2022-2023学年四川省西昌市礼州中学高一上学期期末物理试题含解析

西昌市礼州中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题

一、单选题：（4分×8=32分）

1. 2021年12月20日，在第十五届泳联世界短池游泳锦标赛“跳水表演赛”中，全红婵首次挑战10米台“跳海”，再度上演海上“水花消失术”，全红婵在跳水过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 起跳时，受到的支持力是由脚部的形变产生的

B. 在空中上升阶段，处于超重状态

C. 在最高点时处于平衡状态

D. 她在空中做翻转动作的同时也在下落，研究它在空中运动的时间长短时，可将其视为质点

【答案】D

【解析】

【详解】A．起跳时，受到的支持力是由台面的形变产生的，故A错误；

B．在空中上升阶段，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误；

C．在最高点时，速度为零，但加速度不为零，不是处于平衡状态，故C错误；

D．她在空中做翻转动作的同时也在下落，研究它在空中运动的时间长短时，可以忽略她的形状大小，可将其视为质点，故D正确。

故选D。

2. 关于速度和加速度之间的关系，下列说法中正确的是（　　）

A. 物体的加速度逐渐减小，它的速度也一定减小

B. 物体的加速度逐渐增大，它的速度却可能减小

C. 加速度不变的物体，其速度却可能不变

D. 加速度方向保持不变，其速度方向也一定保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】A．物体的加速度逐渐减小，当加速度方向与速度方向相同时，它的速度在增大，故A错误；

B．物体的加速度逐渐增大，当加速度方向与速度方向相反时，它的速度在减小，故B正确；

C．加速度不变的物体，物体做匀变速运动，其速度一定发生变化，故C错误；

D．加速度方向保持不变，当加速度方向与速度方向不在同一直线上时，其速度方向发生变化，故D错误。

故选B。

3. 汽车沿一平直马路以30m/s的速度匀速行驶，刹车后的加速度大小为5m/s2，则汽车在刹车后8s内前进的距离为（    ）

A. 200m B. 120m C. 90m D. 40m

【答案】C

【解析】

【详解】汽车从刹车到停下所用时间为

可知汽车在刹车后8s内前进的距离为

故选C。

4. 在如图所示的图中，A、B两质点同时从同一点在一条直线上开始运动，运动规律用A、B两图线表示，下列叙述正确的是（　　）

A. 时，B质点运动方向发生改变

B. 时，A、B两质点间距离最大

C. 时，A、B两质点的间距离最大

D. 在时，A、B相遇

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，内，B质点的速度一直为负的，则时，B质点运动方向未发生改变，故A错；

BCD．根据题意，由图可知，内，质点A、B速度相反，距离越来越大，内，质点A、B速度方向相同，A的速度大于B的速度，距离继续增大，时，质点A、B的速度相等，A、B两质点的间距离最大，故BD错误，C正确。

故选C。

5. 在倾角为30°的光滑斜面上，小滑块A和B之间用轻质弹簧连接，A的上端用细线固定，小滑块A的质量为1kg，小滑块B的质量为2kg，取g=10m/s2，开始两个物块均静止，现在把细线OA剪断，在剪断细线瞬间A和B的加速度大小分别是（　　）

A. 15m/s2，0 B. 10m/s2，10m/s2 C. 10m/s2，0 D. 5m/s2，5m/s2

【答案】A

【解析】

【详解】细线OA剪断前，以滑块B为对象，根据受力平衡可得弹簧弹力大小为

细线OA剪断瞬间，弹簧弹力保持不变，则B的受力保持不变，B的加速度为0；以滑块A为对象，根据牛顿第二定律可得

故选A。

6. 如图，一定质量的物块用轻绳悬挂在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向缓慢向上转动，在转至OB竖直向上的过程中，OA、OB两绳的拉力变化情况为（　　）

A. 绳OA的拉力一直不变 B. 绳OA的拉力先变大后变小

C. 绳OB的拉力一直变大 D. 绳OB的拉力先变小后变大

【答案】D

【解析】

【详解】对结点O受力分析，如图所示

根据平衡条件，O点所受合力为零，、的合力与T等大反向，由图可以看出，绳OB的拉力先减小后增大，绳OA的拉力逐渐减小。

故选D。

7. 质量均为1kg的五个物体并排置于水平面上，每个物体与水平面之间的动摩擦因数均为0.2，如图所示，现对第1个物体施加大小为F=20N、方向水平向右的恒力，则第2个物体对第3个物体的作用力等于（　　）

A. 16N B. 12N C. 8N D. 4N

【答案】B

【解析】

【详解】以五个物体为整体，根据牛顿第二定律可得

解得加速度大小为

以第3、4、5个物体为整体，根据牛顿第二定律可得

解得第2个物体对第3个物体的作用力为

故选B。

8. 如图，有一水平传送带以v0=3m/s的速度顺时针匀速转动，一小物块从斜坡上下滑到传送带A端时的速度大小为v=1m/s，方向水平向右，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2，已知传送带长度为L=8m，则（　　）

A. 物块离开传送带时的速度大小为7m/s B. 物块在传送带上运动的时间为4s

C. 物块在传送带上留下的划痕长度为1m D. 物块在传送带上留下的划痕长度为2m

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由于

可知物块刚滑上传送带时，受到水平向右的滑动摩擦力，做匀加速直线运动，加速度大小为

设经过时间，物块与传送带共速，则有

共速前物块通过的位移为

共速后，物块与传送带相对静止，一起做匀速直线运动，则物块离开传送带时的速度大小为；物块从共速到离开传送带所用时间为

物块在传送带上运动的时间为

故AB错误；

CD．物块与传送带在共速前发生的相对位移为

则物块在传送带上留下的划痕长度为1m，故C正确，D错误。

故选C。

二、多选题：（4分×4=16分选对但不全得2分，有错选项不得分）

9. 如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（　　）

A. c对b的支持力减小 B. c对b的摩擦力方向可能沿斜面向上

C. c对地面的压力增大 D. c对地面的摩擦力不变

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．对a与沙子受力分析，受重力、绳的拉力两个力的作用，两个的合力一直为零，沙子缓慢流出的过程中，a与沙子的总重力减小，可知绳的拉力减小；对b进行受力分析，c对b的支持力为

可知c对b的支持力保持不变；若绳子拉力大于物块b重力沿斜面向下的分力，则c对b的摩擦力方向平行斜面向下；若绳子拉力小于物块b重力沿斜面向下的分力，则c对b的摩擦力方向平行斜面向上，故A错误，B正确；

CD．以b、c为整体作为研究对象，受力分析如图所示

根据受力平衡可得

在a中的沙子缓慢流出的过程中，绳子拉力减小，所以地面对c的摩擦力减小，地面对c的支持力增大，可知c对地面的压力增大，c对地面的摩擦力减小，故C正确，D错误。

故选BC。

10. 近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1500N，打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到C点（此时绳子仍有形变），在B点时速度最大，人与装备的总质量为60kg（可视为质点），不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 在B点，人所受合力为零

B. 在C点，人处于超重状态

C. 从B点到C点上升过程中，人的加速度不断增大

D. 打开扣环瞬间，人的加速度大小为20m/s2

【答案】AC

【解析】

【详解】A．在B点时速度最大，可知人的加速度为零，人所受合力为零，故A正确；

B．人从B点开始向上做减速运动，在C点时，人有向下的加速度，人处于失重状态，故B错误；

C．从B点到C点上升过程中，设弹性轻绳弹力大小为，根据牛顿第二定律可得

由于弹性轻绳弹力大小不断减小，可知人的加速度不断增大，故C正确；

D．打开扣环瞬间，根据牛顿第二定律，人加速度大小为

故D错误。

故选AC。

11. 一质量为M=2kg的长木板静止在光滑水平面上，另一质量为m=1kg的小铁块以初速度v0=3m/s从左端水平滑上长木板，在铁块向右运动的过程中，铁块恰好没有滑出长木板，已知铁块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4，设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，取g=10m/s2，则（　　）

A. 相对滑动期间木板的加速度大小为4m/s2

B. 铁块与木板发生相对运动的时间为1s

C. 最终木板的速度大小为1m/s

D. 木板的长度为0.75m

【答案】CD

【解析】

【详解】A．相对滑动期间木板的加速度大小为

故A错误；

BC．相对滑动期间铁块的加速度大小为

铁块恰好没有滑出长木板，说明铁块滑动到木板右端时，两者达到共速，设运动时间为，则有

联立解得

故B错误，C正确；

D．木板的长度等于两者的相对位移大小，则有

故D正确。

故选CD。

12. 放在水平地面上的物块，受到方向不变的水平推力F的作用，推力F与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示，取g=10m/s2，则物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（　　）

A. 1.5kg B. 1kg C. 0.4 D. 0.1

【答案】AC

【解析】

【详解】由图像可知，内，物块在摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度大小为

根据牛顿第二定律可得

解得动摩擦因数为

内，物块在推力作用下做匀加速直线运动，加速度大小

根据牛顿第二定律可得

解得物块的质量为

故选AC。

三、实验题：（12分，每空2分）

13. 某实验小组在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，所用实验装置如图甲所示，实验中弹簧始终未超过弹性限度，取，小组根据实验数据作出了如图乙所示的弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的图像，则（以下两空数据均保留两位有效数字）：

（1）该弹簧原长为________cm；

（2）该弹簧的劲度系数为_______N/m。

【答案】    ①. 6.0    ②. 30

【解析】

【详解】（1）[1]根据题意可知，当时，弹簧的长度为原长，则由图乙可知，弹簧的原长为

（2）[2]根据题意，由胡克定律有

结合图像乙可得

14. 如图甲所示是研究小车“加速度与力的关系”的实验装置，木板置于水平桌面上，一端系有沙桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受的拉力大小F，改变桶中沙的质量多次实验，完成下列问题：

（1）实验中需要_____。

A．测量沙和沙桶的总质量        B．保持细线与长木板平行

C．保持小车的质量不变          D．满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

（2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示，电源的频率为50Hz，则打B点时小车速度大小为____m/s，小车的加速度大小为____m/s2（两个计算结果均保留三位有效数字）。

（3）实验中描绘出图像如图丙所示，图像不过坐标原点原因是__________。

A．补偿阻力时倾角过大

B．补偿阻力时倾角过小或忘了补偿阻力操作

C．操作时没有满足“沙和沙桶的总质量远小于小车的质量”条件

D．操作时没有做到“细线与长木板平行”条件

【答案】    ①. BC##CB    ②. 0.416    ③. 1.48    ④. A

【解析】

【详解】（1）[1]AD．根据题意，由实验原理可知，绳子的拉力可以由拉力传感器测出，则不需要测量沙和沙桶的总质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AD错误；

B．为了使细绳对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整木板上滑轮的高度使细绳与木板平行，故B正确；

C．本实验采用的是控制变量法，要研究小车加速度与力的关系，必须保持小车的质量不变，故C正确。

故选BC。

（2）[2]根据题意可知，电源频率为，相邻计数点间有四个点未标出，则相邻计数点间的时间间隔为

由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，打B点时小车速度大小为

[3]由逐差法有

解得

（3）[4]由图像可知，图像在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的。

故选A。

四、计算题：（40分，共3个题，没有解答过程只有结果的不得分）

15. 如图，质量为8kg的物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，现用与水平方向成θ=37°的F=50N的力拉物体，使物体由静止加速运动，8s后撤去拉力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：

（1）在撤去拉力前物体的加速度大小；

（2）物体运动的总位移。

【答案】（1）2.5m/s2；（2）130m

【解析】

【详解】（1）撤去拉力前，根据牛顿第二定律可得

又

，

联立以上式子代入数据解得

（2））8s末物体速度为

前8s的位移为

撤去拉力后，物体的加速度大小为

撤去拉力到停下通过的位移为

物体运动的总位移为

16. 一传送带倾角为37°，两转轴之间距离为，顺时针转动的转动速率为，一物体与皮带之间的动摩擦因数为，已知，，g取，将此物体从其底端A无初速度释放后运动到顶端B，求：

（1）物体从底端A到顶端B的运动时间；

（2）物体在皮带上的划痕长度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有

解得

由公式可得，当物体与传送带速度相等时，所用时间为

由公式可得，此时，物体的位移为

可知，物块还未到达B点，由于

则物块与传送带共速后，一起匀速运动到B端，则有

则物体从底端A到顶端B的运动时间为

（2）根据题意，由上述分析可知，从开始到物块与传送带共速，传送带运动的位移为

划痕长度即相对位移为

17. 如图所示，质量、足够长的木板B静止在光滑水平地面上，在B右端放置一个质量的小铁块A，A与B间的动摩擦因数，g取，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

（1）如甲图所示，在B的右端施加一个水平向右的拉力，求经过小铁块A的位移大小；

（2）如乙图所示，在A的左端施加一个水平向左的拉力，求经过木板B的位移大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意，当力F作用在B上时，若A恰好不相对滑动，由牛顿第二定律有

解得

对应的最大拉力为

由于

故作用在B上时，A、B相对静止，即一起向右做匀加速运动，对AB整体有

解得

则内A的位移为

（2）力F作用在A上时，当B恰好不相对滑动时，由牛顿第二定律有

对应的最大拉力为

由于

故作用在A上时，A、B相对滑动，即以不同的加速度向左做匀加速运动，则内B的位移为