云南省石屏县第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（含答案）

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云南省石屏县第一中学2022—2023学年下学期期末考试
高一 物理
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1.如图所示，A、B两物体所受的重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.5，F1＝3 N和F2＝5 N的两个水平力分别作用在A和B上，则A受到的摩擦力和地面对B的摩擦力大小分别为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)
A. 3 N,6 N
B. 3 N,2 N
C. 5 N,10 N
D. 3 N,5 N
2.如图所示，A、B两球质量相等，光滑固定斜面的倾角为θ，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度为g，则在突然撤去挡板的瞬间有()
A.两图中两球加速度均为gsinθ
B.两图中A球的加速度均为0
C.图乙中轻杆的作用力一定不为0
D.图甲中B球的加速度是图乙中B球的加速度的2倍
3.如图所示，高空走钢丝的表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角，此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的(　　)
A. 12
B. cosθ2
C. 12sinθ
D.tanθ2
4.“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球成功软着陆，在实施软着陆的过程中，“嫦娥三号”离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点．若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为(　　)
A.FR2MG B.FRMG C.MGFR D.MGFR2
5.如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点O处的小物块，在水平拉力F的作用下沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示．已知纵、横坐标轴单位长度代表的数值相同，单位均为国际单位，曲线部分为半圆，则小物块运动到x0处时拉力所做的功为(　　)

A.Fmx0 B.12(Fm＋F0)x0
C.π4(Fm－F0)x0＋F0x0 D.π4x02＋F0x0
6.两个大轮半径相等的皮带轮(皮带不打滑)的结构如图所示，A、B两点的半径之比为2∶1，C、D两点的半径之比也为 2∶1，下列说法正确的是(　　)
A. A、B两点的线速度大小之比为vA∶vB＝1∶2
B.A、C两点的角速度大小之比为ωA∶ωC＝1∶2
C.A、C两点的线速度大小之比为vA∶vC＝1∶1
D.A、D两点的线速度大小之比为vA∶vD＝1∶2
7.如图所示，质量为m的小球从距桌面高H处的A点静止释放，之后落到地面上的B点，桌面离地面高度为h，选择A点所在水平面为参考平面，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球(　　)
A. 在A点时的重力势能为mg(H＋h)
B.在B点时重力势能为 0
C.在B点时的动能为mg(H＋h)
D.落到B点时的机械能为mg(H＋h)
8.如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑轻质定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑，设绳子张力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)(　　)
A. 物体A将加速运动
B.物体A将匀速运动
C.FT可能小于mgsin θ
D.FT等于mgsin θ

二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9.如图所示，一个滑块从固定斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C，已知AB＝BC，则下列说法正确的是(　　)
A. 滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶2
D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(2＋1)∶1
10.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列说法正确的是()
A. 座舱自由下落的过程中人处于超重状态
B.座舱自由下落的过程中人处于失重状态
C.座舱减速下落的过程中人处于超重状态
D.座舱下落的整个过程中人处于失重状态
11.关于引力常量G，下列说法正确的是(　　)
A.在国际单位制中，引力常量G的单位是N·m2/kg2
B.引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比
C.引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力
D.引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪什测出，与单位制的选择无关
12.长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹。手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有(　　)
A.甲在空中的运动时间比乙的长
B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh
D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh

第Ⅱ卷非选择题
三、实验题（共2小题）
13.某课外兴趣小组做“探究求合力的方法”实验，步骤如下：

(1)在弹簧测力计的下端悬挂一重物M，记下重物静止时弹簧测力计的示数F.
(2)将贴有白纸的木板竖直放置，三个细线套一端共系于一个结点，另一端分别系于弹簧测力计A、B和重物M上，测力计A挂于固定点P，手持测力计B拉动细线，使结点静止于O点，如图所示．记录下O点位置、两个测力计示数FA、FB及________．本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中弹簧测力计B的示数为________ N.
(3)在白纸上按一定标度作出F、FA、FB的图示，根据平行四边形定则作出FA、FB的合力F′的图示，若________，则两个力FA、FB合成遵从平行四边形定则．
(4)关于本实验，下列做法合理的是________．
A．三根细线必须等长
B．要使两弹簧测力计的读数非常接近
C．每次实验时弹簧测力计B始终保持水平
D．使弹簧测力计、细线都位于竖直平面内
(5)本实验中采用的科学方法是________．
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
14.某同学用如图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力大小作为小车受到的合力大小，用电火花计时器在小车后端拖动的纸带上打出的点迹计算出小车运动的加速度．


(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_______________________________________________．
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出．测出各计数点到A点的距离，如图乙所示．已知电火花计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________ m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a－F关系图线，如图所示．此图像的AB段明显偏离直线．造成此现象的主要原因可能是________．
A．小车与平面轨道之间存在摩擦力
B．平面轨道倾斜角度过大
C．所挂钩码的总质量过大
D．小车的质量过大
第Ⅱ卷非选择题
四、计算题（共3小题）
15.如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中(g取10 m/s2)．求：
(1)斜面对物体的支持力所做的功；
(2)斜面对物体的摩擦力所做的功；
(3)物体重力所做的功；
(4)合外力对物体所做的功．






16.如图甲，滑板运动深受部分年轻人的喜爱，他们在斜坡上冲上、滑下，享受着运动的乐趣．为研究此运动过程，可以建立如图乙所示物理模型．物体由底端D点以v0＝4 m/s的初速度滑上固定的光滑斜面，途经A、B两点，已知AB＝BC，由B点再经过0.5 s物体滑到斜面最高点C时速度恰好为零．设斜面长度为4 m，求：(物体在光滑斜面上上滑与下滑的加速度大小相等)

(1)物体运动的加速度；
(2)物体经过B点时的速度大小；
(3)物体两次经过A点的时间间隔．





17.如图所示，质量为M＝3 kg，长度为L＝1 m的长木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块．已知木块的质量m＝1 kg，木块与长木块上表面及地面之间的动摩擦因数μ1＝0.2，而长木板与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4，现用水平恒力F拉长木板(g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)．

(1)若将长木板从木块与地面之间抽出，拉力F应为多大？
(2)若开始时，用F＝30 N的水平力作用在长木板上，经过多长时间木块与长木板分离？
(3)若保持F＝30 N的水平恒力一直作用在长木板上，求从开始运动到3 s时木块与长木板的左端相距多远？(设木块落地时间不计，落地后的水平速度不变)

1. B2. D3. C4. A5. C6. B7. C8. A
9. BD10. BC11. AC12. BC

13.(2)画出两细线的方向　2.70　(3)F与F′在误差允许的范围内重合　(4)D　(5)B
【解析】(2)因要探究求合力的方法，则需要知道力的方向，故需画出两细线的方向．由图可读出弹簧测力计B的示数为2.70 N.
(3)由题可知，若合力符合平行四边形定则，则F与F′在误差允许的范围内重合．
(4)本实验对三根细线长度没有要求，不一定必须等长，故A错误；本实验对两弹簧测力计示数没有要求，故B错误；本实验中不需要弹簧测力计B始终保持水平，故C错误；本实验必须使弹簧测力计、细线都位于竖直平面内，这样才能保证实验的准确性，故D正确．
(5)本实验中两弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧测力计作用效果相同，故采用的方法为等效替代法，故B正确．

14.(1)补偿阻力　(2)1.0　(3)C
【解析】(1)将平面轨道的右端垫起，让小车重力沿斜面方向的分力与阻力平衡，所以这样做的目的是补偿阻力．
(2)由逐差法可知
a＝＝m/s2
≈1.0 m/s2.
(3)在实验中认为小车受到的合力F等于钩码的重力mg，实际上，小车受到的合力小于钩码的重力．当M≫m时，a－F图像为直线，当不满足M≫m时，a－F图像的斜率会变小，选项C正确．

15.【解析】物体置于升降机内随升降机一起匀速运动过程中，处于受力平衡状态，受力分析如图所示，

由平衡条件得
Ffcosθ－FNsinθ＝0
Ffsinθ＋FNcosθ－mg＝0
代入数据得
Ff＝10 N，FN＝103 N
(1)斜面对物体的支持力所做的功
WN＝FNxcos θ＝FNvtcos θ＝103×5×4×cos 30° J＝300 J.
(2)斜面对物体的摩擦力所做的功
Wf＝Ffxcos(90°－θ)＝10×5×4×sin 30° J＝100 J.
(3)物体重力做的功
WG＝Gxcos 180°＝－20×5×4 J＝－400 J.
(4)合外力对物体做的功
方法一　W合＝WN＋Wf＋WG＝0.
方法二　W合＝F合xcosα＝0.

16.【解析】(1)设物体运动的加速度大小为a，斜面长度为L，根据运动学公式可得2aL＝v02
解得a＝2 m/s2，方向沿斜面向下．
(2)将物体的匀减速上滑过程逆向看作反向的初速度为零的匀加速下滑过程，
则物体经过B点时的速度大小为vB＝at1＝1 m/s
(3)AB和BC的长度为AB＝BC＝＝0.25 m
物体从C到A的时间为t2＝＝s
根据运动的对称性可知物体两次经过A点的时间间隔为Δt＝2t2＝s.


17.【解析】(1)当木块相对长木板滑动时，根据牛顿第二定律对木块：F－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2
a2>a1
则F>(μ1＋μ2)(M＋m)g
解得F>24 N
所以拉力F应大于24 N.
(2)根据牛顿第二定律，对木块：μ1mg＝ma1，得a1＝2 m/s2
对长木板：F－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2
解得：a2＝4 m/s2
当木块与长木板分离时有L＝12a2t2－12a1t2
解得：t＝1 s.
(3)t＝1 s时两物体分离，此时的速度分别为：
v1＝a1t＝2 m/s，
v2＝a2t＝4 m/s
以后两物体的加速度分别为：
－μ1mg＝ma3，得a3＝－2 m/s2
F－μ2Mg＝Ma4，得a4＝6 m/s2
木块从分离到停止运动所用时间：
Δt＝0-v1a3＝-2-2s＝1 s<(3 s－1 s)＝2 s
说明木块在给定的时间内已停止运动，
从分离开始，木块向前运动的位移大小x1＝v1+02·Δt＝1 m
长木板向前运动的位移大小x2＝v2(t′－t)＋12a4(t′－t)2
代入数据解得x2＝20 m
3 s时木块与长木板的左端相距Δx＝x2－x1＝19 m.