2022-2023学年河南省鲁山县第一中学高一上学期期末训练物理试题（解析版）

2022-2023学年高一上期期末物理训练卷

一、选择题（共计12小题，每题3分，多选题漏选得1分，错选不得分，共计36分）

1. 2020年1月中旬开始，国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。将新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D的变化记为，发生这个变化所用的时间间隔记为，则变化量与的比值。下列说法正确的是（　　）

A. 由可知，若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大，则a的值也增大

B. 题中的量a是由比值定义的物理量，则a的值不随及的大小而改变

C. 描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量a表示了量的变化快慢

D. 量a越大则D的值一定越大

【答案】C

【解析】

【详解】A. 由可知，a表示单位时间内增加的人数，则若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大，则a的值不一定增大，选项A错误；

B．由 可知，a 虽然是由比值定义的物理量，但是a的值可能会随及的大小而改变，故B错误；

C．描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量 a 表示了量D 的变化快慢，故C正确；

D．a表示增速的快慢，与累计数D增大的大小无关，故D错误。

故选C。

2. 一辆电动汽车从A地到B行驶的路线图如图所示。导航地图从A地和B地的直线距离为12km，实际里程表指示的里程数比直线距离多了8km。实际从A地到B地用时30min，下列说法正确的是（　　）

A. 整个过程中车的位移大小为12km

B. 经过路标C时车的速度方向为由A指向B

C. 整个运动过程车的平均速度为24km/h，方向由A指向B

D. 整个运动过程车的平均速度为40km/h，方向一直在变

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．位移是起点到终点的有向线段长，发生的位移大小为12km，A正确；

B．汽车经过路标C时瞬时速度方向为C点的切线方向，B错误；

CD．平均速度等于位移与时间的比值，所以平均速度大小为

方向由A指向B，D错误C正确。

故选AC。

3. —质点沿一边长为2m正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1m，初始位置在bc边上的中点A，由A向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc，cd，da，ab边的中点，则下列说法中正确的是（　　）

A. 第2s末的瞬时速度大小为 B. 前2s内的平均速度大小为

C. 前4s内平均速度大小为0.5 D. 前2s内的平均速度大小为2

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．由题意，质点每秒钟匀速移动1m，在第2s末在B点，瞬时速度大小是1m/s，A正确；

BD．前2s物体从A经c到B，位移为，故平均速度

B正确，D错误；

C．前4s物体运动到C点，位移为2m，故平均速度大小为

C正确。

故选ABC。

4. 一物体作匀变速直线运动，在通过第一段位移x1过程中，其速度变化量为Δv，紧接着通过第二段位移x2，速度变化量仍为Δv.则关于物体的运动，下列说法正确的是(　　)

A. 第一段位移x1一定大于第二段位移x2

B. 两段运动所用时间一定不相等

C. 物体运动的加速度为

D. 通过两段位移的平均速度为

【答案】C

【解析】

【详解】AC、设通过第一段位移的末速度为，则有通过第一段位移的初速度为，通过第二段位移的末速度为，根据运动学公式有，，解得，若物体做匀加速直线运动，则有，故A错误，C正确；

B、根据，通过两段运动所用时间一定相等，故B错误；

D、通过两段位移的平均速度为，故D错误；

故选C．

5. 如图所示，竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面．某一竖井的深度约为104m，升降机运行的最大速度为8m/s，加速度大小不超过，假定升降机到井口的速度为零，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是

A. 13s B. 16s C. 21s D. 26s

【答案】C

【解析】

【详解】升降机先做加速运动，后做匀速运动，最后做减速运动，在加速阶段，所需时间，通过的位移为，在减速阶段与加速阶段相同，在匀速阶段所需时间为：，总时间为：，故C正确，A、B、D错误；

故选C．

【点睛】升降机先做加速运动，后做匀速运动，最后做减速运动，根据速度位移公式和速度时间公式求得总时间．

6. 如图所示的位移（x）—时间（t）图像和速度（v）—时间（t）图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）

A. 甲车做曲线运动，乙车做直线运动

B. 时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程

C. 时间内，丙、丁两车在时刻相距最远

D. 时间内，丙、丁两车的平均速度相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据位移—时间图像的斜率表示速度，由图像可知：乙图线的斜率不变，说明乙的速度不变，做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，选项A错误；

B．在时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，选项B错误；

C．由图线与时间轴围成的面积表示位移可知：在时刻面积差最大，所以丙、丁两车相距最远，选项C正确；

D．0—时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移与时间的比值，所以丙车的平均速度小于丁车的平均速度，选项D错误。

故选C。

7. 如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（   ）

A. 绳OO'的张力也在一定范围内变化

B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D. 物块b与桌面间摩擦力也在一定范围内变化

【答案】BD

【解析】

【详解】AC．物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以绳OO'的张力也不变，故AC错误；

BD．对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故BD正确。

故选BD。

8. 如图所示，叠放在水平地面上的四个完全相同的排球，相互接触，处于静止状态．假设排球的质量均为m，不计排球之间的摩擦力。则下列说法中正确的是（　　）

A. 水平地面对下方三个球的摩擦力可能为零

B. 水平地面对下方三个球的支持力大小均为

C. 水平地面对下方三个球的支持力大小均为

D. 上方排球与下方排球之间的弹力大小都等于

【答案】B

【解析】

【详解】A．下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故A错误；

BC．对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为，故B正确，C错误；

D．上方排球受下方每一个排球的弹力的竖直分量均为，则上方排球与下方排球之间的弹力大小大于，选项D错误。

故选B。

9. 如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态.则下列说法正确的是(  )

A. a、b两物体的受力个数一定相同

B. a、b两物体对斜面的压力相同

C. a、b两物体受到的摩擦力大小一定相等

D. 当逐渐增大拉力F时，物体b先开始滑动

【答案】B

【解析】

【详解】A．对a、b进行受力分析，如图所示：b物体处于静止状态，当拉力FT沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时，摩擦力为零，所以b可能只受3个力作用，而a物体必定受到摩擦力作用，肯定受4个力作用，故A错误；

B．a、b两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：

FN＋FTsin θ＝mgcos α

解得：

FN＝mgcos α－FTsin θ

则a、b两物体对斜面的压力相同，故B正确；

C．根据A的分析可知，b的摩擦力可以为零，而a的摩擦力一定不为零，故C错误；

D．对a沿斜面方向有：

FT′cos θ＋mgsin α＝Ffa

对b沿斜面方向有：

FTcos θ－mgsin α＝Ffb

正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，故D错误.

故选B。

10. 一个质量为1kg的物体在水平恒力F作用下沿水平面运动，一段时间后撤去F，该物体运动的v-t图像，如图所示，重力加速度为g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体2s末距离出发点最远 B. 拉力F的方向与初速度方向相同

C. 拉力在2s末撤去的 D. 摩擦力大小为5N

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．由图知，0~1s内物体沿正向运动，1~4s内沿负向运动，则知1s末距离出发点最远，A错误；

B．由于物体0~1s内物体沿正向减速运动，1~2s内沿负向加速运动，则知拉力F的方向必定沿负向，与初速度方向必定相反，B错误；

C．拉力撤去后物体做匀减速运动，直到停止，可知拉力在2s末撤去的， C正确；

D．在2~4s内物体的加速度大小为

根据牛顿第二定律

D错误。

故选C。

11. 重为500N的人站在力传感器上完成下蹲动作。计算机采集的图线直观地描绘了人在下蹲过程中人对传感器的压力随时间变化的情况。关于人在下蹲过程中超重和失重的情况，通过观察图线，下列说法正确的是（　　）

A. 人在A状态时处于平衡状态

B. 人在A状态时处于失重状态

C. 人在B状态时处于失重状态

D. 人在C状态时处于超重状态

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．人在A状态时对传感器的压力小于重力，处于失重状态，选项A错误，B正确；

C．人在B状态时对传感器的压力大于重力，处于超状态，选项C错误；

D．人在C状态时对传感器的压力大于重力，处于超状态，选项D正确。

故选BD。

12. 质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且M>m.用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为F1，如图（a）．若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为F1′，如图（b），则（　　）

A. a′＝a，F1′＝F1

B. a′>a，F1′>F1

C. a′<a，F1′＝F1

D. a′>a，F1′＝F1

【答案】D

【解析】

【详解】先对左图中情况下的整体受力分析，受重力、支持力和拉力，根据牛顿第二定律，有

F=（M+m）a

再对左图中情况下的小球受力分析，如图

根据牛顿第二定律，有

F-F1sinα=ma
F1cosα-mg=0

解得

再对右图中小球受力分析，如图

由几何关系得

F合=mgtanα

再由牛顿第二定律，得到

a′=gtanα

由于M＞m，所以有

a′＞a

F1′=F1

故D正确，ABC错误。

二、实验题（共计2大题，共计19分）

13. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

（1）实验中必要的措施是___________。

A．先接通电源再释放小车

B．小车的质量远大于钩码的质量

C．平衡小车与长木板间的摩擦力

（2）该同学实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1 = 3.59cm，s2 = 4.41cm，s3 = 5.19cm，s4 = 5.97cm，s5 = 6.78，s6 = 7.64cm。则小车的加速度a = ___________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB = ___________m/s。（结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①. A    ②. 0.80    ③. 0.40

【解析】

【详解】（1）[1]A．为了打点稳定，应先开电源再放纸带，A正确；

B．本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量，只要能让小车做匀加速运动即可，C错误；

C．选项B的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，C错误。

故选A。

（2）[2]由于每相邻两个计数点间还有4个点，则

T = 0.1s

由匀变速直线运动推论及逐差法处理数据

[3]由匀变速直线运动推论知，C点的瞬时速度等于B到D的平均速度

14. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b之间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示的装置设计一个“探究物体的加速度与合外力、质量的关系”的实验，图中AB是水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，为了平衡小车与木板间摩擦，将木板C端垫高。将光电门固定在靠近木板滑轮一端的F点（与之连接的光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板上的E点由静止滑下，与光电门连接的计时器显示窄片K的挡光时间。

（1）用游标卡尺测量窄片的宽度d，用米尺测量E、F两点间距为L，已知Ld，与光电门连接的计时器显示的挡光时间为Δt，则小车的加速度表达式a=________（结果用所给字母表示）。

（2）某同学在实验中保持小车质量M不变，改变砂与砂桶质量m，并将砂和砂桶的重力当作小车所受的合外力F，通过多次测量作出a-F图线，如图丙中实线所示。试分析图线不过坐标原点的原因是________，图线上部明显偏离直线的原因是________。

【答案】    ①.     ②. 木块垫得太高（或平衡摩擦力过度）    ③. 砂和砂桶的质量m不满足远小于小车的质量M

【解析】

【详解】（1）[1]由于窄片K的宽度为d很小，因此可以利用其平均速度代替物体的瞬时速度，小车经过光电门的速度

根据速度位移公式

v2=2ax

可得

（2）[2]由图示a-F图象可知，图象在纵轴上有截距，即拉力为零时已经产生加速度，说明小车受到的合力大于拉力，这是由于平衡摩擦力过度或木块垫得太高造成的；
[3]当砂与砂桶的质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力，图线为直线；随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此a-F图线上部出现弯曲现象。

三、填空题（共计3大题，共计45分）

15. 城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生。如图所示，某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看做自由落体运动（花盆可视为质点）。现有一辆长L1=8m、高h=2m的货车，正以v0=9m/s的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时，货车车头距花盆的水平距离为L2=24m，由于道路限制，汽车只能直行通过阳台的正下方的通道。

（1）若司机没有发现花盆掉落，货车保持v0=9m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到？

（2）若司机发现花盆开始掉落，采取制动的方式来避险，货车最大加速为4.5m/s2，使货车在花盆砸落点前停下，求货车司机允许反应的最长时间；

（3）若司机发现花盆开始掉落，司机反应时间，则司机采取什么方式可以避险（货车加速减速可视为匀变速）。

【答案】（1）货车会被花盆砸到；（2）；（3）减速能避险

【解析】

【详解】（1）花盆从高处落下，到达离地高的车顶过程中位移为

根据位移公式，有

得

内汽车位移为

有

则货车会被花盆砸到

（2）火车匀减速的最小距离为

制动过程中反应通过的最大距离为

货车司机允许反应的最长时间为

（3）货车司机允许反应时间通过的距离为

汽车司机反应后立即加速，最小的加速度，有

其中

得

汽车司机反应后立即减速，最小的加速度，则有

得

汽车司机反应后立即以至少加速或立即以至少减速能避险。

16. 如图所示，质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg、m3=3.0kg的小物块a、b、c（均可视为质点）与两个原长均为x0=10cm、劲度系数均为k=500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，其中a放在光滑水平桌面上，开始时p弹簧处于原长，小物块均处于静止状态．现用水平拉力F缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到小物块c刚要离开水平地面为止，g=10m/s2，不计空气阻力，试分析回答下列问题：

(1)开始时q弹簧的长度x1=？

(2)小物块c刚好离开水平地面时轻绳对小物块b的拉力大小T=？

(3)从施加水平拉力F开始到小物块c刚好离开水平地面的过程中，p弹簧的左端向左移动的距离d=？

【答案】（1）x1=60cm（2）T=50N（3）d=20cm

【解析】

【详解】(1)刚开始弹簧处于压缩状态，设其压缩量为，则：

解得：

刚开始弹簧的长度：

(2)最终木块刚好离开水平地面时，绳子对的拉力大小为：

(3)最终木块刚好离开水平地面，弹簧处于拉伸状态，设其拉伸量为，则：

解得：

最终木块刚好离开水平地面时，拉弹簧的水平拉力大小为：

则簧的伸长量为：

弹簧左端向左移动的距离：

17. 北京时间 7 月 28 日上午，东京奥运会赛艇男子双人双桨决赛中，中国组合刘 治宇/张亮为中国男子赛艇夺得首枚奥运奖牌，以 6 分 03 秒 63 的成绩位列世界前三、如图所示，在比赛开始加速阶段，运动员通过拉桨使赛艇从静止开始匀加速运动，已知加速阶段，每次拉桨产生一个恒定的水平总推力 F，其作用时间t1  0.5s ，然后桨叶垂直离开水面，直到再次拉桨，完成一个完整划桨的周期为 1.5s。已知运动员与赛艇的总质量 M  220kg，第一次拉桨匀加速的位移为 0.5m，整个运动过程所受阻力 f  220N 。

（1）求拉桨时的加速度a1；

（2）求拉桨所产生的水平总推力F；

（3）若某次比赛中因为有队伍抢航，第二次拉桨结束时裁判用铃声终止比赛，运动员即刻停止拉桨，求赛艇从出发到速度减为零的过程中的总位移。

【答案】（1）4m/s2；（2）1100N；（3）7.5m；

【解析】

【详解】（1）由

x1   0.5m

可知

a1  4m /s2

（2）根据牛顿第二定律可知

F  f  Ma1

解得

F 1100N

（3）第一次拉桨结束时获得的速度

v1  a1t1  2m/s

此时位移为

x1  0.5m

桨叶离开水面后，赛艇匀减速运动，时间t2  1s ，由

f  Ma2

解得

a2 1m/s2

匀减速的位移为

匀减速端的末速度为

v2  v1  a2t2 1m/s

第二次拉桨，赛艇匀加速运动位移为

末速度为

v3  v2  a1t1  3m/s

匀减速到停止，位移为

x4  4.5m

总位移为

x  x1  x2  x3  x4  7.5m