定，與水平面成α=37°，跑步機A、B兩端間距L=2m。啟動跑步機后，跑帶保持以速度v0=2m/s逆時針轉動，現(xiàn)將一小盒子（可視為質點）放到跑帶上，已知小盒子與跑帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。（結果數(shù)可以帶根號）（1）如圖乙所示，若跑步機還未啟動，跑帶靜止不動，將小盒子無初速地輕放在A處，求小盒子運動到B處的速度大小v；（2）如圖丙所示將小盒子從B處以初速度v1=4m/s沿斜面向上推出，求盒子向上運動過程中與跑帶速度相同時，盒子與B點的距離x；（3）第（2）題的情形下，求小盒子從B出發(fā)再返回B所用的總時間t。定州市第二中學2023-2024學年高一上學期期末考試物理試題一、單選題（每題4分，共28分）1.早在2300多年前，我國古代思想家墨子在《墨經》中就提到“力，刑之所以奮也”，意為力是使有形之物突進或加速運動的原因。力的單位用國際單位制的基本單位符號來表示，正確的是（）A.N B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律的表達式F=ma可知，力的單位用國際單位制的基本單位符號來表示為kg?m?s-2故選B。2.如圖所示，質量為30kg的物體A靜止在光滑水平面上，若對A施加兩個大小都是60N且互成120°角的水平力，則2s末時物體A的速度大小為（）A.0 B.4m/s C.6m/s D.m/s【答案】B【解析】【詳解】兩個力的合力為F=2×60×cos60°=60N加速度則2s末時物體A的速度大小為v=at=4m/s故選B。3.下列說法正確的是（）A.生活中，杯子放在桌面上受到的彈力是由于杯子發(fā)生微小形變而產生的B.力學單位制中，采用的國際單位制的基本單位有kg、m、NC.做勻加速直線運動的物體，其速度一定與時間成正比D.如果物體的加速度a的方向與初速度v0的方向相同，則物體做加速運動【答案】D【解析】【詳解】A．杯子放在桌面上受到向上的彈力，是由于桌面發(fā)生微小形變而產生的，故A錯誤；B．力學單位制中，采用國際單位制的基本單位有kg、m、s，故B錯誤；C．做勻加速直線運動的物體，其速度隨時間均勻增加，但速度不一定與時間成正比，故C錯誤；D．如果物體的加速度a的方向與初速度v0的方向相同，則物體做加速運動，故D正確。故選D。4.西北工業(yè)大學專家團隊設計了一款仿生無人機，如圖所示。該無人機能夠模仿信鴿百分之九十的動作，可以與真正的信鴿相伴而飛，速度最快可達到40km/h，在計時25分鐘內航程15km，它可以混在真正的鳥類中進行軍事偵查。下列說法正確的是（）A.40km/h是指平均速度的大小B.無人機在空中飛行一段時間后，其位移可能為0C.研究無人機25分鐘內的航程，可以把無人機看成質點，25分鐘是指時間，航程15km是指位移的大小D.無人機無動力與信鴿相伴滑翔時，以無人機為參考系，地面觀察者是靜止的【答案】B【解析】【詳解】A．40km/h是指瞬時速度，故A錯誤；C．航程15km是指無人機軌跡的長度，即路程，故C錯誤；B．無人機在空中飛行一段時間后，其位移可能為0，故B正確；D．以無人機為參考系，地面觀察者是運動的，故D錯誤。故選B。5.一小石子從離地高為125m處開始做自由落體運動并落到地面，關于小石子的下落過程，下列說法正確的是（）A.做自由落體運動的時間為8sB.落地時的速度大小為25m/sC.在空中最后1s內下落的高度為45mD.在下落過程中，第1秒內、第2秒內、第3秒內的下落高度之比為1∶4∶9【答案】C【解析】【詳解】A．做自由落體運動的時間為故A錯誤；B．落地時的速度大小為故B錯誤；C．小石子在前4s下降的高度為在空中最后1s內下落的高度為故C正確；D．根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的比例關系可知，在下落過程中，第1秒內、第2秒內、第3秒內的下落高度之比為1∶3∶5，故D錯誤。故選C。6.甲圖中，輕桿AB一端與墻上的光滑的鉸鏈連接，另一端用輕繩系住，繩、桿之間夾角為30°，在B點下方懸掛質量為m的重物。乙圖中，輕桿CD一端插入墻內，另一端裝有小滑輪，現(xiàn)用輕繩繞過滑輪掛住質量為m的重物，繩、桿之間夾角也為30°。甲、乙中桿都垂直于墻，則下列說法中正確的是（）A.兩根桿中彈力方向均沿桿B.甲圖中桿的彈力更大C.兩根桿中彈力一樣大D.若甲、乙中輕繩能承受最大拉力相同，則物體加重時，乙中輕繩更容易斷裂【答案】B【解析】【詳解】A．甲圖中的桿與墻上的光滑的鉸鏈連接，為“活桿”，彈力方向沿桿方向，乙圖中的桿為“死桿”，彈力方向不沿桿方向，而是沿兩根繩合力的反方向，故A錯誤；BC．圖甲中，以B點為研究對象，受到重物的拉力、繩的拉力和AB桿的彈力，根據(jù)平衡條件得桿的彈力圖乙中，以D點為研究對象，受到重物的拉力、上邊繩的拉力和CD桿的彈力，由于拉力和重力的夾角為120°，則由幾何知識可得輕桿受到的彈力是mg，甲圖中桿的彈力更大，故C錯誤，B正確；D．甲圖中輕繩的拉力為乙圖中輕繩的拉力若甲、乙中輕繩能承受最大拉力相同，則物體加重時，甲中輕繩更容易斷裂，故D錯誤。故選B。7.如圖所示，將羽毛球向上擊出，在豎直方向作直線運動。若羽毛球落地前還沒有做勻速運動，已知羽毛球所受的空氣阻力大小與速度大小成正比，則羽毛球從被擊出到落地前（??）A.加速度大小一直減小，方向一直不變B.加速度大小先減小后增大，方向一直不變C.加速度大小一直減小，上升和下降時加速度方向相反D.加速度大小先增大后減小，上升和下降時加速度方向相反【答案】A【解析】【詳解】上升過程中重力向下，空氣阻力向下，所以合力向下，加速度方向向下，由于速度減小，阻力減小，合力減小，加速度減??；下落過程中，重力向下，空氣阻力向上，合力向下，加速度方向向下，由于速度增大，阻力增大，合力減小，加速度減小。故選A。二、多選題（每題6分共18分）8.下列說法正確是（）A跳傘運動員從高空跳下后，降落傘未張開前，運動員處于超重狀態(tài)B.大小為3N、6N、7N的共點力的合力的最小值為0NC.貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或者加掛一些車廂，這會改變它的慣性D.彈力和摩擦力都有反作用力，而重力無反作用力【答案】BC【解析】【詳解】A．跳傘運動員從高空跳下后，降落傘未張開前，有向下的加速度，運動員處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．大小為3N、6N、7N的共點力能構成力的矢量三角形，共點力的合力的最小值為0N，故B正確；C．物體的慣性只與物體的質量有關，貨運列車運行到不同的車站時，經常要摘下或者加掛一些車廂，這會改變它的慣性，故C正確；D．力的作用是相互的，彈力、摩擦力、重力都有反作用力，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑的半球形容器底部O'處（O為球心），彈簧另一端與質量為m的小球相連，小球靜止于P點。已知容器半徑為R、與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ=30°。下列說法正確的是（）A.輕彈簧對小球的作用力大小為B.容器相對于水平面有向右的運動趨勢C.容器和彈簧對小球的作用力的合力豎直向上D.彈簧原長為【答案】CD【解析】【詳解】A．對小球受力分析，小球受重力G、彈簧的彈力F和容器的支持力N，如圖所示根據(jù)平衡條件，容器和彈簧對小球的作用力的合力與重力平衡，豎直向上，結合幾何關系可知容器對小球的作用力大小為彈簧對小球的彈力為故A錯誤；B．以容器和小球整體為研究對象，分析受力可知，豎直方向有總重力、地面的支持力，容器相對于水平面無滑動趨勢，故B錯誤；C．容器和彈簧對小球的作用力的合力豎直向上，與重力等大反向，故C正確；D．由胡克定律，彈簧的壓縮量為故彈簧的原長為故D正確。故選CD。10.甲、乙兩物體同時從同一位置沿同一直線運動，甲位移時間圖像和乙的速度時間圖像如圖所示，則兩物體從原點出發(fā)后（）A.在2~4s內，甲的加速度為零，乙的加速度為-4m/s2B.在2~4s內，甲的平均速度為-4m/s、乙的平均速度為零C.0~6s內甲、乙兩物體均受恒力作用，甲做往返運動，乙做單向直線運動D.甲、乙均在第3s末改變運動方向【答案】AB【解析】【詳解】C．甲在0~2s朝正方向勻速運動，2~4s朝負方向勻速運動，4~6s朝正方向勻速運動，乙在0~3s朝正方向運動，3~6s朝負方向運動，故0~6s甲、乙均做往返運動，故C錯誤；D．甲在2s、4s時改變運動方向，而乙在3s時改變運動方向，故D錯誤；A．甲一直做勻速直線運動，加速度為零，在2~4s內乙的加速度為故A正確；B．在2~4s內，甲的速度為-4m/s，所以平均速度為-4m/s，而乙的平均速度為零，故B正確。故選AB。三、實驗題11.某個實驗小組做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗，方案如圖甲，步驟如下：①用兩個相同的彈簧測力計互成角度的拉細繩套，使橡皮筋伸長，結點達到紙面上某一位置，記為O1；②記錄兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的大小和方向；③只用一個彈簧測力計，仍將結點拉到位置O1，記錄彈簧測力計的拉力F′的大小和方向；④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F′；⑤根據(jù)力的平行四邊形定則，作出F1和F2的合力F；⑥比較F和F′的一致程度。（1）本次實驗需要用到帶細繩套的橡皮條，圖乙中最合適的是______；（2）若步驟②中兩繩夾角小于90°，一個彈簧測力計示數(shù)接近量程，另一個超過量程的一半。這樣的操作______（選填“合理”或“不合理”）；（3）步驟②中某個彈簧測力計指針位置如圖丙1所示，另一實驗小組所用的彈簧測力計在某次實驗中指針位置如圖丙2所示，其中丙1讀數(shù)為______N；（4）如圖丁所示，步驟⑥中，方向一定沿AO1方向的是______（選填“F”或“F′”）（5）下面關于此實驗的說法，不正確的選項是______。A.如圖甲，用兩支彈簧測力計把橡皮條的一端拉到O1點時，兩支彈簧測力計之間的夾角必須取90°，以便算出合力的大小B.改變F1和F2，重復步驟①至⑥進行第二次實驗，記下的結點位置O2必須與位置O1相同C.實驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正視彈簧測力計的刻度D.完成實驗后應整理好實驗器材【答案】①.C②.不合理③.2.70④.F′⑤.AB##BA【解析】【詳解】（1）[1]本次實驗需要用到帶細繩套的橡皮條，細線的作用便于確定力的方向，不必等長，但應適當長一些。故選C。（2）[2]力的大小不能超出彈簧測力計的量程，所以題目中操作不合理。（3）[3]圖丙1中彈簧測力計的每一小格為0.1N，所以讀數(shù)為2.70N。（4）[4]圖中一定沿AO1方向的為F′，由于F′為一個拉力拉橡皮條，該力一定與AO1共線。（5）[5]A．F1、F2方向間夾角大小適當即可，不需要取90°，故A錯誤，符合題意；B．改變F1和F2，重復步驟①至⑥進行第二次實驗，記下的結點位置O2不需要與位置O1相同，故B錯誤，符合題意；C．本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，否則作出的力的圖示是拉力在紙面上的分力，誤差較大，故C正確，不符合題意；D．完成實驗后應整理好實驗器材，故D正確，不符合題意。故選AB。12.某實驗小組利用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”，已知小車的質量為M，單個鉤碼的質量為m，打點計時器所接的交流電源的頻率為50Hz，動滑輪質量不計，實驗步驟如下：①按圖所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直；②調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動；③掛上鉤碼，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；④改變鉤碼的數(shù)量，重復步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度。根據(jù)上述實驗過程，回答以下問題：（1）對于上述實驗，下列說法正確的是______。A.鉤碼的質量應遠小于小車的質量B.實驗過程中鉤碼處于超重狀態(tài)C.與小車相連的細線與長木板一定要平行D.彈簧測力計的讀數(shù)應為鉤碼重力的一半（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，圖中兩相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度______（結果保留兩位有效數(shù)字）。（3）若交流電的實際頻率略小于50Hz，則上述（2）中加速度a計算結果與實際值相比______（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）。（4）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關系圖像，與本實驗相符合的是______。A.B.C.D.【答案】①.C②.0.88③.偏大④.A【解析】【詳解】（1）[1]A．由圖可知，實驗裝置中有彈簧測力計，細線的拉力可以通過彈簧測力計讀出，不需要鉤碼的質量遠小于小車的質量，故A錯誤；B．實驗過程中，鉤碼向下做加速運動，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．為使小車做勻變速直線運動，與小車相連的細線與長木板一定要平行，故C正確；D．實驗過程中，鉤碼向下做加速運動，處于失重狀態(tài)，故彈簧測力計的讀數(shù)小于鉤碼總重力的一半，故D錯誤。故選C。（2）[2]相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為該紙帶可求得小車的加速度為（3）[3]若交流電的實際頻率略小于50Hz，打點計時器打點的時間間隔大于，計數(shù)點間的時間間隔大于，計算加速度時所用時間偏小，加速度的測量值大于真實值，即計算結果與實際值相比偏大。（4）[4]根據(jù)牛頓第二定律可知小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F應成正比，即圖線為過原點的一條傾斜直線。故選A。四、解答題13.質量為的小物塊在光滑