2022-2023学年云南省昆明市第一中学高一上学期期末物理试题（解析版）

昆明市第一中学2022—2023学年度上学期期末考试卷高一物理

命题：张大朋   审题：马红蕾

总分：100分   时间：90分钟

一、单项选择题（本题共10 个小题，每题 3分，共30分）

1. 世界马拉松挑战赛是一项极限挑战，参赛者需要在7天之内在7大洲完成7场马拉松，也就是说，在168个小时之内，要马不停蹄地前往每一个大洲，在每一个大洲都要跑42.195公里，累计奔跑295公里，累计飞行39000公里。下列说法正确的是（　　）

A. 研究某一大洲的马拉松比赛成绩时，运动员不能看成一个质点

B. 每场马拉松比赛完，运动员的位移大小都相等

C. 168个小时指的是“时间间隔”

D. 运动员乘飞机中转时感觉窗外的白云在后退，是以地面为参考系

【答案】C

【解析】

【详解】A．在研究马拉松比赛成绩时，人的形状和大小可以忽略，所以可以将人看成质点，故A错误；

B．每场马拉松的路径并不一样，运动员每一场的路程是相等的，运动员的位移大小都无法判断，故B错误；

C．根据题目，168个小时应该是世界马拉松所用的最长时间，超过该时间比赛成绩无效，所以168个小时指的是时间间隔，C正确；

D．运动员乘飞机中转时感觉窗外的白云在后退，是以飞机为参考系，故D错误。

故选C。

2. 关于物体的惯性，下列说法正确的是（　　）

A. 摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性

B. 跳远运动员助跑能增大其起跳时惯性

C. 战斗机战斗前抛掉副油箱，惯性不变

D. 物体在完全失重状态下没有惯性

【答案】A

【解析】

【详解】物体的质量是惯性的唯一量度，故摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性；跳远运动员助跑不能增大其起跳时的惯性；战斗机战斗前抛掉副油箱，质量减小，惯性减小；物体在完全失重状态下，质量不变，惯性不变。

故选A。

3. 下列说法中正确的是（　　）

A. 做曲线运动的物体一定具有加速度

B. 做曲线运动的物体速度可能不变

C. 曲线运动的物体加速度一定改变

D. 做曲线运动的物体加速度可能沿着轨迹的切线方向

【答案】A

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，则一定具有加速度，故A正确；

B．做曲线运动的物体速度方向一定改变，故B错误；

C．曲线运动的物体加速度不一定改变，如平抛运动，故C错误；

D．做曲线运动的物体速度方向一定改变，加速度不可能沿着轨迹的切线方向，故D错误。

故选A。

4. 在升降电梯内地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为40kg，，则在这段时间内（　　）

A. 该同学所受重力变小了

B. 电梯可能以2m/s2的加速度减速上升

C. 电梯一定在竖直向下运动

D. 该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力

【答案】B

【解析】

【详解】AC．体重计示数小于重力，说明该同学对体重计的压力小于重力，处于失重状态，并不是体重变小，此时电梯可能是向上做减速运动也可能是向下加速运动，故AC错误；

B．以该同学为研究对象有

解得

故B项错误；

D．该同学对体重计的压力与体重计对该同学的支持力属于一对相互作用力，其大小相等，方向相反，故D项错误。

故选B。

5. 如图所示，用网兜把足球挂在竖直墙面上，悬绳对网兜的拉力为，悬墙壁对足球的支持力为，若不计墙面摩擦，缓慢增加悬绳的长度，下列选项正确的是（　　）

A. 和都增大 B. 和都减小

C. 减小，增大 D. 增大，减小

【答案】B

【解析】

【详解】分析足球的受力情况：重力G、悬线的拉力和墙的支持力，作出力图

由平衡条件得，、的合力F与G大小相等、方向相反，即有

由平衡条件得

当缓慢增加悬绳的长度，减小，增大，减小，则和都减小，ACD错误，B正确。

故选B。

6. 一条小船位于200m宽的河正中A点处，从这里向下游处有一危险区，当时水流速度为4m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是（　　）

A. m/s B. m/s C. 2m/s D. 4m/s

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】设小船的合速度与水流速度的夹角为；则有

因此

船速与合速度方向垂直，则

故选C。

7. 甲、乙两个物体同时从同一地点出发，它们在同一直线上运动的速度图像如图所示，则（　　）

A. 甲、乙两物体运动方向相反

B. t=4 s时甲、乙两物体相遇

C. 前4s内甲、乙的平均速度大小相等

D. 在相遇前，甲、乙两物体的最远距离为20 m

【答案】D

【解析】

【详解】A．甲、乙两物体速度均为正值，则运动方向相同，选项A错误；

B．图像的面积表示位移，则t=4 s时，乙的位移大于甲的位移，可知甲、乙两物体没有相遇，选项B错误；

C．前4s内乙的位移大于甲的位移，则乙的平均速度大于甲的平均速度，选项C错误；

D．t=4 s时甲乙速度相等，此时相距最远，则在相遇前，甲、乙两物体的最远距离等于两图像与坐标轴围成的面积差，大小为

选项D正确。

故选D。

8. 如图所示，小球从高处下落到正下方竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧一直保持竖直），下列说法中正确的是（　　）

A. 弹簧压缩到最短状态时，小球受到的弹力小于它给弹簧的压力

B. 小球的速度一直在减小

C. 小球的加速度大小先减小后增大

D. 小球所受到的弹力先减小后增大

【答案】C

【解析】

【详解】BCD．小球开始下落时，只受重力作用加速运动，当和弹簧接触时，受到弹簧弹力作用，开始时弹簧压缩量小，因此重力大于弹力，此时为

随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，加速度减小，但是物体仍加速运动。当重力与弹簧弹力相等时，加速度为零，此时速度最大，物体继续向下运动，弹簧继续被压缩，弹力大于重力，此时加速度方向向上，物体开始做减速运动，随着弹簧压缩量变大，此时加速度变大。综上所述，小球速度先变大后变小，加速度先减小后增大，弹簧弹力一直增加。故BD错误，C正确；

A．小球给弹簧的压力与弹簧对小球的弹力是一对相互作用力，其大小相等，方向相反，故A项错误。

故选C。

9. 如图所示，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均向右做匀速直线运动；某时刻突然撤去该拉力，则撤去拉力后的瞬间（　　）

A. P受到的摩擦力方向向右 B. Q受到的摩擦力方向向右

C. Q的加速度大小为 D. P的加速度大小为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．两滑块均向右做匀速直线运动，撤去拉力后瞬间PQ仍向右运动，PQ受到的摩擦力方向向左，故AB错误；

CD．设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为

撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为

撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为

解得

此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，P的加速度大小为，故C错误，D正确。

故选D。

10. 如图所示，水平拉力F作用在一个矩形的空铁箱上，使铁块贴在铁箱左壁上方与铁箱一起沿水平面向右匀加速运动，铁块和空铁箱质量均为2kg，铁箱与水平面间、铁块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ都为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取10m/s2，则拉力F至少为（　　）

A. 100N B. 80N C. 120N D. 60N

【答案】A

【解析】

【详解】对铁块和空铁箱整体分析有

，

对铁块分析有

，，

解得

可知，拉力F的最小值为100N。

故选A。

二、多项选择题（本题共5题，每题4分，共20分。全部选对得4分，选对但不全得2分，选错得0分）

11. 小卯同学喜爱打篮球，一次他将篮球从地面上方B点以速度v斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。当他后撤到与B等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，他应该（　　）

A. 增大抛射角θ B. 减小抛射角θ

C. 增大抛出速度v D. 减小抛出速度v

【答案】BC

【解析】

【详解】将篮球从手到篮板的运动过程逆向看作是平抛运动，设运动时间为t，水平速度为v0，则根据平抛运动规律有

根据速度的合成与分解有

两次篮球的竖直位移y相同，所以t相同，而第二次水平位移x增大，所以v0增大，则θ应减小，且根据

可知同时应增大抛射速度v。

故选BC。

12. 甲图中， 轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙，两图中重物都静止，则下列说法中正确的是（　　）

A. B点受到轻杆的弹力大小为

B. 轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg

C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向

D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，乙中轻绳更容易断裂

【答案】AB

【解析】

【详解】A．对B点受力分析可知，B点受到轻杆的弹力大小为

选项A正确；

B．因乙图中D点的滑轮两侧绳子的夹角为120°，且两侧绳子的拉力相等均为mg，则两边绳子拉力的合力等于mg，即轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg，选项B正确；

C．图甲中杆中的弹力方向沿杆的方向；图乙中杆的弹力方向沿两个绳子拉力合力的反方向，即乙图杆的弹力方向不是沿杆方向，选项C错误；

D．甲图中绳子拉力大小为

乙图中绳子拉力

T2=mg

则若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲中轻绳更容易断裂，选项D错误。

故选AB。

13. 在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间（x–t）图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于–1m/s2，t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则

A. a车做匀速运动且其速度为va= m/s

B. b车的初速度为 0

C. t=0时，a车和b车的距离4.5 m

D. t=3 s时，a车和b车相遇，此时速度相等

【答案】CD

【解析】

【详解】A、x-t图象的斜率代表速度，a的图象为倾斜的直线，斜率为恒定值，故a车做匀速直线运动，速度大小为，A错误；

B、t=0时刻，b曲线的切线斜率不为零，故b车的初速度不为零，B错误；

C、t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，故此时b车的速度为．t=0到t=3 s内，b车做匀减速直线运动，可做逆向处理，则t=0到t=3 s内，b车的位移为，故t=0时刻，b车的初始坐标为．所以在t=0时刻，a、b两车相距4.5m，C正确；

D、x-t图象的交点代表相遇，又因两曲线在t=3 s时，刚好相切，瞬时速度刚好相同，则D正确．

14. 如图所示，天花板下面用细线OC悬挂一光滑轻质滑轮，小物块A置于斜面D上，斜面D置于粗糙的水平地面上，A通过细线跨过滑轮与沙漏B连接，滑轮右侧细线与斜面平行，开始时A、B都处于静止状态，OC与竖直方向的夹角为，在B中的沙子缓慢流出的过程中（　　）

A. 小物体A受到的摩擦力一定增大

B. 小物体A受到的摩擦力可能先减小后增大

C. 细线OC与竖直方向的夹角可能增加

D. 地面对斜面D的摩擦力将缓慢减小

【答案】BD

【解析】

【详解】若开始时斜面D对A的摩擦力沿斜面向下，则有：，则随着B中的沙子缓慢流出，A受到的摩擦力f可能缓慢减小或缓慢减小到0后反方向增大；若开始时斜面对A的摩擦力沿斜面句上，则有：，则随着B中的沙子缓慢流出，A受到的摩擦力f缓慢增大，选项A错误，B正确；因为滑轮两边细线的拉力总是相等的，则两个力合力的方向总是沿着两边细线，细线夹角不变，则OC与竖直方向的夹角不变，选项C错误；对AD整体，受到斜向左上的细绳拉力作用，由题意，细绳拉力缓慢减小，所以地面对斜面D的摩擦力也将缓慢减小，选项D正确。故选BD。

15. 水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，一水平传送带装置示意如图，细紧的传送带AB始终保持恒定的速率运行，一质量为的行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离，（）则（　　）

A. 行李刚开始运动时的加速度大小为

B. 行李从A运动到B的时间为2s

C. 行李在传送带上滑行留下痕迹的长度为1m

D. 如果提高传送带运行速率，使行李从A处传送到B处的最短时间可为1s

【答案】AC

【解析】

【详解】A．开始运动时，根据牛顿第二定律

可得加速度大小为

A正确；

B．行李达到和传送带速度相同所用时间为，则

这段时间内，行李的位移

接下来行李匀速运动，所需时间

因此行李从A运动到B的时间

B错误；

C．只有发生相对滑动时，才有划痕，划痕的长度

C正确；

D．行李从A处传送到B处所用时间最短时，应保持行李一直做加速运动，则

可得最短时间

D错误。

故选AC。

三、实验题（16题和17题，共14分）

16. 某同学用如图所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，橡皮筋的一端固定在水平木板上的P点，另一端系有两个绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮筋，将橡皮筋拉至某一位置O。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把橡皮筋拉到与前面相同的位置O。

（1）下列关于操作过程的说法正确的是________。（填正确选项前的字母）

A．橡皮筋、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内

B．两细绳之间的夹角一定要取90°，以便计算合力的大小

C．拉橡皮筋的细绳要短一些，标记同一细绳方向的两点要近一些

D．同一次实验中，用一只弹簧测力计拉橡皮筋时，结点的位置必须与用两只弹簧测力计拉时的位置重合

（2）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______。

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. AD    ②. F′    ③. B

【解析】

【详解】（1）[1] A．实验中为了减小误差，橡皮筋、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内，这样才能正确的确定弹力方向，故A正确；

B．实验过程中两弹簧的夹角要适当，并非要求达到90°，非特殊角度也可，故B错误；

C．拉橡皮筋的细绳要适当长一些，标记同一细绳方向的两点要远一些，能减小误差，故C错误；

D．同一次实验中，用一只弹簧测力计拉橡皮筋时，为了保证效果相同能够等效替代，结点的位置必须与用两只弹簧测力计拉时的位置重合，故D正确；

故选AD。

（2）[2]F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值，所以图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′；

[3]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故选B。

17. 某同学为探究加速度与力的关系，创新设计了如图甲所示的实验装置。一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连。实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a。

（1）下列做法正确的是___________

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．探究加速度与力关系时，作a-F图像应该用折线将所描的点依次连

C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源

（2）实验中钩码的质量___________远小于小车质量。（填“需要”或“不需要”）

（3）图乙是某次实验中得到的纸带的一部分，纸带上的点迹为打点计时器打下的连续点迹。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带数据求出小车的加速度a=___________m/s2.（结果保留2位有效数字）

（4）请你猜测一下根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，图丙中最符合本实验实际情况的是___________。

【答案】    ①. A    ②. 不需要    ③. 0.75    ④. B

【解析】

【详解】（1）[1]A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，以保证绳的拉力等于小车受到的合外力，故A正确；

B．探究加速度与力的关系时，作a-F图像应该用直线将所描的点尽量连接，偏离较大的点舍去，故B错误；

C．实验时，为充分利用纸带，应先接通打点计时器的电源再放开木块，故C错误。

故选A。

（2）[2] 弹簧测力计可以测出小车受到的合外力，不需要用钩码的重力代替小车受到的合外力，故钩码的质量不需要远小于小车质量；

（3）[3] 打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打点周期

根据，结合乙图数据可得

解得

（4）[4] 弹簧测力计可以测出小车受到的合外力，则合外力的测量是准确的，图像不会出现弯曲的情况，本实验操作，没有平衡摩擦力，则有一定拉力后，小车才有加速度。

故选B

四、 计算题（共 3个小题，共 36 分）

18. 将一个物体从倾角为α=37°的斜面顶端以初速度v0=4m/s沿着水平方向抛出，之后落在斜面上。若不考虑空气的阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）。

（1）求物体的飞行时间；

（2）求物体落到斜面上时位移的大小。

【答案】（1）0.6s；（2）3m

【解析】

【详解】（1）物体做平抛运动落在斜面上，则有

解得物体的飞行时间

（2）根据平抛运动规律可得物体落在斜面上时，竖直方向上有

则物体的落点位移的大小为

19. 如图所示，一质量m=0.7kg的物体放在一固定斜面上。当斜面倾角为37°时物体恰能沿斜面匀速下滑；对物体施加一个水平向右的恒力F，物体恰好可沿斜面匀速向上滑行。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数。

（2）水平向右的恒力F的大小。

【答案】（1）0.75；（2）24N

【解析】

【分析】

【详解】（1）斜面倾角为37°时，物体恰能沿斜面匀速下滑，满足

mgsin37°=μmgcos37°

解得

μ=0.75

（2）恒力F作用下，物体受力情况如图乙所示

由匀速直线运动的条件有

Fcos37°=mgsin37°+Ff

FN=mgcos37°+Fsin37°

Ff=μFN

代入数据，解得

F=24N

20. 如图，质量M=4kg的长木板静止处于粗糙水平地面上，长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg的小木块以v0=14m/s的速度从一端滑上木板，恰好未从木板上滑下，滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5，g取10m/s2，求：

（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小；

（2）木板长度；

（3）木板在地面上运动的最大位移．

【答案】（1）5m/s2 ；2m/s2；（2）14m；（3）12m

【解析】

【分析】（1）由题意知，冲上木板后木块做匀减速直线运动，木板由静止做匀加速度直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）木块恰好未从木板滑下，当木块运动到木板最右端时，两者速度相等；根据位移关系求解木板的长度；（3）木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动，结合运动公式求解木板在地面上运动的最大位移.

【详解】（1）由题意知，冲上木板后木块做匀减速直线运动，初速度  v0=14m/s，加速度大小

木板由静止做匀加速度直线运动即 

解得

（2）木块恰好未从木板滑下，当木块运动到木板最右端时，两者速度相等．设此过程所用时间为t

即

解得

t=2s 

木块位移

木板位移

木板长度

（3）木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动，分析得

木板位移

总位移