精品解析：河南省新乡市卫辉市第一中学等2校高一上学期期末物理试题

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~新乡高一期末（上）测试
物理
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 在物理学的重大发现中科学家们运用了许多物理学的方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、假设法、微元法、科学假说法和建立物理模型法等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 根据速度定义式，当非常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法
C. 伽利略由“冲淡重力”实验得出落体运动规律，采用了合理科学外推的思想方法
D. 在推导变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，将每一小段都看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限思想的方法
【答案】C
【解析】
【详解】A．将物体看成质点采用的是模型法，故A错误；
B．瞬时速度的定义采用了极限思想法，故B错误；
C．伽利略的斜面实验减缓了重力的作用，采用了合理科学外推的思想方法，故C正确；
D．推导变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，采取了微元法，故D错误。
故选C。
2. 有关运动与力的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 离地球越远的物体所受的重力越小，所以物体惯性也越小
B. 力可以改变物体的运动状态
C. 只有物体所受的合力发生改变，物体的运动状态才会发生改变
D. 作用力与它的反作用力可以为一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A．离地球越远的物体，物体的质量不变，惯性不变，A错误；
B．力可以改变物体的运动状态，B正确；
C．只要物体所受的合力不为零，无论合力是否发生变化，都能改变物体的运动状态，C错误；
D．作用力与反作用力作用在两个物体上，不能求合力，不能平衡，不是平衡力，平衡力一定是作用在同一物体上的两个力，D错误
故选B。
3. 物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第n秒内的位移大小为s米，则物体运动的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的位移时间关系可知，前n秒内的位移

前（n－1）秒内的位移

由题可知

解得

故选C。
4. 如图所示，一只蜗牛沿着圆弧型葡萄枝从位置M向位置N缓慢爬行的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 葡萄枝对蜗牛的弹力一定不变
B. 葡萄枝对蜗牛的摩擦力先减小后变大
C. 葡萄枝对蜗牛的摩擦力一直减小
D. 葡萄枝对蜗牛的作用力先减小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意可知，蜗牛处于动态平衡，对蜗牛受力分析，有重力，葡萄枝对其的支持力和摩擦力，由平衡条件可得

当蜗牛从位置M向位置N缓慢爬行的过程中，角先减小后增大，所以葡萄枝对蜗牛的弹力先增大后减小，所以A错误；
BC．由平衡条件可得

当蜗牛从位置M向位置N缓慢爬行的过程中，角先减小后增大，所以葡萄枝对蜗牛的摩擦力先减小后变大，所以B正确，C错误；
D．葡萄枝对蜗牛的作用力是支持力与摩擦力的合力，等于蜗牛所受重力，所以应保持不变，所以D错误。
故选B。
5. 如图所示，质量为m的滑块置于倾角为30°的粗糙斜面上，轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端连在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，系统处于静止状态，下列说法正确的是（ ）

A. 滑块可能受到三个力作用 B. 弹簧一定处于压缩状态
C. 斜面对滑块的支持力大小可能为零 D. 斜面对滑块的摩擦力大小与弹簧的弹力大小有关
【答案】A
【解析】
【详解】AB．对滑块进行受力分析，当弹簧处于原长时，滑块受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力三个力作用，A正确，B错误；
C．根据平衡条件，滑块一定受摩擦力，所以滑块与斜面一定有支持力，C错误；
D．根据平衡条件，摩擦力大小为

摩擦力大小与弹簧弹力大小无关，D错误。
故选A。
6. 一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（　　）

A. 当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小
B. 当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大
C. 当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越大
D. 当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小
【答案】B
【解析】
【详解】以物体为研究对象，分析其受力并建立直角坐标系，如图所示．

在y轴方向上由牛顿定律得：fsinθ+Ncosθ-mg=ma；在x轴方向上由受力平衡得：Nsinθ=fcosθ ；联立解得：N=m（g+a）cosθ，f=m（g+a）sinθ．可见，当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越大，斜面对物体的摩擦力越大；故A错误，B正确；当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小，斜面对物体的摩擦力越大，故选项C D错误；故选B．
【点睛】本题注意物体的加速度方向为竖直向上，故合力一定沿竖直方向；故可以将力向水平方向和竖直方向进行分解．
7. 如图所示，m2叠放在m1上，m1位于光滑水平面上，m1、m2间的动摩擦因数为μ，现在m2上施加一个随时间变化的力 （k为常数），则下列图中能定性描述m1、m2的加速度a1、a2关系的是（ ）

A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得


当F比较大时，相对于运动，根据牛顿第二定律得
对

都一定，则一定
对

是t的线性函数，t增大，增大；由于F随时间增大，木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，所以大于两物体相对静止时的最大加速度
故选B。
8. 一列火车做匀加速直线运动，火车总长度为L，车头经路边一路标的速度大小为，车尾经过同一路标时的速度大小为，下列说法正确的是（　　）
A. 整列火车经过路标所用的时间为
B. 火车的加速度大小为
C. 火车的平均速度大小为
D. 火车中点经过路标时的速度大小为
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC．火车做匀加速直线运动，则整列车通过路边一路标的平均速度为

则整列火车经过路标所用的时间为

故AC正确；
B．火车做匀加速直线运动，由

可得火车的加速度大小为

故B正确；
D．火车做匀加速直线运动，则火车中点经过路标时由

可得

化简得

故D错误。
故选ABC。
9. 如图所示，两个质量分别为、的物块1、2置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为、的水平拉力分别作用在物块1、2上，下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧测力计的示数为
B. 弹簧测力计的示数为
C. 在突然撤去的瞬间，弹簧测力计的示数不变
D. 在突然撤去的瞬间，物块1的加速度不变
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．以向右为正方向，对整体分析，由牛顿第二定律得

解得

方向水平向右。
设弹簧的弹力为，对物块1分析可得

解得

故A正确，B错误；
C．在突然撤去的瞬间，弹簧的弹力没有变化，则弹簧测力计的示数不变，故C正确；
D．在突然撤去的瞬间，物块1所受的合力方向水平向左，则物块1的加速度发生改变，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，传送带的长度，传送带与水平面的夹角，传送带以的速度逆时针匀速运动。在传送带的顶端A处无初速度地放一个质量的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）

A. 小物块先做加速度大小为的加速运动，再做匀速运动
B. 小物块从A运动到所用的时间为
C. 小物块离开传送带时的速度大小为
D. 小物块在传送带上留下的痕迹长为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．开始阶段，设小物块的加速度大小为，由牛顿第二定律得

解得

小物块加速到与传送带速度相等时，根据速度-位移关系有

根据速度-时间关系有

解得


因为

小物块共速后发生临界滑动，摩擦力反向，由牛顿第二定律得

解得

故A错误；
B．根据位移-时间关系有

解得

小物块从A运动到的时间

解得

故B正确；
C．设小物块离开传送带的速度大小为，根据速度-时间关系有

解得

故C正确；
D．共速前小物块与传送带的相对位移

解得

共速后小物块与传送带的相对位移

解得

因为

所以小物块在传送带上留下的痕迹长为，故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所用器材有：方木板一块，白纸，弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。
（1）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是_________。
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
B．使用弹簧测力计时，施力方向应沿弹簧测力计的轴线；读数时视线应正对弹簧测力计的刻度
C．用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力
（2）将画有坐标轴（横轴为轴，纵轴为轴）的纸贴在方木板上，如图所示。将橡皮条的一端固定在轴上的点（位于图示部分外），另一端位于轴上的点时，橡皮条处于原长。
现用两个弹簧测力计同时拉橡皮条，将端拉至点，此时观察到两个拉力分别沿图中两方向拉动，由弹簧测力计的示数读出两个拉力的大小分别为和。力合成的示意图如图所示。按平行四边形定则画出它们的合力，合力大小为_________，拉力与拉力的夹角的正切值为_________．

【答案】 ①. B ②. 4.00 ③. -1
【解析】
【详解】（1）[1]A．合力的方向不一定要在角平分线上，选项A错误；
B．弹簧测力计的力应该沿轴线方向，且平行纸板，读数时应正对刻度，选项B正确；
C．弹簧测力计的示数不一定要小于合力的示数，选项C错误。
故选B。
（2）[2][3]已知和大小与方向，可得

因为与的夹角为，所以

12. （1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。当地重力加速度已知。为了完成实验，还要选取实验器材，其名称是_________（漏选或选错得0分）。
A．弹簧测力计 B．学生电源
C．电磁打点计时器 D．质量已知的砝码（多个）
（2）某同学实验后作出的图像如图甲所示，则

①图中的直线不过原点的原因是_________．
②图中的直线发生弯曲的原因是_________．
③该同学要探究小车的加速度大小和质量的关系，应该保持拉力不变，得到多组数据后他应描绘的是_________（填“”或“”）图像。
（3）在得到的一条纸带上，取连续的七个计时点，如图乙所示，相邻两计时点间的距离分别为，则打点时小车的速度大小为_________，小车的加速度大小为_________。

【答案】 ①. BCD ②. 木板倾斜的角度过大，平衡摩擦力过度 ③. 小车的质量过小或托盘与砝码的质量过大，不再满足 ④. ⑤. 0.85 ⑥. 5##5.0
【解析】
【详解】（1）[1]当选择学生电源时，应与电磁打点计时器配套，所以选B、C，砝码用来改变细线的拉力与小车的质量，应选D。
故选BCD。
（2）①[2]根据题图甲可知，在没有细绳拉力的情况下，小车仍有加速度，小车受到的合力仍大于零，所以图像不过原点的原因是木板的倾斜角度过大，平衡摩擦力过度；
②[3]当小车的加速度随着外力的增加而增大时，最后不再呈直线变化，小车的质量过小或托盘与砝码的质量过大，不再满足；
③[4]当不变时，与是反比例函数关系，所以要描绘的图像。
（3）[5]在匀变速直线运动的过程中，根据平均速度等于中间时刻的速度有

[6]加速度

13. 甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车行驶的速度大小，乙车行驶的速度大小，甲车在后，乙车在前，已知乙车紧急刹车的加速度大小，甲车紧急刹车的加速度大小，乙车减速后甲车才开始刹车，两车在紧急刹车过程中始终没有相撞。
（1）乙车刹车多久后两车的速度相同？
（2）求两车在紧急刹车过程中不相撞时应保持的最小距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据速度—时间关系有
，
两车各自减速的时间关系为

而要求减速过程中两车速度相等，即

联立以上各式可得

（2）当两车速度相同时仍末相撞，则两车不会相撞，根据位移—时间关系有

甲车位移

甲车匀速时的位移

根据位移—时间关系有

甲车与乙车的位移关系为

联立以上各式可得

14. 如图所示，质量为的物块A悬挂在绳结点O上，轻绳C偏离竖直方向的夹角为，轻绳B在水平方向上，且连在质量为的木块B上，木块B静止于倾角为的斜面上，木块B与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求轻绳、的拉力大小；
（2）若系统始终处于静止状态，求的最大值。

【答案】（1）、；（2）
【解析】
【详解】（1）对轻绳节点O受力分析如图所示

根据平衡条件，水平方向

竖直方向

解得


（2）当A的质量较大时，B有相对斜面向下滑动的趋势，当A与B质量的比值达到最大值时，B所受的静摩擦力达到最大值。对物块受力分析如图所示

沿斜面方向有

沿垂直斜面方向有

其中

联立解得

代入

解得

15. 如图所示，在水平平台上，有一质量为的足够长的长木板C，长木板的左端放有一质量为的物块B，物块B通过一绕过光滑定滑轮的轻绳与重物A相连，重物A的质量为。开始时用手托住重物A，使绳刚好拉直，弹力为零，物块B与滑轮间的轻绳处于水平位置，物块B与长木板间的动摩擦因数为，长木板与水平台面间的动摩擦因数为，长木板的右端离平台的右端足够远，重物A离地面足够高。取重力加速度大小。
（1）当时，释放重物A后物块B与木板C未发生相对运动，求重物A的最大质量；
（2）当、、、、时，从刚释放重物A到物块B相对长木板运动的距离时的运动时间。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）因为B、C没有发生相对运动，所以A、B、C的加速度大小相同，A、B为连接体
对受力分析有

对B、C整体受力分析有

对B隔离受力分析有

解得
，，
（2）因为B、C发生相对运动，所以B、C的加速度大小不同，A、B为连接体，则A、B的加速度大小相同，对受力分析有

对B隔离受力分析有

对C隔离受力分析有

解得
，
根据位移-时间关系有
，
B与C的位移关系为

解得