2022-2023学年山西省太原市高一上学期期末物理试题（解析版）

2022~2023学年第一学期高一年级期末考试

物理试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。请将正确选项前的字母填入下表内相应位置。

1. 如图为轿车常用的剪式千斤顶。若车轮刚被顶起时，千斤顶两臂间的夹角为，汽车对千斤顶的压力为，若用国际单位制基本单位来表示这一数据，正确的是（　　）

A  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律有

可得

所以有

故选A。

2. 如图，木板静止在水平面上，当木块在木板上滑动时，木块对木板的压力为，木块所受木板的滑动摩擦力为，木块与木板间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（　　）

A. 与接触面的材料和粗糙程度无关

B. 由可知，与的值成正比，与的值成反比

C. 由可知，的值与成反比

D. 的方向与木板垂直，的方向与木块的运动方向相反

【答案】D

【解析】

【详解】A．与接触面的材料和粗糙程度有关，A错误；

B．为两接触面间的一种固有属性与和大小无关，B错误；

C．由

可知，当一定时，动摩擦因数越大，滑动摩擦力越大，即的值与成正比，C错误；

D．根据弹力的特性可得的方向与木板垂直，根据滑动摩擦力的特性可知的方向与木块的运动方向相反，D正确。

故选D。

3. 下列说法正确的是（　　）

A. 在冰面上滑行的冰壶慢慢停下来是因为冰壶受到冰面摩擦力的作用

B. 从枪膛射出的子弹在空中飞行速度越来越小是因为子弹的惯性越来越小

C. 跳远运动员在起跳前高速助跑是运动员为了增大自己的惯性

D. 神舟十四号返回舱实现软着陆是它为了保持原来的运动状态

【答案】A

【解析】

【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，冰面上滑行的冰壶正是因为受到冰面给它的滑动摩擦力而最终停止，故A正确；

B．惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，质量越大，物体所具有的惯性也就越大，从枪膛射出的子弹在空中飞行速度越来越小是因为子弹在飞行过程中始终受到空气阻力，故B错误；

C．惯性是物体固有属性，不会因为运动状态的改变而改变，故C错误；

D．神舟十四号返回舱实现软着陆是为了改变原来高速下降的运动状态，使其以更小的安全速度着陆，从而保障宇航员的生命安全，故D错误。

故选A。

4. 如图所示，跨过光滑滑轮的轻绳，一端连着水桶，另一端由站在水平地面上的人用手拉住，人和水桶均静止。当人向左缓慢运动时（　　）

A. 水桶受的合力方向向上 B. 水桶受轻绳的拉力逐渐增大

C. 人受的合力方向向左 D. 人受地面的摩擦力逐渐增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．人向左缓慢运动时，水桶受的合力为零，选项A错误；

B．水桶受轻绳的拉力等于水桶的重力，不变，选项B错误；

C．人向左缓慢运动时，人受的合力为零，选项C错误；

D．设细绳与水平方向夹角为θ，则人受地面的摩擦力

则随着θ角减小，则人受地面的摩擦力逐渐增大，选项D正确。

故选D。

5. “蜘蛛侠”抹布机器人利用吸盘吸附在玻璃墙面上，自主“爬行”时就擦拭了玻璃。如图，“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由点缓慢“爬行”到左下方点的过程中（　　）

A. “蜘蛛侠”的重力就是它对地球的吸引力

B. “蜘蛛侠”的重力和玻璃对它的弹力是一对平衡力

C. “蜘蛛侠”对玻璃的压力和玻璃对它的弹力是一对相互作用力

D. 玻璃对“蜘蛛侠”的作用力大小为0

【答案】C

【解析】

【详解】A．“蜘蛛侠”的重力是由于地球的吸引产生的，但不是它对地球的吸引力，选项A错误；

B．“蜘蛛侠”的重力和玻璃对它的摩擦力是一对平衡力，选项B错误；

C．“蜘蛛侠”对玻璃的压力和玻璃对它的弹力是一对相互作用力，选项C正确；

D．玻璃对“蜘蛛侠”的作用力有摩擦力与支持力，两者合力不为零，选项D错误。

故选C。

6. 型火箭炮是我国当前最先进的一款远程火箭炮。使用的火箭弹时，射程超过。火箭炮发射时，质量为的火箭弹在炮筒内经极短的时间可获得速度，则火箭炮对火箭弹提供的动力约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】设火箭炮对火箭弹提供的动力为F，根据题意，火箭炮对火箭弹提供的动力在时间内的冲量远大于火箭弹自身重力在时间内的冲量，故可忽略，由动量定理可得

解的

故C正确。

故选C。

7. 为了测量弹簧的劲度系数，一小组通过安装调试、操作记录、数据处理等一系列正确操作，描绘出弹簧弹力与弹簧长度的关系如图所示。下列计算、分析正确的是（　　）

A. 该弹簧的劲度系数为

B. 该弹簧的劲度系数为

C. 图线不过原点的原因一定是该小组描点错误所致

D. 图线是直线说明弹力与弹簧的长度成正比

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由图可知，该弹簧的劲度系数为

选项A错误，B正确；

C．图线不过原点的原因是由于弹簧原长为4cm，选项C错误；

D．图线是直线说明弹力与弹簧的形变量成正比，选项D错误。

故选B。

8. 如图，在水平跑道上滑跑试飞。当发动机提供的牵引力时，滑跑即可离地起飞。将滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动，已知飞机的质量为，受到的阻力恒为其重的0.1倍，则起飞的速度约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】依题意，根据动能定理可得

即

求得

故选B。

9. 一列复兴号动车在平直的铁道上由静止开始加速运动。已知动车受到的牵引力恒定，受到的阻力与其速率成正比，动车能达到的最大速度为。下列图像能大致描述动车加速阶段的速度变化规律的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律可得

动车受到的牵引力恒定，受到的阻力随着速度的增大而增大，则动车做加速度减小的加速运动；当阻力增大到等于牵引力时，动车开始做匀速直线运动。由图线斜率表示加速度的大小可知图线斜率逐渐减小为0。

故选C。

10. 3个完全相同的小推车按图示方式摆放在超市的水平地板上。一顾客用水平恒力推动1号小推车时，3个小推车在水平地板上一起做匀加速直线运动。假设每个小推车与地板间的摩擦力均相等。则1号小推车对2号与2号小推车对3号的作用力之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设外力大小为F，摩擦力为f，每个小车的质量为m，把三个车看成一个整体，根据牛顿第二定律

1号小推车对2号的作用力为F2，根据牛顿第二定律

2号小推车对3号的作用力为F3，根据牛顿第二定律

联立可得1号小推车对2号与2号小推车对3号的作用力之比为

故选B。

二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。

11. 伽利略根据“对接斜面实验”提出，“任何速度一旦施加给一个运动着的物体，只要除去加速或减速的外因，此速度就可保持不变，不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”其实，伽利略的表述中有明确的“原惯性”的缺陷；他还把重量看作物体固有的力，把它排除在外力之列。下列说法正确的是（　　）

A. “重量与质量都是物体内在的属性”的这一说法是正确的

B. 伽利略根据如图的实验的结论，定义了速度的概念

C. 笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动

D. 牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系

【答案】CD

【解析】

【详解】A．质量是物体内在的属性，但重量不是，故A错误；

B．伽利略根据如图的实验的结论，提出了惯性的概念，故B错误；

C．笛卡尔提出运动物体没有外力的作用时，将继续以同一速度沿同一直线运动，故C正确；

D．牛顿总结出速度变化快慢与外力间的定量关系，故D正确。

故选CD。

12. 在距地面某一高度处平伸手掌托起篮球，由静止开始竖直向上运动，直至将篮球竖直抛出，之后篮球落地。已知篮球在这一过程中的速度与时间关系如图所示，其中为曲线、为直线，图线在、内与时间轴所围面积的大小分别为。下列说法正确的是（　　）

A. 时刻，篮球只受重力作用

B. 时刻，篮球离地面的高度最大

C. 时刻，篮球只受重力的作用

D. 手开始向上运动时距地面的高度为

【答案】CD

【解析】

【详解】A．图像的斜率等于加速度，则时刻，篮球的加速度为零，除了受重力作用外还受手向上的作用力，选项A错误；

B．图像的面积等于位移，可知时刻，篮球离地面的高度最大，选项B错误；

C．因为为直线，则此过程中篮球离开手只受重力，即时刻，篮球只受重力的作用，选项C正确；

D．图像的面积等于位移，由图像可知，篮球先向上运动s1，然后向下运动s2落地，则手开始向上运动时距地面的高度为，选项D正确。

故选CD。

13. 2022年11月29日，长征二号遥十五运载火箭点火，将神舟十五号载人飞船发射升空。在神舟十五号飞船冲上太空的加速过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 神舟十五号开始加速时速度和加速度都为零

B. 神舟十五号所受的合力方向向上

C. 神舟十五号中的航天员处于超重状态

D. 神舟十五号处于完全失重状态

【答案】BC

【解析】

【详解】A．神舟十五号开始加速时速度为零,由于推力大于重力，加速度不为零，A错误；

B．神舟十五号所受的合力方向向上，加速度向上，才能向上升空，B正确；

CD．神舟十五号和航天员具有相同加速度，所以航天员的支持力大于重力，处于超重状态，神舟十五号也是超重状态，C正确，D错误。

故选BC。

14. 如图，质量为、倾角为斜面体静置于粗糙水平地面上，其斜面部分光滑。一质量为的小物块在不可伸长的轻绳作用下静止在斜面体上，此时轻绳的方向与斜面间的夹角也为，则（　　）

A. 受地面摩擦力的方向向左

B. 受地面支持力的值大于

C. 受到支持力的值为

D. 受到轻绳拉力的值为

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．对整体受力分析

受地面摩擦力的方向向左，竖直方向

受地面支持力的值小于，A正确，B错误；

CD．对小物块受力分析

垂直斜面方向

沿斜面方向

受到轻绳拉力的值为

受到支持力的值为

C错误，D正确。

故选AD。

15. 如图，长方形纸板放在水平桌面上，将一枚硬币（可视为质点）置于纸板上，此时硬币到桌面左边缘的距离为d，用手将纸板匀加速水平抽出，硬币恰好停在桌子边缘。已知纸板的长度，硬币与纸板、桌面间的动摩擦因数以及纸板与桌面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。根据以上条件可以计算出（　　）

A. 硬币获得的最大速度

B. 纸板从开始运动到与硬币分离的时间

C. 纸板从硬币抽出前的加速度大小

D. 手抽纸板的水平拉力大小

【答案】AB

【解析】

【详解】AB．设硬币与纸板、桌面间的动摩擦因数为，纸板与桌面间的动摩擦因数为，对硬币进行受力分析，不管是加速过程还是减速过程，都受到滑动摩擦力，加速度大小都相同，假设硬币质量为m1，即

假设纸板从开始运动到与硬币分离的时间为t，则硬币加速的时间为t，减速的时间为t，最大速度为

得

A项正确，B项正确；

C．设纸板运动的位移为x，则由位移公式得

纸板从硬币抽出前的加速度大小为

但由于位移不知，所以加速度不知，C项错误；

D．设纸板的质量为M，对纸板受力分析后由牛顿第二定律得

其中为桌面对纸板的摩擦力，由于不知加速度及两者质量，无法得出水平拉力大小，D项错误；

故选AB。

三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。

16. 如图甲，在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中：

（1）下列步骤合理的顺序是________；

a.用两个弹簧测力计互成角度的水平拉与橡皮筋连接的两个细绳套，记下两细绳的方向、结点的位置，两弹簧测力计的示数

b.将木板平放在水平桌面上，把白纸固定在方木板上，用图钉固定橡皮筋的一端

c.在白纸上分别作出两个分力及的图示，比较两个分力及

d.用一个弹簧测力计拉其中一个细绳套，使结点到达点，记下细绳的方向和弹簧测力计的示数

（2）本实验，以下器材必需的一项是_________；

A.一架天平      B.一副三角板      C.一个量角器      D.几个钩码

（3）图乙是某同学用两个弹簧测力计拉细绳套的情景，该同学操作中的主要问题是：________。（答出一点即可）

【答案】    ①. badc    ②. B    ③. 两弹簧测力计的方向与细绳方向不共线（两细绳的夹角较小会导致合力太大超出弹簧测力计的范围，作图也会带来较大的误差，其他正确说法均可）

【解析】

【详解】（1）[1]实验时先安装仪器，然后用两个弹簧测力计拉橡皮条一端，记下实验数据；然后用一个弹簧测力计拉橡皮条一端到相同的位置，记下实验数据，最后处理数据，则步骤合理的顺序是：badc。

（2）[2]本实验，必需的一项器材是一副三角板，用来做平行四边形；不需要天平测质量，也不需要量角器和钩码。

故选B。

（3）[3]问题：两弹簧测力计的方向与细绳方向不共线（两细绳的夹角较小会导致合力太大超出弹簧测力计的范围，作图也会带来较大的误差，其他正确说法均可）。

17. 在用图甲所示的装置探究小车的加速度与力的关系时，认为小车所受合力等于槽码的重量。

（1）下列操作正确的是________；

A.调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行

B.为使细线的拉力等于小车受到的合力，木板应保持水平

C.补偿阻力时，应在细线的下端悬挂槽码，使小车在细线的牵引下匀速运动

D.细线下端悬挂槽码的质量应远大于小车的质量

（2）实验中，当槽码的重力为时得到的纸带如图乙所示。图中为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出。已知打点计时器使用交流电的频率为，可求得小车的加速度大小为________（结果保留两位小数）；

（3）多次改变槽码的重力，测出对应小车的加速度并描绘在图丙中，将（2）中的数据描绘在图丙中，连同已描出的点绘出小车的图像______；

（4）由图丙中的图线可得到的结论是，当小车的质量保持不变时，小车的加速度和力_______。

【答案】    ①. A    ②. 0.47    ③. 见解析    ④. 成正比

【解析】

【详解】（1）[1]A．调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行有利于减小误差，A项正确；

B．为使细线的拉力等于小车受到的合力，应该平衡摩擦力，木板适当倾斜，B项错误；

C．补偿阻力时，细线下不应挂槽码，使小车做匀速运动，C项错误；

D．细线下端悬挂槽码的质量应远小于小车的质量，D项错误。

故选A。

（2）[2]由题知，计数点之间的时间间隔为，由

得小车运动的加速度为

（3）[3]将，描绘在图丙中，连接后延长至交于坐标轴得

（4）[4] 由图丙中的图线可得到的结论是，当小车的质量保持不变时，小车的加速度和力成正比。

四、计算题：本题包含5小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18. 在冬天的东三省，冰雪运动广受成人、儿童的喜爱。如图所示，质量为25kg的小孩，在大人的推动后，以5m/s的初速度开始在水平冰面上沿直线滑行。已知小孩与冰面间的动摩擦因数为0.05，取g=10m/s2，忽略空气阻力。求这次滑行中：

（1）小孩加速度的大小；

（2）小孩滑行的距离。

【答案】（1）0.5m/s2；（2）25m

【解析】

【详解】（1）小孩做匀减速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律

解得

（2）根据速度位移关系

解得小孩滑行的距离为

19. 子豪同学新购了一双球鞋，为测试该款鞋的防滑性能，他把鞋放到水平木板上，抬起木板的一端，逐渐增大木板与水平面的倾角，当倾角θ达到37°时，鞋恰不下滑，如图所示。已知这只鞋的质量是0.5kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，认为该球鞋受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）球鞋受到的最大摩擦力；

（2）球鞋与木板间的动摩擦因数。

【答案】（1）3N；（2）0.75

【解析】

【详解】（1）鞋受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，根据平衡条件得球鞋受到的最大摩擦力

解得

（2）在垂直于斜面方向上有

又

解得

20. 2021年1月1日，《无人机快递投递服务规范》已正式施行，标志着无人机送货已经进入运营阶段。某次在往高层送货时，无人机从地面加速上升一段时间后速度达最大；之后，关闭动力匀减速为零刚好到达21层的窗口。这一过程无人机上升的高度，其图像如图乙所示。已知无人机及货物的质量，不考虑无人机及货物受到的空气阻力，取。求：

（1）无人机上升过程中的最大速度；

（2）货物加速上升时受到无人机牵引力的大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设无人机的最大速度为，由图像得

解得

（2）货物加速时的时间为，关闭动力匀减速时加速度为，则

解得

货物加速时的加速度大小为，可得

据牛顿第二定律

解得

21. 如图是机场工作人员用传送带运送物资的场景。若传送带的倾角，以的速度匀速向上运动，将一定质量的货箱轻放在传送带上，经货箱与传送带共速，取。求：

（1）货箱刚放到传送带上时加速度的大小；

（2）货箱与传送带间的动摩擦因数。

【答案】（1）；（2）0.61

【解析】

【详解】（1）货箱轻放上传送带，做匀加速运动

解得

（2）货箱据牛顿第二定律

解得

22. 俯式冰橇的一段赛道可简化为两端高度差、长度的直斜坡。某时刻，运动员从赛道的起点开始，以平行赛道的恒力推动质量的冰橇由静止沿斜坡向下运动，时冰橇发生的位移为，然后立即（时间不计）登上冰橇与冰橇一起沿直线运动直到赛道的末端。已知运动员的质量为，冰橇与赛道间的动摩擦因数为0.05。设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变，不计空气阻力，取，赛道倾角的，求：

（1）运动员推冰橇的恒力的大小；

（2）运动员到达赛道末端时冰橇速度的大小。

【答案】（1）70N；（2）15m/s

【解析】

【详解】（1）运动员登上冰橇前冰橇的加速度大小为，登上冰橇时冰橇的速度为，有

，

解得

运动员登上冰橇前，据牛顿第二定律，可得

解得

（2）运动员登上冰橇后一起做匀加速运动，加速度大小为，据牛顿第二定律，有

到达赛道末端时的速度大小为，有

，

解得

23. 一辆汽车在平直的公路上行驶，车内有一个用细绳悬吊的小饰品，在某段时间内细绳向后摆起，与竖直方向的夹角保持不变，如图所示。已知小饰品的质量为，汽车的总质量为，取，求此时：

（1）小饰品的加速度和受细绳拉力的大小；

（2）汽车受到的合力大小。

【答案】（1），方向与车的运动方向相同，7.5N；（2）

【解析】

【详解】（1）小饰品受重力和细绳的拉力，据牛顿第二定律

解得

方向与车的运动方向相同

（2）汽车与小饰品具有相同的加速度，据牛顿第二定律

解得

24. 如图所示，汽车沿倾角的直坡路向上行驶，驾驶室内用细绳挂的一车挂，细绳与竖直方向的夹角。已知车挂的质量，汽车的总质量，汽车受到的摩擦阻力为其对坡面压力的0.5倍，空气阻力为车重的0.1倍，取，。求：

（1）汽车的加速度和细绳的弹力；

（2）汽车受到的牵引力大小。

【答案】（1），方向与运动方向相反（沿斜坡向下），4.85N；（2）

【解析】

【详解】（1）车挂受重力和细绳的拉力，设加速度大小为，根据牛顿第二定律有

解得

汽车的加速度方向与运动方向相反（沿斜坡向下）。

（2）汽车受重力、支持力、摩擦力、空气阻力、牵引力，据牛顿第二定律有

联立解得