云南省景洪市西双版纳傣族自治州第二中学2022-2023学年高一上学期2月期末物理试题（解析版）

这是一份云南省景洪市西双版纳傣族自治州第二中学2022-2023学年高一上学期2月期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了 冰壶，3m/s2B等内容，欢迎下载使用。
西双版纳州2022—2023学年上学期期末统一检测
高一年级物理试卷
（考试时间：90分钟，满分100分）
注意事项：
1.本卷为试题卷，考生解题作答必须在答题卡上，答案书写在答题卡相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。
2.考试结束后，请将答题卡按序号交回。
第I卷（选择题 共40分）
一、单选题：（本题包括8个小题，每小题3分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不选得0分。）
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）
A. 根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想
C. 在实际生活中，研究物体落体运动时，忽略空气阻力，把物体的运动看作自由落体运动，采用了理想化模型的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据速度定义式，当时间非常非常小时，就可以用表示t时刻的瞬时速度，是应用了极限思想法，故A正确，不符合题意；
B．研究问题时，在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了理想模型法的思想，故B错误，符合题意；
C．在实际生活中，研究物体落体运动时，忽略空气阻力，把物体的运动看作自由落体运动，这是忽略次要因素、抓主要因素，采用了理想化模型的思想，故C正确，不符合题意；
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段一段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确，不符合题意。
故选B。
2. 钢球从油桶液面静止释放，在油中直线下落过程中，由于油的阻力作用，其加速度逐渐减小到零，在此过程中钢球的运动情况是（　　）
A. 随着加速度的减小，平均速度减小
B. 速度不断减小，当加速度为零时，速度最小
C. 速度不断增大，当加速度为零时，速度最大
D. 当加速度减小到0时，物体刚好静止
【答案】C
【解析】
【详解】由于钢球从静止开始加速运动，加速度的方向与运动方向相同，钢球一直做加速运动，速度逐渐增加，平均速度同样逐渐增加，随着加速度逐渐减小，速度增加的越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值。
故选C。
3. 冰壶（Crling），又称掷冰壶、冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属冬奥会比赛项目，并设有冰壶世锦赛。中国女子冰壶队于2003年成立，在2009年的女子冰壶世锦赛上战胜诸多劲旅夺冠，已成长为冰壶领域的新生力军。在某次比赛中，冰壶被投出后，如果做匀减速直线运动，用时20s停止，最后1s内的位移大小为0.2m，则下列说法正确的是（　　）
A. 冰壶的加速度大小是0.3m/s2 B. 全程的平均速度大小为4m/s
C. 冰壶第1s内的位移大小是78m D. 冰壶的初速度大小是6m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A．最后1s内的位移大小为0.2m，设冰壶的加速度大小为，根据逆向思维可得

解得

故A错误；
D．用时20s停止，冰壶的初速度大小为

故D错误；
B．全程的平均速度大小为

故B正确；
C．冰壶第1s内的位移大小为

故C错误。
故选B。
4. 在无风的晴天，一片树叶从离地面5m高处静止飘落，落至地面所用时间在下列四个选项中最有可能是（ ）
A. 0.1s B. 0.8s C. 1.0s D. 2.1s
【答案】D
【解析】
【详解】依题意，若树叶的运动可近似为自由落体运动，由，可得树叶下落时间为

但实际上树叶下落时受到的空气阻力不能忽略，则树叶下落的加速度应该小于g，所以树叶下落时间应该比1s较大一些，结合选项数据，则树叶下落时间可能为2.1s。
故选D。
5. 如图所示，物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角α为30°时，物块静止不动；当木板的倾角α为45°时，物块匀加速下滑，在这两种情况下，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（  ）

A. 0.5 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题分析得知、木板的倾角为30°时物块处于静止状态，受到的静摩擦力与重力沿木板向下的分力相等，设物块的质量为m，由平衡条件可知，物块受到的静摩擦力大小

木板的倾角为45°时，物块沿木板匀加速下滑，受到的滑动摩擦力大小

由

解得

故选D。
6. 建设房屋时，保持屋顶底边L不变，要求设计屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶。若将雨滴沿屋顶下滑的运动视为自屋顶开始的无初速度、无摩擦的运动，则倾角θ的理想值为（　　）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设雨滴匀加速下滑的加速度为a，根据牛顿第二定律有


根据匀变速直线运动的规律有

根据数学知识可知，当倾角为45°时，雨滴下滑时间最短，所以理想倾角为45°。
故选B。
7. 力学平衡是生活中常见的自然现象。如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在B点。图乙为该现象的抽象图，对于这两个点下列分析正确的是（　　）

A. 小鸟站在A点时受到的合力较大 B. 小鸟站在A点时对树枝的压力较大
C. 小鸟站在A点时受到的摩擦力较大 D. 小鸟站在A点时受到树枝的作用力较小
【答案】C
【解析】
【详解】A D．小鸟站在A点或B点时均处于平衡状态，受到的合力均为零，小鸟站受到树枝的作用力大小与小鸟的重力大小相等，AD错误；
B C．设小鸟的重力为mg，过小鸟在树枝上位置的切线与水平方向的倾角为θ，则小鸟所受支持力大小为

所受摩擦力大小为

因为过A的切线的倾角比过B的切线的倾角大，所以小鸟站在B点时受到的支持力较大，由牛顿第三定律得，小鸟站在B点时对树枝的压力较大。小鸟站在A点时受到的摩擦力较大，B错误，C正确；
故选C。
8. 在光滑水平地面上，有质量均为3kg的a，b两物体，a、b间弹簧原长为20cm。用大小为6N的恒力F作用在a物体上，当系统稳定时，弹簧长度为30cm，下列说法正确的是（　　）

A. 系统加速度为
B. 弹簧劲度系数为30N/m
C. 撤去外力F的瞬间，a，b物体的加速度仍相同
D. 若地面粗糙，系统稳定时弹簧的长度将大于30cm
【答案】B
【解析】
【详解】A．对系统整体，根据牛顿第二定律

解得

故A错误；
B．对b物体，根据牛顿第二定律

解得弹簧弹力

根据胡克定律

故B正确；
C．撤去外力F的瞬间，弹簧弹力不变，b物体受力不变，加速度不变，a物体受到的合外力方向由水平向右变为水平向左，a物体的加速度方向由水平向右变为水平向左，故C错误；
D．若地面粗糙，对系统整体，根据牛顿第二定律

对b物体，根据牛顿第二定律

解得

弹力不变，则系统稳定时弹簧的长度不变，故D错误。
故选B。
二、多选题（本题包括4个小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选不全的得2分，选错或不选的得0分。）
9. 两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADC行走，如图所示，当他们相遇时相同的物理量是（　　）

A 速度 B. 位移 C. 路程 D. 平均速度
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．他们相遇时速度方向不同。故A错误；
B．他们在C点相遇，他们的初末位置相同，所以位移相同。故B正确；
C．他们的路程都为周长的一半。故C正确；
D．根据平均速度的公式

位移相同，时间相同，所以平均速度也相同。故D正确。
故选BCD。
10. 物理图像其实就是纵轴、横轴代表的物理量的函数关系的图像，就像二次函数与x-y坐标平面的抛物线的关系。阅读物理图像时，一要看看坐标轴表示的物理意义，二要看看图像的截距的物理意义，三要看看图像的斜率的物理意义，四要看图像与坐标轴围成的图形的面积的物理意义。只有这样才能理解图像所表示的关系，获得有用的信息。匀变速直线运动的规律可用所涉及到的物理量间的关系图像表示，以下图像所表示的运动，属于匀变速直线运动的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．匀变速直线运动的位移速度关系为

得

所以A选项图像斜率为2a，斜率不变，即加速度不变，该运动属于匀变速直线运动。故A正确；
B．图像斜率表示加速度，B中图像斜率在变大，加速度变大，该运动不是匀变速直线运动。故B错误；
C．匀变速直线运动的位移时间关系为

两边同除以时间t，得

则C选项中图像的斜率是，图像斜率不变，即加速度不变，该运动属于匀变速直线运动。故C正确；
D．此选项图像为过原点的正比例图像，对应表达式为

所以斜率表示加速度，斜率不变，加速度不变，该运动属于匀变速直线运动。故D正确。
故选ACD。
11. 如图所示，一个体积不变的气球被一根细线拉住在风中始终处于静止状态，已知气球受到恒定的竖直向上的浮力和水平向右的风力。细线与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（ ）

A. 若增大水平风力，则变小
B. 若减小水平风力，则气球所受合力变小
C. 若减小水平风力，则细线对气球的拉力变小
D. 若细线对气球的拉力为，则水平风力的大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．对气球受力分析可知


则

则若增大水平风力，则变大；若减小水平风力，则气球所受合力仍为零，不变，选项AB错误；

C．若减小水平风力，则变小，根据

则细线对气球的拉力变小，选项C正确；
D．若细线对气球的拉力为，则水平风力的大小为，选项D正确。
故选CD。
12. 如图所示，在水平面上，质量为1kg的物块A拴在一水平拉伸弹簧的一端，弹簧的另一端固定在小车上，当它们都处于静止时，弹簧对物块的拉力大小为3N，若小车突然以的加速度水平向左做匀加速运动时（　　）

A. 物块A相对于小车向右滑动 B. 物块A受到的摩擦力大小变为1N
C. 物块A受到的摩擦力方向不变 D. 物块A受到弹簧的拉力不变
【答案】BD
【解析】
【详解】BC．静止时，弹簧给物体的拉力3N，向左，物体静止处于平衡状态，物体受静摩擦力3N，向右，当向左加速时，有

解得

方向向左，故B正确C错误；
A．由以上分析可知，当物体静止时，物体受3N的静摩擦力保持平衡，则有物体的最大静摩擦力大于等于3N，当向左加速时，物体只受1N的静摩擦力，小于最大静摩擦力，故物体不会动，故A错误；
D．由以上分析可知，物体与小车不会发生相对滑动，故弹簧的形变量不会变化，故弹力不变，故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
三、实验题（其中13题7分，第一空1分，其余每空2分；14题8分，每空2分，共15分）
13. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图，为用平行四边形定则做出的合力。

（1）本实验中“等效替代”的含义是________；
A．橡皮筋可以用细绳替代
B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
（2）实验中用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有________；
A．两细绳的方向 B．橡皮筋的原长 C．两弹簧秤的示数 D．结点的位置
（3）本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差________；
A．两个分力、间的夹角越小越好
B．在不超过橡皮筋弹性限度和弹簧秤量程的前提下，两个分力、要适当大些
C．拉橡皮筋的细绳要稍长一些
D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
（4）在实验中，如果将细绳换成橡皮筋，那么实验结果将________。 （填“变”或“不变”）
【答案】 ①. D ②. ACD ③. BCD ④. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中“等效替代”的含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。
故选D。
（2）[2]实验过程中需要记录拉力的方向、拉力的大小与节点的位置，不需要记录橡皮筋的原长，故选ACD。
（3）[3]A．两个分力、的夹角过大或过小都会增大实验误差，故A错误；
B．实验是通过作图得出结果，所以为便于作图，减小测量误差，在不超过橡皮筋弹性限度和弹簧秤量程的前提下，两个分力 、 要适当大些，故B正确；
C．细绳应长一些，方便记录拉力的方向，故C正确；
D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，从而减小读数误差，故D正确。
故选BCD。
（4）[4]本实验中，记录的是力的大小和方向，故可以将细绳换成橡皮筋，实验结果不变。
14. 用如图所示装置探究加速度、力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上，小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。

（1）实验时，下列操作必要且正确的是（单选）______。
A.用天平测出沙和沙桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力
C.为了减小误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D.应当先释放小车，再接通电源
（2）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图所示（图中每两个计数点间还有四个点未画出）。

则在该次实验中打点计时器打计数点C 时小车运动的速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2（结果均保留三位有效数字）。
（3）某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行其他实验步骤，该同学作出的小车的加速度a 与弹簧测力计示数F的图像如图所示，则实验中小车受到的摩擦力大小为______。

【答案】 ①. B ②. 0.442 ③. 1.19 ④.
【解析】
【详解】（1）[1] B．为了使得细绳对小车的弹力等于小车所受外力的合力，实验时，需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力，B正确；
AC．由于弹簧测力计能够直接测量出细绳的拉力大小，即可以直接求出小车所受外力的合力，并没有用沙与沙桶的重力表示细绳的拉力，所以实验中不需要用天平测出沙和沙桶的质量，也不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，AC错误；
D．为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验时应当先接通电源，后释放纸带，D错误。
故选B。
（2）[2]由于每相邻两个计数点间还有四个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔

则在该次实验中打点计时器打计数点C 时小车运动的速度

[3]根据逐差法可知，小车运动的加速度大小为

（3）[4]若实验时未把木板的一侧垫高，则有

变形有

结合图像，将坐标（F0，0）代入函数式，解得

四、计算题（本题包括4个小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值的计算题答案中必须写出明确的数值和单位。）
15. 汽车由静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，4s末开始刹车，做匀减速运动，加速度大小为2m/s2，求：
（1）4s末的速度；
（2）前10s内的总位移。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）取汽车速度方向为正方向，根据匀变速直线运动速度与时间关系可得4s末的速度为

（2）设汽车从开始减速到停止的时间为，则

解得

故汽车在8s末停止。匀加速直线运动的位移为

匀减速直线运动的位移为

前10s内的总位移即为前8s内的总位移，即

16. 今年重庆地区持续高温，多地出现山火。四旋翼无人机在救灾和日常生活中经常使用。一架无人机完成任务归来，悬停在距地面高度处。操作员利用遥控器关闭电动机电源，无人机立即无初速度下落，经后，接通电源同时改变功率，无人机立即做加速度大小为的匀减速直线运动。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）无人机无初速下落2s时的速度，在2s内下落的高度；
（2）无人机着地时速度多大，再次接通电源后，减速下落到着地的时间。
【答案】（1），；（2），
【解析】
【详解】（1）由题意，知无人机无初速下落时做自由落体运动，2s时的速度

在2s内下落的高度

（2）由题意，根据位移－速度公式，可得

代入数据求得

可得，减速下落到着地的时间

17. 如图所示，某家政服务员通过拖把杆给墩布施加一方向与地面成53°斜向上、大小作用力，使墩布沿水平地面匀速运动。已知墩布（含固定墩布的装置）的质量，取重力加速度大小，，。
（1）求墩布与地面间的动摩擦因数；
（2）若家政服务员通过拖把杆给墩布施加一方向与地面成37°斜向下的作用力，使墩布沿水平地面匀速运动，求的大小；

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）如图所示

根据平衡条件，水平方向

则

（2）根据平衡条件，水平方向


18. 如图所示，水平传送带以不变的速度v＝15m/s向右运动，将一质量m＝1kg的工件轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间t＝2s，速度达到v；再经过时间t′＝4s，工件到达传送带的右端，以速度v滑上一个固定足够长的斜面BC，斜面倾角θ＝30°，斜面与物体间的动摩擦因为，（B点处无能量损失，g取10m/s2）。（＝1.73）
（1）工件与水平传送带间的动摩擦因数；
（2）水平传送带的长度；
（3）工件从B开始滑上斜面到回到斜面底部B点所用的总时间。（结果保留3位有效数字）

【答案】（1）075；（2）75m；（3）5.46s
【解析】
【分析】（1）应用运动学公式求出工件在传送带上做匀加速直线运动时的加速度，再根据牛顿第二定律解答；
（2）工件先做匀加速直线运动，速度达到v之后与传送带一起做匀速直线运动，两过程的位移大小之和即为所求；
（3）根据牛顿第二定律分别求得工件沿斜面上滑和下滑过程的加速度大小，工件沿斜面上滑过程的位移大小等于沿斜面下滑过程的位移大小。应用运动学公式求解。
【详解】（1）设工件与水平传送带间的动摩擦因数为μ1，工件在传送带上做匀加速直线运动时的加速度为a1，则有
a1＝m/s2＝7.5m/s2
根据牛顿第二定律得
μ1mg＝ma1
解得
μ1＝0.75
（2）设水平传送带长度为L，工件先做匀加速直线运动，速度达到v之后与传送带一起做匀速直线运动。
工件做匀加速直线运动的位移大小为

工件做匀速直线运动的位移大小为
x2＝vt′＝15×4m＝60m
L＝x1+x2＝15m+60m＝75m
（3）设工件沿斜面上滑过程的加速度大小为a2，时间为t2；沿斜面下滑过程的加速度大小为a3，时间为t3，由牛顿第二定律得：
mgsin30°+μ2mgcos30°＝ma2
其中μ2＝，解得
a2＝7.5m/s2
mgsin30°﹣μ2mgcos30°＝ma3
解得
a3＝2.5m/s2
由运动学公式得

由工件沿斜面上滑过程的位移大小等于沿斜面下滑过程的位移大小得

代入数据解得
t3＝s
工件从B开始滑上斜面到回到斜面底部B点所用的总时间为
t总＝t2+t3＝2s+s＝5.46s
【点睛】本题考查了牛顿第二定律应用的传送带模型，题目较简单。掌握加速度是联系力与运动的纽带，根据匀变速直线运动规律和牛顿第二定律解答即可。