2022-2023学年福建省莆田第一中学高一上学期期末物理试题含解析

  莆田一中 2022~2023 学年度上学期期末考试试卷

注意事项：

1、答题前填写好自己的姓名、班级、准考证号等信息；

2、请将答案正确填写在答题卡上。

第I卷（选择题）

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 关于国际单位制，下列选项不正确的是（　　）

A. 物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系

B. 米每二次方秒（m/s2）是重力加速度 g 的单位

C. 在力学范围内的基本单位有米（m）、千克（kg）、秒（s）

D. 牛顿是导出单位，1N＝1

【答案】D

【解析】

【详解】A．物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系，故A正确，不符合题意；

B．米每二次方秒（m/s2）是重力加速度 g 的单位，故B正确，不符合题意；

C．在力学范围内的基本单位有米（m）、千克（kg）、秒（s），故C正确，不符合题意；

D．牛顿是导出单位，1N＝1，故D错误，符合题意。

故选D。

2. 在物理学的发展过程中，物理学们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的叙述中，说法正确的是（　　）

A. 在不需要考虑物体本身大小和形状时，用点来代替物体的方法叫等效替代法

B. 当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置瞬时速度，这体现了物理学中的微元法

C. 加速度的定义采用的是比值定义法

D. “质点”概念的引入是运用了控制变量法

【答案】C

【解析】

【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫理想模型法。A错误；

B．当极短时，就可以表示物体在某时刻或某位置的瞬时速度，这体现了物理学中的极限法，B错误；

C．加速度的定义采用的是比值定义法，C正确；

D．“质点”概念的引入是运用了理想模型法，D错误。

故选C。

3. 蹦床可简化为如图所示，完全相同的网绳构成正方形，O、a、b、c等为网绳的结点，当网水平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O点，当该处下凹至最低点时，此时O点受到的向下的作用力为F，则下列说法正确的是（　　）

A. 运动员对蹦床的作用力大小是Fmg

B. 运动员对蹦床的作用力大小是F

C. 运动员的重力与蹦床对人的作用力是一对平衡力

D. 运动员的重力与人对蹦床的作用力是一对相互作用力

【答案】B

【解析】

【详解】AB．O点受到的向下的作用力为F，是运动员施加的力，则运动员对蹦床的作用力大小是F，A错误B正确；

C．O点是下凹的最低点，蹦床对人的作用力大于运动员的重力，不是一对平衡力，C错误；

D．运动员的重力的方向竖直向下，人对蹦床的作用力方向也是向下，则运动员的重力与人对蹦床的作用力不是一对相互作用力，D错误。

故选B。

4. 如图所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P点移到Q点，则水平力F所做的功为（　　）

A. mglcosθ B. Flcosθ

C. mgl(1-cosθ) D. Flsinθ

【答案】D

【解析】

【详解】根据功的定义得

故选D。

5. 中国书法是一种艺术．在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带，该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住．则下列关于行笔过程中各物体的受力情况(       )

A. 镇纸受到了向右的静摩擦力

B. 毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力

C. 白纸受到了3个摩擦力

D. 桌面受到了向右的静摩擦力

【答案】D

【解析】

【详解】A.起笔时一顿，起笔时一顿，然后向右行笔，毛笔对纸有向右的摩擦力，纸有向右运动的趋势，镇纸受到了向右的静摩擦力，向左上回带时，毛笔对纸有向左的摩擦力，纸有向左运动的趋势，镇纸受到向左的静摩擦力，故A错误；

B.在向左上回带时，毛笔受到斜向上的力的作用，毛笔对纸的压力小于毛笔的重力，故B错误；

C.在向左上回带时，白纸受毛笔和桌面的两个摩擦力，故C错误；

D.在书写过程中纸有向右运动的趋势，所以桌面受到向右的静摩擦力，故D正确．

6. 如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升，夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是（ ）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对木块分析，根据牛顿第二定律得

对整体分析，根据牛顿第二定律得

联立解得，故A正确，BCD错误。

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的选项中有多项符合要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错选得0分。

7. 对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（　　）

A. 采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性

B. 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了

C. 货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D. 摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，而人和车的惯性并没有改变

【答案】CD

【解析】

【详解】A．质量不变，惯性不变，不可能使小质量的物体获得大惯性，故A错误；

B．子弹穿不透棉衣，是由于速度减小了，不是惯性变小了，故B错误；

C．摘下或加挂一些车厢时，改变了列车的质量，这会改变它的惯性，故C正确；

D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，改变向心力，防止侧滑，没有改变惯性，故D正确。

故选CD。

8. 如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N，关于实验现象，下列说法正确的是（　　）

A. “起立”过程是超重现象，“下蹲”过程是失重现象

B. “起立”和“下蹲”过程都有超重和失重现象出现

C. 图记录的是他先“起立”稳定后又“下蹲”的过程

D. “下蹲”过程先出现失重现象，“起立”过程先出现超重现象

【答案】BD

【解析】

【详解】ABD．“起立”过程中加速度先向上后向下，先超重后失重，．“下蹲”过程中加速度先向下后向上，先失重后超重，故A错误，B正确，D正确；

C．图像中第一次变化，显示支持力先小于重力再大于重力，即先失重后超重，因此为“下蹲”过程；第二变化，显示支持力先大于重力再小于重力，即先超重后失重，因此为“起立”过程，故C错误。

故选BD。

9. 如图所示，原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板上，另一端悬挂质量为m的物体（弹簧处于弹性限度内）。当物体静止时，下列说法正确的有（　　）

A. 物体对弹簧的拉力大小等于mg

B. 天花板对弹簧无弹力作用

C. 弹簧的长度等于

D. 物体受到的合外力不为零

【答案】AC

【解析】

【详解】A．静止时，物体在重力和弹簧拉力作用下平衡，所以弹簧对物体的拉力等于物体重力mg，根据牛顿第三定律，弹簧对物体的拉力等于物体对弹簧的拉力，故A正确；

B．天花板对弹簧的弹力大小等于mg，故B错误；

C．根据平衡条件有

所以弹簧的长度为

故C正确；

D．物体处于静止状态，合力为零，故D错误。

故选AC。

10. 如图所示，有一足够长的木板静止在光滑水平面上，木板的质量为，一个小滑块质量，其尺寸远小于木板长度，以初速度冲上木板左端，木块与木板间的动摩擦因数为，。则（　　）

A. 小滑块刚冲上木板时小滑块加速度的大小为

B. 小滑块刚冲上木板时木板加速度的大小为

C. 小滑块经过2s和木板达到共同速度

D. 小滑块从冲上木板到相对木板静止，相对木板滑行了10m

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．对滑块，根据牛顿第二定律可知

可得滑块的加速度大小

A正确；

B．对木板，根据牛顿第二定律可知

可得滑块加速度大小

B错误；

C．根据

可得滑块和木板达到共同速度的时间

C正确；

D．达到共同速度时，滑块相对木板滑动的位移大小

D正确。

故选ACD。

第II卷（非选择题）

三、实验题：本题共2小题，共14分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。

11. 如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点（），现保持A的读数不变，而使夹角α减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时：

（1）B的示数应是___________；

A．一定变大           B．一定不变

C．一定变小           D．变大、不变、变小均有可能

（2）夹角β的变化应是___________。

A．一定变大           B．一定不变

C．一定变小           D．变大、不变、变小均有可能

【答案】    ①. C    ②. C

【解析】

【详解】（1）[1]该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知，保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形法则，画出受力分析图如下

所以由图可知，B的示数减小。

故选C。

（2）[2]根据（1）中受力分析图可知夹角β变小。

故选C。

【点睛】正确解答本题的关键是：熟练应用“图解法”解答动态平衡问题；本题实质为物体的动态平衡。

12. （1）某同学要进行探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上（填编号）：___________

①打点计时器；　②天平；　③低压交流电源；

④低压直流电源；　⑤细绳和纸带；⑥钩码和小车；

⑦秒表； ⑧一端有滑轮的长木板；　⑨刻度尺。

（2）把纸带的下端固定在重物上，上端用手提着，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如下图，纸带的哪端与重物相连？___________。（填左端或右端）

（3）A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数点间时间间隔为0.1 s，则vB=___________m/s，a=___________m/s2 （结果保留2位有效数字）

（4）家庭低压交流电源的频率是50Hz，由于实验过程中电源不稳定，频率变为小于50 Hz，如果实验者在测定匀变速直线运动的加速度时不知道，这样计算出的加速度值与真实值相比___________。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

【答案】    ①. ②④⑦##②⑦④##④②⑦##④⑦②##⑦②④##⑦④②    ②. 左端    ③. 0.26    ④. 0.40    ⑤. 偏大

【解析】

【详解】（1）[1]该实验中需要：①打点计时器，用来给纸带打点；③低压交流电源，用来给电磁打点计时器供电；⑤细绳和纸带；⑥钩码和小车；⑧一端有滑轮的长木板；⑨刻度尺，用来对纸带进行测量；

不需要：②天平，因实验中不需要测量重物的质量；④低压直流电源，打点计时器要用低压交流电源供电，则不需要低压直流电源；⑦秒表，打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表，故实验中不需要的器材为②④⑦。

（2）[2]重物做匀加速直线运动，故纸带的左端与重物相连。

（3）[3]由匀加速直线运动规律可得

[4]用逐差法求加速度

（4）[5]根据打点周期与电源频率的关系

所以

故当时，可得，所以计算出的加速度值与真实值相比偏大。

四、计算题：本题共3小题，共38分，其中第13题12分，第14题12分，第15题14分。请把解答写在指定的答题位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 如图13所示，半圆柱体、光滑圆柱体及长方体木块放在水平地面上，与、刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推，使其缓慢移动，直到恰好运动到的顶端，在此过程中始终保持静止，已知、、的质量分别为、、，、的半径均为，与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：

（1）刚离开地面时，对的弹力大小；

（2）当、圆心的连线与地面的夹角为60°时，地面对的支持力大小和摩擦力大小；

（3）移动的整个过程中水平推力的最大值。

【答案】（1）4mg；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）当B刚离开地面时，A对B的弹力方向与地面的夹角为，则

（2）当AB圆心的连线与地面夹角为，对AB整体受力分析，可知

，

对B单独受力分析可得

因此地面对A的摩擦力；

（3）在C移动的整个过程中，C对B的弹力大小为

越小，越大，故的最大值为，所以水平推力的最大值

14. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量，动力系统提供的恒定升力。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取。

（1）第一次试飞，飞行器飞行时到达高度。求飞行器所受阻力f大小；

（2）第二次试飞，飞行器飞行时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度ℎ。

【答案】（1）4N；（2）330m

【解析】

【详解】（1）根据运动学公式

又根据牛顿第二定律可得

解得

（2）飞行11s时，速度和位移分别为

当失去升力时，飞行器立即做匀减速直线运动，加速度大小为

又根据运动学公式，等到达最大高度时，飞行器的速度刚好为零，则

解得行器能达到的最大高度为

15. AB、CD为两个光滑平台，一倾角为37°、长为5.0m的传送带与两平台平滑连接，现有一小物体以10m/s的速度沿平台AB向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到平台CD上。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）求小物体跟传送带间的动摩擦因数；

（2）若小物体以6m/s的速度沿平台AB向右运动，传送带以4m/s的速度顺时针运动，求小物体在传送带上运动多长时间到平台最左端C点；

（3）若小物体以8m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动。

【答案】（1）0.5；（2）2.2s；（3）3m/s

【解析】

【详解】（1）当传送带不动时，物块在传送带上匀减速上滑时由

得

又

解得

（2）物块在传送带上先匀减速，则

得

物块匀减速至与传送带达共速时间

位移

然后再匀减速

得

的位移

设再匀减速的时间则

得

=2s

故物块在传送带上运动的时间为

（3）设物块在底端时的速度v1，传送带顺时针转动的最小速度为v，则物块先向上减速，则

解得

a1=10m/s2

共速后物块向上减速到CD时速度减为零，则

解得

a2=2m/s2

从小物体滑上传送带至小物体速度减小到传送带速度过程，有

从小物体速度减小到传送带速度至恰好到达平台CD过程，有

又

x1+x2=L

解得

若小物体以8m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体能到达平台CD，传送带至少以3m/s的速度顺时针运动。