四川省绵阳南山中学2022-2023学年高一物理上学期期末试题（Word版附解析）

绵阳南山中学2022级高一上期期末线上自主检测

物理试题

本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷组成，共6页；答题卷共2页。满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡和答题卷一并交回。

第I卷（选择题，共48分）

注意事项：

1、答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

2、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。

一、本大题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求的，第9~12题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，有错或不选的得0分。

1. 如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km，实际从A运动到B用时300s，赛车上的里程表指示的里程数是15km，当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为108km/h，那么可以确定的是（　　）

A. 整个过程中，赛车的平均速度为50m/s

B. 整个过程中，赛车的平均速度为30m/s

C. 赛车经过C处的瞬时速度大小为60m/s

D. 速度计指示的速度108km/h为平均速度

【答案】B

【解析】

【详解】AB．平均速度等于位移与时间的比值，则整个过程中赛车的平均速度大小为

故A错误，B正确；

C．经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150km/h，对应空间的某一位置的速度为瞬时速度大小，所以赛车经过路标C时的瞬时速度大小为

故C错误；

D．速度计指示的速度108km/h为瞬时速度大小，故D错误。

故选B。

2. 一物体做匀变速直线运动的位移x和速度v的关系图像如下图所示，图线的斜率为k，图线在横轴上的截距为b，其中k、b、L均为已知量，则以下说法正确的是（    ）

A. 物体的初速度为b B. 物体的加速度为

C. 物体运动位移为L时的速度大小为 D. 物体做匀减速运动

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据匀变速运动规律知：，即

结合图像可得

，

解得

，

故A错误，B正确；

C．当时，有

解得

故C错误；

D．由图像可知：速度随位移的增大而增大，且加速度恒定，所以做匀加速运动，故D错误。

故选B。

3. 如图所示，吸附在黑板上质量为m的磁性黑板擦，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小是重力大小的2倍，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（　　）

A. 大小等于 B. 大小等于mg

C. 方向竖直向上 D. 方向水平向左

【答案】A

【解析】

【详解】根据平衡条件得

根据题意

解得

摩擦力的方向为左上方

故选A。

4. 如图a所示，质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上，当θ从0°缓慢增大到90°的过程中，半球体所受摩擦力Ff与θ的关系如图b所示，已知半球体始终没有脱离平板，半球体与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则（　　）

A. 0~q段图像可能是直线 B. q~段图像可能是直线

C. q D.

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．半圆体在平板上恰好开始滑动的临界条件是

mgsinθ=μmgcosθ

故有

μ=tanθ

解得

θ=arctan37°

θ在0~37°之间时，Ff是静摩擦力，大小为mgsinθ；

θ在37°~90°之间时，Ff是滑动摩擦力，大小为μmgcosθ；

综合以上分析得其Ff与θ关系如图中实线所示，

故ABC均错误；

D．当θ=37°时

Ff=mgsin37°=0.6mg

即为

故D正确；

故选D。

5. 如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20 kg，B物体质量M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，轻弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上使B缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m时，水平推力F的大小为（已知A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2）（  ）

A. 350 N B. 300 N C. 250 N D. 200 N

【答案】B

【解析】

【详解】设A、B间没有相对滑动，则轻弹簧压缩量为，此时轻弹簧的弹力大小为

而A与B间的最大静摩擦力为

所以A、B之间没有相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，其大小为

B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为

所以

故选B。

6. 北京冬奥会速滑比赛中某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（　　）

A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动

B. 时间内摄像机在前，时间内运动员在前

C. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同

D. 时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．图像只能表示直线运动的规律，则摄像机和运动员都在做直线运动，故A错误；

B．图像反映了物体的位置随时间的变化情况，由图可知，在时间内摄像机一直在前，故B错误；

C．时间内摄像机与运动员的位移相同，所用时间相同，根据

可知，平均速度相同，故C正确；

D．图像的斜率表示速度，则在时间内摄像机的速度先大于运动员速度，在等于运动员速度，后小于运动员速度，故D错误。

故选C。

7. 如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50 kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三。已知重力加速度g取10 m/s2，由此可判断 （　　）

A. 电梯可能加速下降，加速度大小为5 m/s2

B. 电梯可能减速上升，加速度大小为2.5 m/s2

C. 乘客处于超重状态

D. 乘客对电梯地板的压力为500N

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．电梯静止不动时，小球受力平衡，有

电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有

即

加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，乘客处于失重状态，AC错误，B正确；

D．电梯地板对乘客的支持力大小为

由牛顿第三定律知乘客对电梯地板的压力为375 N，D错误。

故选B。

8. 将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 在2～4s内小球的加速度大小为1m/s2

B. 小球质量2kg

C. 杆的倾角为30°

D. 小球在0～4s内的位移为8m

【答案】C

【解析】

【详解】A．v-t图像的斜率表示加速度，可知在2～4s内小球的加速度大小为

A错误；

BC．设杆的倾角为α，由题图乙、丙可知，在0～2s内小球做匀速直线运动，满足

在2～4s内小球做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得

联立解得

m＝1kg，α＝30°

B错误，C正确；

D．v-t图像中图线与t轴围成的面积表示位移，可得小球在0～4s内的位移为

D错误。

故选C。

9. 与砂桶P连接的质量不计的细绳系在C点，如图所示，在两砂桶中装上一定质量的砂子，砂桶（含砂子）P、Q的总质量分别为、，系统平衡时，、，忽略滑轮的大小以及摩擦。则下列说法正确的是（  ）

A.

B.

C. 若在两桶内增加相同质量的砂子，C点的位置上升

D. 若在两桶内增加相同质量的砂子，C点的位置保持不变

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．以结点C为研究对象，受力分析如图所示

其中

由力的平衡条件可知

由几何关系可知

整理解得

选项A错误，B正确；

CD．由以上分析可知当砂桶（含砂子）P、Q的总质量的比值为2时，AC与BC保持垂直状态，C点的位置保持不变，而若在两桶内增加相同质量的砂子，则两砂桶（含砂子）质量的比值会小于2，则桶Q向下移动，C点的位置上升，选项C正确，D错误。

故选BC。

10. 2022年4月16日，“神舟十三号”返回舱在预定区域安全降落。返回舱在主降落伞打开后某段时间内的速度—时间图像如下图所示。若返回舱下降过程中受到的空气阻力与速度成正比，所受空气浮力不计，且认为竖直降落。则在这段时间内，返回舱的位移x和加速度大小a随时间t变化的关系图像中，可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据速度—时间图像可知，返回舱先做减速运动，后做匀速运动，由于图像的斜率表示速度，可知图线的斜率先减小后一定，且不为0，A错误，B正确；

CD．速度—时间图像的斜率表示加速度，根据速度—时间图像可知，返回舱的加速度大小逐渐减小为0，又由于

解得

即加速度与速度成线性关系，即图像与的斜率变化情况相同，C正确，D错误。

故选BC。

11. 如图所示，倾斜的传送带顺时针匀速转动，一物块从传送带上端滑上传送带，滑上时速率为，传送带的速率为，且，不计空气阻力，动摩擦因数一定，关于物块离开传送带的速率和位置，下面可能的是（　　）

A. 从下端离开， B. 从下端离开，

C. 从上端离开， D. 从上端离开，

【答案】ABC

【解析】

【详解】CD．滑块从端滑上传送带，在传送带上必先相对传送带向下运动，由于不确定物块与传送带间的摩擦力和物块的重力沿传送带向下分力的大小关系和传送带的长度，若能从端离开，物块先向下做匀减速到速度为零，再向上做匀加速运动；由运动的对称性可知，必有，故C正确，D错误；

AB．若从端离开，当摩擦力大于重力沿传送带向下分力时，物块一直向下做匀减速运动，则；当摩擦力小于重力沿传送带向下分力时，物块一直向下做匀加速运动，则；当摩擦力和重力沿传送带向下分力相等时，滑块一直做匀速直线运动，则，故AB正确。

故选ABC。

12. 如图所示，水平轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a和b，拴接小球的细线P、Q固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为37°。现剪断细线P。重力加速度大小为g，取，。下列说法正确的是（　　）

A. 剪断细线P前，弹簧的弹力大小为

B. 剪断细线P的瞬间，小球a的加速度大小为

C. 剪断细线P的瞬间，小球b的加速度大小为0

D. 剪断细线P的瞬间，细线Q的拉力变大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．剪短细线P前，对小球a进行受力分析，小球a受竖直向下的重力，水平向右的弹簧弹力以及沿绳子向上的细绳的拉力。根据共点力平衡有

解得

故A错误；

B．剪短细线瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力等于其剪断前细绳的拉力，即

对小球有

解得

故B正确；

C．剪断细线P的瞬间，弹簧的弹力不变，所以小球b处于静止状态，合力为零，加速度为0，故C正确；

D．剪断细线P前，对b球受力分析，有

解得

即两个细线上的拉力是相同的，剪断细线P瞬间，弹簧的弹力不变，小球b受力情况不变，所以细线上的拉力不变，即剪断细线P的瞬间，细线Q的拉力与剪断细线P前，细线P的拉力大小相同，故D错误。

故选BC。

第II卷（非选择题，共52分）

二、本大题2小题。每空2分，共16分。

13. 以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作：

①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为；

②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力、的共同作用下，位于点，橡皮条伸长的长度为；

③撤去、，改用一个力单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于点，如图丙。

（1）同学们发现，力单独作用，与、共同作用的效果是一样的，由于两次橡皮条伸长的长度、方向相同，即橡皮条对小圆环的拉力相同，所以等于、的合力。本实验采用的科学方法是___________。

A．理想实验法    B.等效替代法    C.控制变量法    D.建立物理模型法

（2）然后实验小组探究了合力与分力、的关系：

①由纸上点出发，用力的图示法画出拉力、和（三个力的方向沿各自细绳的方向，三个力大小由弹簧测力计读出）；

②用虚线将拉力的箭头端分别与、的箭头端连接，如图丁，此图形应该是_______________；

③多次改变拉力、的大小和方向，重做上述实验，通过画各力的图示，进一步检验所围成的图形。

（3）若是以、为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿方向的是_______（选填“”或“”）。

（4）若在图乙中，、夹角大于90°，现保持点位置不变，拉力方向不变，增大与的夹角，将缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为______________。

A．一直增大  一直增大    B.先减小后增大  一直增大

C.一直增大  一直减小    D.一直增大  先减小后增大

【答案】    ①. B    ②. 平行四边形    ③.     ④. A

【解析】

【详解】（1）［1］此实验用一个力的作用效果代替两个力的作用效果采用了等效替代法，故选B；

（2）［2］此实验是为了探究“两个互成角度的力的合成规律”，应该要遵循平行四边形法则，故此图形应该是平行四边形；

（3）［3］当是一个力作用时，O结点受F及GO拉力的作用，二力平衡，F与GO的拉力等大反向，故F一定沿GO的方向；

（4）［4］保持F2的方向及合力不变，当F1转动至水平位置过程中，如图

F2与F1的长度一直在增加，F2与F1的大小一直在增加，故选A。

14. 某同学准备做“探究加速度与力的关系”和"探究加速度与质量的关系”实验。实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。

（1）在平衡小车所受的阻力时，以下操作错误的是图______（填“甲“或“乙“）；

（2）已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz。该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是___________（填A、B、C、D或E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为_______m/s2（保留两位有效数字）；

（3）在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据做出的a-F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法正确的是______；

A．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足

B．不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度

C．图线BC段弯曲可能是悬挂物总质量未满足远小于小车质量的条件

【答案】    ①. 乙    ②. E    ③. 0.80    ④. AC

【解析】

【详解】(1)[1]平衡摩擦力的方法是取下重物，让小车拖着纸带在倾斜的木板上恰好能做匀速直线运动，从题目所给的图可以看出，图乙还挂着重物，所以图乙错误；

(2)[2][3]从所给的表格数据可以看出，E点的数据没有估读，所以读取不当。由题意可知，相邻计数点的时间间隔为

由逐差法

代入数据解得加速度为

(3)[4]从图丙可以看出：AB．图象不过原点，即当F为某一值时，但加速度却为零，所以是未平衡摩擦力或平衡不足，故A正确，B错误；
C．随着拉力F增大（即悬挂物的重力mg增大），已经不满足m＜＜M，故C正确。
故选AC。

三、本大题3小题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。

15. 如图所示，跨过滑轮细绳的两端分别系有、物体A和B，滑轮质量，不计绳与滑轮的摩擦，要使B静止在地面上，则向上的拉力不能超过多大？

【答案】43N

【解析】

【详解】对B进行受力分析可知：绳子的最大拉力为

T=m2g=20N

对A受力分析，根据牛顿第二定律得

对滑轮进行受力分析，根据牛顿第二定律得

F-2T-mg=ma′

而A上升的位移是滑轮上升位移的2倍，所以

a′=0.5a

解得

F=43N

16. A、B两车沿同一直线同方向运动，A车的速度vA＝10m/s，B车的速度vB＝15m/s。当B车在A车前方50m处时，B车刹车并以大小为a＝1m/s2的加速度做匀减速运动，A车继续做匀速直线运动，从该时刻开始计时，求：

（1）A、B两车相距最远多少？

（2）多久之后A车能追上B车？

【答案】（1）62.5m；（2）16.25s

【解析】

【详解】（1）当A、B两车速度相等时，两车相距最远。设经过时间t两车速度相等，则有

解得

此时两车距离为

解得

（2）设经过时间t1，B车速度减至零，则B车在此过程有

解得

B车在t1时间内行驶的位移为

A车在t1时间内行驶的位移为

由于

故B车停止时，A车仍未追上B车。此后B车静止不动，A车继续匀速运动追上B车，设此过程的时间为t2，则有

解得

故A车能追上B车所用总时间为

【点睛】速度相等时，两车距离最远或最近。刹车问题要注意汽车何时速度为零，两车之间的距离关系。

17. 如图所示，倾角θ=37°的斜劈固定在水平地面上，一质量M=0.55kg的小物块A放在斜面上并用细绳拉住，细绳跨过定滑轮且另一端悬挂一物体B，细绳与斜面的夹角α=37°。已知物块A与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略滑轮的摩擦，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。

（1）要使物块A能静止在图示位置，求物体B的最小质量；

（2）若物体B的质量m=0.1kg，要使物块A仍能静止在图示位置，可在滑轮与B之间的细绳上的某点施加一水平向右的拉力F，求F的最大值（结果可保留根号）。

【答案】（1）0.22kg；（2）

【解析】

【详解】（1）物块A能静止在图示位置，物体B质量最小（设为m1）时，A沿斜面向下运动趋势达到最大，沿斜面向上的静摩擦力达到最大。由平衡条件，对B可得绳子拉力

对A有

，，

代入数据联立可得

m1=0.22kg

（2）F最大（设为Fm）时，对B，由平衡条件知绳子拉力最大，设为Tm，有

此时A沿斜面向上运动的趋势达到最大，受沿斜面向下的最大静摩擦力

，，

代入数据联立可得