新疆乌鲁木齐市某校2022-2023学年高一上学期期末考试物理试题(含答案)

这是一份新疆乌鲁木齐市某校2022-2023学年高一上学期期末考试物理试题(含答案)，共10页。试卷主要包含了关于惯性，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
高一物理必修一综合期末试卷                    考试时间：60分钟   满分：100分 一、单项选择题(本大题共5个小题，每小题6分，共30分。在四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．关于惯性，下列说法正确的是(　 )A．在货车上加装限速器，其目的是使速度减小，惯性也减小B．宇航员在航天器中因失重而处于飘浮状态，所以没有惯性C．战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了减小战斗机的惯性，提高作战性能D.公交车急刹车时站在车内的乘客摔倒是因为失去了惯性2.如图所示，一物体静止于倾斜的木板上，当倾角θ缓慢增大，直至物体开始滑动之前的过程中，下列说法正确的是(　 )A．物体对木板的压力逐渐减小B．物体所受的支持力和摩擦力都减小C．物体所受支持力和摩擦力的合力变大D．物体所受重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大3.一个倾角为θ＝37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m＝1.0 kg的小物块(可视为质点)以v0＝4.0 m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ＝0.25。若斜面足够长，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为(　 )A．8 m/s2     B．4 m/s2    C．5 m/s2  D．10 m/s24.如图，一辆汽车在平直公路上向右做匀减速直线运动，汽车车厢内有一个小球用轻绳悬挂在光滑竖直的车厢前壁上。轻绳对球的拉力为F，小球与车厢前壁间的弹力为FN，则当汽车的加速度减小时(　 )A．F不变，FN减小       B．F不变，FN增大C．F减小，FN减小  D．F减小，FN不变5.拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示，小孩在离地0.6 m的地方向下拍球，球落地时速度大小为4 m/s，接触地面后弹起时的速度大小为3 m/s，假设球与地面的接触时间为 0.1 s，取竖直向下为正方向，不计空气阻力，g取10 m/s2，下列结论正确的是(　 )A．与地面接触这段时间内，球的速度变化量为1 m/sB．与地面接触这段时间内，球的平均加速度为－70 m/s2C．从开始拍球到小球弹到最高点的位移为－0.45 mD．从开始拍球到小球弹到最高点的过程中，球的平均速度为1.75 m/s6.如图所示，轻绳1的两端分别系着天花板和物块A，物块A的下端连着轻弹簧，轻弹簧的下端连着框架B，框架B里面用轻绳2悬挂着物块C，物块A、框架B、物块C三者质量相等。当剪断轻绳1或轻绳2的瞬间，框架B的加速度大小分别为(重力加速度为g)(　 )A．0,0 B．g，0  C．g,0  D．0，g二、多项选择题 (本大题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7.如图所示，轻弹簧的两端各受30 N拉力F的作用，弹簧伸长了10 cm(在弹性限度内)。那么下列说法中正确的是(　 )A．弹簧受到的弹力为60 NB．根据公式k＝，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大C．该弹簧的劲度系数k为300 N/mD．弹簧受到的弹力为30 N而增大8.如图，氢气球的质量m＝0.1 kg，无风时在轻绳的牵引下静止在空中，此时轻绳的拉力为8 N。当有水平风吹来时，气球受到大小为6 N的水平风力作用，轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中，g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　 )A．气球所受浮力大小为9 NB．有风时，气球所受合力方向竖直向下C．有风时，气球所受合力大小为  ND．有风时，轻绳的拉力大小为10 N解析：选AD　无风时，对气球受力分析得F浮＝mg＋FT＝9 N，A正确；有风时，气球保持静止，故合力为0，B、C错误；有风时，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，对气球受力分析得F风＝FT′sin θ，F浮＝mg＋FT′cos θ，联立解得FT′＝10 N，D正确。9.如图所示，两木块A、B叠放在水平桌面上，现以水平拉力F拉B没有拉动，则下列说法正确的是(　 )A．A、B间有静摩擦力作用B．A、B间不存在摩擦力作用C．B与桌面间不存在静摩擦力作用D．若撤去外力F后，则A与B、B与桌面间都没有摩擦力10.高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始编号的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢，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，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍，重力加速度为g。则(　　)A.启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上B.整列车的加速度大小为C.第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为D.第3节车厢对第2节车厢的作用力大小为0三、非选择题(本题共3小题，共46分)11．(5分)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，如图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)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(2)图乙中的________(填“F”或“F′”)是力F1和F2合力的测量值。(3)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________。A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上C．为了读数方便，可以使弹簧测力计与木板平面成一定倾角D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些12.为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合力成正比”的结论是否正确，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中。(1)关于该实验，下列叙述正确的是________。A.保持小车的质量不变，改变沙和桶的总质量B.保持沙和桶的总质量不变，改变小车的质量C.保持小车和沙桶的质量均不变D.同时改变小车和沙桶的质量(2)在图乙中作出a－F图线。(3)由a－F图线可以发现，该组同学实验操作中遗漏了________这个步骤。(4)根据a－F图线可以求出小车的质量是________(保留2位有效数字)。答案　(1)A　(2)见解析　(3)平衡摩擦力　(4)0.28 kg13.(13分)如图所示，用手握住一个重为9 N的酒瓶，使酒瓶始终处于竖直位置。已知酒瓶与手之间的动摩擦因数μ＝0.3，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。试回答以下问题：(1)用水平握力F1＝35 N握住酒瓶，并处于静止状态，求酒瓶受到的摩擦力大小；(2)用水平握力F2＝10 N握住酒瓶，求酒瓶受到的摩擦力大小；(3)至少用多大的水平握力才能握住酒瓶，使酒瓶沿水平方向匀速运动。       14．(17分)如图所示为某游客在滑雪场正在滑雪的示意图，滑道的倾斜部分可视为倾角θ＝37°的斜面。若该游客从静止开始匀加速下滑，经过8 s沿斜面下滑的位移大小x0＝64 m，游客开始下滑的位置距离斜面底端为s＝289 m。已知该游客在本次滑雪过程始终没有使用撑杆，游客在经过斜面底端拐角时速度大小不变，运动过程受到的空气阻力恒为游客和滑板总重力的。滑板与滑道各处动摩擦因数相同，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：(1)滑板与滑道间的动摩擦因数；(2)游客在水平滑道上前进的位移。        15.(16分)如图所示，一个水平的浅色传送带长8 m，其上左端放置一煤块(可视为质点)，初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带沿顺时针方向加速运动，加速度大小为a0＝4 m/s2，经过一段时间t0后，立即以同样大小加速度做匀减速运动；在传送带开始加速运动的同时，煤块也开始向右匀加速运动，加速度大小为a1＝2 m/s2，当煤块与传送带速度相等后，立即做匀减速运动，加速度大小仍为2 m/s2，最终煤块恰好停止在传送带的右端，由于摩擦力作用，煤块在传送带发生相对滑动时留下了一段黑色痕迹，求：(1)煤块加速时间t1；(2)传送带加速时间t0；(3)煤块停止运动时在传送带上留下黑色痕迹的长度。                          1.解析：选C  物体的质量大小是惯性大小的唯一衡量标准，A、B、C选项中的物体质量都没有改变，所以惯性既没有消失也没有变化，A、B、C错误；战斗机抛弃了副油箱，质量减小，所以战斗机的惯性减小，D正确。2.解析：选A　设物体的质量为M，物体受力分析如图所示，由平衡条件得FN＝Mgcos θ　①，Ff＝Mgsin θ　②，在θ逐渐增大的过程中，由①式可知FN逐渐减小，由②式知Ff逐渐增大，A正确，B错误；由物体处于平衡状态可知：支持力FN、摩擦力Ff与重力Mg三者的合力为0，D错误；支持力FN和摩擦力Ff的合力与重力Mg等大反向，C错误。3.解析：选A　对物块受力分析，根据牛顿第二定律有mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma，代入数据解得a＝8 m/s2，A、B、D错误，C正确。4.解析：选A　设轻绳与竖直方向的夹角为θ，对小球有F＝，FN＝Fsin θ＋ma，当汽车的加速度减小时，F不变，FN减小，B正确。5.解析：选B　与地面接触这段时间内，球的速度变化量为Δv＝－3 m/s－4 m/s＝－7 m/s，A错误；与地面接触这段时间内，球的平均加速度为a＝＝ m/s2＝－70 m/s2，B正确；球能弹起的高度为h＝＝ m＝0.45 m，从开始拍球到小球弹到最高点的位移为x＝0.6 m－0.45 m＝0.15 m，方向向下，C错误；球被拍出的初速度v0＝＝ m/s＝2 m/s，球下落过程中的平均速度＝＝3 m/s，球下落的时间t1＝＝0.2 s，被地面弹起上升的时间t2＝＝ s＝0.3 s，从开始拍球到小球弹到最高点的总时间t＝t1＋t0＋t2＝0.6 s，则此过程中的平均速度′＝＝0.25 m/s，D错误。6.解析：选D　设A、 B、 C的质量均为m。开始时，以A、 B、 C组成的系统为研究对象，由平衡条件得：mg＋mg＋mg＝F1，得轻绳1的张力为：F1＝3mg，剪断轻绳1的瞬间，弹簧的弹力不能突变，所以对B，此瞬间的合力为0，加速度为0；剪断轻绳2前，以A、B组成的系统为研究对象，由平衡条件推论可知F1＝mg＋mg＋F2，F2＝mg，剪断轻绳2瞬间，弹簧的弹力不能突变，此瞬间B合力大小等于F2＝ma，加速度a＝g，方向竖直向上，故A正确，B、C、D错误。7.解析：选CD　根据力的作用的相互性，弹簧的弹力为30 N，A错误，B正确；根据胡克定律F＝kx得，弹簧的劲度系数k＝＝＝300 N/m，C正确；弹簧的劲度系数k由弹簧本身决定，与弹簧弹力F的变化无关，故D错误。8.解析：选AD　无风时，对气球受力分析得F浮＝mg＋FT＝9 N，A正确；有风时，气球保持静止，故合力为0，B、C错误；有风时，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，对气球受力分析得F风＝FT′sin θ，F浮＝mg＋FT′cos θ，联立解得FT′＝10 N，D正确。9.解析：选BD　拉B没有被拉动，A、B之间没有相对运动和相对运动趋势，所以A、B之间没有摩擦力，B错误，A正确；把A、B看成一个整体，在水平方向上受到向右的水平拉力F作用，由力的平衡可知，B受到桌面的摩擦力，大小为F，方向向左，C错误；若撤去外力F后，A、B之间，B与桌面之间都没有相对运动和相对运动趋势，所以A与B、B与桌面间都没有摩擦力，D正确。10.答案　BD解析　启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力，两个力的合力方向斜向上方，A错误；对列车整体，根据牛顿第二定律有4F－8kmg＝8ma，解得a＝，B正确；对第1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律F32＋F－2kmg＝2ma，解得F32＝0，故C正确；对第1节车厢，根据牛顿第二定律F21－kmg＝ma，解得F21＝，D错误。11.解析：(1)本实验中一个弹簧测力计单独作用的效果与两个弹簧测力计共同作用的效果相同，采用的科学方法是等效替代法，B正确。(2)F是通过作图得到的两个弹簧测力计拉力的合力，是两个拉力的合力的理论值，F′是用一个弹簧测力计拉橡皮条并使其结点O伸长到同一位置，而一个弹簧测力计单独作用时的拉力与两个弹簧测力计共同作用的拉力效果相同，故F′是力F1和F2合力测量值。(3)两根细绳适当长些，标记拉力方向时就可以选离得稍微远些的两个点，这样有利于减小标记方向的误差，而两根细绳不需要等长，A错误，D正确；两根细绳拉橡皮条时，只要确保结点O拉到同一点即可，不一定让橡皮条在两细绳的夹角的角平分线上，故B错误；弹簧测力计与木板平面成一定倾角会增大弹簧与弹簧测力计外壳之间的摩擦力，从而增大实验误差，C错误。答案：(1)B　(2)F′　(3)D12.解析　(1)本实验验证的是加速度与力之间的关系，故应保证小车质量不变，改变沙和桶的总质量，故A正确，B、C、D错误。(2)如图(3)从右图中发现直线没过原点，当F≤0.16 N时，a＝0。也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车运动过程中F不是小车受的合力。该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤。(4)根据a＝得a－F图线的斜率的倒数表示小车的质量。由图像可知m＝＝ kg＝0.28 kg。所以小车的质量m＝0.28 kg。13.解析：(1)根据最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即Ffmax＝μFN得Ffmax＝12 N>mg根据平衡条件，此时酒瓶受到的静摩擦力Ff1＝mg得Ff1＝9 N。(2)据Ffmax＝μFN得Ffmax′＝3 N＜mg 酒瓶将向下滑动，此时酒瓶受到的摩擦力为Ff2＝μF2，得Ff2＝3 N。(3)酒瓶沿水平方向匀速运动，受力平衡。所以当Ffmax＝mg时握力最小，据Ffmax＝μFN得FN＝30 N。答案：(1)9 N　(2)6 N　(3)30 N14.解析：(1)由运动学公式x0＝a1t2解得a1＝2 m/s2对游客和滑板整体在斜面上受力分析如图所示，由牛顿第二定律mgsin θ－μmgcos θ－kmg＝ma1解得μ＝0.125。(2)游客滑到斜面底端时有v2－0＝2a1s，解得v＝34 m/s对游客和滑板整体在水平面上进行受力分析，由牛顿第二定律同理可得－μmg－kmg＝ma2解得a2＝－4.25 m/s2在水平方向上同理可得0－v2＝2a2x解得x＝136 m。答案：(1)0.125　(2)136 m15.答案　(1)2 s　(2)1.5 s　(3)3 m解析　(1)由题可知，传送带与煤块的运动情景，可由v－t图像表示，其中A图像表示传送带的v－t图像，B图像表示煤块的v－t图像，如图所示对煤块，由静止开始匀加速，再减速到零，位移为传送带长度8 m，加速和减速的加速度大小不变，故煤块运动的全过程有L＝2×a1t代入数据解得t1＝2 s可得煤块的最大速度为v1＝a1t1＝4 m/s。(2)对传送带，在0～t0时间内做匀加速运动，则有v＝a0t0在t0～t1时间做匀减速运动，则有v1＝v－a0(t1－t0)联立解得t0＝1.5 s，v＝6 m/s。(3)在0～t1时间内，煤块相对于皮带向左滑，皮带向右前进的距离x＝vt0＋(v＋v1)(t1－t0)＝7 m煤块向右前进的距离x1＝v1t1＝4 m此过程的相对位移为Δx1＝x－x1＝3 m后一段煤块相对于传送带向右运动，则相对位移为Δx2＝v1t1－＝2 m<3 m，所以痕迹长度为3 m。