2022-2023学年湖南省衡阳耒阳市第二中学高一上学期期末物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年湖南省衡阳耒阳市第二中学高一上学期期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

时量：75分钟 满分：100分
第I卷 选择题（共43分）
一、选择题（本题包括10小题，1-7题每题4分，8-10题每题5分，共43分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一项是符合题目要求的，8-10题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的或不选的得0分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. “质点”概念的建立体现了等效替代的物理思想
B. 平均速率就是平均速度的大小，是标量
C. 加速度又叫速度变化率
D. 物体做竖直上抛运动时上升过程与下降过程加速度方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A．质点的概念建立是利用了理想模型的物理思想，A错误；
B．平均速率是路程与时间的比值，是标量，而平均速度是位移与时间的比值，是矢量，当物体做曲线运动时，平均速率大于平均速度的大小，B错误；
C．由 得，加速度与速度的变化率大小相等，方向相同，所以加速度又叫速度变化率，C正确；
D．竖直上抛上升和下降过程都只受重力作用，加速度都是竖直向下，D错误。
故选C。
2. 下列属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A. 牛顿、千克、秒B. 安培、米、开尔文
C. 厘米、克、秒D. 焦耳、瓦特、摩尔
【答案】B
【解析】
【详解】国际单位制基本单位有7个：长度：米、质量：千克、时间：秒、电流强度：安培、热力学温度：开尔文、物质的量：摩尔、发光强度：坎德拉，故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 下列关于合力与分力的说法正确的是（ ）
A. 静止在斜面上的物体，受到支持力、摩擦力和重力作用，支持力与摩擦力的合力就是重力
B. 一对相互作用力的合力为零
C. 物体受到3N，4N和6N的三个共点力作用，它们合力的最大值为13N，最小值为1N
D. 合力不一定大于分力，分力也不一定小于合力
【答案】D
【解析】
【详解】A．静止在斜面上的物体所受重力与摩擦力的合力竖直向上，与重力构成一对平衡力，A错误；
B．一对相互作用力作用在两个物体上，合力是作用在一个物体或一个系统的外力的合成。B错误；
C．三力大小符合三力平衡的条件，其合力的最小值为0，C错误；
D．合力与分力满足平行四边形定则，合力有可能比分力大，也可能比分力小。D正确。
故选D。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 质量大的物体惯性大
B. 高速公路要限速，是因为速度越大，运动状态改变就越难
C. 原来做匀加速直线运动的物体，如果所受所有力突然消失，将保持以原来的加速度运动
D. 物体受到外力作用，其运动状态改变，也就是惯性发生了改变
【答案】A
【解析】
【详解】A．质量是惯性唯一量度，质量大的物体惯性大，故A正确；
B．高速公路要限速，是因为相同质量下，速度越大，在相同时间内位移越大，容易造成事故，故B错误；
C．原来做匀加速直线运动的物体，如果所受的所有力突然消失，由于惯性，物体将保持原有速度不变，即保持原来的速度做匀速直线运动，故C错误；
D．惯性只与物体的质量有关，与物体所处的状态无关，故D错误。
故选A。
5. 某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断绳断之前电梯的情况是（ ）
A. 电梯一定是加速上升
B. 电梯可能是减速上升
C. 电梯可能匀速向上运动
D. 电梯的加速度方向一定向上
【答案】D
【解析】
【详解】绳子突然断了说明绳子的拉力变大，重物处于超重状态，即电梯具有向上的加速度，电梯可能加速向上或减速向下运动，故ABC错误，D正确。
故选D。
6. 质点A和质点B沿x轴正方向运动，其位移-时间图像（如图所示）分别为图中直线a和曲线b，已知质点B的质量为m=2kg，所受合外力恒定且大小为4N，t=3s时直线a和曲线b刚好相切，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点B在t=0时的速度大小为4m/s，方向沿x轴负方向
B. 质点B在t=1s时的速度大小为6m/s，方向沿x轴正方向
C. 0～3s内，质点B的位移为8m
D. 质点B在t=0时的位置为15m
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点B的加速度为
时质点B的速度为

质点B位移图线的斜率减小，质点B做匀减速运动，在t=0时的速度大小为

解得

方向沿x轴正方向，A错误；
B．质点B在t=1s时的速度大小为

方向沿x轴正方向，B正确；
C．0～3s内，质点B的位移为

C错误；
D．质点B在t=0时的位置为

D错误。
故选B。
7. 如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，小球所受重力为 ，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面），挡板对小球的推力 、半球面对小球的支持力 的变化情况正确的是（ ）
A. 增大， 减小B. 增大， 增大
C. 减小， 减小D. 减小， 增大
【答案】B
【解析】
【详解】作出球在某位置时的受力分析图，如图所示
在小球运动的过程中， 的方向不变， 与竖直方向的夹角逐渐变大，画力的动态平行四边形，由图可知 、 均增大。
故选B。
8. 质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，下列说法不正确的是（ ）
A. 若加速度增大，竖直挡板对球的弹力不变
B. 若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为0
C. 斜面和挡板对球的弹力均等于ma
D. 无论加速度大小如何，斜面对球一定有弹力的作用，而且该弹力是一个定值
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】ABD．以小球为研究对象，受重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1。如图所示
设斜面加速度大小为a，根据牛顿第二定律，竖直方向
F1csθ=mg
水平方向
F2-F1sinθ=ma
解得
可知斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零。
由上解得
F2=F1sinθ+ma
若加速度增大时，F2增大，故D不符合题意，AB符合题意；
C．根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma，故C符合题意。
故选ABC。
9. 杂技表演中，经常会有一个演员从高处释放一个物体，而地上另一个演员把物体抛上去。空中很多物体上上下下，煞是好看。现假设物体A从某一高度自由下落的同时，由地面竖直上抛物体B。两物体在空中“相遇”时速率相等，然后继续运动，不计空气阻力。则AB两物体（ ）
A. 相遇时通过的位移大小之比为
B. A物体在空中运动时间是B的一半
C. 两物体从出发到相遇所用的时间与重力加速度g有关
D. A物体落地时，B物体刚向下运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．两物体在空中相遇时（即到达同一水平高度）的速率都是v，有上抛运动的对称性知A竖直上抛运动的最高点位置是B自由落体运动的抛出点，故两物体落地速率相等，自由落体运动在开始的两个连续相等的时间间隔内的位移之比为1：3，故相遇时A、B的位移大小之比为1：3，故A错误；
BD．两物体在空中相遇时速率相等，B到最高点时，A恰好落地，由对称性可知，B在空中运动时间是在A空中运动时间的2倍，故BD正确；
C．由上分析可知，只要两个物体运动的加速度大小相等，两物体从出发到相遇所用的时间就不变，故C错误。
故选BD。
10. 如图，斜面的倾角为，固定在水平面上，将一质量为m的小滑块轻轻的放在斜面上，物体匀速下滑。现为了使物体匀速上滑，给物体施加一竖直平面内的拉力F。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 若拉力F平行于斜面向上，则拉力F大小为mg
B. 拉力F的最小值为
C. 如施加的拉力F为水平方向，把斜面的倾角改为时，无论多大的力，都无法使物体匀速上滑
D. 如施加的拉力F为水平方向，把斜面的倾角改为时，无论多大的力，都无法使物体匀速上滑
【答案】AC
【解析】
【详解】A．物块开始匀速下滑，则有
可得
摩擦力
若拉力平行于斜面向上，物体匀速上滑，则
故A正确；
B．假设拉力与斜面的夹角为，受力分析如图，建立如图示直角坐标系
x方向
y方向
联立解得
令
即
上式
可知
时，F有最小值
故B错误；
CD．分析物体的受力情况如图所示
则有
N-mgcsθ-Fsinθ=0
又
f=μN
又有
Fcsθ则有
Fcsθ≤mgsinθ+μ（mgcsθ+Fsingθ）
变形得
（F-μmg）csθ≤（mg+μF）sinθ
解得
当F为∞时
所以
即如施加的拉力F为水平方向，把斜面的倾角大于时，无论多大的力，都无法使物体匀速上滑，故C正确，D错误。
故选AC。
第II卷 非选择题（共57分）
二、实验题（2小题共计18分，11题每空3分共计6分，12题每空3分共计12分）
11. 如图为测量小车做匀加速直线运动的加速度，将宽度均为d的挡光片A、B固定在小车上。
(1)若挡光片的距离为b，当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度___________；
(2)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，且两挡光片经过光电门的时间间隔为t，则小车加速度___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】(1)[1]小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为
，
根据速度位移公式，可得
则小车的加速度为
(2)[2] 小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为
，
根据速度公式，可得
则小车加速度为
12. 某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量，所使用的打点计时器的交流电频率。其实验步骤是：
A．按图甲所示安装好实验装置
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动
C．取下细绳和砖码盘，记下砝码盘中砝码的质量m
D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B～D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度
回答以下问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_________（填“是”或“否”）；
(2)实验中打出一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度________；（保留两个有效数字）
(3)某同学将有关数据填入他设计的表格中，并根据表中的数据画出图像（如图丙）。由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_________，其大小是______N。
【答案】 ①. 否 ②. 0.77 ③. 砝码盘重力 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]小车在匀加速下滑过程中所受的合外力大小总等于砝码和砝码盘的总重力大小，所以不必要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。
(2)[2]由逐差法
△x=aT2
代入数据可得纸带的加速度为
(3)[3][4]因为
而实验中未将计入，所以造成图线不过坐标原点，由图线可知，当时
由
可得
即图线延长线与横轴交点的横坐标的值表示砝码盘的重力大小，其值为。
三、计算题（3小题共计39分，其中13题12分，14题13分，15题14分）
13. 如图所示，一条轻绳上端系在车左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为，轻绳BC长度为b、两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。
（1）轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？
（2）在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？
【答案】（1）g；（2）3g
【解析】
【详解】（1）绳BC刚好被拉直时，小球受力如图1所示
因为
，
所以绳BC方向与AB垂直
得
θ＝45°
由牛顿第二定律，得
可得
（2）小车向左的加速度增大，AB、BC绳方向不变，而AC绳在竖直方向的分力等于重力，所以AC绳拉力不变； 随着加速度的增大，BC绳拉力变大，BC绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图2所示
由牛顿第二定律，得
其中
所以最大加速度为
14. 公交车已作为现代城市交通很重要的工具，它具有方便、节约、缓解城市交通压力等许多作用。某日，某中学王老师在上班途中向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过，此时，他的速度是lm/s，公交车的速度是15m/s，他距车站的距离为50m。假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间5s。而王老师因体力等关系最大速度只能达到5m/s，最大起跑加速度只能达到2m/s2。
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少？
(2)试通过计算说明王老师能否及时赶上这班公交车？若能及时赶上，求王老师能否不以最大速度追赶汽车；若不能及时赶上，求王老师到达车站时，汽车已经出发多久了？
【答案】(1)45m/s2，方向与初速度方向相反；(2)不能；0.8s
【解析】
【详解】(1)汽车匀减速运动，取汽车的初速度方向为正方，由运动学公式
公交车的加速度
加速度大小，方向与初速度方向相反。
(2)公交车从与王老师开始相遇到开始刹车用时
公交车刹车过程中用时
王老师以最大加速度达到最大速度用时
王老师加速过程中位移
以最大速度跑到车站用时
由于
所以王老师不能及时赶上，此时汽车已经出发的时间为
15. 如图所示，地面上有一固定的斜面体ABCD，其AB边的长度，斜面倾角为。水平地面上有一块质量的足够长的木板紧挨着斜面体静止放置。质量为物体（可视为质点）由A点静止滑下，然后从B点滑上长木板（由斜面滑至长木板时速度大小不变），在长木板上滑行时间为1.2s时与长木板的速度相等，已知物体与斜面体间的动摩擦因数为0.5，物体与长木板间的动摩擦因数为0.3，取，，，求：
(1)物体到达斜面底端B点时的速度大小；
(2)长木板与地面间的动摩擦因数；
(3)长木板滑行的最大距离。
【答案】(1)4m/s；(2)0.05；(3)0.40m
【解析】
【分析】
【详解】(1)从A到B的过程，根据牛顿第二定律有
解得
下滑到B点时的速度
解得
(2)滑上长木板时，对物体，由牛顿第二定律得
解得
方向水平向左，速度相等时满足
解得
对长木板，由牛顿第二定律得
解得
(3)长木板加速位移为
末速度为
根据牛顿第二定律有
解得
减速位移为
所以总位移为
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的质量m/g
10
20
30
40
50
砝码盘中砝码的重力F/N
小车的加速度a/（）