2023-2024学年安徽省亳州市第二完全中学高一（上）期末考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年安徽省亳州市第二完全中学高一（上）期末考试物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列说法错误的是( )
A. 要判断物体的静与动，首先要选择参考系
B. 前3s与中间3s指的是相同的时间
C. 质点是理想化的物理模型，实际上是存在的
D. 通常情况下，位移的大小小于路程
2.物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述不正确的有( )
A. 图甲利用“放大法”观察桌面的微小形变
B. 图乙伽利略斜面实验采用了“理想化模型法”
C. 图丙将F看成F1、F2的合力，采用了“控制变量法”
D. 图丁把匀变速直线运动的v−t图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“微元法”
3.关于速度和加速度的关系以下说法正确的是( )
A. 加速度方向为负时，速度一定减少
B. 速度变化得快，说明加速度比较大
C. 加速度大小不断变小，速度大小也不断变小
D. 加速度方向保持不变，速度方向也保持不变
4.从同一地点出发，甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度−时间图像如图所示，则( )
A. 两物体相遇的时间是1s和4sB. 乙物体的运动方向发生了变化
C. 两个物体相距最远的时刻是4s末D. 6s时甲在乙前面
5.如图所示，两相同直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法错误的是( )
A. 无论梯子多长、多重，其所受合力不变
B. 地面对梯子的作用力一定不竖直向上
C. 地面对梯子的作用力和梯子对地面的作用力相同
D. 两梯子对地面的压力大小一定相等
6.三个物体在恒力的作用下，在水平面上运动的a−F图像如图，三物体的质量分别为M1、M2、M3，与地面的动摩擦因数分别为μ1、μ2、μ3，则下列说法正确的是( )
A. M1>M2>M3；μ1>μ2=μ3B. M1>M2=M3；μ1>μ2>μ3
C. M1>M2=M3；μ1<μ2<μ3D. M1μ2=μ3
7.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图所示。弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。弹簧下端悬挂重物，静止时，弹簧下端的指针指直尺上某一位置，标记为0。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量电梯运行时竖直方向的加速度。下列说法正确的是( )
A. 指针指到0刻度以下，说明电梯一定向上加速
B. 若指针指到0刻度以下，说明电梯一定处于超重状态
C. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
D. 若电梯上升，则指针一直指在0刻线以下
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.下列说法正确的是( )
A. 重力的方向可能不竖直向下
B. 在曲面上弹力的方向一定与过接触点的切平面垂直
C. 摩擦力既可能是动力也可能是阻力
D. 两力合成夹角为锐角或直角时，其中一个力增大，合力可能增大也可能减少
9.如图，一细绳跨过光滑定滑轮，其一端悬挂物块B，另一端与地面上的物块A相连，系统处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动B，直至悬挂B的细绳与竖直方向成45°。已知A始终保持静止，则在此过程中( )
A. 水平拉力大小一直增大B. A所受细绳的拉力可能减少
C. A所受地面的摩擦力一直增大D. A所受地面的支持力可能先增大后减少
10.如图所示，倾角θ=37∘的足够长斜面静止在水平地面上，质量m=0.1kg的物块A与质量M=0.3kg的物块B，用细线绕过光滑定滑轮连接，物块A与定滑轮间的细线与斜面平行，用手(图中未画出)托着物块B，使其与定滑轮间的细线竖直。将物块B由静止释放，当物块A沿斜面向上运动L=0.4m的距离时(物块B未落地)，细线断开。已知物块A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，斜面始终保持静止，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，下列说法正确的是( )
A. 释放物块B前，水平地面对斜面的摩擦力方向向右
B. 细线断开前，绳上的拉力为1.5N
C. 细线断开后，物块A沿斜面向上运动的时间为0.6s，且最终处于静止状态
D. 细线断开时，物块A的速度大小为2m/s
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学在探究力的合成的平行四边形定则的实验中，利用图钉、平板、橡皮筋、弹簧测力计及铅笔、刻度尺进行有关实验，

(1)图1中B测力计的示数为______N。(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)
(2)如图2所示是甲、乙两名同学在做“探究力的平行四边形定则”的实验时得到的结果。若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定其中______(填“甲”或“乙”)实验结果是尊重实验事实的。
(3)在验证力的平行四边形定则的实验中，两弹簧测力计拉力的图示在图2丙中作出，方格每边的长度表示1N，O是橡皮筋的一个端点。按照作图法可得合力的大小为______N。
12.同学们在实验课上一起完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)小明在接通电源进行实验之前，将实验器材组装成如上图所示的装置图。小李指出该装置中有以下错误或不妥之处，你认为小李的观点中正确的有_______。
A.打点计时器应使用直流电源
B.平衡摩擦力时，应将长木板倾斜，不挂上钩码，利用重力的分力平衡摩擦力
C.释放小车的初始位置离打点计时器太远
(2)改正实验装置后，小明顺利完成了实验。如图是他在实验中得到的一条纸带，(每相邻两个计数点间还有2个点，图中未画出)。x1=3.09cm，x2=3.43cm，x3=3.77cm，x4=4.10cm，x5=4.44cm，x6=4.77cm。则打计数点D时小车的速度v=__________m/s，小车的加速度a=___________m/s2(要求充分利用测量的数据，结果保留三位有效数字)。
(3)平衡摩擦力后，实验过程中，若细线直接与力传感器相连，小盘和重物的总质量m与小车的质量M的关系__________(选填“需要”或“不需要”)满足M远大于m
四、简答题：本大题共2小题，共26分。
13.一物体在x轴上做直线运动，其位置和时间的关系为：x=6t−t2+5，求：
(1)t=1s时的位置
(2)0−6s内的平均速度
14.在水平面上有一无限长固定的光滑斜面如图，其倾角为30∘，在斜面上A点一物体以初速度v0沿斜面向上运动，重力加速度为g，物体在斜面上运动的过程中求：
(1)物体经过多长时间速度为0？
(2)物体沿斜面上升的最大距离？
(3)若v0=10m/s，g=10m/s2，当物体距离A点为7.5m时，则物体的运动时间是多少？
五、计算题：本大题共1小题，共17分。
15.如图一水平传送带的长度为L，顺时针匀速转动，在传送带右边的光滑水平面上紧贴传送带放置一个长木板，其上表面与传送带等高，质量为M，现在传送带左端由静止放上质量为m的小物块，到达传送带右端时小物块恰与传送带等速，然后直接滑上长木板忽略传送带与长木板间的缝隙，且恰好不从长木板上滑落，小物块与传送带及长木板上表面的动摩擦因数分别为μ1，μ2，求：
(1)小物块到达传送带右端及长木板右端的速度分别是多少？
(2)长木板的长度是多少？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.运动具有相对性，要要描述一个物体的运动，首先要选择参考系，故A正确，不符合题意；
B.前3s与中间3s指的是相同的时间，都指3s时间。故B正确，不符合题意；
C.质点是理想化的物理模型，实际上是不存在的，故C错误，符合题意。
D.通常情况下，位移的大小小于路程，只有单向直线运动中位移大小等于路程。故D正确，不符合题意。
故选C。
2.【答案】C
【解析】A.图甲利用“放大法”观察桌面的微小形变，将不易观察的桌面的微小形变转换放大为经两次平面经反射后在光屏上光斑的移动。故A正确；
B.图乙伽利略的斜面实验是在可靠的事实为基础上，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出结论，采用了“理想化模型法”，故B正确；
C.图丙将 F 看成 F1 、 F2 的合力，采用了“等效替代法”，故C错误；
D.图丁把匀变速直线运动的 v−t 图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在 t 内总位移，采用了“微元法”，故D正确。
选不正确的，故选C。
3.【答案】B
【解析】A.加速度方向为负时，速度方向也为负时，速度增大，故A错误；
B.加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化得快，说明加速度比较大，故B正确；
C.加速度大小不断变小，若加速度和速度同向，速度大小会增大，故C错误；
D.若初速度和加速度方向相反，加速度方向保持不变，速度先减小到零后反方向增大，故速度方向可能变化。故D错误。
故选B。
4.【答案】C
【解析】A D.在v−t图像中，图像与横坐标围成的面积表示物体发生的位移，由图可知当t=2s和t=6s时，两图像与横坐标围成的面积相等，说明位移相等，由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动，因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s。故AD错误；
B.由图像可知，乙的速度一直为正，运动方向不变。故B错误；
C.在前2s内，甲乙两者之间距离先增大后减小，第1s末相距最远。然后，乙速度大于甲的速度，二者距离先减小，然后再增大；2s末时两物体相距
x1=12×2×1m=1m
4s时，两物体相距为
x2=12×2×2m=2m
故4s时两物体相距最远，故C正确。
5.【答案】C
【解析】A.梯子处于静止状态，合力为零，故无论梯子多长、多重，其所受合力不变。故A正确；
B.地面对梯子的作用力一定竖直向上，与梯子的重力平衡，故B正确；
C.地面对梯子的作用力和梯子对地面的作用力是作用力与反作用力，大小相同，方向相反，故C错误；
D.两梯子受到的支持力与都与重力平衡，大小相等，由牛顿第三定律，两梯子对地面的压力大小与支持力大小相等，一定相等。故D正确。
选错误的，故选C。
6.【答案】D
【解析】由牛顿第二定律得
F−μMg=Ma
得
a=FM−μg
由a−F图像纵轴截距可知，图线②③纵轴截距相等，其绝对值小于图线①纵轴截距的绝对值。故有
μ ​1> μ ​2= μ 3
由a−F图像斜率表示物体质量的倒数，图线①的斜率最大，图线②斜率次之，图线③最小。故有
M1故选D。
7.【答案】B
【解析】解：AB、由题意可知当指针指到0刻度以下，说明小球和电梯都处于超重状态，电梯具有向上的加速度，则电梯可能向上加速，也可能向下减速，故A错误，B正确；
C、设刻度对应值为x，根据牛顿第二定律可得：kx=ma，解得：a=kmx，由此可知，加速度a与弹簧的形变量x成线性关系，则各刻度对应加速度的值是均匀的，故C错误；
D、若电梯减速上升，则加速度向下，小球失重，则指针一直指在0刻线以上，故D错误。
故选：B。
(1)当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态，物体可能向上加速，也可能向下减速运动；当物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态，物体可能向上减速，也可能向下加速运动；
(2)根据牛顿第二定律得出加速度与弹簧长度的关系，从而分析刻度是否均匀。
本题主要是考查胡克定律和牛顿第二定律，解答本题的关键是弄清楚该实验装置测定加速度的原理，能够根据胡克定律、牛顿第二定律进行解答。
8.【答案】BC
【解析】A.重力的方向竖直向下，故A错误；
B.在曲面上弹力的方向一定与过接触点的切平面垂直，故B正确；
C.若摩擦力与运动方向相同，为动力；若相反，为阻力，故C正确；
D.如图所示
由三角形定则 F1 和 F2 夹角为锐角时，其中一个力 F2 增大时，合力可能先减小后增大。
如图所示
由三角形定则 F1 和 F2 夹角为直角时，其中一个力 F2 增大时，合力逐渐增大。
故D错误。
故选BC。
9.【答案】AC
【解析】AB.对物块A、B进行受力分析如图所示
对物块B有
F=Tsinθ
mBg=Tcsθ
解得
T=mBgcsθ
F=mBgtanθ
根据题意可知， θ 增大，则细绳的拉力一直增大，水平拉力也一直增大，A正确，B错误；
CD.根据上述受力分析，对物块A有
f=Tsinα
N+Tcsα=mAg
解得
f=mBgsinαcsθ
N=mAg−mBgcsαcsθ
可知， θ 增大，则A所受地面的摩擦力一直增大，A所受地面的支持力一直减小，C正确，D错误。
故选AC。
10.【答案】BD
【解析】A.初始状态整个系统均静止，故地面对斜面没有摩擦力。故A错误；
D.细线断开前，对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律可得
Mg−mgsin37∘−μmgcs37∘=M+ma1
解得
a1=5m/s2
依题意，细线断开时，物块A的速度大小满足
2a1L=v2
解得
v=2m/s
故D正确；
B.细线断开前，绳上的拉力为 F ，对物块A由牛顿第二定律
F−mgsin37∘−μmgcs37∘=ma1
得
F=ma1+mgsin37∘+μmgcs37∘=1.5N
故B正确；
C.细线断开后，设物块A沿斜面上滑的加速度大小为 a2 ，由牛顿第二定律得
mgsin37∘+μmgcs37∘=ma1
得
a1=10m/s2
物块A沿斜面向上运动的时间为
t=va1=210s=0.2s
由于
mgsin37∘>μmgcs37∘
物块A速度减为零后，将沿斜面下滑，不能静止在斜面上。故C错误。
故选BD。
11.【答案】(1)3.6：(2)甲；(3)7。
【解析】【分析】
本题主要考查探究力的合成的平行四边形定则的实验，明确实验原理是解决问题的关键。
(1)根据弹簧测力计的读数方法可知B测力计的示数；
(2)F是根据平行四边形定则得出的合力的理论值，F′是用一个弹簧测力计得到的合力的实际值，由此分析求解；
(3)根据平行四边形定则作出合力，结合题意，即可知合力的大小。
【解答】
(1)由图示可知，弹簧测力计分度值为0.2N，其示数为3.6N；
(2)该实验中F是由平行四边形法则得出的合力，而F′是用一个弹簧测力计得到的合力的实际值，故F′应与OA在同一直线上，而F与F1、F2组成平行四边形，故甲实验结果是尊重实验事实的；
(3)已知分力求合力，根据平行四边形法则作图如图所示：
由图可得，两个分力的合力的长度为7个长度，所以合力的大小为7N。
12.【答案】 BC## CB 0.66 0.932 不需要
【解析】(1)[1] A.打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源，故A错误；
B.平衡摩擦力时，应将长木板倾斜，不挂钩码，利用小车的重力分力平衡摩擦力，故B正确；
C.释放小车的初始位置离打点计时器太远，释放小车的初始位置要靠近打点计时器，可以充分利用纸带多打点，故C正确；
故选BC。
(2)[2]相邻两个计数点间时间间隔
T=0.02×3s=0.06s
打计数点D时小车的速度
v=x3+x42T=(3.77+4.10)×0.012×0.06m/s≈0.66m/s
[3]根据匀变速运动逐差法
Δx=aT2
可得
a=x6+x5+x4−x3−x2−x19T2=4.77+4.44+4.10−3.77−3.43−3.099×(0.06)2×0.01m/s2≈0.932m/s2
(3)[4]力传感器可以测量拉力的大小，故不需要满足M远大于 m 。
13.【答案】(1)10m；(2)0m/s
【解析】(1)t=1s时，物体的位置
x=6×1m−12m+5m=10m
(2)由
x=6t−t2+5
t=0时，
x1=5m
t=6s时
x2=5m
则0−6s内的平均速度
v=△x△t=x2−x1t=5−56m/s=0m/s
14.【答案】(1) t=2v0g ；(2) v02g ；(3) 1s ， 3s ， (2+ 7)s
【解析】(1)以初速度方向为正，由牛顿第二定律得
−mgsin30∘=ma
解得
a=−g2m/s2
设物体经过时间 t 速度为0，由运动学公式
0=v0+at
联立解得
t=2v0g
(2)设物体沿斜面上升的最大距离 Lm ，由运动学公式
0−v02=2aLm
解得
Lm=−v022a=v02g
(3)若
v0=10m/s ，g=10m/s2
由匀变速直线运动位移公式
x=v0t+12at2
当x=7.5m时，解得
t=1s和3s
当x=−7.5m时解得
t=2+ 7s
15.【答案】(1) 2μ1gL ， m 2μ1gLM+m ；(2) μ1MLμ2(m+M)
【解析】(1)在传送带上对小物块，由牛顿第二定律得
μ1mg=ma1
解得
a1=μ1g
设小物块到达传送带右端的速度为 v ，由运动学公式
v2=2a1L
解得
v= 2a1L
设小物块在长木板上运动时，小物块和长木板的加速度大小分别为 a′1 和 a2 ，对小物块由牛顿第二定律得
μ2mg=ma′
对长木板由牛顿第二定律得
μ2mg=Ma2
恰好不从长木板上滑落，则小物块运动到长木板最右端时，两者速度相等，设小物块运动到长木板最右端的时间为 t ，则小物块和长木板最后的共同速度
v共=v−a′1t=a2t
联立解得
t=M 2μ1gL(M+m)μ2g
v共=m 2μ1gLm+M
(2)小物块运动到长木板最右端时，相对地面的位移
x1=v+v共2t
长木板相对地面的位移
x2=v共2t
长木板的长度
L′=x1−x2
联立解得
L′=μ1MLμ2(m+M)