2022-2023学年重庆市万州第三中学教育集团高一上学期期末检测物理试题含解析

  重庆市万州第三中学教育集团2022~2023学年度（上）期末检测

高一物理试题

（满分：100分    考试时间：75分钟）

一、选择题（本题共10小题，其中1~7题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每小题4分；8~10题在每小题给出的四个选项中，多个选项是正确的，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选、不选得0分。共43分。）

1. 一叶落而知深秋，“时节序鳞次，古今同雁行。甘英穷四海，四万到洛阳”。雁阵在天空中行进时，一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵，如图所示。其迁徙时大多以整齐队伍匀速飞行，这是雁阵为了长途迁徙而采取的有效措施。对此下列说法正确的是（　　）

A. 研究雁阵的行进情况，一定以地面作为参考系

B. 雁群的行进情况与参考系的选取无关

C. 研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时，可以将头雁看做质点

D. 若研究雁阵从北方迁往南方的时间，可以将雁阵看做一个质点

【答案】D

【解析】

【详解】A．研究雁阵的行进情况，不一定以地面作为参考系，也可选取其它事物为参考系，A错误；

B．物体的运动状态与参考系的选取有关，B错误；

C．研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时，不能忽略头雁的形状大小，所以不能将头雁看做质点，C错误；

D．研究雁阵从北方迁往南方的时间时，雁阵的形状大小可以忽略，所以可以将雁阵看做一个质点，D正确。

故选D。

2. 下列说法错误的是（　　）。

A. 伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础

B. 物体不受外力作用时，一定处于静止状态

C. 飞机减速下降的过程中，飞机中的乘客处于超重状态

D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证

【答案】B

【解析】

【详解】A．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，改变了人们的认识。故A正确，不符合题意；

B．物体不受外力作用时，不一定处于静止状态，也可能处于匀速直线运动。故B错误，符合题意；

C．飞机减速下降过程中，加速度向上，飞机中的乘客处于超重状态，故C正确，不符合题意；

D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故D正确，不符合题意；

故选B

3. 如图所示，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受多少个力是（　　）

A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】B仅受一个力，即重力的作用。假设墙壁给B有弹力，B将向右运动，故假设错误。假设AB间有弹力，则AB将分离，与事实相违背，所以AB间无弹力。

故选A。

4. 一汽车从制动到停止用了4s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是7m、5m、3m、1m，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车的加速度大小为2m/s2

B. 汽车的初速度大小为16m/s

C. 汽车前2s的平均速度大小为3m/s

D. 汽车第3s内的平均速度大于后3s的平均速度

【答案】A

【解析】

【详解】A．由

可得

故A正确；

B．设初速度为，因为是做匀减速运动，所以根据位移公式有

把，，代入解得

故B错误；

C．汽车前内的平均速度为

故C错误；

D．汽车在第内的位移是，所以第内的平均速度为

后内的总位移为

则后内的平均速度为

应该是相等的，故D错误。

故选A。

5. 如图所示，物体沿斜面由静止滑下．在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水 平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下列图中v、a、f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移．其中正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析：物体在斜面及水平面上受到恒力作用，做匀变速直线运动，加速不同，但加速度均不变，AB错误；在斜面上物体做匀加速直线运动，x-t图象斜率应增大，C错误；物体对斜面的压力小于对水平面的压力，在斜面上受到的摩擦力小于在水平面上受到的摩擦力，但摩擦力均为恒力，D正确．

考点：本题考查图象、物体运动规律、摩擦力．

6. 如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端．现在质量为2m的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运动，则此时弹簧的伸长量为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律，对整体有

对质量为3m的小球：

联立解得，弹簧的弹力大小为

根据胡克定律可得

则此时弹簧的伸长量为：

故B正确．

7. 如图所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上。现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）。

A. 此时水平拉力等于轻绳的弹力

B. 物块c受到的摩擦力大小为

C. 当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为

D. 剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A．三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件，对a、b、c系统

F=3μmg

对b、c系统

FT=2μmg

则F＞FT，即水平拉力大于轻绳的弹力，故A错误；

B．c做匀速直线运动，处于平衡状态，则c不受摩擦力，故B错误；

C．当水平拉力增大为原来的1.5倍时

F′=1.5F=4.5μmg

由牛顿第二定律，对a、b、c系统

F′-3μmg=3ma

对c

f=ma

解得

f=0.5μmg

故C错误；

D．剪断轻绳后，在物块b向右运动过程中，物块b、c系统的加速度为

物块c受到的摩擦力大小为

f'=ma'=μmg

故D正确。

故选D。

8. 人字梯是生产生活中的常见工具，人字梯由两个相同的梯子组成，两梯子的顶端用光滑铰链连接。现将梯子放在粗糙的水平地面上，人站在A横梁上，梯子处于静止状态，梯子质量不计。则（　　）

A. 有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力与没人站的那侧大小相等

B. 有人站的这侧梯子底部受到地面的摩擦力比没人站的那侧大

C. 人静止站在B横梁时地面对梯子的总支持力比站在A横梁时大

D. 梯脚间距越大，梯子的张力越大

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．由于梯子处于平衡状态，两侧受地面的摩擦力大小相等，A正确，B错误；

C．无论站在A横梁还是B横梁时，地面的支持力都等于人的重量，C错误；

D．设两梯子的张力F与竖直方向夹角为θ，则对两梯子和人整体受力分析，由平衡条件有

2Fcosθ=G

可知：梯脚的间距越大，θ越大，从而梯子的张力F越大，D正确。

故选AD。

9. 质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示，物块的v—t图象如图乙所示。在整个运动过程中，以下说法正确的是（　　）

A. 物块与传送带间的动摩擦因数为

B. 传送带的速度为2m/s

C. 整个过程物块在传送带上的划痕长度为8m

D. 2s时，物体向右运动到最远处

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．由图知，物块运动的加速度大小为

根据牛顿第二定律得

可得

A正确；

B．由图知，0~3s内，物块做匀变速直线运动，2s末开始，速度由水平向右变为水平向左，最后与传送带共速，可知，传送带的速度为，B正确；

C．在0~3s内，传送带的位移

方向向左；根据v-t图像的“面积”表示位移，可得0~3s内，物块运动的位移大小为

方向向右，则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为

C错误；

D．0~2s内，物体向右做匀减速直线运动，2~3s内，物体向左做匀加速直线运动，3~4s，物体与传送带共速，一起向左（逆时针）运动，故2s时，物体向右运动到最远处，D正确。

故选ABD。

10. 如图所示，放在水平桌面上的质量为2kg的物体，通过水平轻绳a、b与水平轻弹簧甲、乙连接，物体静止时弹簧测力计甲和乙的读数分别为7N和3N，则剪断轻绳b瞬时，物体的加速度可能为（　　）

A.  B.  C.  D. 0

【答案】CD

【解析】

【详解】由题知物体静止时受静摩擦力大小为

物体与水平桌面间最大静摩擦力

所以剪断轻绳b瞬时，剩下的弹簧a的拉力为7N不变，与最大静摩擦力的合力

由牛顿第二定律

故选CD。

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）。

11. （1）某次研究“弹簧所受弹力与弹簧长度关系”实验时得到如图甲所示的图像。由图像可知：弹簧原长________，由此求得弹簧的劲度系数________。

（2）如图乙的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为________cm。由此可推测图乙中所挂钩码的个数为________个。

【答案】    ①. 3.0    ②. 200    ③. 2.00    ④. 2

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知，弹簧原长；

[2]图线的斜率表示劲度系数，则

（2）[3]图乙中指针所指刻度尺示数为2，精确到毫米位，估读到下一位，则读数为2.00cm；

[4]弹簧弹力

每个钩码重G=1N，所以图乙中所挂钩码的个数为2个。

12. 某同学用如图甲、乙、丙三种方案分别做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。已知图丙中的手机传感器可以测量细线上拉力的大小。实验中，用天平测量小车的质量，用打点计时器在纸带上打点，测量小车运动的加速度大小。

①上述方案中，需要平衡摩擦力的实验是__________，需要保证砂和砂桶质量远小于小车质量的实验是_________（单选）。（两空均填正确答案标号）

A.甲    B.乙    C.丙

②通过正确的操作，得到如图丁所示纸带，已知交流电源的频率为50Hz，相邻计数点之间还有四个点未画出，则小车运动的加速度大小为_________。（结果保留两位有效数字）

③实验发现，用图丙装置实验时，利用牛顿第二定律计算出的小车加速度明显大于用打点计时器测得的加速度，可能的原因是__________________。

【答案】    ①. ABC    ②. A    ③. 1.0    ④. 放置了手机，整体质量变大了

【解析】

【详解】（1）[1]为了使拉力等于小车所受的合力，三组实验都需要平衡摩擦力，故选ABC；

[2]甲同学的实验需要满足所挂砂桶和砂的总质量远小于小车的质量，另外两组不需要，因为拉力可以直接通过弹簧测力计和手机传感器测出来，故选A。

（2）[3]小车运动的加速度大小为

（3）[4]由于在小车上放置了手机传感器，导致整体的总质量增大，根据

可知，计算获得的加速度会大于利用纸带测出的小车加速度。

三、计算题（本题共3小题，41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13. 某校一课外活动小组自制了一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：

（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小；

（2）火箭上升离地面的最大高度；

（3）火箭从发射到返回发射点的时间（结果保留三位有效数字）。

【答案】（1）20m/s；（2）60m；（3）9.46s

【解析】

【详解】（1）设燃料恰好用完时火箭的速度为v，

根据运动学公式有

h＝t

解得

v＝20m/s。

（2）火箭能够继续上升的时间

t1＝＝2s

火箭能够继续上升的高度

h1＝＝20m

因此火箭离地面的最大高度

H＝h＋h1＝60m

（3）火箭由最高点落至地面的时间

t2＝＝s

火箭从发射到返回发射点的时间

t总＝t＋t1＋t2≈9.46s

14. 如图所示，斜面与水平面的夹角为37°，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为0.5，求：

(1)A受到斜面的支持力多大？

(2)若要使A在斜面上静止，求物体B质量的最大值和最小值？（；；，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

【答案】(1)16N；(2)2kg，0.4kg

【解析】

【详解】(1)对A进行受力分析如图所示

根据正交分解可知：y轴上合力为零

代入数据可得

所以A受到斜面的支持力为16N。

(2)根据题意，物体A与斜面之间的最大静摩擦力

由于物体受到的静摩擦力可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下,当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向上时，此时拉力T最小，根据受力平衡有

当物体受到的摩擦力等于最大静摩擦力且方向沿斜面向下时，此时拉力T最大，根据受力平衡有

同时B物体也处于平衡状态由受力分析有

联立并代入数据可得

物体B质量的最大值为

故B的质量范围是

15. 质量的长木板放在光滑的水平面上。木板长，在水平拉力的作用下由静止开始向右运动，如图所示，当木板速度达到时，将质量的物块轻轻放到本板的右端。已知物块与木板间的动摩擦因数，物块可视为质点。求：（g取）

（1）物块刚放在木板上时，物块和木板的加速度大小；

（2）物块与木板相对静止时，物块距木板右端的距离及此时物块受到的摩擦力大小；

（3）若地面不光滑，木板与地面之间的动摩擦因数，现将物块轻放到木板的右端，再给木板施加一水平拉力的作用，由静止开始作用后撤去拉力，求木板最终滑行的距离。

【答案】（1），；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）放上物块后，物块的加速度大小为

木板的加速度大小为

（2）木板和物块达到共同速度后保持相对静止，故

解得

内物块位移

木板位移

由于

之后物块与木板相对静止，对整体，有

对物块，有

，

（3）以向右为正方向，对物块，由牛顿第二定律有

由速度公式，位移公式分别可得

，

对木板，由牛顿第二定律有

解得

由速度公式，位移公式分别可得

，

可得

撤去力后，对物块仍有

对木板

解得

共速时满足

解得

，

对物块

对木板

由于满足

之后物块和木板一起减速，对整体

解得

木板继续前进的位移为

木板全程滑行距离