2022-2023学年贵州省铜仁第一中学高一上学期期末复习物理试题（解析版）

期末复习

一、实验题

1. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。

（1）他观察到的现象是：小球A、B___________（填“同时”或“先后”）落地；

（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间___________（填“变长”“不变”或“变短”）；

（3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是___________运动；

（4）如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是___________

A．调节斜槽使其末端保持水平

B．每次释放小球的位置可以不同

C．每次释放小球的速度可以不同

D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（5）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），则A点___________（填“是”或“不是”）抛出点；

（6）结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为___________m/s。

【答案】    ①. 同时    ②. 不变    ③. 自由落体（或加速度为g的匀加速直线运动）    ④. A    ⑤. 不是    ⑥. 1.5

【解析】

【详解】（1）[1]他观察到的现象是：小球A、B同时落地；

（2）[2]让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球下落的高度不变，则在空中运动的时间不变；

（3）[3]上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（或加速度为g的匀加速直线运动）；

（4）[4]A．调节斜槽使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；

B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球做平抛运动的速度相同，选项B错误；

C．每次必须要从相同的位置由静止释放小球，选项C错误；

D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接各点，选项D错误。

故选A。

（5）[5]因三点竖直方向的位移之比为3:5，不是1:3，可知A点不是抛出点；

（6）[6]根据

解得

2. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________（选填“水平”或“竖直”）方向。

（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线（不计弹簧的重力）。由图线可得劲度系数k=___________，他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧的总长度L=___________cm。

【答案】    ①. 竖直    ②. 0.5    ③. 10

【解析】

【详解】（1）[1]弹簧是竖直悬挂的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；

（2）[2]弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为；弹簧弹力为时，弹簧的长度为，伸长量为；根据胡克定律

有

[3]由图丙得到弹簧的弹力为，依据胡克定律

有

所以弹簧的长度为

3. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学进行实验的主要步骤如下：

a.如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。

b.沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力、的大小，用笔在两绳套的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。

c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。

（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是______________________________。

（2）图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中__________是和合力的实际测量值。（选填“F”或“”）

（3）下列操作有利于减小实验误差的是__________。（填序号）

A.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计

B.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大些

C.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行

D.拴在橡皮筋上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些

【答案】    ①. 与共同作用的效果相同    ②.     ③. AC##CA

【解析】

【详解】（1）[1] 用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与共同作用的效果相同。

（2）[2] 图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，是用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点时力的图示，因此其中是和合力的实际测量值。

（3）[3]

A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计。A正确；

B．用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大些。B错误；

C．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，C正确；

D．拴在橡皮筋上的两条细绳不必要等长，并且要适当长一些。D错误。

故选AC。

4. 某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。

（1）打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）。

A．交流电源        B．直流电源

（2）他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦内和其他阻力的影响。正确平衡摩擦力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新平衡摩擦力？_________（选填选项前的字母）。

A．需要      B．不需要

（3）实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是_________（选填选项前的字母）。

A．小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力

B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度

（4）某同学通过实验得到如图所示的图像，造成这一结果的原因是________。图中表示的是__________时小车的加速度。

（5）某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，___________。由此可算出小车的加速度_________（保留两位有效数字）。

（6）“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的__________。

【答案】    ①. A    ②. B    ③. A    ④. 平衡摩擦力过大    ⑤. 未挂砂桶    ⑥. 1.80    ⑦. 5.0    ⑧. D

【解析】

【详解】（1）[1]打点计时器使用的电源是交流电源，故选A。

（2）[2]实验过程中，摩擦力只需要平衡一次即可，故不用再次平衡摩擦力，故选B。

（3）[3]保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力，故选A。

（4）[4][5]根据图像可知，当时有加速度，说明平衡摩擦力过大，表示的是小车未受拉力时的加速度，即未挂砂桶时小车的加速度。

（5）[6]根据刻度尺读数可得

[7]根据题意，由于电源频率为，则AD两点间和DG两点间的时间间隔为

由逐差法可得，小车的加速度为

（6）[8]根据题意，牛顿第二定律有

解得

可知，的斜率为

当时

则在较大（较小）时，图像近似为直线，当不满足时，随着的增大，斜率减小，因此图像应向下弯曲偏离直线。

故选D。

5. 为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统（ETC）。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道驶离高速公路，如图所示。假设减速带与收费岛口的距离为x=60m，收费岛总长度为d=40m，两汽车同时以相同的速度v1=72km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至v2=36km/h后保持该速度匀速行驶一段距离，在距离中心线l=10m处即可完成缴费，自动栏杆打开放行，汽车匀速驶过中心线后开始加速；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0=15s的时间缴费成功，人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，整个过程中车身长度可不计。求：

（1）此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；

（2）两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。

【答案】（1）17s；（2）400m

【解析】

【详解】（1）两车的初速度都为v1=72km/h=20m/s。对于乙车从初始到收费岛中心线设位移为x乙=60m+20m=80m，则有

解得

a乙=-2.5m/s2

则乙车从初始到收费岛中心线所用时间为

乙车从初始到被放行一共用时t乙=8s+15s=23s。

甲车由v1减速到v2用时

这段时间走过的位移为

到中心线剩余x甲2=80m-60m=20m。走过这段位移用时

甲车一共用时t甲=4s+2s=6s则

（2）乙车离开中心线速度加速到v1时，此时两车相距最远。

离开中心线后，两车加速相同都为a=2.5m/s2，乙车离开中心线加速到v1用时

这段时间走过位移为

当乙车加速到v1时，甲车已经从中心线出发运动了时间t甲总=17s+8s=25s。则甲车从v2=10m/s加速到v1用时为

这段时间甲的位移为

甲车剩余时间21s内运动位移为

则甲车离开中心线到乙车也加速到v1时共走过

x甲后总=x甲加+x甲匀=60m+420m=480m

则得

6. 一辆值勤的警车停在一条直公路的道边，当警员发现从他旁边以的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经警车发动起来，以加速度做匀加速运动，试问：

（1）警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车？

（2）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？

（3）若警车能达到的最大速度是，达到最大速度后以该速度匀速运动，则警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车？

【答案】（1）10s；（2）36m；（3）14s

【解析】

【详解】（1）设警车经时间追上违章货车，有

代入数据解得

（2）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们的距离最大，设警车发动后经过时间两车的速度相等，则由

得

货车发生的位移为

警车发生的位移为

所以两车间最大距离为

（3）由

解得

根据位移关系有

代入数据解得

【点睛】追及问题可以借助运动情境图，画出在追及过程中两者在位移和时间上的关系。

7. 如图，甲、乙两车在同一水平直道上，乙车停在路边，甲车匀速行驶。当甲车行至距乙车x0＝54m处立即匀减速运动准备停车并开始计时，已知第1s内位移为32m，第5s内位移为1m。甲车开始减速1s末乙车启动，与甲车同向行驶，其v﹣t图像如图所示，甲乙相遇时会错车而过，不会相撞。求：

（1）乙车从静止加速到最大速度的时间内发生的位移大小是多少；

（2）甲车刚开始减速时的速度大小；

（3）甲乙两车是否会相遇？如果不会相遇，请写出分析推理过程；如果会相遇，请求出甲乙两车相遇的时间。

【答案】（1）18m；（2）36m/s；（3）会有两次相遇，2s和4.75s

【解析】

【详解】（1）乙车从静止加速到最大速度时间内，行驶的位移是

（2）设甲车减速第5s末速度为v，甲车减速的加速度大小为a，按甲车逆运动为匀加速，第5s内的位移为

第1s内的位移为

将，，代入以上三式，联立解得

说明第5秒内甲车已经停下；

设第5秒内甲车运动了，则

解得

设甲车刚减速时速度为v0

解得

（3）设从甲车减速开始经过t1甲车乙车相遇

设乙车加速度为a2，由图像得

解得

或（乙车已经匀速，不合理舍去）

由题意和以上结果可知，甲车乙车还会第二次相遇，设甲车减速阶段位移为x甲′

此过程中乙车的位移为

解得

甲车乙车还没有第二次相遇

解得

甲车乙车第二次相遇时间为

8. 将日常生活中的报纸拧成一股绳子，将会很难把它扯断了。校内STEM活动小组通过“纸绳”用沿水平方向成的力F斜向上去拉质量为m的一箱子书沿直线匀加速奔跑。已知箱子与塑胶操场跑道的动摩擦因数为，求：

（1）匀加速直线运动时，箱子的加速度；

（2）经过一段时间t之后，箱子的向前通过的位移；

（3）某时刻突然放手，箱子继续向前滑行x，求放手瞬间箱子的速度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）以箱子为研究对象，根据受力分析结合牛顿第二定律有

解得

（2）根据位移时间关系

代入加速度得

（3）放手之后箱子只受摩擦力作用做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有

根据速度位移关系有

解得放手瞬间箱子的速度为

9. 如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）若物块B的质量为，求物块A受到的摩擦力的大小和方向；

（2）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。

【答案】（1），方向沿斜面向下；（2）

【解析】

【详解】（1）对物块B受力分析，设轻绳对物块B的拉力为，则由平衡条件有

已知，解得

再对物块A受力分析，因为，A有上滑趋势，故受到的静摩擦力沿斜面向下，则由平衡条件有

解得A受到的静摩擦力大小为

方向沿斜面向下；

（2）物块A刚好要沿斜面向上滑时，物块的质量最大，此时轻绳拉力

对B受力分析有

解得物块B的最大质量

物块A刚好要沿斜面向下滑时，物块B的质量最小，则有

对B受力分析有

解得物块B的最小质量

所以物块B的质量范围为

10. 如图所示，光滑水平面上静止放着长，质量为的木板（厚度不计），一个质量为的小物体放在木板的最右端，和之间的动摩擦因数，今对木板施加一水平向右的拉力。（取.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）为使小物体不掉下去，不能超过多少？

（2）如果拉力恒定不变，求小物体所能获得的最大速率？

【答案】（1）4N；（2）2m/s

【解析】

【详解】（1）对物块与木板的整体

F=(M+m)a

对物块

μmg=ma

解得

F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N

（2）小物体的加速度

木板的加速度

解得物体滑过木板所用时间

t=2s

物体离开木板时的速度

v1=a1t=2m/s

11. 如图甲所示，一轻质弹簧放置在粗糙的水平桌面上，其一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A。物体A、B与水平桌面间的动摩擦因数相同，弹簧处于压缩状态，A、B恰好不滑动，，A、B接触但不粘连，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给物体B施加力F的作用使之向右做匀加速直线运动，F与位移s的关系如图乙所示（），求：

（1）物体A、B与水平桌面间的动摩擦因数。

（2）物体A、B分离时，弹簧的压缩量。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）当F作用瞬间，对A与B整体研究，根据牛顿第二定律可知

解得

由图可知，物体A、B分离时，F为30N，对B研究，由牛顿第二定律可知

解得

（2）物体A、B分离时，对A研究，由牛顿第二定律可知

初始位置时，根据平衡条件可知

由图线可知

则物体A、B分离时，弹簧的压缩量

12. 一个质量m=70kg的滑雪者，从山坡上由静止匀加速滑下，山坡的倾角θ=30°，已知滑雪者从山坡滑下时受到的阻力为140N，滑行了4s后到达山坡下的平台，设滑雪者从山坡进入平台时速度不变，不计平台的阻力及空气阻力，g=10m/s2，求：

（1）滑雪者进入平台时速度的大小；

（2）滑雪者滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为37°，求滑雪者着地点到平台边缘的水平距离。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

【答案】（1）12m/s；（2）10.8m

【解析】

【详解】（1）滑下山坡时，由牛顿第二定律得

，

滑雪者匀加速运动，速度

代入数据得

（2）滑雪者离开平台后做平抛运动，设落地时竖直方向的速度为，竖直方向

水平方向

由几何知识得

代入数据得

13. 如图所示，A、B两木块的质量分别为mA、mB，A、B之间用水平细绳相连，在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动，重力加速度为g。

（1）若地面光滑，则A、B间绳的拉力为多大？

（2）若两木块与水平面间的动摩擦因数均为μ，则A、B间绳的拉力为多大？

（3）如图乙所示，若把两木块放在固定斜面上，两木块与斜面间的动摩擦因数均为μ，在方向平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上加速，A、B间绳的拉力为多大？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）若地面光滑，以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得

然后隔离出B为研究对象，有

FT1＝mBa

联立解得

（2）若动摩擦因数均为μ，以A、B整体为研究对象，有

然后隔离出B为研究对象，有

联立解得

（3）以A、B整体为研究对象，设斜面的倾角为θ，则

以B为研究对象

联立解得

14. 如图所示，质量M=1kg、长L=4m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板上表面间的动摩擦因数μ2=0.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N，g取10 m/s2，求：

（1）加上恒力F后铁块和木板的加速度大小；

（2）铁块经多长时间到达木板的最右端，此时木板的速度多大？

（3）当铁块运动到木板最右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离。

【答案】（1）4 m/s2，2 m/s2；（2）2 s，4 m/s；（3）8 m

【解析】

【详解】（1）以铁块为研究对象，根据牛顿第二定律得

以木板为研究对象，根据牛顿第二定律得

代入数据解得铁块的加速度大小

木板的加速度大小

（2）设铁块运动到木板的最右端所用时间为，则此过程铁块的位移为

木板的位移为

两者的位移关系为

代入数据解得

或（舍去）

此时木板的速度

（3）拿走铁块后木板做匀减速运动的加速度大小为

则木板还能继续滑行的距离为

15. 如图所示，传送带保持以v=1 m/s的速度顺时针转动。现将一定质量的煤块（可视为质点）从离传送带左端很近的A点轻轻地放上去，设煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离L=2.5 m，g取10 m/s2，求：

（1）煤块从A点运动到B点所经历的时间；

（2）煤块在传送带上留下痕迹的长度。

【答案】（1）3 s；（2）0.5 m

【解析】

详解】（1）对煤块，由牛顿第二定律得

a==μg=1 m/s2

当速度达到1 m/s时，所用的时间

t1=

通过的位移

x1==0.5 m＜5 m

在剩余位移

x2=L-x1=25 m-0.5 m=2 m

中，因为煤块与传送带间无摩擦力，所以煤块以1 m/s的速度随传送带做匀速运动，所用时间

t2==2 s

因此煤块从A点运动到B点所经历的时间

t=t1＋t2=3 s

（2）煤块在传送带上留下的痕迹为二者的相对位移，发生在二者相对运动的过程

在前1 s时间内，传送带的位移

x1′=vt1=1 m

煤块相对地面运动的位移

x2′=at12=0.5 m

故煤块相对传送带的位移

Δx=x1′-x2′=0.5 m

16. 如图所示，质量为的物体在水平力的作用下，以的速度向右匀速运动。倾角为的斜面与水平面在A点用极小的光滑圆弧相连。物体与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，物体到达A点后撤去水平力F，再经过一段时间物体到达最高点B点。g取，，。求：

（1）动摩擦因数？

（2）A、B两点间的距离为多少？从A点起经多长时间物体到达最高点B？

（3）物体从最高点滑下所需时间？

【答案】（1）0.5；（2）5m，1s；（3）

【解析】

【详解】（1）由于物体水平面上匀速运动，因此满足

解得

（2）沿斜面上滑的过程中，根据牛顿第二定律

又

解得上滑的最大距离和时间分别为

，

（3）从最高点下滑的过程中，根据牛顿第二定律

又

解得下滑的时间

17. 如图所示，质量m=30kg的小孩（可视为质点）做杂技表演，不可伸长的轻绳一端固定于水平安全网上方高H=10m的O点，小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动，运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知P点到O点的距离L=5m，绳子摆动到竖直位置时，小孩受到绳子拉力的大小为900N，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计。求：

（1）绳子摆动到竖直位置时，小孩的速度；

（2）松手后小孩的落地点与松手时小孩所在位置间的水平距离。

【答案】（1）10m/s；（2）10m

【解析】

【详解】（1）绳子摆动到竖直位置时，对小孩根据牛顿第二定律

解得

v=10m/s

（2）松手后小孩做平抛运动则

解得

x=10m

18. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求

（1）物块与圆盘间的动摩擦因数为多少；

（2）用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，AB的线速度各为多少？

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）由分析可知，物块离转轴的距离越大，越容易滑动，因此最先滑动的是物块B。根据牛顿第二定律

解得

（2）当两物块刚好要滑动时，设转动的角速度为。

对物块A研究有

对物块B研究有

解得

则物块A的线速度大小为

物块B的线速度大小为