江西省丰城中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题

丰城中学2022-2023学年上学期高一期末考试物理试卷

本试卷总分值为100分  考试时间75分钟

考试范围：必修一

一、选择题（每题4分，1-7题为单选题8-11题为多选题）

1. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是（    ）

A. 牛顿（N） B. 米每秒（m/s） C. 焦耳（J） D. 千克（kg）

【答案】D

【解析】

【详解】千克（kg）是国际单位制中基本单位；牛顿（N）、米每秒（m/s）和焦耳（J）是国际单位制中的导出单位。

故选D。

2. 下列说法正确的是：（　　）

A. 图甲，孙颖莎用球拍将球原速率反向击出，此过程球的速度变化量为零

B. 图乙，小红在下蹲过程中，因为小红的重力没有发生变化，所以体重计的示数也不会变化

C. 图丙，跳伞运动员在加速下落过程中，处于失重状态

D. 图丁，大象站着不动，大象此时没有惯性

【答案】C

【解析】

【详解】A．速度变化量为末速度减初速度，是矢量，所以用球拍将球原速率反向击出时，速度变化量大小为初速度的二倍，所以此过程球的速度变化量不为零，故A错误；

B．体重计的示数是人对体重计的压力，小红在下蹲过程中，对体重计的压力先小于体重，然后大于体重，故体重计示数改变，故B错误；

C．因为跳伞运动员在加速下落过程中，加速度向下，所以处于失重状态，故C正确；

D．惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与所处状态或受力等情况均无关，即大象站着不动时，大象此时仍有惯性，故D错误。

故选C。

3. 为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（　　）

A. 处于超重状态 B. 不受摩擦力的作用

C. 受到向后（水平向左）的摩擦力作用 D. 所受合力方向竖直向上

【答案】C

【解析】

【详解】当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下。人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图所示

将加速度沿竖直方向和水平方向分解，有竖直向下的加速度，则有

可得

乘客处于失重状态，故ABD错误，C正确。

故选C。

4. 一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系是，x与t的单位分别为m和s，则物体的初速度与加速度分别为（　　）

A. -5m/s，4m/s2 B. -5m/s，2m/s2

C. 10m/s，2m/s2 D. 10m/s，4m/s2

【答案】A

【解析】

【详解】由

结合

可知

可得

故选A。
 

5. 如图所示，一角形杆ABC在竖直面内，BC段水平，AB段竖直，质量为m的小球用不可伸长的细线连接在两段杆上，OE段水平，DO段与竖直方向的夹角为.只剪断EO段细线的瞬间，小球的加速度为a1；而只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2，则为

A. 1 B.  C. 2 D.

【答案】B

【解析】

【详解】只剪断EO段细线的瞬间，根据牛顿第二定律

小球的加速度为

只剪断DO段细线的瞬间，小球的加速度为a2=g，则

A．1，与结论不相符，选项A错误；

B．，与结论相符，选项B正确；

C．2，与结论不相符，选项C错误；

D．，与结论不相符，选项D错误；

故选B.

6. 如图所示，水平地面上有重力均为40 N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0 cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k=400 N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用F=10N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力F作用后（　　）

A. 木块A所受静摩擦力大小为10 N B. 木块B所受静摩擦力大小为2.0 N

C. 木块B所受静摩擦力为0 D. 弹簧压缩量变为2.5 cm

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．对木块A受力分析可知，在水平方向上受到水平向左的弹力，及水平向右的摩擦力，根据胡克定律可知

木块A的最大静摩擦力为

由于 ，则木块A保持静止，所以木块A所受静摩擦力大小为8 N，A错误；

BC．对木块B受力分析可知，在水平方向上受到水平向右的弹力，及水平向右的摩擦力，及向左的推力，根据平衡条件可知，木块B所受静摩擦力大小为

解得

B正确；C错误；

D．由于木块A、B的摩擦力都没达到最大静摩擦力，所以都保持静止，则弹簧的压缩量保持不变，D错误。

故选B。

7. 如图所示，带支架的平板小车沿水平面向右做直线运动，质量为m的小球A用轻质细线悬挂于支架，小车右端质量为M的物块B始终相对于小车静止。物块B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某段时间内观察到轻质细线与竖直方向夹角为θ，且保持不变，则在这段时间内（　　）

A. 小车一定正在做加速运动

B. 轻质细线对小球A的拉力大小为

C. 物块B所受摩擦力大小为μ m g，方向水平向右

D. 小车对物块B的作用力大小为，方向为斜向左上方

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．对A受力分析，由牛顿第二定律得

解得

方向水平向左，则小车向右做减速运动，故A错误；

B．细绳的拉力为

故B错误；

C．由题意可知，A与小车相对静止，则小车与A具有相同加速度，即小车的加速度大小为，方向水平向左，此刻物块B的加速度与小车相同，根据牛顿第二定律可知

方向水平向左，小车对物体B的作用力为

方向为斜向左上方，故C错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示一次实验中，某同学用铁夹竖直固定一盛水容器，现缓慢向容器中注水，容器始终保持静止，下列说法正确的是（　　）

A. 容器受到的摩擦力不变 B. 容器受到的摩擦力不断增大

C. 铁夹对容器的压力不断增大 D. 容器受到的合力不变

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．竖直方向有摩擦力与重力平衡，注水过程中，重力增大，所以摩擦力不断增大，A错误，B正确；

C．若开始时水平力足够大，使得摩擦力一直增大到注满都达不到的最大静摩擦，则水平力可以不变，C错误；

D．整个过程，处于平衡态，合外力为零，保持不变，D正确。

故选BD。

9. 位移的正方向相同的甲乙两物体同时开始运动，它们的位移-时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 乙物体做曲线运动 B. 0-t1时间段，甲乙的平均速度相同

C. 当甲、乙两物体相遇时，二者的速度大小相等 D. t1时刻两物体再次相遇

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由图可知，斜率代表速度，则甲作匀速直线运动，乙作变速直线运动，A错误；

B．由

知，时间段甲乙的平均速度相同，B正确；

C．当甲、乙两物体相遇时，时刻，斜率不同，二者的速度大小不相等，C错误；

D．由图可知时刻两物体再次相遇，D正确。

故选BD。

10. 2021年8月1日，在东京奥运赛场，西南大学博士研究生施廷懋以总成绩383.50分卫冕获得女子跳水三米板奥运冠军。某次跳水时，从施廷懋离开跳板开始计时，其重心的速度随时间变化的规律如图所示，已知施廷懋在t2时刻入水，竖直向下为正方向，下列说法正确的是（　　）

A. 在0~t2时间内，施廷懋的运动方向相同

B. 在0~t2时间内，施廷懋的重心平均速度大小为

C. t2时刻，施廷懋的重心在空中最高点

D. 在t2~t3时间内，施廷懋的重心平均速度大小小于

【答案】BD

【解析】

【详解】A．在0~t2时间内，施廷懋的运动速度先是负值再是正值，表示运动方向相反，故A错误；

B．在0～t2 时间内，运动员做匀变速直线运动，其重心平均速度大小为

故B正确；

C．由图可知t1 时刻，其重心的速度为零，达到空中的最高点，故C错误；

D．在t2～t3 时间内，图像面积代表位移，如果施廷懋做匀减速直线运动，则平均速度等于，施廷懋在t2～t3 时间内做加速度减小的减速运动，则施廷懋的重心的位移小于做匀变速直线运动的位移，则平均速度小于，故D正确。

故选BD。

11. 如图所示，倾角为θ=30°的斜面体放置在水平面上，其底面粗糙、斜面部分光滑，斜面体上的物块在大小为F0的水平拉力作用下保持静止，现将拉力顺时针转过一定角度α后，拉力大小仍为F0，物块仍能保持静止。整个过程斜面体始终处于静止状态，则在拉力水平和转过角度α后两种情况下（　　）

A. 物块对斜面的压力大小之比为2：1

B. 物块对斜面的压力大小之比为

C. 斜面体与水平面间摩擦力大小之比为2：1

D. 斜面体与水平面间摩擦力大小之比为

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据平衡条件，两种情况下物块受力关系如图所示

拉力水平时斜面对物块的支持力

在拉力大小不变时为使物体仍能静止，拉力方向应顺时针转过60°角，由几何关系可知

根据牛顿第三定律可得物块对斜面的压力大小之比为

故A正确；B错误；

CD．对斜面体和物块整体分析，在水平方向上合力为零，拉力水平时，水平面对斜面体摩擦力

拉力方向顺时针转过60°角时，水平方向有

根据牛顿第三定律可得斜面体与水平面间摩擦力大小之比为

故C正确；D错误。

故选AC。

二、实验题（共2小题，满分15分，每空3分）

12. “验证力的平行四边形定则”的实验如图（a）所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳，图（b）是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：___________（选填“变”或“不变”）

（2）本实验采用的科学方法是___________。

A．理想实验法　　B．等效替代法　　C．控制变量法　　D．建立物理模型法

【答案】    ①. 不变    ②. B

【解析】

【详解】（1）[1]在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，对实验无影响，即实验结果不变；

（2）[2]本实验采用的科学方法是等效替代法。

故选B。

13. 用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

（1）下列操作中正确的有________。

A．调节滑轮的高度，使拉小车的细线与水平面保持平行

B．实验时，先接通打点计时器的电源后再放开小车

C．平衡摩擦力后，增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角

D．小车撞击到滑轮后立即关闭电源

（2）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未标出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：、、、，，．已知打点计时器的工作频率为，则小车的加速度_____。（结果保留两位有效数字）

（3）（2）得出数据后，该同学用图像法处理数据，得出图像如图所示，已知实验过程中细线与木板保持平行，图像没有过坐标原点的原因是_____________。

【答案】    ①. ABC    ②. 0.43    ③. 平衡摩擦力过度

【解析】

【详解】（1）[1]A．调节滑轮的高度，使拉小车的细线与水平面保持平行，选项A正确；

B．实验时，先接通打点计时器的电源后再放开小车，选项B正确；

C．平衡摩擦力后，因满足

两边消掉了m，则增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角，选项C正确；

D．不要等到小车撞击到滑轮就要关闭电源，选项D错误。

故选ABC。

（2）[2]已知打点计时器电源频率为50Hz，相邻的两个计数点之间还有四个点未标出，纸带上相邻计数点间的时间间隔为

T=5×0.02s=0.1s

由

△x=aT2

可知，加速度为：

（3）[3]由图像可知，当F=0时小车的加速度不为零，可知其原因是木板的右端抬得过高，平衡摩擦力过度。

三、计算题（14题11分，15题14分，16题15分）

14. 在火星表面上，做自由落体运动的物体在开始t1=1s内下落h1=4m．求：

(1)该火星表面的重力加速度g；

(2)该物体从开始落下h2=36m时的速度v；

(3)该物体在第三个2s内的平均速度．

【答案】(1)   (2),方向竖直向下  (3),方向竖直向下

【解析】

【详解】(1)根据自由落体运动规律有：h=

得火星表面重力加速度为：g=2h/t2=（2×4）/12m/s2=8m/s2

(2)根据自由落体运动的速度位移关系有：v2=2gh

所以物体下落36m时的速度为：

v= m/s=24m/s，方向竖直向下；

(3)第三个2s内指自由下落的4−6s内的平均速度，根据速度时间关系有：

第4s内的速度为：v4=at=8×4m/s=32m/s，

第6s内的速度为：v6=at=8×6m/s=48m/s，

所以第三个2s内的平均速度为：m/s=40m/s，

【点睛】根据自由落体的位移时间关系求火星表面的重力加速度；根据自由落体的速度位移关系求速度；根据平均速度的定义求第3个2s内的平均速度即可．

15. 一木块（视为质点）以v0=10 m/s的初速度从足够长的斜面底端沿斜面向上运动，木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2，已知斜面倾角 θ=37°，sin 37°=0.6，求∶

（1）木块沿斜面上滑时的加速度大小 a1；

（2）木块沿斜面上滑的最大距离 x；

（3）木块从斜面底端出发到再次回到斜面底端运动的总时间t。

【答案】（1）10 m/s2；（2）5m；（3）

【解析】

【详解】（1）木块沿斜面向上运动，设木块的质量为m，由牛顿第二定律得

解得

a1 =10 m/s2

（2）木块沿斜面向上运动，由

解得

x=5m

（3）木块沿斜面返回时

解得

a2 =2 m/s2

沿斜面向上运动

沿斜面向下运动

解得

16. 如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量为M＝4kg的长木板，在长木板右端有一质量为m＝1kg的小物块，长木板与小物块间动摩擦因数为μ＝0.2，长木板与小物块均静止。现用水平恒力F作用在木板上，则

（1）外力F至少多大可以使二者发生相对滑动？

（2）若F＝18N，经时间t＝1s撤去水平恒力F，求1s末长木板和小物块的速度分别为多大？

（3）在（2）的条件下，最终小物块距离长木板右端多远？

【答案】（1）；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）设受到至少的力为 ，对于整体

对于小物块

解得

（2）F＝18N时对木板

则经过1s长木板的速度

撤去 F前小物块的加速度

过1s小物块的速度

小物块相对木板向左的位移为

解得

即刚撤去F时，小物块离长木板右端1m

（3）撤去F后，长木板的加速度大小为

最终速度

解得

在t′内，小物块相对木板向左的位移为

解得

最终小物块离长木板右端距离为