2023回族自治区银川一中高一上学期期末考试物理含解析

银川一中2022/2023学年度（上）高一期末考试

物 理 试 卷

一、单项选择题（每小题3分，共27分）

1. “企鹅服”是一个失重对抗防护的设备，如图所示。人长期生活在完全失重的状态下，人体的肌肉会萎缩。“企鹅服”里面有很多弹力袋，对人体肌肉有一定的压力，从而对肌肉产生压强，压强的单位用国际单位制中的基本单位可表示为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据知，用国际单位制中的基本单位表示，其单位为

即压强的单位用国际单位制中的基本单位可表示为。

故选A。

2. 下列关于摩擦力的说法中，正确的是（　　）

A. 两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比

B. 在两个运动的物体之间不可能存在静摩擦力

C. 两物体间有摩擦力，不一定有弹力

D. 滑动摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同，也可以相反

【答案】D

【解析】

【详解】A．滑动摩擦力大小跟正压力成正比，而静摩擦力与压力无关。故A错误；

B．受静摩擦力作用的物体一定与相接触的物体保持相对静止，但两物体可能对地是运动的，所以在两个运动的物体之间也可以存在静摩擦力，故B错误；

C．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向总是垂直，故C错误；

D．滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反，但可能与物体的运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反。故D正确。

故选D。

3. 关于一对作用力和反作用力以及一对平衡力，下面叙述中正确的是（　　）

A. 作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在同一个物体上

B. 作用力与反作用力就是平衡力

C. 平衡力一定是同种性质的力

D. 平衡力一定不是作用力与反作用力

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与平衡力的区别在于平衡力作用在同一物体上，而作用力和反作用力作用在不同的物体上，故AB错误，D正确。

C．平衡力作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力，故C错误。

故选D。

4. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　）

A. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力

B. 装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高

C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点

D. 瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上

【答案】C

【解析】

【详解】A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力的一个分力，故A错误；

B．瓶本身的重心不变的，随着装入瓶中的水的增加，瓶的重心位置可能先减小然后再逐渐升高，故B错误；

C．根据重心的定义，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，故C正确；

D．瓶的重心可能在两条绳子连线的交点上，不确定，故D错误。

故选C。

5. 如图所示，用细绳系住小球放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，球对绳的拉力和对斜面的压力将（  ）

A. 逐渐增大 B. 先减小后增大

C. 逐渐增大 D. 保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】以小球为对象，根据闭合三角形作出受力图，如图所示

根据题意可知，细绳由水平方向逐渐向上偏移时，可知斜面对球的支持力逐渐减小，绳对球的拉力先减小后增大，根据

，

可知，球对斜面的压力N逐渐减小，球对绳的拉力T先减小后增大。

故选B。

6. 如图所示为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图象。根据图象判断，正确的是（　　）

A. 弹簧的劲度系数为150 N/m

B. 弹簧的劲度系数为1.5 N/m

C. 弹簧的原长为2 cm

D. 若给弹簧施加一个大小为3 N的拉力，弹簧的长度为8 cm

【答案】AD

【解析】

【详解】C．由图读出，弹簧的弹力F = 0时，弹簧的长度为L0 = 6 cm，即弹簧的原长为6 cm，故C错误；

AB．由图读出弹力为F1 = 6 N，弹簧的长度为L1 = 2 cm，弹簧压缩的长度

由胡克定律得，弹簧的劲度系数为

故A正确，B错误；

D．若给弹簧施加一个大小为3 N的拉力，由胡克定律得，弹簧伸长量为

则弹簧的长度为

故D正确。

故选AD。

7. 如图所示，光滑水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，用大小为F的水平外力推动物块P，设P和Q之间相互作用力与Q和R之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】三个物块一起向右匀加速运动，加速度相同，对三个物体组成的整体研究，由牛顿第二定律得

解得

以物块R为研究对象，由牛顿第二定律得

解得

以物块Q和R为研究对象，由牛顿第二定律得

解得

则P和Q之间相互作用力与Q和R之间相互作用力大小之比为

故选B。

8. 如图所示，一倾角的足够长斜面体固定在水平面上，一物块以初速度沿斜面上滑的最大距离为。则物块与斜面间的动摩擦因数为（，重力加速度为）（　　）

A. 0.6 B. 0.8 C. 0.2 D. 0.5

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律可得物块上滑的加速度大小为

结合

联立代入数据解得

故选D。

9. 如图所示，席梦思的内部是由一系列弹簧组成的，现在弹簧上面放一质量为10 kg的木板，弹簧上的木板处于水平静止状态。生产车间的师傅把工具轻轻地放到木板上，工具的质量为6 kg，重力加速度，则把工具刚放到木板上的瞬间，工具对木板的压力大小为（　　）

A. 0 N B. 60 N C. 160 N D. 37.5 N

【答案】D

【解析】

【详解】木板质量为M，工具质量为m，把工具刚放到木板上的瞬间，对整体受力分析，由牛顿第二定律可得

解得

对工具研究

解得

由牛顿第三定律可得，工具对木板的压力为

故选D。

二、多项选择题（每题4分，共20分）

10. 倾角为、质量为斜面体静止在水平桌面上，质量为的木块静止在斜面体上，下列结论正确的是（　　）

A. 木块受到的摩擦力大小是

B. 斜面体对木块的作用力大小是

C. 桌面对斜面体的支持力大小是

D. 桌面对斜面体的摩擦力大小是

【答案】AC

【解析】

【详解】A．以木块为研究对象，根据受力平衡可知，木块受到的摩擦力大小为

故A正确；

B．以木块为研究对象，根据受力平衡可知，斜面体对木块的作用力与木块的重力大小相等，方向相反，则斜面体对木块的作用力大小为，方向竖直向上，故B错误；

CD．以木块和斜面体为整体，根据受力平衡可知桌面对斜面体的摩擦力为零；桌面对斜面体的支持力大小为

故C正确，D错误。

故选AC。

11. 如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O2在O1正上方，一根轻绳一端系于O点，另一端跨过定滑轮O2，由水平外力F牵引，用FN表示铰链对细棒的作用，现在外力F作用下，细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. F逐渐变小 B. FN大小不变 C. F先变小后变大 D. FN逐渐变大

【答案】AB

【解析】

【详解】画出细棒的受力分析，如下图所示。

根据三角形定则及相似三角形可知

因OO1和O1O2不变，则FN大小不变；随着OO2的减小，F逐渐减小。

故选AB。

12. 质量、初速度的物体沿着粗糙的水平面向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，水平向右为拉力的正方向。则以下结论正确的是（取）（　　）

A. 0~1s内，物体的加速度大小为

B. 0~1s内，物体的加速度大小为

C. 0~1s内，物体的位移为5.5m

D. 0~2s内，物体的总位移为11m

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．0-1s内，对物体，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

方向为水平向左，A正确，B错误；

C．1s末的速度

即0~1s内，物体的位移为

C正确；

D．1-2s内，对物体，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

方向为水平向右，2s末的速度为

1-2s内，物体的位移为

总位移

D错误。

故选AC。

13. 如图所示，水平传动带以的速率顺时针匀速运转，传动带左、右两端的距离为8m，把一可以看作质点的小物块轻放在传动带左端，物块与传动带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）

A. 小物块一直做匀加速直线运动 B. 经过2s小物块与传送带共速

C. 经过3s小物块从传送带右端离开 D. 小物块相对传送带运动了2m

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．当物体刚放上时，物块做匀加速直线运动，设物体从开始运动至与传送带共速所需时间为，则根据牛顿第二定律及运动学公式有

带入可得

此过程物块行使的距离为

故达到共速后，物块仍在传送带上，分析可知，此后物块将与传送带保持相对静止，匀速向前运动。故A错误，B正确；

C．设从物块从达到共速后运到传送带右端所需时间为，则根据运动学公式有

带入数据可得

故物块从开始运动到传送带右端所需的总时间为

故C正确；

D．物块与传送带只在达到共速前发生了相对运动，在物块从开始至与传送带共速过程中，传送带行使的位移为

故小物块与传送带相对位移为

故D错误。

故选BC。

【点睛】传送带的问题需要判断好是否受摩擦力以及摩擦力的方向。关于相对位移，需判断在哪个阶段会发生相对位移。

14. 如图所示，质量M=4kg的木板的右端放一质量m=1kg的物块，两者静止在水平地面上．m、M之间的动摩擦因数为，地面与M之间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取．现用一水平向右的力F作用在M上，则能使m、M保持相对静止的一起向右运动的力F可能为（　　）

A. 3N B. 10N

C. 25N D. 30N

【答案】BC

【解析】

【详解】要想使得木板运动则需要的最小拉力

当F最大时，加速度也最大，而的最大加速度由m、M间的最大静摩擦力决定，即对于，根据牛顿第二定律得

解得

对于m、M整体，根据牛顿第二定律得

解得

则能使m、M保持相对静止的一起向右运动的力F可能为10N和25N；

故选BC。

三、实验题（共14分，每空2分）

15. 某同学用图1装置来探究两个互成角度的力的合成规律，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC均为细绳．

(1)下列选项中，与本实验要求相符的是_____；（本小题有多个选项正确）

A、弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行

B、两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直

C、读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度

D、实验时只需保证橡皮筋伸长量相同即可

(2)该同学用两只弹簧测力计将结点O拉至某位置，此时他应记录_____、两只弹簧测力计的示数和两根细绳的方向：图2中弹簧测力计的示数为_____N；

(3)在某次实验中，该同学记录了如图3所示部分实验数据：F1、F2是用两只弹簧测力计拉时的两个拉力：用一只弹簧测力计拉时，该同学记录的拉力F'的大小为9.5N．已知图中小正方形的边长表示2N，请在答题卡的图中分别作出：

①F1和F2的合力F；②拉力F′．______

【答案】    ①. AC    ②. 结点O的位置    ③. 3.2    ④.

【解析】

【详解】（1）A、本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，故A正确；

B、两弹簧测力计的拉力方向不一定要垂直，只有拉到同一点即可，故B错误；

C、实验中拉力的大小可以通过弹簧秤直接测出，读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，否则读数会偏大或偏小，故C正确；

D、两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点O拉到同一位置，只需保证橡皮筋伸长量相同，不能保证合力与分力作用效果相同，故D错误；

故选AC．

（2）用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向．

弹簧秤的最小刻度为0.2N，应估读到同一位，即示数为：3.2N．

（3）按照力图示法作出F力的图示，根据平行四边形定则作出合力，如图所示：

故答案为（1）AC；

（2）结点O的位置、3.2；

（3） .

16. 一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h0=0.590m，下降一段距离后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用的时间T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小为a=1.84m/s2。

从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0g和150.0g，当地重力加速度大小为g=9.8m/s2。利用小球的质量，根据牛顿第二定律计算可得小球B下落的加速度的大小为a′=______m/s2，小球B下落过程中绳子的拉力大小为______N（结果均保留3位有效数字）。可以看出，a′与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：_______。

【答案】    ①. 1.96    ②. 1.20    ③. 原因可能是滑轮轴不光滑或滑轮有质量

【解析】

【详解】[1]对小球A、B整体由牛顿第二定律

mBg-mAg=（mA+mB）a′

代入数据解得

a′=1.96m/s2

[2]对B由牛顿第二定律

mBg-F=mBa′

解得绳子拉力大小

F=mB（g-a′）=150×10-3×（10-1.96）N=1.20N

[3]a′和a有明显差异，原因可能是滑轮轴不光滑或滑轮有质量。

四、计算题（共39分）

17. 如图所示，一个重为100N的球被夹在竖直墙壁和A点之间，已知球心与A点的连线与竖直方向的夹角，所有接触点和接触面均不计摩擦。求：

（1）竖直墙壁对球的弹力大小；

（2）A点对球的弹力大小。

【答案】（1）；（2）200N

【解析】

【详解】根据重力作用效果，球所受重力对竖直墙壁有向右的压力效果，对A点有向左下方的压力效果，重力的分解如图所示

（1）根据

代入数据解得

是球对竖直墙壁的作用力，根据牛顿第三定律可知，竖直墙壁对球的弹力大小为。

（2）根据

代入数据解得

是球对A点作用力，根据牛顿第三定律可知，A点对球的弹力大小为200N。

18. 为了观察超重和失重现象，质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上，如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数：（取重力加速度g=10m/s2）

（1）电梯以0.8m/s2加速度匀加速上升；

（2）电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升。

【答案】（1）540N；（2）460N

【解析】

【详解】（1）电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

（2）电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升，由牛顿第二定律可得

代入数据解得

19. 如图所示为货场使用的倾斜传送带的模型，其与水平面夹角为，传送带AB足够长，传送带以大小为的恒定速率逆时针转动。一包货物以的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数，且可将货物视为质点。（，已知，）

（1）求货物沿传送带向上运动的最远距离为多大？

（2）从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？

【答案】（1）7m；（2）2.25s

【解析】

【详解】（1）设货物刚滑上传送带时加速度大小为，根据牛顿第二定律

联立解得

货物速度从减至零所用时间

位移大小为

（2）货物从最高点返回至与传送带共速过程，所用时间

沿传送带向下发生位移大小为

共速后，货物随传送带一起匀速运动

则货物从滑上传送带到滑回A端共用时间

20. 如图所示，质量的小滑块（可视为质点）放在长木板的右端，木板与滑块都处于静止状态。现突然给木板一水平向右的初速度，使木板向右运动。已知木板质量，长，小滑块与木板间的动摩擦因数，木板与水平地面间的动摩擦因数，取，求：

（1）木板获得初速度后的较短时间内，滑块与木板的加速度大小分别是多少？

（2）滑块与木板刚达到共速时，滑块距木板左端的距离；

（3）整个运动过程中，滑块与木板间的相对位移。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）木板获得初速度后，与小滑块发生相对滑动，木板向右做匀减速运动，小滑块向右做匀加速运动，小滑块

解得

木板

解得

（2）设经时间二者达到相同的速度，则有

解得

，

该过程中木板的位移大小

小滑块的位移大小

小滑块与木板的相对位移为：

滑块距木板左端的距离

（3）共速后，二者仍然相对运动，对滑块和木板分别受力分析，牛顿第二定律，对滑块

解得

对木板

解得

那么，木板速度减小至零所用时间

木板在此过程中发生的位移为

滑块速度减小至零所用时间

滑块在此过程中发生的位移为

全程木板发生的位移为

全程滑块发生的位移为

即，整个运动过程中滑块与木板间的相对位移