2023-2024学年河北省邯郸市魏县高一上学期1月期末物理试题

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注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题（每小题4分，共28分）
1. 如图，从沙县夏茂镇步行至“小吃第一村”俞邦村按手机导航推荐方案大约需39分钟，步行2.7公里，则此过程人步行（ ）
A. 平均速率约为1.15m/sB. 平均速度约为1.15m/s
C. 瞬时速率约为1.15m/sD. 瞬时速度约为1.15m/s
【答案】A
【解析】
【详解】2.7公里轨迹长度，是路程。所以平均速率约为
其他的因为位移无法确定，不能计算，瞬时速率也不可计算。
故选A。
2. 在物理学的发展过程中，物理学家们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫等效替代法
B. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法
C. 加速度的定义采用的是比值定义法
D. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的方法
【答案】C
【解析】
【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫建立理想化模型法。故A错误；
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法。故B错误；
C．加速度的定义采用的是比值定义法。故C正确；
D．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量的方法。故D错误。
故选C。
【点睛】掌握物理方法的定义及内容。
3. 如图所示为一质点做直线运动图像，下列说法中正确的是（ ）
A. ab段与bc段的速度方向相反B. bc段与cd段的加速度方向相反
C. ab段质点通过位移为3mD. cd段质点的加速度大小为4 m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】A．ab段与bc段的速度均为正，则知速度方向相同，故A错误；
B．根据速度图象的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度方向，知bc段与cd段的加速度方向相同，故B错误；
C．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，可得ab段质点通过的位移为
故C正确；
D．cd段质点的加速度大小为
故D错误。
故选C。
4. 假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面18m高处由静止释放一重物，测得重物经过3s落到火星表面，则下列说法正确的是（ ）
A. 火星表面重力加速度大小为5m/s2
B. 重物落地前的1s内位移大小为10m
C. 重物落地时的速度大小为8m/s
D. 重物下落过程中，第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度之比为1:3:5
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据自由落体运动规律
解得
故A错误；
B．重物落地前的1s内位移大小为
故B正确；
C．重物落地时的速度为
故C错误；
D．重物下落过程中，第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度之比为
故D错误。
故选B。
5. 在一竖直平面内有一高速逆时针旋转的飞轮，内壁粗糙，当把一物体静止放在圆心正下方A点，随着飞轮旋转，物体也会运动，运动最高点C后又滑下来，最后静止在B点。若∠AOB=α，∠COB=β，物体与接触面间的摩擦因素为μ，则下列说法中正确的是（ ）
A. 物体上升时受到的滑动摩擦力与运动方向相反
B. 物体与接触面间的摩擦因素μ=tanα
C. 若增大转速，则物体停留的位置在B点左上方
D. 若仅增大物体的质量，物体最后静止的位置在B点左上方。
【答案】B
【解析】
【分析】分析摩擦力对于物体是运动的动力还是阻力，可很快分析出摩擦力的方向，由于虽物体静止于B点但受到的仍为滑动摩擦力，与飞轮转动速度大小无关，当物体处于静止状态时，对物体进行受力分析可求解。
【详解】A．物体上升的过程中，受到的摩擦力是物体上升的动力，与运动方向相同，A错误；
B．当静止在B点时，受力平衡，对物体进行受力分析，可得
因此，可以推出
B正确；
C．由于物体力受到的摩擦力为滑动摩擦力，与运动速度无关，因此增大转速后，物体仍停留在B点，C错误；
D．当物体停留在B点时，满足
两边质量消去，因此停留的位置与物体的质量无关，D错误。
故选B。
6. 如图，用两根绳子OA及OB把一重物悬挂起来，OAA. 绳OA承担的力大B. 绳OB承担的力大
C. 两根绳承担的力一样大D. 条件不足，无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】以O点为研究对象，O点受重物的拉力，其大小。将重物对O点的拉力沿AO和BO两绳方向分解，其分力如图所示
在中，因为，所以，因此，即绳OA承担的力大。
故选A。
7. 如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑轻质定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，现BC绳恰沿水平方向，AC绳与斜面平行，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑，设绳子张力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ）
A. 物体A加速运动
B. 物体A匀速运动
C. FT可能小于mgsin θ
D. FT等于mgsin θ
【答案】A
【解析】
【详解】AB．将B的实际运动分解为两个分运动，如图：
有
B以速度匀速下滑，在增大，增大，因为
所以，物体A加速运动，选项A正确，B错误；
CD．物体A加速运动，结合牛顿第二定律知
选项CD错误。
故选A。
二、多选题（每小题6分，共18分，少选得1分，错选、多选0分）
8. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图像如图所示。已知两车在t=2.5s时并排行驶，则下列说法正确的是（ ）
A. 在t=1s时，甲车在乙车前
B. 在t=0时，甲车在乙车前7.5m
C. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为20m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由于在图像中，图线与坐标轴围成的“面积”表示位移大小，两车在时并排行驶，此时
所以时甲车在前，距乙车的距离为
故B项错误；
同理，可得当时
此时，甲在乙前方，距离为
故A正确，B错误；
CD．由v－t图像斜率表示加速度大小，可得
设甲、乙两者相遇时间为t，此时甲的位移
乙的位移
两者相遇，有
联立解得：或者，所以第一次并排行驶的时刻是，此时代入可求得
故两次并排行驶的位置沿公路方向相距
故C错误，D正确。
故选AD。
9. 两个轻弹簧分别与质量为m的A、B物体相连接，劲度系数分别为k1和k2，装置呈竖直状态静止在水平地面上，如图所示。劲度系数为k2的弹簧与地面不栓接。现用竖直向上的拉力F拉A物体，使A缓慢上升，当下边弹簧的下端即将离开地面时（ ）
A. B物体比施加F前高
B. A物体比施加F前高
C. F>mg
D. F=mg
【答案】AC
【解析】
【详解】A．对弹性系数为k2的弹簧，初状态的弹力是2mg，末状态的弹力是0，弹力的改变量为2mg，由胡克定律，弹簧长度的改变量为
B物体比施加F前升高，A正确；
B．对弹性系数为k1的弹簧，初状态弹力是压力mg，末状态的弹力是拉力mg，弹力的改变量为2mg，由胡克定律，弹簧长度的改变量为
A物体比施加F前升高
B错误；
CD．当下边弹簧的下端即将离开地面时 ，C正确，D错误。
故选AC。
第II卷（非选择题）
三、解答题（5小题，共54分）
10. 在钢铁厂的轧钢车间里有一台如图所示的钢板冷轧机，较厚的钢板匀速地经过轧辊被轧成薄钢板后，又整齐地被卷成钢板卷。经过时间T钢板卷的半径由r增至为2r。试求此后半径由2r再增至3r需要多少时间。
【答案】
【解析】
【详解】由于时间与薄钢板的长度成正比，而长度又与卷成钢板卷的面积成正比，所以时间与卷成钢板卷的面积成正比。则有
设半径由2r再增至3r需要时间为t，则
所以，即半径由2r再增至3r需要时间。
11. 某同学在上学途中沿人行道以速度向一公交车站走去，发现一辆公交车正以速度从身旁平直公路同向驶过，此时他们距车站x＝48m，为了乘上该公交车，他立即匀加速向前跑去，加速度，达到最大速度后匀速前进。假设公交车在行驶到距车站处开始匀减速刹车，刚好到车站停下，停车时间t＝10s，之后公交车启动向前开去，不计车长，求：
（1）公交车刹车过程中加速度的大小；
（2）通过计算分析该同学能否乘上该公交车；
（3）在追赶公交车的过程中，该同学与公交车之间的最大距离。
‍
【答案】（1）4.0m/s2；（2）见解析；（3）
【解析】
【详解】（1）公交车的加速度
所以其加速度的大小为4.0m/s2；
（2）汽车从相遇处到开始刹车用时
汽车刹车过程中用时
该同学小明以加速度达到最大速度用时
该同学加速过程中的位移
以最大速度跑到车站的
则
该同学可以在汽车还停在车站时上车；
（3）公交车与该同学共速时，距离最大，则可得
则汽车的位移为
同学的位移
该同学与公交车之间的最大距离
12. 如图所示，质量为的物体放在倾角为的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接，吊盘架足够高，两个劲度系数均为的轻弹簧和两个质量都是m的物体栓接，此时M刚好不上滑，取。问：
（1）m的质量是多大；
（2）现将上面的m物体缓慢向上提，当M刚要开始下滑时，绳子拉力为多少；
（3）此时上面的m物体缓慢向上提起的高度是多少。
【答案】（1）2kg；（2）10N；（3）
【解析】
【详解】（1）对M和m的系统，由平衡知识可知
解得
m=2kg
（2）使M刚要开始下滑时，则绳的拉力为T
解得
T=10N
（3）此时吊盘中下面弹簧的弹力应为10N，因开始时下面弹簧的弹力为
2mg=40N
可知下面弹簧伸长了
对中间的物体m受力分析可知，上面的弹簧对之间物体应该是向上的拉力，大小为F=10N，即上面的弹簧应该处于拉长状态，则上面弹簧的伸长量应该是
可知上面的m物体向上提起的高度是
13. 如图所示，一块质量为3.2kg、长为1.5m的匀质木板B静止在足够长的水平地面上，在距木板的右端x处静止摆放着质量为1.2kg的小木块A（不计小木块B的尺寸，A可视为质点），木板和小木块之间的动摩擦因数为，木板与地面之间的动摩擦因数为。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在时刻，在木板左端施加一水平向左的恒定拉力F，重力加速度g取10m/s2则；
（1）若拉力，木板的加速度大小是多少；
（2）若，在F拉动木板的过程中，经多长时间木块离开木板；
（3）若，在时撤去F，要想木块不掉下木板，求x的范围。（此问结果保留三位小数）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】木块的质量为m=1.2kg，木板的质量为M=3.2kg，木块与木板间的滑动摩擦力

木块在木板上时木板与地面间的滑动摩擦力大小为
木块相对于木板恰好滑动时，由牛顿第二定律得
对木板有
解得
，
（1），则A、B之间会发生相对滑动，木板的加速度为
代入数据解得
（2）木块与木板都做初速度为零的匀加速直线运动，设经时间木块离开木板，则
代入数据解得
（3）拉力，木块相对木板滑动，对木板，由牛顿第二定律得
代入数据解得
经时间t=1s撤去拉力，撤去拉力时木块的速度
木板的速度为
撤去拉力时木块相对 木板滑行的距离
撤去拉力后，木块继续做加速运动，木板做减速运动，直到两者速度相等，由于刚撤去拉力时，对木板，由牛顿第二定律得
代入数据解得
设经过时间两者速度相等，则
代入数据解得
，
在此时间内木块施工方木板滑行的距离
代入数据解得
由于，木块与木板速度相等后，木块与木板都做匀减速直线运动，直到两者速度为零，木块与木板速度相等后木块相对木板向前滑动，只要木块与木板速度相等时木块不滑离木板，木块就不会滑离木板
则木块不滑离木板，木板的最小长度
木块不掉下木板，x的范围是
14. 如图所示，质量M=2kg足够长的木板静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ1=0.1，另一个质量m=1kg的小滑块，以6m/s的初速度滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2。
（1）若木板固定，求小滑块在木板上滑过距离；
（2）若木板不固定，求小滑块自滑上木板开始多长时间相对木板处于静止；
（3）若木板不固定，求木板相对地面运动位移的最大值。
【答案】（1）；（2）1s；（3）1m
【解析】
【详解】（1）对滑块由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动速度位移公式得
（2）对m
，
对M
得
由运动学知识可知
解得
t=1s
（3）木板共速前先做匀加速运动
速度
以后木板与物块共同加速度a3匀减速运动
且
所以