2022-2023学年安徽省淮北市第一中学高一上学期期末物理试题含解析

  淮北一中2022—2023学年度高一第一学期期末考试

物理试题

一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。）

1. 我国将于2022年前后完成空间站在轨组装工程，空间站由核心舱、实验舱等构成。其中核心舱轴向长度为16.6m有3个对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站。关于本材料中的物理知识，下列说法正确的是（　　）

A. 空间站在太空“漂浮”时没有惯性

B. 货运飞船与核心舱对接时不可看成质点

C. 货运飞船与核心舱对接时，以地球为参考系它是静止的

D. “16.6m”中，“m”不是国际单位制的基本单位

【答案】B

【解析】

【详解】A．惯性取决于质量，与物体处于什么位置，什么运动状态无关，故A错误；

B．飞船和核心舱对接时不可忽略形状和大小，故不能看成质点，故B正确；

C．以地球为参考系，飞船和核心舱对接时都是运动的，故C错误；

D．m是国际单位制的基本单位，故D错误。

故选B。

2. 质点沿轴做直线运动的位置坐标与时间的关系为（各物理量均采用国际单位制单位）制单位，则该质点（　　）

A. 第内的位移大小是

B. 前内的平均速度是3m/s

C. 末质点位于的位置

D. 末质点位于坐标原点处

【答案】C

【解析】

【详解】A．当时，物体位置

当时，物体位置

因此第内的位移大小是

故A错误；

BC．当时，物体位置

故C正确；

因此前内的位移大小是

因此前内的平均速度是

故B错误；

D．末即时质点位置

故D错误。

故选C

3. 小李同学在学习过程中非常喜欢总结归纳，下图是他用来描述多种物理情景的图像，其中横轴和纵轴的截距分别为n和m，在如图所示的可能物理情景中，下列说法正确的是（　　）

A. 若为图像，则物体的运动速度可能在减小

B. 若为图像且物体初速度为零，则物体的最大速度为

C. 若为图像，则一定做匀变速直线运动

D. 若为图像且物体初速度为零，则最大速度出现在时刻

【答案】B

【解析】

【详解】A．若为图像，其斜率表示速度，则物体速度保持不变，故A错误；

B．若为图像且物体初速度为零，由动能定理

即

所以物体的最大速度为

故B正确；

C．若为图像，假设物体做匀变速直线运动，则有

即对于匀变速直线运动，其图像不可能是一次函数图像，故C错误；

D．若为图像且物体初速度为零，则图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，所以物体的最大速度为

出现在时刻，故D错误。

故选B

4. 下列叙述正确的是（　　）

A. 重心不一定在物体上，任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处

B. 书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的

C. 物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和地面发生弹性形变，物体产生了对地面的压力，且压力大小等于重力，方向竖直向下，所以压力就是重力

D. 把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．重心是重力的作用点，但不一定在物体上（比如弯曲香蕉的重心就在香蕉以外），重心的位置与物体的质量分布有关，质地均匀，外形规则的物体的重心在物体的几何中心上，A错误；

B．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于桌面发生了微小形变而产生的，B错误；

C．物体所受的重力与支持力平衡，支持力大小等于压力的大小，所以压力等于重力，压力和重力是不同性质的力，不能说压力就是重力，C错误；

D．物体的质量不变，即用天平称量，则示数在两地相同，物体在两极的加速度大于在赤道的加速度，根据

若用弹簧测力计称量，则示数在北极略微增大， D正确。

故选D。

5. 如图所示，，，三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同，三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体受到的摩擦力方向向右

B. 三个物体中只有物体受到的摩擦力是零

C. 受到的摩擦力沿传送带向下

D. 、受到的摩擦力方向相反

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据题意可知，物体A在水平方向上做匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；

CD．根据题意可知，物体B、C均有相对传送带向下滑的趋势，由平衡条件可得，物体B、C均受到沿斜面向上的静摩擦力，大小等于，故CD错误；

B．由上述分析可知，三个物体中只有物体受到的摩擦力是零，故B正确。

故选B。

6. 如图所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车（其拉杆可自由转动）沿水平地面匀速前进，则下列说法正确的是（　　）

A. 拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力

B. 拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小

C. 拉力与摩擦力的合力方向竖直向上

D. 小孩和车所受的合力方向向前

【答案】C

【解析】

【详解】A．据题意，拉力的水平分力和摩擦力力的合力才是小车和孩子所受合力，A错误；

B．拉力与摩擦力以及支持力的合力与重力平衡，即拉力与摩擦力以及支持力的合力大小与重力大小相等，故B错误；

C．拉力与摩擦力的合力和重力与支持力的合力等大反向，而重力与支持力的合力沿竖直向下，所以拉力与摩擦力的合力竖直向上，C正确；

D．匀速前进，合力为零，D错误；

故选C。

7. 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，下面说法正确的是

A. Q受到P弹力为

B. Q受到挡板MN的弹力为

C. 若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，P受到地面摩擦力不变

D. 若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，Q受到P的弹力变小

【答案】B

【解析】

【详解】AB．对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN的支持力N1和P对Q的支持力N2，如图

由几何关系得：cosθ=0.5，所以θ=60°
根据平衡条件得：

故A错误，B正确；

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

f=N1=mgcotθ

MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变小，故f变大，由可知，N2变大，故CD错误；

8. 如图，一架直梯斜靠在光滑的轻直墙壁上，下层放在粗广的水平地面上，直梯处于静止状态。关于直梯受力个数正确的是（　　）

A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个

【答案】C

【解析】

【详解】梯子受重力、地面的支持力和摩擦力以及墙面的支持力，共4个力的作用。

故选C。

9. 2021年12月28日晚，我市在世茂滨江举办了“芜湖Q乐节”活动，上演了浪漫烟花秀和科幻无人机演出。若其中某个无人机运动的v-t图像如图所示，取竖直向上为正方向，则下列判断正确的是（　　）

A. 0~5s内匀速上升

B. 10s末上升到最高点

C. 第12s内的加速度大小为6m/s2

D. 前10s内的平均速度与前12s内的平均速度相同

【答案】C

【解析】

【详解】A．0~5s内匀加速上升，选项A错误；

B．0~11s内速度一直为正，则11s末上升到最高点，选项B错误；

C．第12s内的加速度大小为

选项C正确；

D．由图像的面积等于位移可知，前10s内的位移与前12s内的位移相等，则前10s内的平均速度大于前12s内的平均速度，选项D错误。

故选C。

10. 如图所示，A、B两球间用轻弹簧连接后再用细绳悬在顶板上；C、D两球间用细线连接后再用细绳悬在顶板上，四个小球质量相等且均处于静止状态。现分别将A球与C球上方的细绳剪断，剪断瞬间，A、B、C、D四个球的加速度a1、a2、a3和a4大小分别是（　　）

A. a1=g、a2=g B. a1=2g、a3=0 C. a3=2g、a4=0 D. a3=g、a4=g

【答案】D

【解析】

【详解】设四个小球的质量均是m，由平衡条件知弹簧上弹力大小为mg，当剪断A球上方的细绳瞬间，弹簧上的弹力不能突变，A球的加速度为

B球重力与弹簧向上的弹力大小相等，B球在此瞬间受到的合力为零，加速度为零。当剪断OC间细绳的瞬间，C球和D球以相同的加速度向下运动，加速度大小为

故D正确，ABC错误。

故选D。

二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，，选对但不全的得2分。）

11. 引体向上是高中学生体质健康标准的测试项目之一、如图甲所示，质量为m=55kg的某同学，双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上运动过程中，其重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取，由图像可知（　　）

A. t=0.4s时，他正处于失重状态

B. t=0.5s时，他的加速度约为

C. t=1.1s时，他受到单杠的作用力的大小为550N

D. t=1.5s时，他正处于超重状态

【答案】BC

【解析】

【详解】A．t=0.4s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，故A错误；

B．根据速度-时间图线的斜率表示加速度可知，t=0.5s时，他的加速度

故B正确；

C．t=1.1s时他的速度达到最大值，v-t图线的斜率为零，表示加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力，即

故C正确；

D．t=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，故D错误。

故选BC。

12. 在水平桌面上，并排放置5个相同的木块，水平的推力F作用在第一个木块上使5个物块一起向右加速，则木块之间弹力的比例从左向右依次为（　　）

A. 若水平面光滑，弹力之比依次为1：1：1：1

B. 若水平面光滑，弹力之比依次为4：3：2：1

C. 若物块与水平面有摩擦，弹力之比依次为1：1：1：1

D. 若物块与水平面有摩擦，弹力之比依次4：3：2：1

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】AB．若水平面光滑，先整体分析，根据牛顿第二定律

求解1和2之间的弹力，把右面的4个物块作为一个整体，设2受到1的弹力为F1，根据牛顿第二定律

求解2和3之间的弹力，把最右面的3个物块作为一个整体，设3受到2的弹力为F2，根据牛顿第二定律

依次类推，可以得到弹力之比依次为4：3：2：1，故A错误B正确；

CD．若物块与水平面有摩擦，设每个物体与地面的摩擦力为Fμ，先整体分析，根据牛顿第二定律

把右面的4个物块作为一个整体，设2受到1的弹力为F1'

解得

把最右面的3个物块作为一个整体，设3受到2的弹力为F2'，根据牛顿第二定律

解得

依次类推，可以得到弹力之比依次为4：3：2：1，故C错误D正确。

故选BD。

13. 如图所示为生活中常见的两种电梯，甲为台阶式，乙为履带式，它们倾角相同，没有顾客乘坐时低速转动，有顾客乘坐时会加速启动，设两个电梯的启动加速度大小相同且不变。质量相同的两个乘客分别乘坐甲、乙电梯上楼，在电梯匀加速启动阶段两位乘客受到的支持力N1、N2和摩擦力f1、f2的大小关系正确的是（　　）

A. N1>N2 B. N1<N2 C. f1>f2 D. f1<f2

【答案】AD

【解析】

【详解】设电梯的加速度大小为a，加速度与水平方向的夹角为，对于题图甲，沿水平方向和竖直方向分别有

对于题图乙，沿传送带方向和垂直传送带方向分别有

对比可发现

故AD正确，BC错误。

故选AD。

14. 如图所示，有一水平放置的足够长的传送带输送机以的速率沿顺时针方向运行。有一物块以的初速度从传送带输送机的右端沿传送带水平向左滑动。若物块与传送带间的动摩擦因数，并取，有关物块的运动正确的是（　　）

A. 物块由传送带的右侧离开传送带

B. 物块体由传送带的左侧离开传送带

C. 物块离开传送带经历的时间是4.5s

D. 物块离开传送带经历的时间是5.0s

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．传送带足够长，物块先向左运动减速到零，再向右做匀加速运动到和传送带共同速度，再匀速运动从右侧离开传送带，A正确，B错误；

CD．根据牛顿第二定律

解得

物块从开始到和传送带共速的时间t1为

解得

物块向左运动的位移x1为

解得

匀速运动的时间t2为

物块离开传送带经历的时间是

C正确，D错误。

故选AC。

三、主观题（每空3分，共12分）

15. 如图所示为“用阻力补偿法探究加速度与力、质量关系”的实验装置图。木板的一侧被垫高以补偿阻力，实验时通过改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受的拉力，通过增减小车中的重物来改变小车的质量，加速度可以通过处理纸带上的点迹来获得。

（1）下列关于该实验的操作说法中正确的是_________。

A.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B.实验时应先接通电源后释放小车

C.平衡摩擦力时应取下槽码，轻推小车后观察纸带上的点迹间距是否均匀

D.实验中槽码的总质量应该远大于小车的总质量

（2）利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的一条纸带如图所示（图中每两个计数点间还有四个点未画出），则在该次实验中，小车运动的加速度大小为_________m/s2（结果保留三位有效数字）。

（3）某同学做实验时，未把木板的一侧垫高，就继续进行实验，则该同学作出的小车加速度a与所受拉力F的图像如图所示，则实验中小车受到的摩擦力大小为_________，小车的质量为__________。

【答案】    ①. BC    ②. 1.19    ③. F0    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]A.每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误；

B.实验时应先接通电源后释放小车，选项B正确；

C.平衡摩擦力时应取下槽码，让小车拖着纸带，轻推小车后观察纸带上的点迹间距是否均匀，选项C正确；

D.为了使得槽码的重力近似等于小车的牵引力，实验中槽码的总质量应该远小于小车的总质量，选项D错误。

故选BC。

（2）[2]图中每两个计数点间还有四个点未画出，则T=0.1s，小车运动的加速度大小为

（3）[3][4]根据

可得

f=F0

四、计算题（共3题，8+8+12，共28分）

16. 一个可以看成质点的小球从离地面处由静止释放，忽略空气阻力，落地后反弹速度是落地瞬间速度大小的一半，，求：

（1）小球从静止释放到落地的时间及落地时的速度大小；

（2）小球反弹后上升的最大高度。

【答案】（1）1s，；（2）

【解析】

【详解】（1）由自由落体运动规律可得

，

解得落地时间及落地时的速度大小为

，

（2）由题意可知，反弹的速度大小为

反弹后上升的最大高度为

17. 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg，动力系统提供的恒定升力F=28N。 试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。 设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.。

(1)第一次试飞，飞行器飞行时到达高度H=64m。 求飞行器所阻力f的大小；

(2)第二次试飞，飞行器飞行时关闭遥控器，飞行器立即失去升力。 求飞行器能达到的最大高度h。

【答案】(1)4N；(2)42m

【解析】

【详解】(1)第一次飞行中，设加速度为a1

匀加速运动

由牛顿第二定律

解得

f=4N

(2)第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1，匀加速运动

设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2

由牛顿第二定律

最大高度

联立解得

h=42m

18. 如图所示，质量为M=4kg的长木板B放在光滑水平地面上，在木板的最右端放一质量为m=2kg的物块A（可视为质点），物块与木板间的动摩擦因数，现用一水平力F=20N作用在木板上，使木板由静止开始匀加速运动，经过t=1s，撤去拉力，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

(1)力F作用过程中，木板的加速度大小与物块的加速度大小；

(2)拉力F撤去，木板与物块相对静止后，二者共同速度大小；

(3)要使物块不从木板上掉下，木板的长度L至少为多大？

【答案】(1)2m/s2；4m/s2；(2)；(3)m

【解析】

【分析】

【详解】(1)对小物块A

解得

对长木板B

解得

(2)1s末，小物块A的速度

长木板B的速度

m/s

1s后撤去力，对小物块A

对长木板B

设撤去力后经过时间t2，二者达到共同速度v

小物块A

长木板B

解得

m/s

(3)有力时小物块与长木板相对位移

m

无力时小物块与长木板相对位移

m  

木板的长度至少是

m