2023鄂尔多斯一中高一上学期期末考试物理含解析

市一中2022-2023学年度第一学期期末自测题高一物理试题考试说明：1、考试时间100分钟　　2、总分100分一、单选题（1-5为单项选择题，6-8为多项选择题，每小题4分，共32分）1. 下列说法中，正确的是（　　）A. 千克、秒、牛顿都是国际单位制中的基本单位B. 牛顿第一定律在非惯性系中仍然是成立的C. 已知合力和两个分力的方向（不在同一直线上），分解结果是唯一的D. 速度、加速度、重力、路程均是矢量，相加时遵循平行四边形定则【答案】C【解析】【详解】A．千克、秒是国际单位制中的基本单位，牛顿不是国际单位制中的基本单位，A错误；B．牛顿运动定律只在惯性系中成立，B错误；C．已知合力和两个分力的方向（不在同一直线上），分解结果是唯一的，C正确；D．速度、加速度、重力是矢量，相加时遵循平行四边形定则；路程标量，相加时遵循代数相加规律，D错误。故选C。2. 科学地佩戴口罩，对于新冠肺炎、流感等呼吸道传染病具有预防作用，既保护自己，又有利于公众健康。如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线、弧线和直线组成的。假若口罩带可认为是一段劲度系数为的弹性轻绳（遵循胡克定律），在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了，此时段与水平方向的夹角为段与水平方向的夹角为，弹性绳涉及到的受力均在同一平面内，不计摩擦，已知，则耳朵受到口罩带的作用力（　　）A. ，方向与水平向右成角 B. ，方向与水平向左成角C. ，方向与水平向左成角 D. ，方向与水平向右成角【答案】B【解析】【详解】耳朵分别受到、段口罩带的拉力、，且将两力正交分解如图所示水平方向合力竖直方向合力解得耳朵受到口罩的作用力方向与水平向左成角。故选B。3. 如图所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G＝15N的重物Q，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F＝15N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则下列说法正确的是（　　）A.  B.  C.  D. 质量未知，无法判断【答案】A【解析】【详解】挂重物时，选P和Q为研究对象，根据牛顿第二定律，有可得共同运动的加速度大小为当改为F＝15N拉力后，由牛顿第二定律，有可得P的加速度为由此可知故选A。4. 如图所示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止，现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块上且仍处于静止状态，则与原来相比（　　）A. 斜面对滑块的弹力增大 B. 滑块对球的弹力增大C. 挡板对球的弹力减小 D. 拉力F减小【答案】C【解析】【详解】BC．以球为研究对象受力分析如图滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离，则挡板对球的弹力减小，滑块对球的弹力减小，故C正确，B错误；AD．对滑块和球整体进行受力分析，整体受重力、斜面的支持力、挡板的弹力及拉力，各力的方向不变，由于挡板对球的弹力减小，则拉力F增大，在垂直斜面方向上，斜面对滑块的弹力不变，故AD错误。故选C。5. 如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度A. 一定升高 B. 一定降低C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【答案】A【解析】【详解】试题分析：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长x1＝，即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：x2＝＝，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜L0+=L1，所以L1＞L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误．故选A． 6. 甲乙两质点在同一直线上运动，从t＝0时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，图像如图甲所示，已知甲图像过、、三个点。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的图像如图乙所示，下列说法正确的是（    ）A. t＝0时刻，甲的速度2m/s B. 甲的加速度大小C. 经过，甲追上乙 D. 经过2.5s，甲追上乙【答案】BC【解析】【详解】AB．对甲图有将、、三个点代入上式解得，，A错误，B正确；CD．对乙图有变形为结合图像可知，由运动学公式代入数据解得，甲追上乙的时间为C正确，D错误。故选BC。7. 如图所示，光滑水平桌面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B，已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度大小为g，静止释放物块A、B后（　　）A. 相同时间内，A、B运动的路程之比为2：1B. 物块A、B的加速度之比为1：1C. 细绳的拉力为D. 当B下落高度h时，速度为【答案】ACD【解析】【详解】A．同时间内图中A向右运动h时，根据动滑轮的特点可知B下降一半的距离，即为，故A、B运动的路程之比为2：1，故A正确；B．任意相等时间内，物体A、B的位移之比为2：1，根据可知加速度之比均为2：1，故B错误；C．设A的加速度为a，则B的加速度为0.5a，根据牛顿第二定律，对A有对B有联立解得，故C正确；D．B加速度为根据速度位移公式有解得故D正确；故选ACD。8. 如图甲所示，质量分别为m、M的物体A、B静止在劲度系数为k的轻弹簧上，A与B不粘连。以两物体静止时的位置为坐标原点。现对物体A施加竖直向上的拉力，使A、B一起竖直向上运动，两物体的加速度随位移变化的图像如图乙所示，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ）A. 在图乙PQ段中，拉力逐渐增大B. 在图乙QS段中，B减速上升C. 位移大小为x1时，A、B之间弹力大小为D. 位移大小为x3时，A、B速度大小均为【答案】AC【解析】【详解】A．开始时，A、B两物体均处于静止状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力的大小图乙段中，A、B的加速度大小与方向都不变，由牛顿第二定律有随物体向上运动，弹簧的弹力逐渐减小，可知拉力逐渐增大，A正确；B．在图乙段中，A、B两物体加速度方向仍竖直向上，大小逐渐减小，所以A、B两物体做加速度减小的加速运动，B错误；C．当A、B两物体竖直向上运动x1时，弹簧弹力大小以B为研究对象，由牛顿第二定律有解得C正确；D．从P到Q的运动中，物体的加速度不变，有从Q到S的运动中，物体的加速度随位移均匀减小，则有联立解得D错误。故选AC。二、实验填空题（每空2分，共22分）9. 物体的质量为，两根轻绳和的一端连接于竖直墙上（、在同一竖直线上），另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成角的拉力，若要使两绳都能伸直，如图所示，伸直时与墙面垂直，绳与绳间夹角为，求拉力的大小范围（取），____________。【答案】    ①. 20    ②. 80【解析】【详解】[1][2]物体受力如图所示A静止处于平衡状态，由平衡条件得方向方向解得要使两绳都能伸直，则有，所以解得10. 某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系，做了如下实验：①如图甲所示，将白纸固定在制图板上，橡皮筋一端固定在O点，另一端A系一小段轻绳（带绳结），将制图板竖直固定在铁架台上。②将质量为m=0.2kg的钩码挂在绳结上，静止时描下橡皮筋下端点的位置A0，用水平力拉A点，使A点在新的位置静止，描下此时橡皮筋下端点的位置A1；逐渐增大水平力，重复5次……。③取下制图板，量出A1、A2、A3、A4、A5…各点到O的距离、、、、，…，量出各次橡皮筋与水平线之间的夹角α1、α2、α3、α4、α5…。④在坐标纸上作出的图像如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2。完成下列填空：（1）当橡皮筋与水平线间的夹角为30°时，橡皮筋所受的拉力大小为__________N。（2）由图像可得橡皮筋的劲度系数k=__________N/m，橡皮筋的原长l0=__________m。【答案】    ①. 4.0##4    ②. 400    ③. 0.19【解析】【详解】（1）[1]由三力合成可知解得橡皮筋所受的拉力大小为（2）[2]由胡克定律可知整理的则可知 图像的斜率为 ，取图像相距较远的两点可知斜率为解得劲度系数为[3]由图像横轴截距为橡皮筋的原长，读图得l0=19cm=0.19m。11. 用下列器材测量小车质量M：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块，细线、打点计时器、纸带、频率为50Hz的交流电源、直尺、6个槽码。（每个槽码的质量均为m＝10g）（1）完成下列实验步骤中的填空：i.按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拔小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；ii.保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点测出加速度a；iii.试依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤；iv.以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出-关系图线。（2）已知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：①下列说法错误的是______；A.接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放B.小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行C.实验中无须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量D.若细线下悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为4mg②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小______m/s，加速度大小______；③写出随变化的关系式______（用M，m，g，a，n表示）；④测得关系图线的斜率为，则小车质量______kg。【答案】    ①. 等间距    ②. D    ③. 0.723    ④. 0.820    ⑤.     ⑥. 0.234【解析】【详解】（1）[1]若小车匀速下滑则a=0，由故纸带上打出一系列等间距的点。（2）①[2]A．先接通电源，后释放小车，小车应从靠近打点计时器处释放，故A正确，不符题意；B．小车下滑时，为保证实验的准确性，应使细线始终与轨道平行，故B正确，不符题意；C．由于该实验每个槽码的质量已知道，故不需要使质量远小于小车质量，故C正确，不符题意；D．匀速运动时有若细线下端悬挂着2个槽码，整体牛顿第二定律有解得加速度为故D错误，符合题意。本题选错误的，故选D。②[3]频率为50Hz的交流电源，相邻计数点间均有4个点未画出，则两计数点间的时间间隔为根据图乙，点5是点4、6的中间时刻，则有打“5”点时的速度为4、6间的平均速度[4]由可得③[5]对于小车匀速时有减小n个槽码后，对小车和槽码分别有，则即④[6]由③可得斜率即得三、解答题12. 2022年2月第24届冬季奥运会在北京举行。下图为一滑雪赛道的简化示意图。AB为一条倾角的长直滑道，AB长度L＝60m。BC为水平滑道，B处与水平滑道平滑连接。滑板与滑雪赛道之间动摩擦因数恒定。一可视为质点、含装备质量为80kg的滑雪运动员从A点以2m/s的初速度沿山坡匀加速下滑，用时5s滑到B点，在B点有一细小的圆弧，运动员通过B点后速度大小不变，方向变为水平向右，过B点后运动员在水平滑道做匀减速运动，最终停止在C处，取，，。求：（1）滑板与雪道之间的摩擦因数为多少？（2）运动员到达B点时瞬时速度的大小；（3）BC长度为多少米。【答案】（1）0.25；（2）22m/s；（3）96.8m【解析】【详解】（1）运动员在AB滑道上运动时，根据运动学公式有代入数据解得运动员在AB滑道上运动受力分析有代入数据解得（2）运动员运动到B点时有解得（3）运动员在水平滑道运动根据牛顿第二定律有运动员从B到C过程有代入数据联立解得13. 如图所示，在竖直平面内，有一直角三角形金属框架，底边水平。质量为的小球a和质量为m的小球b套在框架上，可以无摩擦地滑动。之间通过不可伸长的细线连接。当系统处于平衡时，求：（重力加速度为g）（1）细线上的拉力大小F和细线与金属框架形成的夹角θ；（2）金属框架对b球的作用力大小。【答案】（1），；（2）【解析】详解】（1）对a球、b球受力分析，如图所示，根据平衡条件，对a球有对b球有解得     （2）对b球，有解得14. 如图甲所示，质量m=1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t=0.5s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间变化的关系图像（v-t图像）如图乙所示，g取10m/s2，求：（1）2s内物块的位移大小x和通过的路程L；（2）拉力F的大小；（3）斜面对物块的滑动摩擦力Ff的大小。【答案】（1）0.5m，1.5m；（2）8N；（3）1.5N【解析】【详解】（1）图像与时间轴所围面积表示位移，在2s内，由题图乙可知，物块上滑的最大距离为x1=×2×1m=1m物块下滑的距离为x2=×1×1m=0.5m所以，2s内物块的位移大小为x=x1-x2=0.5m路程为L=x1+x2=1.5m（2）0～0.5s，物块沿斜面加速上滑，受力分析如图0.5～1s，物块沿斜面减速上滑，受力分析如图所示由题图乙知，两个阶段加速度的大小分别为a1=4m/s2，a2=4m/s2设斜面倾角为θ，斜面对物块的摩擦力为Ff，据牛顿第二定律可得，在0～0.5s内F-Ff-mgsinθ=ma1在0.5～1s内Ff+mgsinθ=ma2联立解得F=8N（3）由题图乙可知，在1～2s内物块的加速度大小为a3=1m/s2受力分析如图所示由牛顿第二定律可得mgsinθ-Ff=ma3解得Ff=1.5N15. 如图，质量为1kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.25，A的右边被一根弹簧用1.5N的水平拉力向右拉着而保特静止。现在要使弹簧作用下物块A相对木箱移动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。（1）如果让木箱在竖直方向上运动，其加速度应满足什么条件？（2）如果让木箱在水平方向运动，且其加速度应满足什么条件？【答案】（1）向下加速或者向上减速，；（2）向左加速或向右减速，【解析】【详解】（1）要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动，物块A受到的木箱对它的最大静摩擦力要小于弹簧对它的拉力，即由解得所以要使A处于失重状态，即A的加速度要向下，大小为所以要让木箱在竖直方向向下加速或者向上减速运动，加速度大小（2）如果让木箱在水平方向运动，要使弹簧能拉动物块A相对木箱地面向右运动，则物块的加速度要向左，由牛顿第二定律有代入数据解得所以木箱要向左加速运动或向右减速运动，且加速度大小16. 如图所示，方形木箱及内物体总质量为，其内用两轻绳将一质量的小球悬挂于P、Q两点，两细绳与水平的车顶面的夹角为和。水平传送带AB长，以的速度顺时针转动，木箱与传送带间动摩擦因数（）。求（1）设木箱为质点，且木箱由静止放到传送带上，那么经过多长时间木箱能够从A运动到传送带的另一端B处；（2）木箱放到传送带A点后，在木箱加速的过程中，绳P和绳Q的张力大小分别为多少？【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）对木箱（含小球），根据牛顿第二定律可得解得设木箱到达右端B前，已经与传送带共速，则木箱加速过程的时间为加速过程的位移为木箱匀速过程的时间为则木箱从A运动到传送带的另一端B处所用时间为（2）当绳P伸直但无拉力时，以小球对象，根据牛顿第二定律可得解得木箱加速阶段所以小球已经飘起，绳P已经松弛，故有此时小球只受重力和绳Q的拉力，根据牛顿第二定律可得解得17. 如图，质量为1.5kg的一只长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。这时铁箱内一个质量为1.5kg的木块（可视为质点）恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，求：（1）木块对铁箱压力的大小；（2）水平拉力F的大小；（3）减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹，之后当箱的速度为3m/s时撤去拉力，木块刚好不与箱子右壁发生碰撞，则铁箱的长度是多少？【答案】（1）60N；（2）135N；（3）1.2m【解析】【详解】（1）对木块在竖直方向由平衡条件得则FN=60N由牛顿第三定律得，木块对铁箱的压力FN′=FN=60N（2）对木块在水平方向有FN=ma得a=40m/s2对铁箱和木块整体有得水平拉力F=135N（3）撤去拉力F，铁箱和木块的速度均为v=3m/s，因μ1>μ2，以后木块相对箱滑动，木块加速度大小铁箱加速度大小得a1=7.5m/s2由于可知铁箱速度先减为0，要木块刚好不与铁箱右壁发生碰撞，则木块刚好到达铁箱右壁速度减为0；铁箱速度减为0时的距离木块速度减为0时的距离木块刚好不与箱子右壁发生碰撞，则铁箱的长度联立各式代入数据解得