2022-2023学年安徽省合肥市肥东县综合高中高一上学期期末物理试题含解析

  肥东县综合高中2022-2023学年第一学期期末考试

高一物理

一、单选题（本大题共7小题，共28分）

1. 在选定正方向后，甲、乙两质点运动的x—t图像如图所示，则在0 ~ t2时间内（  ）

A. 乙质点的速度先增大后减小

B. t1时刻两质点速度大小相等

C. 质点甲做直线运动，质点乙做曲线运动

D. 0 ~ t2时间内甲质点的平均速度大于乙质点

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，因此从曲线的切线斜率先增大后减小判断乙的速度变化，A正确；

B．在t1时刻判断甲乙曲线的斜率知两质点的速度大小不等，B错误；

C．甲乙均做直线运动，C错误；

D．由于两质点的位移和时间大小均相等，则两质点的平均速度也相等，D错误。

故选A。

2. 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时，提出了“加速度的变化率”的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小，乘坐轿车的人感觉越舒适。图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象，取t=0时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是m/s2

B. 在10秒内，汽车做匀加速直线运动

C. 在10秒内，汽车的速度增加了15m/s

D. 若汽车在t=0时速度为1m/s，则汽车在2秒末的速度大小为3m/s

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．加速度的变化率为，的单位是，所以，“加速度的变化率”的单位应该是，故A错误；

B．在秒内，汽车加速度在增大，但内加速度一直为正，加速度与速度同向，则汽车作加速运动，所以汽车做加速度增大的变加速直线运动，故B错误；

C．由，知在图象中，图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，则得：在秒内，汽车的速度增加

故C正确；

D．若汽车在时速度为，根据图象得秒末加速度为，在秒内，汽车的速度增加

则汽车在秒末速度的大小为，故D错误。

故选C。

3. 如图所示，物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，途经A、B、C三点，其中xAB=2m，xBC=3m。若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等，则O、A两点之间的距离等于（　　）

A. m B. m C. m D. m

【答案】A

【解析】

【详解】设物体通过AB这段位移的时间为t，由题可得

所以B点是AC的中间时刻点，由匀变速直线运动规律得

由匀变速直线运动连续相邻相等时间的位移差公式

即

代入数据得

又

所以对从O到B这个过程，由匀变速直线运动的速度位移公式

得

则

故选A。

4. 自高为的塔顶自由落下A物的同时B物自塔底以初速度竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动，A物体和B物体的加速度都为，方向竖直向下。则（　　）

A. 若，两物体相遇时，B正在下降途中

B. 若，两物体在地面相遇

C. 若，两物体相遇时B物体正上升

D. 若，则两物体在地面相遇

【答案】D

【解析】

【详解】AC．两物体相遇，满足

两物体相遇时所用时间

B上升到最高点的时间

B落回地面的时间

若B在上升过程中与A相遇，则，即

有

故AC错误；

BD．若两物体在地面相遇，则

即

有

故B错误，D正确；

故选D。

5. 在研究摩擦力的实验中，小明用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同）

则由上表分析可知（　　）

A. 木块受到的滑动摩擦力为

B. 木块减速时受到的摩擦力为

C. 木块与桌面的最大静摩擦力可能在至之间

D. 在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．第4次实验木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，由平衡条件得：木块受到的滑动摩擦力为0.55N，无论是加速运动还是减速运动，只要正压力不变，则滑动摩擦力不变，故AB错误；

C．木块受到静摩擦力0.6N时不动，拉力为0.7N时加速运动，所以木块与桌面的最大静摩擦力可能在至之间，故C正确；

D．在五次实验中，第3、4、5次实验木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，由于实验过程中物体间的动摩擦因数与物体间的压力不变，则木块受到的滑动摩擦力不变，这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的，故D错误。

故选C。

6. 如图为汽车内常备的两种类型的“千斤顶”：甲是“菱”形，乙是“y”形，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重均为G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角都为，不计杆件自重，则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为（　　）

A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 2：3

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意，对“y”形千斤顶B点受力分析如图，由平衡条件得

F=Gcotθ

对“菱”形千斤顶C点受到的压力G分解沿两臂的两个分力F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由

2F1sinθ=G

 对“菱”形千斤顶B点受力分析如图，由平衡条件得

F′=2F1cosθ

联立解得

F′=Gcotθ

则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为1:1。

故选A。

7. 如图甲所示，弹簧下端固定，水平薄板静止在弹簧上端，将手机放在薄板上由静止释放，一直运动到最低点手机软件记录下此过程加速度a随时间t变化的图像如图乙所示，则（　　）

A. t1时刻，手机处于超重状态

B. t2时刻，手机速度为零

C. t2时刻，手机对薄板压力为零

D. t3时刻，手机对薄板压力最大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．0~ t2手机向下做加速度减小的加速运动，加速度方向向下，是失重，故t1时刻，手机处于失重状态，t2时刻加速度为零，速度达到最大值，AB错误；

C．t2时刻，对于手机受重力，支持力，加速度为零，则支持力大小等于重力大小，支持力不为零，根据牛顿第三定律，则手机对薄板压力不为零，C错误；

D．t2~ t3手机向下做加速度增大的减速运动，加速度方向向上，是超重，t3时刻，加速度最大，手机对薄板压力最大，D正确。

故选D。

二、多选题（本大题共3小题，共12分）

8. 图示为一滑草场。某条滑道由不同倾角的上、下两段滑道组成。一载人滑草车（视为质点）从坡顶由静止开始自由下滑后进入下段，再经后恰好静止于滑道的底端。若滑草车在两段滑道交接处的速度大小相等，载人滑草车在上、下两段滑道上的运动均可认为是匀变速直线运动，则（　　）

A. 滑草车在上、下两段滑道上运动的加速度大小之比为

B. 滑草车在上、下两段滑道上运动的平均速度大小之比为

C. 滑草车在上段滑道上运动时，末、末、末的瞬时速度大小之比为

D. 滑草车在下段滑道上运动时，前内与第内位移大小之比为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．设滑草车在上段滑道末时的速度为v，上段的加速度为

下段的加速度为

滑草车在上、下两段滑道上运动加速度大小之比为

故A正确；

B．滑草车在上段滑道上运动的平均速度大小为

滑草车在下段滑道上运动的平均速度大小为

滑草车在上、下两段滑道上运动的平均速度大小之比为

故B错误；

C．由匀变速运动速度与时间关系可知，滑草车在上段滑道上运动时，末、末、末的瞬时速度大小之比为，故C正确；

D．设t6=5s，t7=6s，滑草车在下段滑道上运动时，根据逆向思维，前内与第内的位移大小之比为

故D错误。

故选AC。

9. 如图所示，物块放置在固定斜面上，细绳跨过定滑轮，一端固定在物块上，另一端连着小球现给小球施加水平拉力，使小球缓慢运动至虚线位置，物块一直处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

A. 物块与斜面间的摩擦力变大 B. 物块与斜面间的摩擦力变小

C. 物块对斜面的压力变大 D. 物块受到的合力不变

【答案】AD

【解析】

【详解】ABC．根据题意，对受力分析可知，当使小球缓慢运动至虚线位置时，绳子的拉力增大，对物块A受力分析，受重力、绳子的拉力、斜面的摩擦力和支持力，假设斜面倾角为，绳子与斜面的夹角为，如图所示

由平衡条件可得

由于变大，则变大、减小，故BC错误，A正确；

D．物块一直处于静止状态，物块的合力一直为0，保持不变，故D正确。

故选AD。

10. 在沈阳奥体中心进行第十二届全运会女子跳高决赛中，福建名将郑幸娟以1米92的成绩成功卫冕。如图所示为郑幸娟在本届全运会上以背越式成功地跳过了1.92米的高度。若忽略空气阻力，g取10 m/s2。则下列说法正确的是（　　）

A. 郑幸娟下降过程处于失重状态

B. 郑幸娟下降过程处于超重状态

C. 郑幸娟起跳以后在上升过程中处于超重状态

D. 郑幸娟起跳时地面对她的支持力大于她的重力

【答案】AD

【解析】

【详解】ABC．跳起后不论上升还是下降过程，郑幸娟的加速度均为竖直向下的重力加速度，所以她处于完全失重状态，A正确，BC错误；

D．起跳过程中，加速度向上，郑幸娟加速度向上，处于超重状态，所以地面对她的支持力大于她的重力，D正确。

故选AD。

三、实验题（本大题共2小题，共15分）

11. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。

（1）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是___________。

A．两根细绳必须等长

B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两个弹簧测力计同时拉细绳时，两弹簧测力计示数适当大一些

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

（2）当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图甲所示。这时弹簧测力计a、b的读数分别为___________N和___________N。

（3）在图乙中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力_______，并利用作图法求出合力大小为___________N。

【答案】    ①. BCD    ②. 4.00    ③. 2.50    ④.     ⑤. 4.72

【解析】

【详解】（1）[1] AD．拉橡皮条的两根细绳长度不需要相等，适当长一些，标记同一细绳方向的两点离得远一些，可以减小在方向描绘上的误差，故A错误，D正确；

BC．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，以保证各拉力的方向与木板平行；弹簧测力计示数适当大一些也可减小误差，故BC正确。

故选BCD。

（2）[2][3]弹簧测力计上最小一格表示0.1N，读数时有效数字要保留2位小数，即a、b测力计示数分别为4.00N和2.50N。

（3）[4][5]以方格纸上一个小格的边长作为0.5N的标度，作出两个拉力的图示，以这两个拉力为邻边作平行四边形，则所夹的对角线就表示合力的大小和方向，如图所示。量出该对角线的长度，结合标度，可得合力大小约为4.72 N。

12. 用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。

（1）下列关于该实验的操作，正确的是___________；

A．必须用天平测出沙和沙桶的质量

B．小车的质量不需要远大于沙桶和沙的质量

C．应当先释放小车，再接通电源

D．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力

（2）甲同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，，，，，，。根据纸带可求出小车的加速度为__________（结果保留三位有效数字）

（3）某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其他实验步骤，则该同学作出的小车的加速度与弹簧测力计示数的图像如图所示，则实验中小车受到的摩擦力大小为____________，小车的质量为___________。

【答案】    ①. BD##DB    ②. 1.67##1.65##1.66##1.68    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]AB．本实验拉力可以由弹簧测力计读出，故不需要用天平测出沙和沙桶的质量，同时小车的质量也不需要远大于沙桶和沙的质量，故A错误，B正确；

C．使用打点计时器时应该先接通电源，再释放小车，故C错误；

D．实验时需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力，故D正确。

故选BD。

（2）[2]由逐差法得加速度为

解得

（3）[3]某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，则对木板由牛顿第二定律得

从图像可以看出，当时，，解得实验中小车受到的摩擦力大小为；[4]又由图像可以看出时，，即，解得小车的质量为

四、计算题（本大题共3小题，共45分）

13. 子母球是一种将两个小球A和B从同一竖直线释放的游戏，现将A球和B球从距水平地面高度为（且）和的位置同时由静止释放，小球B与水平地面碰撞后向上原速率弹回，在释放处正下方与A球发生碰撞，重力加速度取，忽略小球的直径、空气阻力和碰撞时间，求：

（1）B球落地时，A球的速度大小；

（2）若，判断B球在第一次上升过程中两球是否能相碰，若不能相碰，请说明原因：若能相碰，请求出相碰的位置距地面多高。

【答案】(1)；(2)能发生碰撞，；

【解析】

分析】

【详解】(1)B球落地前，A、B一起自由下落，由位移公式可得

可得，B球落地时，A球的速度大小。

(2)设B球反弹后经时间t与A球发生碰撞，A、B球发生碰撞时，A球自由下落的高度

B球竖直上升的高度

两位移满足

代入数据可得

B球上升至速度为零时，所用时间

B球在第一次上升过程中要能与A球发生碰撞，必须满足，代入方程

可解得

当k=4时，H=20m，满足上述条件，可以发生碰撞，且时间t=0.75s，设相碰的位置距地面高度，由位移公式

可解得。

14. 如图所示，质量的木块A套在水平杆上，现用轻绳将木块与小球B相连。在小球上施加一个大小为20N，方向水平向右的外力F，它将拉着小球向右做匀速直线运动。已知运动过程轻绳与水平杆间的夹角，且A、B的相对位置保持不变，取，，，求：

（1）小球B的质量m；

（2）木块A与水平杆间的动摩擦因数；

（3）若使A、B均处于图示位置，且保持静止，求拉力F的最小值及方向。

【答案】（1）；（2）；（3），F与竖直方向夹角为

【解析】

【详解】（1）对小球受力分析可知

代入数据解得

（2）对AB整体受力分析可知

代入数据解得

（3）受力分析如图所示

当拉力F与竖直方向夹角为时，F取得最小值，为

15. 如图所示，一足够长的固定在水平面上的斜面，倾角，斜面BC与水平面AB平滑连接，质量的物体静止于水平面上的M点，M点与B点之间的距离，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现物体受到一水平向右的恒力作用，运动至B点时撤去该力，B点有一小圆弧，使得物体经过B点时只有速度方向发生改变，速度大小不变，重力加速度，则：

（1）物体到达B点时的速度大小；

（2）物体沿斜面向上滑行的最远距离。

（3）物体从开始运动到最后停止运动的总时间。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律得

解得

由到有

解得

（2）沿斜面上滑时，根据牛顿第二定律得

解得

沿斜面运动的最远距离为

（3）从点运动到点的时间为

从点运动到斜面最高点的时间为

沿斜面下滑时的加速度为

解得

沿斜面下滑的时间为

解得

下滑到点时的速度为

在水平面上运动的加速度大小为

解得

从点到静止的时间为

物体从开始运动到最后停止运动的总时间为

解得