2022-2023学年山东省临沂第二中学高一上学期期末线上测试物理试题含解析

  临沂二中2022级高一上学期期末考试

物理试题

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 2021年8月1日，推迟一年的2020东京奥运会田径男子100米半决赛中，中国选手苏炳添以9秒83的成绩，获得小组第一进入决赛，这一成绩也打破了男子100米亚洲纪录，以下说法正确的是（　　）

A. 100米半决赛中，运动员的位移就是路程

B. 苏炳添的平均速度大小大于

C. “9秒83”指的是时刻

D. 在研究苏炳添到达终点撞线时，可以将苏炳添看成质点

【答案】B

【解析】

【详解】A．位移是矢量，路程是标量，不能说位移就是路程，故A错误；

B．苏炳添的平均速度大小

故B正确；

C．“9秒83”指的是时间间隔，故C错误；

D．在研究苏炳添到达终点撞线时，不能忽略他的大小，故不能将苏炳添看成质点，故D错误。

故选B。

2. 下列说法中正确的是（　　）

A. 速度、加速度、位移、路程都是矢量

B. 任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合，且在物体上

C. 通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力

D. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反

【答案】C

【解析】

【详解】A．路程是标量，故A错误；

B．只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，并不一定在物体上，故B错误。

C．通常所说的压力、支持力和绳的拉力本质都是弹力，故C正确；

D．摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故D错误。

故选C。

3. 2021年10月14日晚上18时51分，“上海世界技能大赛”号长征二号丁火箭，在太原卫星发射中心点火升空，成功将我国首颗太阳探测科学技术试验卫星等11颗卫星送入预定轨道，这标志着我国正式进入“探日时代”。如图是火箭点火升空瞬间时的照片，关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是（　　）

A. 火箭速度很小，但加速度可能较大

B. 火箭的速度很大，加速度可能也很大

C. 火箭的速度很小，所以加速度也很小

D. 火箭速度很大，但加速度一定很小

【答案】A

【解析】

【详解】火箭点火升空的瞬间，速度很小，但是根据常识可知，火箭在之后的一段时间内速度会增大到很大，所以加速度较大。

故选A。

4. 细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，以下说法正确的是（已知cos53°=0.6，sin53°=0.8）（　　）

A. 小球静止时弹簧的弹力大小为mg

B. 小球静止时细绳的拉力大小为mg

C. 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g

D. 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由平衡条件可得，小球静止时弹簧的弹力大小为

所以A错误；

B．由平衡条件可得，小球静止时细绳的拉力大小为

所以B错误；

CD．细绳烧断瞬间，弹簧的弹力保持不变，由牛顿第二定律有

解得

所以C错误；D正确；

故选D。

5. 利用传感器与计算机结合，可以自动得出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的速度-时间图像如图所示，由此图像可知（　　）

A. 18 s时的加速度大于13 s时的加速度

B. 小车做曲线运动

C. 13 s末小车距离出发点最远

D. 小车前10 s内的平均速度比后10 s内的大

【答案】A

【解析】

【详解】A．由v-t图像中图线的斜率大小表示小车的加速度大小可知，18 s时小车的加速度大于13 s时小车的加速度，A正确；

B．v-t图像只能描述一维直线运动，B错误；

C．小车在0~20 s内速度方向不变，20 s时小车距出发点最远，C错误；

D．由v-t图线与时间轴围成的面积表示位移知前10 s内的位移小于后10 s内的位移，由知小车前10 s内的平均速度比后10 s内的小，D错误。

故选A。

6. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳的原长位置，是人所到达的最低点，是人静止悬吊时的平衡位置，空气阻力忽略不计。则人从点下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 人在段做自由落体运动，位移随时间均匀增加

B. 在段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态

C. 在段绳的拉力大于人的重力，人处于失重状态

D. 在点时人对绳的拉力最大

【答案】D

【解析】

【详解】A．人在段做自由落体运动， ，位移与时间平方成正比，故A错误；

B．是人静止悬吊时的平衡位置，在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态，故B错误；

C．在段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态，故C错误；

D．c是人所到达的最低点，故c点速度为零，弹性绳形变量最大，弹力最大，根据牛顿第三定律，在点时人对绳的拉力最大，故D正确。

故选D。

7. 图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，、、、、…等为网绳的结点，安全网水平张紧。若一杂技演员从高处落下，并恰好落在点上。该处下凹至最低点时，网绳、均成向上的张角，网绳所在平面的示意图如图乙所示，此时点受到向下的冲击力大小为，则这时点周围每根网绳承受的力的大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由作用力与反作用力可知，点对杂技演员的作用力大小为，方向竖直向上。网绳、均成向上的张角，网绳、的弹力大小相等，假设网绳的张力为，则网绳、对O点的作用力均为

即

解得

故选B。

8. 如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力的作用，推力与时间的关系如图乙所示，物体的速度与时间的关系如图丙所示，以下说法正确的是（　　）

A. ，物体受到的摩擦力大于推力

B. ，物体受到的摩擦力大小为

C. ，物体的加速度大小为

D. 物体的质量为

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图像可知，0～2秒，物体没有推动，物体处于平衡状态，推力等于摩擦力，故A错误；

B．0～2秒，物体没有推动，物体处于平衡状态，摩擦力等于推力，大小为1N，故B错误；

C．由v-t图像可知，2～4秒物体做匀加速直线运动，加速度

故C错误；

D．4～6秒匀速，则

2～4秒物体做匀加速直线运动

解得

故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每个题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 2021年5月15日7时18分，我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星预选着陆区，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。若一物体从火星表面竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，运动过程的图像如图所示，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 该物体上升的时间为

B. 火星表面的重力加速度大小为

C. 该物体落地时的速度大小为

D. 该物体抛出时的速度大小为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．x-t图像的斜率表示速度，由图像可知，0～5s内斜率为正，因此该物体的上升时间为5s，故A错误；

B．由图像可知，物体从最高点下落50m，所用的时间为5s

解得

a=4m/s2

故B正确；

CD．该物体的落地时间为10s，以最高点作为分析的零时刻，物体做初速度为零的匀变速直线运动，则物体落地时的速度为

v1=a（t1-5）=4×5m/s=20m/s

方向向下，根据对称性可知物体抛出时的速度大小为20m/s，故C正确，D错误。

故选BC。

10. 一台空调外机用两个三脚架固定在外墙上，如图所示，空调外机的重心在支架水平横梁AO和斜梁BO连接点O的正上方，横梁对O点的拉力沿OA方向、大小为F1，斜梁对O点的支持力沿BO方向、大小为F2，如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，则（　　）

A. F1先减小再增大 B. F1减小 C. F2不变 D. F2减小

【答案】BD

【解析】

【详解】对O点受力分析如图

由平衡条件可得

保持点O的位置不变，斜梁长度增加则θ变大，所以均减小，故AC错误，BD正确。

故选BD。

11. 在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用，在其正前方固定一轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动

B. 物块接触弹簧后即做减速运动

C. 当物块所受的合力为零时速度达到最大值

D. 当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零

【答案】AC

【解析】

【详解】ABC．物块接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹簧的弹力小于水平恒力F，物块所受的合力方向向右，与速度方向相同，物体向右做加速运动；当弹簧弹力等于水平恒力F时，速度最大，此时物块的合力为0；后来弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动，所以物块接触弹簧后先加速后减速；故AC正确，B错误；

D．当弹力与恒力F大小相等、方向相反时，加速度为零；当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零，故D错误。

故选AC。

12. 如图所示，木箱A、B的质量分别为20kg和30kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，为防止木箱A、B之间发生碰撞，在A、B中间连接了一个劲度系数为10N/cm的轻质弹簧，初始状态时弹簧为原长，两木箱置于水平地面上静止不动。某同学尝试用一个大小为50N的水平力推木箱B，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 只有木箱B受摩擦力作用

B. 木箱B受到的摩擦力大小为50N

C. 弹簧的压缩量为10cm

D. 缓慢增大推力，当推力为150N时，系统稳定后，木箱B对弹簧的弹力大小为60N

【答案】ABD

【解析】

【详解】ABC．木箱B受到的最大静摩擦力

推力时，推力小于木箱B受到的最大静摩擦力，所以推不动木箱B，弹簧不被压缩，弹力等于零，木箱A不受摩擦力作用。由平衡条件知，木箱B受到的静擦力大小等于推力，为50N。故AB正确，C错误；

D．AB滑动摩擦力之和

则AB滑动，对整体由牛顿的定律得

对A有

联立解得

故D正确。

故选ABD。

三、非选择题：本题共4小题，共60分。

13. （1）某同学在探究互成角度共点力的合成规律的时候，发现了一个有趣的现象，“3+4”居然等于“5”。他将演示仪的左边悬挂了四个钩码，右边挂了三个钩码，两个细绳相互垂直。随后又将五个钩码直接挂在细线末端，发现小挂钩被拉到了相同位置，如图甲所示，其简化示意图如图乙所示，其中a+β=90°。

①（单选）在实验中，该同学用到的物理方法是___________

A．理想模型法      B．等效替代法     C．近似法     D．控制变量法

②在实验中，“3+4”等于“5”说明了力的合成满足___________定则。

③在实验中，如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化?_________（选填“变化”或者“不变”）

（2）为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中带滑轮的小车的质量为，砂和砂桶的质量为，弹簧测力计竖直固定。（滑轮质量、滑轮与绳之间的摩擦均不计）

①实验时，一定要进行的操作或保证的条件是___________。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

②该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点未画出）。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__________（结果保留两位有效数字）。

③以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像如图丙所示，图线的斜率为，则小车的质量为__________。

A．      B．      C．       D．

【答案】    ①. B    ②. 平行四边形定则    ③. 不变    ④. BCD## BDC## CDB## CBD## DBC## DCB    ⑤. 0.48    ⑥. D

【解析】

【详解】（1）[1] 在实验中，该同学用到的物理方法是等效替代法。

故选B。

 [2] 在实验中，“3+4”等于“5”说明了力的合成满足平行四边形定则。

 [3] 在实验中，如果将细绳换成橡皮筋，绳子上和橡皮筋上都是拉力，拉力大小不变，因此那么实验结果不变。

（2）[4] A．小车所受的拉力由替换测力计读出，不需要测出砂和砂桶的质量，故A错误；

B．实验时应将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；

C．实验时应让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带以计算小车的加速度，同时记录弹簧测力计的示数以确定小车所受的拉力，故C正确；

D．要研究质量一定时加速度与力的关系，需改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，故D正确；

E．本实验中拉力由弹簧测力计直接测量，砂和砂桶的质量对实验探究无影响，不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故E错误；

故选BCD；

 [5] 打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，相邻两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点间的时间间隔

由匀变速直线运动的推论Δx=aT2根据逐差法可知，小车的加速度

 [6] 对小车，由牛顿第二定律得

2F=Ma

整理得

a-F图像的斜率

所以

故选D。

14. 如图甲所示，车原来临时停在水平路面上，B车在后面向A车匀速靠近，车司机发现后启动车，以车司机发现B车为计时起点（），、B两车的图像如图乙所示。已知B车在第内与车的距离缩短了。求：

（1）B车运动的速度的大小；

（2）车的加速度的大小；

（3）若、B两车不会相撞，则车司机发现B车时（）两车的距离应满足什么条件？

【答案】（1）12m/s；（2）3m/s2；（3）>6m

【解析】

【详解】（1）在t1=1s时A车刚启动，两车间缩短的距离为B车的位移，可得

解得B车的速度为

vB=12m/s

（2）图像斜率表示加速度，可得A车的加速度大小为

其中

t2=5s

解得A车的加速度大小为

a=3m/s2

（3）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于v-t图像的t2=5s时刻，此时两车已发生的相对位移为梯形的面积，则

代入数据解得

s=36m

因此，若A、B两车不会相撞，则两车距离s0应满足条件为

s0>36m

15. 如图所示，一足够长斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量的物体静止于水平面上的M点，M点距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，现使物体受到一水平向右的恒力作用，运动至B点时撤去该力（，，取），则：

（1）物体到达B点时的速度是多大？

（2）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？

（3）物体再次回到B的速度是多大？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意，在水平面上，根据牛顿第二定律有

解得

有M到B，根据速度位移公式可得

解得

（2）根据题意，上升过程，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

由速度位移公式可得

解得

（3）根据题意，下滑过程，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

由速度位移公式可得

解得

16. 一弹簧秤的秤盘A的质量m＝1.5kg，盘上放一物体B，B的质量为M＝10.5kg，弹簧本身质量不计，其劲度系数k＝800N/m，系统静止时如图所示．现给B一个竖直向上的力F使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在头0.20s内，F是变力，以后F是恒力，求F的最大值和最小值．(g取10m/s2)

【答案】168N；72N.

【解析】

【详解】试题分析：设刚开始时弹簧压缩量为x1，则：…①

设两者刚好分离时，弹簧压缩量为x2，则对Q：

kx2-m1g=m1a…②

在前0.2s时间内，由运动学公式得：…③

由①②③解得：a=6m/s2

由牛顿第二定律，开始时：Fmin=（m1+m2）a=72N

最终分离后：Fmax-m2g=m2a

即：Fmax=m2（g+a）=168N

考点：牛顿第二定律的综合应用.