2022-2023学年天津市第一中学高一上学期期末物理试题含解析

天津一中2022-2023-1高一年级期末形成性阶段检测

物理试卷

第I卷

一、单选题（每小题只有一个答案正确，每小题5分）

1. 关于运动和力的关系，以下观点正确的是（　　）

A. 某一物体受到的合外力越大，它的速度变化一定越快

B. 物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大

C. 物体所受的合外力不为零时，其速度一定增大

D. 某时刻物体的速度为零，此时刻它受到的合外力一定为零

【答案】A

【解析】

【详解】A．一个物体（质量一定）受到的合外力越大，其加速度越大，则它的速度变化一定越快，故A正确；

B．物体的速度大时，加速度有可能为零，受到的合外力有可能为零，故B错误。

C．物体所受的合外力不为零时，加速度不为零，其所做的运动一定是变速运动，速度不一定增加，故C错误；

D．某时刻物体的速度为零，它的加速度不一定为零，此时刻它受到的合外力不一定为零，故D错误。

故选A

2. 对质点运动来讲，以下说法中正确的是（    ）

A. 加速度恒定的运动可能是曲线运动

B. 运动轨迹对任何观察者来说都是不变的

C. 当质点的加速度逐渐减小时，其速度也一定逐渐减小

D. 作用在质点上的所有力消失后，质点运动的速度将不断减小

【答案】A

【解析】

【详解】A．加速度恒定，当初速度方向与加速度的方向不共线时，质点的运动就为曲线运动，如平抛运动，故A正确；

B．与不同运动状态的物体做参考系，同一质点的运动轨迹不同，故B错误；

C．当质点加速度与初速度方向同向时，即使加速度逐渐减小，其速度也在不断增大，故C错误；

D．作用在质点上的所有力消失后，质点保持静止或做匀速直线运动状态，故D错误。

故选A。

3. 如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(　　)

A. 0 B. g C. g  D. g

【答案】B

【解析】

【详解】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图，根据共点力平衡条件，有

解得

，

木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为

故选B。

4. 倾角为θ=45°外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端O处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为kg；当滑块M以a=2g的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为（取g=10m/s2）（　　）

A. 10N B. 5N

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】当小球对滑块的压力等于零时，对小球受力分析，受重力、拉力，如图1所示；

根据牛顿第二定律
水平方向

F合=Fcos45°=ma0

竖直方向

Fsin45°=mg

解得

a0=g

当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析如图2，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设T与水平面夹角为α，根据牛顿第二定律，有：

Tcosα=ma

Tsinα=mg

解得

T=10N

所以A正确，BCD错误；
故选A。

5. 如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动，在三个阶段的运动中，线上拉力的大小（　　）

A. 始终不变 B. 由小变大

C. 由大变小 D. 由大变小再变大

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：先对整体进行受力分析求出整体加速度，再对进行受力分析，根据牛顿第二定律求出细线上的弹力，的加速度和整体加速度相同．

设物体与接触面的动摩擦力因数为，在水平面上运动时有，对m1进行受力分析则有，所以，在斜面上有对进行受力分析则有，，解得，竖直向上运动运动时有，对进行受力分析则有：，解得，所以绳子的拉力始终不变，A正确．

6. 如图所示，一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。一小滑块以某初速度沿传送带向下运动，滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则其速度v随时间t变化的图像可能是（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设滑块质量为m，传送带动摩擦因数为，传送带倾角为θ。滑块刚出发时，相对传送带斜向左下方运动，所以受到沿传送带斜向右上方的摩擦力，滑块还受重力、支持力。如果，滑块沿传送带向下做匀速直线运动，直到离开传送带；如果，则滑块沿传送带向下做匀加速直线运动，直到离开传送带；如果，则滑块先沿传送带向下做匀减速直线运动，速度减为0时，如果没有离开传送带，滑块会沿传送带向上做匀加速直线运动，且加速度与之前的加速度相同，直到滑块速度与传送带速度相同时，滑块与传送带保持相对静止，一起匀速运动，B正确。

故选B。

7. 如图所示，有一不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，连接物体B的绳最初水平。从当前位置开始，使物体B以速度v沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物体A做减速运动

B. 物体A做匀速运动

C. T小于

D. T大于

【答案】D

【解析】

【详解】将物体B的速度进行分解，如图

由图可知绳端的速度为

v绳=vsinα

与B的位置有关，因为B为匀速运动，B下降过程中α变大，因此物体A做加速运动，则T大于mgsinθ。

故选D。

8. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的，则有

得

所以时间变为实际的四分之一，则水流出的速度

由于水平位移变为实际的，时间变为实际的四分之一，则水流出的速度为实际的四分之一

故选B。

二、多选题：（每小题5分，少选给3分，错选0分）

9. 两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上，如图所示，滑块、的质量分别为、，与斜面间的动摩擦因数为，与之间的动摩擦因数为，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块受到的摩擦力（　　）

A. 等于零 B. 方向沿斜面向上

C. 大小等于 D. 大小等于

【答案】BC

【解析】

【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，整体加速度为

对B研究，设A对B的摩擦力方向向下，大小为f，则有

解得

负号表示摩擦力方向沿斜面向上，故选BC。

10. 如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有：

A. 若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止

B. 若A原来是静止的，则施加力F后，A将加速下滑

C. 若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度不变

D. 若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度将增大

【答案】AD

【解析】

【详解】AB、斜面倾角为，原来物体静止时，设此时静摩擦力等于滑动摩擦力，则有，即，与物体的重力无关．则施加竖直向下的力F等于增加了物体的重力，则物体会仍然静止．故A正确，B错误；

CD、若物块A原来加速下滑，有，将F分解，则，则动力的增加大于阻力的增加，加速度变大．故C错误，D正确．

故选AD

11. 河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示．若要使船以最短时间渡河，则（　　）

A. 船渡河的最短时间是100s

B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直

C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线

D. 船在河水中的最大速度是5m/s

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】AB．由甲图知河宽d=300m，当船头垂直与河岸时，渡河时间最短

故AB正确；

C．由于河水流速在变，故船的合速度大小、方向都在变，轨迹是曲线，故C错误；

D．水速最大为4m∕s，船在河水中的最大速度

故D正确。

故选ABD。

12. 如图1所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上．已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用，从t=0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图2所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是

A. 滑块与木板间的动摩擦因数为0.4

B. 木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2

C. 图2中t2=24s

D. 木板的最大加速度为2m/s2

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知，滑块与木板之间的滑动摩擦力为8N，则滑块与木板间的动摩擦因数为

A正确；

B．由图像可知t1时刻木板相对地面开始滑动，此时滑块与木板相对静止，则木板与水平地面间的动摩擦因数为

B错误；

CD．t2时刻，滑块与木板将要产生相对滑动，此时滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力

此时两物体加速度相等，且木板的加速度达到最大，则对木板

解得

对滑块

解得

F=12N

则由

可知

CD正确。

故选ACD。

第II卷

三、实验题（答案填在指定位置，共10分）

13. 在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。

① 某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．下列措施中不需要或不正确的是 （    ）

E. 每次小车都要从同一位置开始运动

F.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源

② 某组同学实验得出数据，画出的a -的关系图线，如图所示，从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=______N。当物体的质量为5 kg时，它的加速度为______m/s2。

【答案】    ①. BCEF    ②. 5    ③. 1

【解析】

【详解】①[1]

A．本实验中只有平衡摩擦力，小车受拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，故A正确，不符合题意；

B．平衡摩擦力时不应挂小桶，仅用小车重力沿板下滑分力平衡重力，故B错误，符合题意；

C．实验中只需平衡一次摩擦力即可，故C错误，符合题意；

D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故D正确，不符合题意；

E．实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故E错误，符合题意；

F．为充分利用纸带，释放小车之前应先接通电源，故F错误，符合题意。

故选BCEF。

②[2]由牛顿第二定律

F=Ma=

[3]当物体质量为5kg时，由牛顿第二定律

14. 在验证共点力合成实验中，其中的二个步骤是：

a、在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两个弹簧秤的读数和。

b、只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数和细线的方向。

以上两步骤均有错误或疏漏，指出错在哪里？

在a中是____________

在b中是____________

【答案】    ①. 还需要记下F1和F2的方向    ②. 用一个力将橡皮条伸长到同一位置O点

【解析】

【详解】[1]在a中研究分力与合力的关系时，需要用到两个分力的方向，所以还需要记下F1和F2的方向；

[2]在b中实验利用分力与合力的等效性质进行实验，所以应用一个力将橡皮条伸长到同一位置O点，从而达到等效的结果。

四、计算题：（请写出有关公式及详解过程，共30分）

15. 水平传送带以v=1.5m/s速度匀速运动，传送带AB两端距离为6.75m,将物体轻放在传送带的A端，它运动到传送带另一端B所需时间为6s，求：

（1）物块和传送带间的动摩擦因数？

（2）若想使物体以最短时间到达B端，则传送带的速度大小至少调为多少？（g=10m/s2）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对物块由牛顿第二定律：

则

经过时间的速度为

首先物块做匀加速然后做匀速则

由以上各式解得：

（2）物块做加速运动的加速度为

物体一直做匀加速直线运动到B点的速度

v2=2ax

解得

16. 某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为α=37°，如图b。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比，即(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：

(1)打开降落伞前人下落的距离；

(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；

(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？

【答案】（1）20m；（2），，方向向上；（3）312.5N

【解析】

【详解】（1）由速度时间图像可知，人打开降落伞时的速度为，故下落的距离为

（2）当人做匀速运动时，

刚开始下落时，对整体

解得

，

加速度方向向上。

（3）设每根绳子的拉力为T，当加速度最大时绳的拉力最大，对运动员

解得

17. 如图所示，质量M = 8kg的小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力F = 8N。当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m = 2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2，已知小物块未掉下来。求：（g取10m/s2）

（1）放上小物块后，小物块及小车的加速度大小；

（2）经多长时间两者达到相同的速度；

（3）从小物块放在小车上开始，经过t = 1.5s小物块通过的位移大小。

（4）求小车的长度至少为多少物块才不会掉下来？

【答案】（1）am = 2m/s2，aM = 0.5m/s2；（2）t = 1s；（3）s = 2.1m；（4）L = 0.75m

【解析】

【详解】（1）物块的加速度

小车的加速度

（2）两者达到相同的速度有

amt0= v0＋aMt0

可得

t0= 1s

（3）开始1s内小物块的位移

最大速度

v = amt0= 2m/s

在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度

这0.5s内的位移

t = 1.5s小物块通过的位移大小

s = s1＋s2= 2.1m

（4）物块运动到小车左端时达到共同速度时物块恰不掉下来，有

代入数值解得

L = 0.75m