2022-2023学年陕西省宝鸡市金台区第一中学高一上学期期末物理试题（解析版）

2022-2023学年高一上学期期末物理试题

一.选择题

1. 下列说法不正确的是（　　）

A. 国际单位制中力学的三个基本单位是千克、米、秒

B. 伽利略研究力与运动关系时运用了理想实验的科学研究方法

C. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因

D. 物体的运动速度越大，惯性越大

【答案】D

【解析】

【详解】A．国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉，其中力学的三个基本单位是千克、米、秒，A不符合题意；

B．伽利略通过理想斜面实验研究力与运动关系，伽利略运用了理想实验的科学研究方法，B不符合题意；

C．亚里士多德认为重的物体比轻的物体运动得快，力是维持物体运动的原因，C不符合题意；

D．质量是物体惯性大小的量度，物体的惯性的大小与物体的运动速度的大小无关，D符合题意。

故选D。

2. 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（　　）

A. N处受到的支持力竖直向上 B. M处受到的支持力竖直向上

C. N处受到的摩擦力沿水平方向 D. M处受到的摩擦力沿方向

【答案】B

【解析】

【详解】BD．在M处原木受到的支持力垂直于水平地面竖直向上，原木P有相对地面的运动趋势，故静摩擦力沿地面方向，故B正确，D错误；

AC．在N处原木受到的支持力垂直于MN向上，不是竖直向上，原木相对木堆有下滑趋势，故静摩擦力沿MN方向，故AC错误。

故选B。

3.  如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是 （    ）

A. A 受6个，B受2个，C受4个

B. A 受5个，B受3个，C受3个

C. A 受5个，B受2个，C受4个

D. A 受6个，B受3个，C受4个

【答案】A

【解析】

【详解】A受到重力、地面对A的支持力、B对A的压力、C对A的压力、地面对A的摩擦力、C对A的摩擦力功6个力．B匀速运动，受到重力和支持力，没有摩擦力．C受到拉力、重力、支持力、摩擦力共4个力，所以选A．

4. 东京奥运会已经结束，中国健儿们在赛场上拼搏与努力，彰显了拼搏向上、自强不息的中国精神。奥运会高台跳水可简化为如图所示的运动过程，运动员从跳台上斜向上跳起，经过一段时间后落入水中，不计空气阻力，下列说法正确的是（   ）

A. 运动员在空中上升过程中处于超重状态

B. 运动员在空中上升过程中处于失重状态

C. 运动员在空中运动到最高点时加速度为零

D. 入水过程中，水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力

【答案】B

【解析】

【详解】AB．运动员在空中上升过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误，B正确；

C．运动员在空中运动到最高点时加速度为重力加速度，不为零，故C错误；

D．入水过程中，水对运动员的作用力等于运动员对水的作用力，故D错误。

故选B。

5. 如图所示，一根轻质细线系着一个小球，细线上端固定在天花板上，给小球施加一个同一竖直平面内的外力F，使小球静止时细线与竖直方向的夹角。现改变外力F的方向，使小球始终保持静止，则外力F与细绳的夹角的取值范围为（       ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】小球受重力、细线的拉力和外力F，其中重力大小不变，绳子张力方向不变，受力分析如图所示

根据三个共点力平衡，其中任何两个各力的合力与第三个力等大反向可知，外力的范围为：图示F的位置逆时针转到与小球重力方向相反（即竖直向上），顺时针转动到与细线的延长线方向，但是不包括细线的延长线方向。所以力F与细绳的夹角的取值范围为

故选D。

6. 一个质量为2kg的质点受到大小分别为5N和7N两个共点力的作用，则质点的加速度大小可能等于（　　）

A. 8m/s2 B. 0.5m/s2 C. 4m/s2 D. 7m/s2

【答案】C

【解析】

【详解】5N和7N两个共点力的合力的取值范围为

根据

可知，质点的加速度范围

根据题意，可知符合该范围的加速度只有4m/s2。

故选C。

7. 如图，用细绳连接A、B两小球，将A球用轻弹簧悬挂于天花板，两小球均保持静止，小球A、B的质量均为m，重力加速度大小为g。当突然剪断细绳瞬间，两小球的加速度大小分别为（　　）

A. aA=2g，aB=g B. aA=g，aB=g

C. aA=0，aB=2g D. aA=0，aB=0

【答案】B

【解析】

【详解】剪断细绳之前，以A、B两小球为整体，可知弹簧弹力为

突然剪断细绳瞬间，弹簧弹力保持不变，以A为对象，根据牛顿第二定律可得

解得

可知A的加速度大小为，方向竖直向上；由于B球只受重力作用，可知B的加速度大小为，方向竖直向下。

故选B。

8. 下列各图中、两球均保持静止，则两球之间不存在弹力的是（假设所有接触面光滑）（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】AB

【解析】

【详解】A．图中，若、两球间有弹力，则Q球将向右运动，不能保持静止状态，即、两球间不存在弹力，A正确；

B．图中，若、两球间有弹力，则Q球将向右运动，不能保持静止状态，即、两球间不存在弹力，B正确；

C．图中，若撤去Q球，P球将向下运动，而实际上P球处于静止状态，则、两球间存在弹力，C错误；

D．图中，若撤去Q球，P球将向下摆动，而实际上P球处于静止状态，则、两球间存在弹力，D错误。

故选AB。

9. 如图所示，质量分虽为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】AC

【解析】

【详解】对m1、m2整体受力分析，受到重力、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，如图

根据共点力平衡条件，有

解得

故选AC。

10. 如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB与水平方向的夹角为θ，挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动．现将重为G的圆球放在斜面与挡板之间．下列说法正确的是（    ）

A. 若θ=60°，球对斜面的压力大小为G

B. 若挡板OB从θ=30°位置沿逆时针方向缓慢转动到θ=90°过程中，则球对斜面的压力逐渐增大

C. 若θ=30°，使小车水平向左做变加速运动，则小车对地面的压力增大

D. 若θ=60°，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．若，球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示

为邻边作平行四边形，根据几何关系可知，

由牛顿第三定律知，球对斜面的压力大小为G，A正确；

B．若挡板从位置沿逆时针方向缓慢转动到过程中，的方向始终不变，根据图象可知，都增大，根据牛顿第三定律可知，球对斜面的压力增大，B正确；

C．整体在水平方向有加速度，但是竖直方向没有运动，即竖直方向的合力为零，根据平衡条件可知地面对小车整体的支持力等于小车整体的重力，根据牛顿第三定律可知，小车整体对地面的压力大小等于小车整体的重力，C错误；

D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当和重力G的合力正好提供产生加速度时的力时，球对挡板的压力为零，D正确。

故选ABD。

二．实验题

11. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验，将橡皮条一端固定在A点，另一端系上两根细绳及绳套，用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条，将结点拉到O点，如图甲所示．

(1)如果没有操作失误，图乙中Fˈ是用一个弹簧测力计拉细绳套时，在白纸上根据实验结果画出的图示，则图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是______．

(2)本实验采用的科学方法是______．

A.理想实验法  B.等效替代法  C.控制变量法  D.建立物理模型法

(3)在同一对比实验的两次操作中，O点位置______．（选填“可以”或“不可以”）变动．

【答案】    ①.     ②. B    ③. 不可以

【解析】

【详解】(1)[1]是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力，故方向一定沿方向的是；

(2)[2]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法；

A与分析不符，故A错误；

B与分析相符，故B正确；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析不符，故D错误；

(3)[3]在同一对比实验的两次操作中，作用效果要相同，所以点位置不可以变动．

12. 某实验小组利用如图所示的装置完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。

（1）下列做法正确的是（       ）（填选项前的字母）。

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，需将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上进行调节

C．实验时，先放开木块，再接通打点计时器的电源

D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度

（2）本实验研究a与F、m关系时采用的研究方法是____。

（3）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量____________（选填“远大于”、“远小于”或“近似等  于”）木块和木块上砝码的总质量。

（4）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，探究加速度a与物体受力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知，___，___。（均选填“>”、“<”或“=”）

【答案】    ①. AD##DA    ②. 控制变量法    ③. 远小于    ④. <    ⑤. >

【解析】

【详解】（1）[1]A．为了保证滑块受到的绳子拉力为合外力，需要调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，A正确；

B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上，B错误；

C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开木块，C错误；

D．平衡摩擦力后，每次改变木块上的砝码质量时，只要保持倾角不变，不需要重新调节木板倾斜度，D正确。

故选AD。

（2）[2]本实验研究a与F、m关系时采用研究方法是控制变量法。

（3）[3]以木块和木块上砝码为对象，根据牛顿第二定律可得

以砝码桶及桶内砝码为对象，根据牛顿第二定律可得

联立可得

为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量。

（4）[4][5]根据牛顿第二定律可得

解得

由图像的斜率和纵轴截距大小关系可得

可得

，

三.计算题

13. 如图，将一个质量为4kg的铅球放在倾角θ＝37°的固定光滑斜面上，并用垂直于斜面的挡板挡住，铅球处于静止状态，不计一切摩擦，试求：（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）斜面对铅球的弹力大小；

（2）挡板对铅球的弹力大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）以铅球为对象，垂直斜面方向根据受力平衡可得

解得斜面对铅球的弹力大小为

（2）以铅球为对象，沿斜面方向根据受力平衡可得

解得挡板对铅球的弹力大小为

14. 如图甲为机场和火车站、地铁站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示传送带模型。假设传送带始终保持的恒定速率向左传动，旅客把行李（可看作质点）无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，AB间的距离为2m，g取。试求：

（1）行李从A端到达B端的时间；

（2）由于行李底部有泥土，在传送带上留下了划痕，求划痕的长度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）行李刚放上传送带时的加速度为

设行李到达B端前已经与传送带共速，则加速过程的时间为

加速过程的位移为

假设成立；行李匀速过程的时间为

行李从A端到达B端的时间

（2）行李加速过程与传送带发生的相对位移为

由于行李底部有泥土，则在传送带上留下的划痕长度为。

15. 由于“新冠肺炎”的易传染性，在一些易传染的环境中启用机器人替代人工操作，就可以有效防控病毒传播，例如送餐服务就可以用机器人，只要设置好路线、安放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐。如图所示，若某--隔离病区的配餐点和目标位置在相距的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大，速度达到后匀速，之后适时匀减速，恰好到目标位置速度减为零，把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时。若载物平台呈水平状态，食物的总质量，食物与平台无相对滑动，g取。试求：

（1）机器人加速过程位移的大小；

（2）机器人匀速运动持续的时间和匀减速过程的加速度大小；

（3）减速过程中平台对食物的作用力F的大小。

【答案】(1) 1m ；(2)20s，1m/s2；(3)20.1N

【解析】

【分析】

【详解】(1)根据速度−−位移关系可得加速过程位移

解得

(2)设机器人减速时的加速度为a2，匀速的时间为t0，则由题可知

根据位移−−时间关系可得

总时间

解得

(3)平台对食物竖直方向的支持力

水平方向的摩擦力

故平台对食物的作用力大小

解得

16. 如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面底端有一质量m=1kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数µ=0.25。现用轻绳将物体由静止沿斜面向上拉，拉力F=10N，方向平行斜面向上。运动t0=4s后绳子突然断裂，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：

（1）绳断时物体速度大小；

（2）绳子断裂后物体沿斜面向上运动的最远距离；

（3）从绳子断裂开始到物体再次返回斜面底端的运动时间。

【答案】（1）8m/s；（2）20m；（3）

【解析】

【详解】（1）对物体分析有

绳断时物体的速度大小

解得

（2）绳断后物体向上减速过程，根据牛顿第二定律有

向上减速的时间

绳子断裂后物体沿斜面向上运动的最远距离

解得

x=20m

（3）之后物体向下匀加速过程，根据牛顿第二定律有

根据位移关系式有

从绳子断裂开始到物体再次返回斜面底端的运动时间

解得