2022-2023学年天津市耀华中学高一上学期期末物理试题含解析

这是一份2022-2023学年天津市耀华中学高一上学期期末物理试题含解析，共35页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
天津市耀华中学2022－2023学年度第一学期期末考试
高一年级物理学科
一、单项选择题（每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中有一个选项正确。）
1. 理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律．以下实验中属于理想实验的是（ ）
A. 伽利略的斜面实验
B. 用打点计时器测定物体的加速度
C. 验证平行四边形定则
D. 利用自由落体运动测定反应时间
【答案】A
【解析】
【详解】A．伽利略的斜面实验，抓住主要因素，忽略了次要因素，从而更深刻地反映了自然规律，属于理想实验，故A正确；
B．用打点计时器测物体的加速度是在实验室进行是实际操作的实验，故B错误；
C．平行四边形法则的科学探究属于等效替代法，故C错误；
D．利用自由落体运动测定反应时间是实际进行的实验，不是理想实验，故D错误．
故选A．
2. 小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）

A. 位置1是小球释放的初始位置 B. 小球做匀速直线运动
C. 小球下落的加速度为 D. 小球在位置3的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】BC．由题图可知，两相邻的T内小球运动的位移之差均为d，所以小球做匀加速直线运动，不是匀速直线运动，B错误；
设小球下落的加速度大小为a，则

解得

故C错误；
D．小球在位置3的速度等于在2、4两位置间的平均速度，即

故D正确；
A．小球在位置1的速度为

所以位置1不是小球释放的初始位置，故A错误。
故选D。
3. 一质点位于处，时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的图象如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 内和内，质点的平均速度相同
B. 第内和第内，质点加速度的方向相反
C. 第内和第内，质点位移相同
D. 时，质点在处
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s内和0～4s内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A错误；
B．速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，加速度是一定的，则知第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同，故B错误；
C．图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则第3s内和第4s内，质点位移大小相同，方向相反，选项C错误；
D．0-2s内质点的位移为
△x=×（1+2）×2m=3m
则t=4s时质点的位移为3m，t=0时质点位于x=-1m处，则t=4s时，质点的位置为
x′=x+△x=2m
故D正确；
故选D。
4. 如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为，已知弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧形变量不可能是（　　）

A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，以小球a、b整体为研究对象，分析受力，作出F在几个方向时整体的受力图

根据平衡条件可知，F与的合力与整体重力总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为

根据胡克定律有

解得

即弹簧的形变量的取值范围为

本题选不可能的，故选B。
5. 如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. Q受到的P的弹力为
B. Q受到的挡板MN的弹力为
C. 若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，P受到地面的摩擦力变大
D. 若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时，Q受到P的弹力变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN弹力N1和P对Q的弹力N2，如图

由几何关系得

所以

根据平衡条件得
，
故AB错误；
CD．对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的弹力和地面对其向右的摩擦力，根据共点力平衡条件，有

MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角不断变小，故f变大，N2变大，故C正确，D错误。
故选C。
6. 如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为FN1，木板对小球的支持力大小为FN2。以木板与墙连接点为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中（　　）

A. FN1始终减小，FN2始终增大
B. FN1始终减小，FN2始终减小
C. FN1先增大后减小，FN2始终减小
D. FN1先增大后减小，FN2先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】对小球进行受力分析如图所示，

设木板与竖直方向夹角为，则
，
随着板顺时针方向转动，越来越大，因此FN1也越来越小，FN2越来越小，故ACD错误，B正确。
故选B。
7. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为和的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°刚好要滑动，则的值为（　　）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图

沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力

根据平衡条件可知

对B物块受力分析如图

沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力

根据平衡条件可知

两式相加，可得

解得

故选A。
8. 将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在直角墙壁上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取，则下列说法正确的是（　　）

A. 在2~4s内小球的加速度大小为 B. 小球质量为2kg
C. 杆的倾角为30° D. 小球在0~4s内的位移为8m
【答案】C
【解析】
【详解】A．由v-t图像可知，在2～4s内小球的加速度为

故A错误；
BC．由图可知，在0～2s的时间内小球做匀速直线运动，F1=5N时，由平衡条件可得
F1-mgsinα=0     ①
在2～4s的时间内小球做匀加速运动，F2=5.5N时，由牛顿第二定律可得
F2-mgsinα=ma    ②
代入数据联立①②解得
m=1kg，sinα=0.5
故
α=30°
故B错误，C正确；
D．小球在0～4s内的位移为

故D错误。
故选C。
9. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的斜面，以加速度匀加速下滑。在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向（　　）

A. 垂直斜面向上 B. 沿斜面向下 C. 沿斜面向上 D. 竖直向上
【答案】A
【解析】
【详解】对一箱苹果整体分析，由于整体的加速度a=gsinθ，所以不受摩擦力，只受重力和斜面的支持力，如图

所以；可知苹果的加速度也为gsinθ，而苹果受重力、周围苹果的作用力，两个力的合力等于mgsinθ，如图

所以其他苹果对该苹果的作用力F果等于mgcosθ，方向垂直斜面向上。
故选A。
10. 如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上表面放置小滑块A.木板B在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图象如图乙所示，则小滑块A的质量为( )

A 4 kg B. 3 kg C. 2 kg D. 1 kg
【答案】C
【解析】
【详解】刚开始AB两个一起做加速，根据牛顿第二定律可知：

结合图像斜率可知

当加速度大于等于，AB分开各自加速，设B受到的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律可知：

结合图像斜率可知：

联立以上公式可求得：

故选C
11. 如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2kg的物体B用细线悬挂，A、B间相互接触但无压力，整个系统处于静止状态，取g=10m/s2．某时刻将细线剪断，则剪断细线瞬间

A. B的加速度大小为
B. A的加速度大小为
C. B对A的压力大小为0N
D. B对A的压力大小为20N
【答案】A
【解析】
【详解】AB．剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=30N，剪断细线的瞬间，弹簧形变量不变，弹力仍为30N．对整体分析，整体加速度为：

故物体A、B的加速度大小均为4m/s2．故A符合题意，B不符合题意．
CD．隔离对B分析，mBg-FN=mBa，解得：
FN=mBg-mBa=20-2×4N=12N
故CD不符合题意．
12. 如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，物块以初速度滑上水平传送带，从A点运动到B点的v－t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 物块的初速度 B. 传送带转动的速度v=4m/s
C. AB两点间的距离为3m D. 物块留在传送带上摩擦痕迹长为0.5m
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由图乙可知，物块的初速度为4m/s，传送带的速度为2m/s，AB错误；
C．v－t图像的面积等于位移，则AB两点间的距离为

C错误；
D．0-0.5s内，物块速度大于传送带速度，相对位移等于划痕长度，即

D正确。
故选D。
13. 如图所示，小物块，放在长木板上，，和之间的动摩擦因数，与地面间的动摩擦因数，（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取）则下列说法正确的是（　　）

A. 当F=9N时，的加速度为 B. 当F=15N时，的加速度为
C. 要使、发生相对滑动，F至少为8N D. 当F=12N时，的加速度为
【答案】B
【解析】
【详解】AC．拉力作用在上，m1和m2恰好不滑动时，m1和m2之间的静摩擦力达到最大静摩擦力，对根据牛顿第二定律有

对整体有

联立解得
，
要使m1、m2发生相对滑动F至少为，当F=9N时，m1加速度为2m/s2，故AC错误；
B．F=15N时，m1和m2相对滑动，对m2有

解得

故B正确；
D．当F=12N时，m1和m2相对滑动，对m1有

解得

故D错误。
故选B。
14. 如图所示，一个质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用固定在地面上、倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。现用钢丝钳将弹簧剪断，则在弹簧被剪断的瞬间，小球的加速度大小为（　　）（重力加速度为g）

A. g B. g C. 0 D. g
【答案】A
【解析】
【详解】弹簧剪断前，小球处于平衡状态，受重力、支持力N和弹簧的拉力F，根据共点力平衡条件，有


解得
，
现用钢丝钳将弹簧剪断，剪断后小球将沿光滑木板下滑，合力沿斜面向下，由牛顿第二定律

得

故A正确，BCD错误。
故选A。
15. 下列选项中均属于国际单位制中基本单位的是（　　）
A. 千克（kg）、牛顿（N）、小时（h）
B. 千克（kg）、米（m）、秒（s）
C. 米/秒（m/s）、厘米（cm）、米（m）
D. 米/秒（m/s）、米（m）、牛顿（N）
【答案】B
【解析】
【详解】属于国际单位制中基本单位的是千克（kg）、米（m）、秒（s）。故ACD错误；B正确。
故选B
二、多项选择题（每小题4分，共40分。全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
16. 一质点在连续的6s内做匀加速直线运动，在第一个2s内位移为12m，最后一个2s内位移为36m，下列说法正确的是（　　）
A. 质点的加速度大小是 B. 质点在第2个2s内的平均速度大小是18m/s
C. 质点在第2s末的速度大小是9m/s D. 质点在第1s内的位移大小是6m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设第一个2s内位移、第二个2s内位移、第三个2s内位移分别为x1、x2、x3。由匀变速直线运动的规律得

解得


故A正确；
B．质点在第2个2s内的平均速度大小

故B错误；
C．由匀变速直线运动的推论：中间时刻的速度等于平均速度。所以质点第2s末的速度大小是前4s内的平均速度

故C正确；
D．由匀变速直线运动的推论：中间时刻的速度等于平均速度。以质点第1s末的速度大小是前2s内的平均速度

质点的初速度大小为

质点在第1s末的速度大小

质点在第1s内的位移大小为

故D错误；
故选AC。
17. 物块B放在光滑的水平桌面上，其上放置物块A，物块A、C通过细绳相连，细绳跨过定滑轮，如图所示，物块A、B、C质量均为m，现释放物块C，A和B一起以相同加速度加速运动，不计细绳与滑轮之间的摩擦力，重力加速度大小为g，则细线中的拉力大小及A、B间的摩擦力大小分别为（　　）

A. FT=mg B. FT=mg
C. Ff=mg D. Ff=mg
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】以C为研究对象，由牛顿第二定律得
mg－FT=ma
以A、B为研究对象，由牛顿第二定律得
FT=2ma
联立解得
FT=mg，a=g
以B为研究对象，由牛顿第二定律得
Ff=ma
得
Ff=mg
故选BD。
18. 蹦床属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。某次比赛过程中，一运动员做蹦床运动时，利用力传感器测得运动员所受蹦床弹力F随时间t的变化图像如图所示。若运动员仅在竖直方向运动，不计空气阻力，取重力加速度大小。依据图像给出的信息，下列说法正确的是（　　）

A. 运动员的质量为60kg
B. 运动员的最大加速度为
C. 运动员离开蹦床后上升的最大高度为10m
D. 9.3s至10.1s内，运动员一直处于超重状态
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由图知运动员的重力为初始情况的弹力F，即

解得

故A正确；
B．运动员加速度最大时，此时受到的弹力最大，为。根据牛顿第二定律可得

解得

故B正确；
C．在运动员稳定后，运动员离开蹦床后的高度最大，此时在空中运动的时间为

下落时间

最大高度为

故C错误；
D．蹦床弹力大于重力，运动员处于超重状态，蹦床弹力小于重力，运动员处于失重状态，在9.3s至10.1s内，蹦床弹力从0开始增大到最大，然后减小为0，则运动员先处于失重状态，然后处于超重状态，最后失重状态，故D错误。
故选AB。
19. 如图所示，水平地面上固定一斜面，初始时物体A沿斜面向下做匀变速运动，其加速度大小为；若在物体A上施加一竖直向下的恒力F，其加速度大小变为，已知斜面倾角为，A与斜面间的动摩擦因数为，则（　　）

A. 若，则 B. 若，则
C. 若，则 D. 若，则
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．若μ＞tanθ，即

重力下滑分力小于滑动摩擦力，物体原来是向下做减速运动，加速度大小为

施加F后

加速度大小为

故A错误，B正确；
CD．若μ