2021-2022年新疆乌鲁木齐市第一中学高一（上）期末物理试题含解析

乌鲁木齐市第一中学2021~2022学年第一学期

2024届高一年级第一学期期末

物理试卷

（请将答案写在答题纸上）

一、选择题：每题4分（1~6题为单选，7—10为多选。）

1. 一个物体在几个力的共同作用下处于静止状态，现让力F1逐渐减小到零再逐渐恢复到原来的值（其余力保持不变），下列图像可能正确的是：

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．依题，原来物体在多个力的作用下处于静止状态，物体所受的合力为零，使其中的一个力保持方向不变、大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小的过程中，物体的合力从开始逐渐增大，又逐渐减小恢复到零，物体的加速度先增大后减小，物体先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动。根据速度图象的斜率等于加速度可知，速度图象的斜率先增大后减小，所以AC错误，B正确。

D．物体的速度一直变大，则位移时间图像的斜率一直变大，选项D错误；

故选B。

2. 如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是(    )

A. B与水平面间的摩擦力不变

B. 绳子对B的拉力增大

C. 悬于墙上的绳所受拉力大小不变

D. A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等

【答案】D

【解析】

【详解】AB、对A分析，由于A处于静止，故绳子的拉力等于A的重力；绳子对B的拉力也保持不变，等于A的重力；对B分析，B向右移动时，绳与地面的夹角减小，绳水平分量增大，而水平方向B受力平衡，摩擦力增大，故A、B错误；

C、由于两绳间夹角增大，而两拉力不变，故悬于墙上的绳子的拉力将减小，故C错误；

D、对滑轮分析，由于A一直竖直，故绳子与墙平行，故α=θ；因拉A的绳子与拉B的绳子力相等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上，故α、β、θ三角始终相等，同时增加，故D正确；

故选D．

【点睛】对A分析可知绳上的拉力不变，再对B分析，作出受力分析图，根据共点力的平衡条件可得出摩擦力的变化；分析滑轮受力由力的合成与分解可得出夹角的大小关系．

3. 小明同学在力传感器上完成“下蹲”和“站起”动作，计算机采集的图线如图所示，由图中信息可以判断出（重力加速度g取10m/s2）（　　）

A. 小明的体重大约为70kg

B 小明同学先完成“下蹲”动作，再完成“站起”动作

C. “站起”过程一直处于超重状态

D. 整个过程的最大加速度约为4m/s2

【答案】B

【解析】

【详解】A．开始时小处于平衡状态，小明对传感器的压力是500N，则小明的重力约为500N，体重约为50kg，故A错误；

BC．小明下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重(小于自身重力)，到达一个最大速度后再减速下降超重(大于自身重力)，站起过程分别有超重和失重两个过程，先是加速上升超重(大于自身重力)，到达一个最大速度后再减速上升失重(小于自身重力)，由图像可知，小明同学先完成“下蹲”动作，再完成“站起”动作，故B正确，C错误；

D．由图可知，小明同学对力传感器的最小压力约为200N，则最大加速大小约为

故D错误。

故选B。

4. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A. 货车的速度等于

B. 货物处于超重状态

C. 缆绳中的拉力小于

D. 货车的对地面的压力大于货车的重力

【答案】B

【解析】

【详解】A．关联速度可知，沿着绳上的速度相等，可知

则

A错误；

B．减小，增大，货车向左做匀速直线运动，增大，加速度向上，则货物处于超重状态，B正确；

C．由加速度向上，则

缆绳中的拉力大于，C错误；

D．对货车受力分析可得

即

货车的对地面的压力小于货车的重力，D错误；

故选B。

5. 质量为m0=20kg、长为L=5 m的木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.15.将质量m="10" kg的小木块(可视为质点)，以v0=4 m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上，小木块与木板面间的动摩擦因数为μ2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2)．则以下正确的是 (  )

A. 木板一定静止不动，小木块不能滑出木板

B. 木板一定静止不动，小木块能滑出木板

C. 木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板

D. 木板一定向右滑动，小木块能滑出木板

【答案】A

【解析】

【详解】与地面间的摩擦力为

m与之间的摩擦力为

所以，所以木板一定静止不动；小木板在木板上滑行的距离为x

解得

小木块不能滑出木板

故选A

6. 如图，在光滑水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连，设绳子质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子不可伸长，如果，则绳子对物体A的拉力大小为

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：AB连在一起，加速度相同；对整体分析可知整体沿绳方向只受B的拉力，则由牛顿第二定律可知，加速度为：；选取A为研究的对象．水平方向A只受到绳子的拉力，所以绳子的拉力：F＝mAa＝mAg，故选B．

考点：牛顿第二定律

【名师点睛】本题为连接体，注意本题中注意应沿绳子方向进行分析；当然本题也可以对两物体分别受力分析，此时应注意分析绳子的拉力．

7. 细绳拴一个质量为的小球，小球用固定在墙上的水平轻质弹簧支撑，小球与弹簧不连结，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，（），以下说法正确的是（　　）

A. 小球静止时弹簧的弹力大小为

B. 小球静止时细绳的拉力大小为

C. 细线烧断瞬间小球的加速度大小为

D. 细线烧断瞬间小球的加速度大小为

【答案】ABC

【解析】

【详解】AB．静止时，处于平衡态，受力分析可知，水平方向

竖直方向

则

，

AB正确；

CD．细线烧断瞬间，弹簧来不及形变，则弹力和重力的合力与拉力大小等大反向，即

则

C正确，D错误。

故选ABC。

8. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带。若从小物块上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则（　　）

A. 时刻，小物块离处的距离达到最大

B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C. 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D. 时间内，小物块先受到大小不变摩擦力作用，之后不受摩擦力

【答案】BD

【解析】

【详解】A．初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的处滑上传送带，小物块在传送带上运动的图象可知，时刻，小物块离处的距离达到最大，A错误；

B．小物块先减速到零，后反向加速，在时刻速度和传送带相同，一起以相同的速度运动，时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大，B正确；

C．时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右，C错误；

D．时间内，小物块先受到大小不变的摩擦力作用，之后相对静止，不受摩擦力，D正确。

故选BD。

9. 长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大)，另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象，如图乙所示。下列判断正确的是（  ）

A. 木块与木板间的动摩擦因数μ=tanθ1

B. 木块与木板间的动摩擦因数

C. 木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动

D. 木板由θ1转到的θ2的过程中，木块的速度变化越来越快

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．当夹角为物体刚刚开始滑动，则

则

故A正确，B错误；

C．木板与地面的夹角为时，摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，物体不做自由落体运动，做初速度不为零、加速度为的匀加速运动，故C错误；

D．对木块根据牛顿第二定律有

则

则木板由转到的的过程中即随着的增大，加速度增大，即速度变化越来越快，故D正确。

故选AD。

10. 如图所示，小船自A点渡河，到达正对岸B点，现在水流速度变大，仍要使船到达正对岸B点，下列可行的办法是（　　）

A. 航行方向不变，船速变大

B. 航行方向不变，船速变小

C. 船速不变，减小船与上游河岸的夹角α

D. 船速不变，增大船与上游河岸的夹角α

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】AB．若航行方向不变，根据平行四边形定则可知，船速变大，才能确保合速度垂直河岸，B错误，A正确；

CD．若船速不变，根据平行四边形定则可知，必须减小船与上游河岸夹角α，才能确保合速度垂直河岸，D错误，C正确。

故选 AC。

二、实验题

11. 如图甲所示为探究牛顿第二定律的实验装置示意图，图中打点计时器使用的电源为的交流电源。在小车质量未知的情况下，通过改变桶中沙的多少来探究在质量一定的条件下，物体的加速度与合外力的关系。

（1）平衡小车所受的摩擦力：取下装沙的桶，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的点。

（2）实验中打出的其中一条纸带如图乙所示，每5个点标记一个计数点，标记结果如图所示，为连续选择的计数点，通过该纸带可求得小车的加速度大小为________。（结果保留两位有效数字）

（3）以沙和桶的总重力为横坐标，小车的加速度为纵坐标，作出图象如图丙所示，则小车的质量为_________。

【答案】    ①. 等间距    ②. 0.50    ③. 0.5

【解析】

【详解】（1）[1]平衡摩擦力成功的标准是小车可以做匀速运动，打点计时器打出的纸带点连等间距

（2）[2]相邻两计数点之间的时同间隔为

小车的加速度大小为

（3）[3]由牛顿第二定律可得

整理可得

由图丙可知

解得小车的质量为

三、计算题：（12题10分，13，14，15，16题各11分）

12. 如图所示，质量为m的木块在与水平方向成α角的推力F（未知）作用下，沿竖直墙壁向上匀速运动．已知木块与墙壁间动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求：

（1）推力F的大小；

（2）若将推力的方向改为竖直向上推动木块仍做匀速直线运动，则F’=？

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】（1）水平方向：

竖直方向： 

又因为：　

由以上各式联立得：　

 （2）若将推力的方向改为竖直向上推动木块仍做匀速直线运动，则竖直方向：

13. 如图所示，某学校趣味运动会上举行推箱子比赛，杨明同学用与水平方向成角斜向下的推力F推一个质量为的箱子匀速前进，箱子与地面间的动摩擦因数为求：

（1）推力F的大小；

（2）若人不改变推力F的大小，只把力的方向变为水平，去推静止在水平地面上的箱子，求此时箱子加速度的大小；

（3）当水平推力F作用的时间后撤去推力，则撤去推力后箱子还能运动多长时间。

【答案】（1）142.85N；（2）3.14m/s2；（3）2.36s

【解析】

【详解】解：（1）物体匀速运动过程中，受到斜向下的推力F、重力mg、支持力、摩擦力f，则有：水平方向

竖直方向

又

由上面得

（2）若人不改变推力F的大小，只把力的方向变为水平，去推静止在水平地面上的箱子，此时有

则

（3）当水平推力F作用的时间后撤去推力，此时物体的速度为

以后运动过程中物体的加速度大小为

方向与速度方向相反。所以物体还能运动的时间为

14. 如图所示，传送带与水平面夹角，两轮间距A、B两点间长度L=16m，传送带以v=3m/s的恒定速度顺时针转动，现有质量m=0.5kg的物块以初速度=1m/s由底端A处冲上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8，取重力加速度g=10m/s2，，cos37°=0.8，求：

（1）从物块冲上传送带开始计时，经6s时物块的速度大小；

（2）物块从A运动到B所用的时间。

【答案】（1）3m/s；（2）7s

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律

可得

加速到相对传送带静止时的时间

所以5s后随传送带一起匀速运动，故6s后物体的速度为3m/s；

（2）设加速运动的位移为x1，由运动公式

解得

匀速运动的位移

匀速运动的时间

物体从A到B的时间

【点睛】该题目的关键就是要分析好各阶段物体所受摩擦力的大小和方向，并对物体先加速到与传送带有相同速度后再匀速运动，会结合运动公式计算。

15. 如图所示，一个少年脚踩滑板沿倾斜街梯扶手从A点由静止滑下，经过一段时间后从C点沿水平方向飞出，落在倾斜街梯扶手上的D点。已知C点是第二段倾斜街梯扶手的起点，倾斜的街梯扶手与水平面的夹角θ=37°，C、D间的距离s=3.0m，少年的质量m=60kg。滑板及少年均可视为质点，不计空气阻力。取sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度g=10m/s2，求：

(1)少年从C点水平飞出到落在倾斜街梯扶手上D点所用的时间t；

(2)少年从C点水平飞出时的速度大小；

(3)少年飞行过程中，离街梯最远时的速度大小。

【答案】(1) 06s；(2) 4.0m/s；(3) 5.0m/s

【解析】

【详解】(1)少年从点水平飞出做平抛运动，在竖直方向

解得

(2)在水平方向

解得

(3)离街梯最远时，速度方向与水平方向的夹角为，则

合速度为

代入数据得

16. 如图所示，一小木箱放在平板车的中部，距平板车的后端、驾驶室后端均为L=2.0m，处于静止状态，木箱与平板车之间的动摩擦因数μ=0.40，现使平板车在水平路面上以加速度a0匀加速启动，速度达到v=6.0m/s后接着做匀速直线运动，运动一段时间后匀减速刹车。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。

（1）若木箱与平板车保持相对静止，加速度a0大小满足什么条件；

（2）若a0=6.0m/s2，当木箱与平板车的速度都达到6.0m/s时，求木箱在平板车上离驾驶室后端距离s；

（3）若在木箱速度刚达到6.0m/s时平板车立即用恒定的阻力刹车，要使木箱不会撞到驾驶室，平板车刹车时的加速度大小a应满足什么条件。

【答案】（1）；（2）3.5m；（3）

【解析】

【详解】（1）木箱与车相对静止，加速度相同，设最大值为am，由牛顿第二定律有

解得

故应满足的条件为

（2）由于，故木箱与车发生相对滑动

木箱速度达到v=6m/s所需的时间

运动的位移

平板车速度达到v=6m/s所需的时间

运动的位移

且有

解得

（3）木箱减速停止时的位移

平板车减速停止时的位移

木箱不与车相碰应满足

解得