山东省泰安市肥城市第一中学2022-2023学年高一上学期1月期末物理试卷(含答案)

这是一份山东省泰安市肥城市第一中学2022-2023学年高一上学期1月期末物理试卷(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是( )
A.物体在B点的加速度最大
B.物体在C点的速率大于在B点的速率
C.物体在A点的加速度比在C点的加速度大
D.物体从A点到C点，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率先减小后增大
2、如图是某同学站在压力传感器上做下蹲～起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间，g取，下列说法正确的是( )
A.从a到b过程，人的加速度方向向下
B.从a到b过程，人的重力先减小后增大
C.下蹲过程中人处于失重状态
D.6s内该同学做了2次下蹲～起立的动作
3、如图所示，水平传送带A、B两端相距，以的速度（始终保持不变）顺时针运转，今将一小煤块（可视为质点）无初速度地轻放至A端，由于煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度大小，则煤块从A运动到B的过程中( )
A.煤块从A运动到B的时间是2.25sB.煤块从A运动到B的时间是2.5s
C.划痕长度是2mD.划痕长度是2.4m
4、如图所示，倾角为θ且上表面光滑的斜面静止于水平地面上，斜面与地面接触处粗糙，平行于斜面的细线一端系着小球，另一端固定在斜面的挡板上。现用水平恒力向左拉动斜面，斜面和小球相对静止一起向左加速运动，则( )
A.与静止时相比，斜面对小球的弹力可能不变
B.水平恒力越大，细线对小球的拉力一定越大
C.若斜面的加速度为，斜面对小球的弹力刚好为0
D.若水平恒力增大到一定程度后，地面对斜面的摩擦力将增大
5、如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮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以速度匀速下滑。设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是( )
A.物体A做加速运动B.物体A做匀速运动
C.T可能小于D.T等于
6、视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动，小球与出发位置的高度差h与时间t的图象如图所示，重力加速度为g，根据图象所给的信息，下列说法正确的是( )
A.甲回到抛出点的时刻为
B.乙回到抛出点的时刻为
C.甲距抛出点的最大高度为
D.甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为
7、如图所示，一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸，自A点出发沿直线抵达河对岸的B点，历时20s，且知AB与河岸的夹角，河水流速大小为4m/s，小船相对静水的速度不变。已知，下列判断中错误的是( )
A.河流的宽度为60m
B.小船相对静水速度的大小为3m/s
C.只要调整小船的航向合适，小船可以沿直线抵达正对岸的C点
D.无论怎样调整小船的航向，小船渡河的位移都不可能小于80m
8、如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是( )
A.若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
B.当力时，A、B间的摩擦力为14μmg
C.无论力F为何值，B的加速度不会超过
D.当力时，B相对A滑动
二、多选题
9、如图所示，质量为3kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法正确的是（g取）( )
A.轻弹簧的压缩量为0.2mB.物体AB的瞬时加速度为
C.物体B的瞬时加速度为D.物体B对物体A的压力为12N
10、如图所示，系在墙上的轻绳跨过两个轻质滑轮连接着物体P和物体Q，两段连接动滑轮的轻绳始终水平.已知的质量均为1 kg，P与水平桌面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小为，当对P施加水平向左的的拉力时，Q向上加速运动.下列说法正确的是( )
A.运动的加速度大小F之比为1:2
B.P的加速度大小为
C.轻绳的拉力大小为12 N
D.若保持Q的加速度不变，改变拉力F与水平方向的夹角，则力F的最小值为
11、我国高铁总里程超4万公里，高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。我国和谐号动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。每节车厢质量均为m，当列车在平直轨道上匀加速启动时，每节动力车厢牵引力大小均为F，每节车厢所受阻力均为车厢重力的k倍，重力加速度为g。某列动车组由8节车厢组成，其中第2、4、5、7节车厢为动车，其余为拖车，该动车组在水平直轨道上运行，下列说法正确的是( )
A.若做匀速运动时，各车厢间的作用力均为零
B.匀加速启动时，整列车的加速度大小为
C.不管是匀速运动还是加速启动时，第4、5节车厢间的作用力一定都为零
D.匀加速启动时第7节车厢对第8节车厢的作用力大小为
12、如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA受外力F的作用，处于水平方向，现缓慢逆时针改变绳OA的方向至，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.绳OA的拉力F先减小后增大B.绳OB的拉力一直增大
C.物块P所受摩擦力一直增大D.地面对斜面体的支持力不断减小
三、计算题
13、云南省彝良县曾发生特大泥石流，一汽车停在小山坡底，突然司机发现在距坡底240m的山坡处泥石流以8m/s的初速度、的加速度加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动。已知司机发现泥石流后立即启动汽车（忽略司机反应时间），汽车启动后以的加速度一直做匀加速直线运动。
（1）求泥石流到达坡底的速率及所用时间；
（2）试通过计算说明汽车能否安全脱离？
14、如图所示，一木板放置于水平面上，可视为质点的铁块以初速度从木板的最左端开始向右滑动。已知木板的质量是铁块质量的两倍，铁块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
（1）若木板固定不动，铁块滑到木板最右端时恰好停下，求木板的长度L；
（2）设水平面光滑，释放木板，铁块做初速度为的匀减速直线运动，木板从静止开始做匀加速直线运动，最后铁块与木板保持相对静止一起向右做匀速直线运动，求木板加速过程的加速度大小及加速过程持续的时间；
（3）设木板与水平面的动摩擦因数为（滑动摩擦力与最大静摩擦力相等），铁块向右滑动过程中，要使木板也能够向右滑动，则动摩擦因数应满足什么条件？
15、如图甲所示，长度为2.5m的粗糙斜面AB与足够长的倾斜传送带在同一平面内，倾角。一质量为1kg的物块静止于斜面上A点，现在外力推动下沿斜面向下做匀加速运动，到达B点以5m/s的速度滑上传送带时撤去外力，传送带以2m/s的速率逆时针匀速转动，物块滑上传送带2s后速度不变。物块进入传送带后的图象如图乙所示，不计斜面与传送带之间的缝隙，。
（1）求物块在A点静止时受到的摩擦力；
（2）求物块在斜面上运动时的加速度大小；
（3）由于物块和传送带发生相对滑动，在传送带表面留下了一段划痕，试求该划痕的长度。
16、用风洞实验可以来研究类斜抛运动的规律，如图所示竖直向下恒定的风力F风大小未知，让视为质点的小球第一次从A点以斜向右上方的速度抛出，速度的大小为，与水平方向的夹角为θ，经过一段时间落到与A点等高的点B，类斜拋运动的轨迹为1，再让此小球第二次从A点以斜向右上方的速度抛出，速度的大小仍为，与水平方向的夹角为β，经过一段时间落到与A点等高的点B，类斜抛运动的轨迹为2，，重力加速度为，求：
（1）第一次小球的抛射角θ与第二次小球的抛射角β之和为多少；
（2）若风力是小球重力的0.2倍、，且第二次小球的抛射角，则轨迹2对应的运动时间与轨迹1对应的运动时间之差为多少，轨迹1在最高点的速度与轨迹2在最高点的速度之差为多少。
四、实验题
17、用如图所示的实验装置可以测量物体运动的加速度和测量当地的重力加速度。在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮，一端与滑块连接，另一端与质量为m的悬挂物连接，滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现让滑块从静止释放，测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，已知遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，滑块和遮光条的总质量为M。
（1）滑块的加速度大小_______。（用、、d、L表示）
（2）当地重力加速度的表达式为______。（用、、d、L、m、M表示）
（3）当________（填“>”、“=”或“<”）M时，可认为轻绳的拉力等于悬挂物受到的重力。
（4）若，，，，，，则当地重力加速度大小________。（结果保留两位有效数字）。
18、某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。
①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；
②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了1个影像；
③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a:b。
已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。
（1）AB、BC之间的水平距离理论上满足_________（填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）BC之间实际下落的竖直高度为 （用g、T表示）；
（3）小球抛出时的初速度大小为 （用g、T、a、b表示）。
参考答案
1、答案：B
解析：物体做匀变速曲线运动，加速度恒定，故物体在各点的加速度相同，A、C错误；物体运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，结合运动轨迹知，物体从A点运动到B点的过程中，加速度方向和速度方向的夹角大于90°，且夹角在不断减小，物体做减速曲线运动，物体从B点运动到C点的过程中，加速度方向和速度方向的夹角小于90°，且夹角在不断减小，物体做加速曲线运动，因此物体从A点运动到C点的过程中，加速度方向和速度方向的夹角一直在减小，物体在B点的速率最小，B正确，D错误。
2、答案：A
解析：A.从a到b过程，人处于下蹲失重状态，人的加速度方向向下，故A正确；
B.无论下蹲还是起立，人的重力都不会发生变化，故B错误；
CD.下蹲和起立过程都有超重和失重现象，下蹲先失重后超重，起立先超重后失重，故6s内该同学做了1次下蹲～起立的动作，故CD错误。
故选A。
3、答案：C
解析：AB.煤块在传送带上匀加速运动时，根据牛顿第二定律有
得
当煤块速度和传送带速度相同前，煤块做匀加速直线运动的位移
因此煤块先加速后匀速，匀加速运动的时间
煤块做匀速直线运动的时间
所以煤块从A运动到B的总时间
故AB错误；
CD.煤块在加速阶段相对传送带的位移即产生划痕，则有
故C正确，D错误。
故选C。
4、答案：B
解析：A.斜面静止时对小球受力分析，如图所示，由平衡条件可得
设小球的质量为m，斜面体的质量为M，当斜面和小球相对静止一起向左加速运动，设加速度为a，对小球受力分析如图所示，可得
因
则有
可知与静止时相比，斜面对小球的弹力可能一定变化，A错误；
B.当斜面和小球相对静止一起向左加速运动时，把小球和斜面看成整体受力分析，由牛顿第二定律可得
设斜面体与水平面间的滑动摩擦因数为μ，则有
可知水平恒力越大，细线对小球的拉力一定越大，B正确；
C.当斜面对小球的弹力恰好减到零时，对小球受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
C错误；
D.若水平恒力增大到一定程度后，地面对斜面体的摩擦力是滑动摩擦力，则有
可知摩擦力不变，D错误。
故选B。
5、答案：A
解析：AB.将B的竖直向下的运动分解为沿着绳子方向与垂直绳子方向两个分运动,如图所示
结合平行四边形定则以及三角函数可知
式中恒定，α增大，故增大，A的加速度不为零，做变加速运动，故A正确，B错误；
CD.对A分析，根据牛顿第二定律可得
故
故CD错误。
故选A。
6、答案：B
解析：A.设甲回到抛出点的时刻为，两个图象具有对称性，则有
解得
故A错误；
B.乙回到抛出点的时刻为
故B正确；
C.设竖直上抛运动的最大高度为，根据竖直上抛运动对称性
结合
可得
故C错误；
D.设甲运动到最高点的时刻为t，由图象的对称性可得
t至，甲下落的高度为
甲、乙在同一水平线时的高度为
综合可得
故D错误。
故选B。
7、答案：C
解析：A.根据位移关系有
A正确，不符合题意；
B.小船相对静水速度的大小为
B正确，不符合题意；
C.因为静水中的船速小于水速，所以小船无法沿直线到达正对岸。C错误，符合题意；
D.当小船的船头与下游河岸的夹角满足
小船过河的位移最小，最小为
D正确，不符合题意。
故选C。
8、答案：D
解析：A.A、B间的最大静摩擦力为
B、C间的最大静摩擦力为
B与地面的最大静摩擦力为
若A、B、C三个物体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体根据牛顿第二定律可知
假设C恰好与B相对不滑动，则对C有
解得
设此时A与B间的摩擦力为f，对A有
解得
表明C达到临界时A还没有到达临界值，故要使三者始终相对静止，则F不能超过，故A错误；
B.当
时，由整体可知
解得
代入
解得
故B错误；
C.当F较大时，A与C会相对于B滑动，B的加速度达到最大，当A与B相对滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，则B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地面的摩擦力向后，对B有
解得
故C错误；
D.B相对A滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，对AB整体
对A研究得
解得
故当拉力大于时，B相对A滑动，故D正确。
故选D。
9、答案：BD
解析：A.A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，对A
解得弹簧压缩量
A错误；
BC.细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对AB整体，由牛顿第二定律
解得物体AB的瞬时加速度为
B正确，C错误；
D.对物体A，由牛顿第二定律
解得物体B对物体A的压力为
D正确。
故选BD。
10、答案：ACD
解析：根据动滑轮的特点可知，物体Q移动的速度始终是物体P的两倍，两物体同时开始运动，速度变化量始终是两倍关系，由公式可知，运动的加速度大小之比为1:2，故A正确；由牛顿第二定律，对物体Q，有，对物体P，有，联立并代入数据解得轻绳的拉力大小为的加速度大小为，故B错误，C正确；若保持Q的加速度不变，则P的加速度也不变，轻绳拉力T不变，设拉力F与水平方向的夹角为θ，对物体P，有，整理可得，当时，F最小，最小值为，故D正确.
11、答案：BC
解析：A.当动车组做匀速运动时，对整体有，则，则根据平衡条件可知第一列车厢有，对于一、二列车厢整体有，可得二、三节车厢间作用力，以此类推，可知，，，，，则可知各车厢间的作用力不是都为零，故A错误；
B.匀加速启动时，对8节车厢，根据牛顿第二定律，整列车的加速度大小为，故B正确；
C.加速启动时，对前4节车厢有，可得，第4、5节车厢间的作用力为零，故C正确；
D.匀加速启动时，对第8节车厢有，可得第7节车厢对第8节车厢的作用力大小为，故D错误。
故选BC。
12、答案：AD
解析：AB.缓慢改变绳OA的方向至的过程，OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示
可见OA的拉力先减小后增大，OB的拉力一直减小，故A正确，B错误；
C.物体P与斜面的摩擦力方向未知，摩擦力变化无法判断，C错误；
D.OB的拉力一直减小，则一直减小，而
得一直增大，以斜面体和PQ整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡
综合可得N一直减小，D正确。
故选AD。
13、答案：（1），（2）汽车能安全脱离
解析：设泥石流到达坡底的时间为，速率为，则
代入数值得
（2）汽车加速到16m/s所用时间为
得
汽车32s内的位移为
泥石流32s内在水平面运动的距离为
所以泥石流追不上汽车，汽车能安全脱离。
14、答案：（1）（2），（3）
解析：（1）木板固定不动，铁块在木板上在摩擦力作用下做匀减速直线运动，对小铁块根据牛顿第二定律有
铁块滑到木板最右端恰好停下，根据运动学公式有
解得
（2）铁块在木板上在摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度仍为
木板在铁块的摩擦力作用下做匀加速直线运动，对木板有
又有
解得
当两者共速时，设该速度为，有
，
代入数据，解得
（3）当木板与地面间存在摩擦力时，木板的受力情况就变成上表面受到向右的铁块给木板的滑动摩擦力；该摩擦力大小为
木板的下表面受到地面的摩擦力，方向向左；该摩擦力大小为
要使木板也能够向右滑动，则必须有
可得
μ>3μ0
即
15、答案：（1）5N（2）（3）7m
解析：（1）物块静止于斜面上A点，故
解得
（2）物块在斜面上运动时，设加速度为a，则根据匀变速直线运动位移与速度的关系得
代入数据解得
（3）由题可知，在物块滑上传送带后，2s后物块与传送带的速度相同，以传送带为参考系，物块刚滑上传送带的速度，2s后的速度为，故物块相对传送带的位移
所以划痕的长度为7m。
16、答案：（1）（2），1m/s
解析：（1）设实验中小球在竖直方向的加速度为a，第一次抛出后，小球运动到最高点所用时间为，第二次抛出后，小球运动到最高点所用时间为，在竖直方向由题意可得
在水平方向有
联立有
则有
或
由于，故应该舍去。
（2）由题意及上述分析可得
由题意可得
则
在最高点时，竖直方向速度为零，不同轨迹最高点速度之差就是水平方向速度之差，则由题意有
17、答案：（1）（2）（3）<（4）9.8
解析：（1）滑块经光电门1时的速度
滑块经光电门2时的速度
由速度位移关系公式，可得滑块的加速度
（2）设轻绳上的拉力为F，由牛顿第二定律可得，对悬挂物则有
对滑块则有
联立解得
（3）由以上分析可得轻绳上的拉力为
由上式可知，当悬挂物的质量m远小于滑块的质量M时，即，可认为轻绳的拉力等于悬挂物受到的重力。
（4）若，，，，，，则有
18、答案：（1）等于（2）6gT2（3）
解析：（1）由于小球在水平方向做匀速直线运动则AB、BC之间的水平距离理论上满足等于。
（2）已知每相邻两个球之间被删去1个影像，故相邻两球的时间间隔为
又因为小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，则AB之间的竖直位移为
AC之间的竖直位移为
则BC之间的竖直位移为
（3）由于小球在水平方向做匀速直线运动，则
则
且
联立有