2022-2023学年安徽省淮北市实验中学高一上学期期末测试物理试题含解析

  淮北实验高中2022级高一上学期期末在线巩固训练

物理试题

一、单选题（共7题，每题5分，共35分）

1. 在国际单位制中，力学基本单位有三个，这三个基本单位是（   ）

A. m、kg、s B. m、s、N C. m、kg、N D. kg、s、N

【答案】A

【解析】

【详解】在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，分别为kg、m、s，所以A正确，BCD错误．

点睛：国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量；它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．

2. 下列关于摩擦力的说法正确的是（　　）

A. 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反

B. 摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比

C. 静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反

D. 滑动摩擦力总是阻碍物体的运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．摩擦力的方向总与物体相对运动方向或相对运动趋势相反，与物体运动方向没有必然联系，A错误；

B．滑动摩擦力的大小与物体所受的正压力成正比，静摩擦力的大小与物体所受的正压力没有必然联系，B错误；

C．静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反，C正确；

D．滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，D错误。

故选C。

3. 如图所示，是用平行四边形定则求力F1、F2的合力F的示意图，其中正确的是（     ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据平行四边形定则可知，以表示两分力线段作邻边作出平行四边形，对角线即表示物体受到的合力，且合力的方向从两分力的起点指向对角线的另一端点；

A.A图与结论相符，选项A正确；

B. B图与结论不相符，选项B错误；

C. C图与结论不相符，选项C错误；

D. D图与结论不相符，选项D错误；

4. 如图所示是我国新型高速磁悬浮试验样车，不久将下线调试。因为采用了磁悬浮原理，所以阻力比普通的高铁小很多，其速度可达，高速磁悬浮列车拥有“快起快停”的技术优点，能发挥出速度优势，也适用于中短途客运。下列说法正确的是（　　）

A. 能“快起快停”，是指加速度大

B. 速度可达，这是指平均速度

C. 因阻力比普通的高铁小很多，所以磁悬浮试验样车惯性比较小

D. 因磁悬浮试验样车运行速度大，所以惯性大

【答案】A

【解析】

【详解】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度大，说明速度变化快，能“快起快停”，是指加速度大，故A正确；

B．速度可达，这是指最大速度，为瞬时速度，故B错误；

CD．惯性大小只与物体的质量有关，与磁悬浮试验样车运行速度大无关，与受力情况无关，故CD错误。

故选A。

5. 如图甲所示，最近美团无人机送外卖已经率先在深圳启动，“天上掉馅饼”时代已经来临。如图乙所示为某一无人机送外卖时竖直降落过程的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 第末无人机处于失重状态 B. 无人机在第末与第末的加速度大小之比为

C. 无人机加速过程与减速过程的位移大小之比为 D. 无人机降落过程中的平均速度大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．第末无人机向下减速，加速度向上，处于超重状态，故A错误；

B．无人机在内的加速度大小为

无人机在内的加速度大小为

则无人机在第末与第末的加速度大小之比为，故B错误；

C．无人机加速过程的位移大小为

无人机减速过程的位移大小为

则无人机加速过程与减速过程的位移大小之比为，故C正确；

D．无人机全过程的位移为

则无人机降落过程中的平均速度大小为

故D错误。

故选C。

6. 挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所成的角分别和。关于和，下列关系式中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】以左边两个灯笼为整体，设水平方向绳子拉力为T，则有

由左边第二个灯笼为研究对象，则有

联立解得：，D正确；

故选D。

7. 在离地高度为H处，将两个小铁球A、B以同样大小的速率分别竖直上抛和竖直下抛，两个铁球落到地面的时间差为，不计空气阻力，则（  ）

A. 仅增大H，则增大

B. 仅增大H，则减小

C. 仅增大，则增大

D. 仅增大，则减小

【答案】C

【解析】

【详解】设初速度方向向上的运动时间为t1，初速度向下的运动的时间为t2；根据匀变速直线运动知–v0t1+gt12=H；v0t2+gt22=H；△t=t1–t2；联立解得△t=；可知该时间差仅仅与初速度的大小有关，与高度H无关，由公式可知，仅增大v0，则△t增大．故C正确，ABD错误．故选C．

【点睛】无论竖直上抛运动还是竖直下抛运动都是加速度不变的匀变速直线运动，规定统一的正方向，根据匀变速直线运动规律列式求解即可．

二、多选题（共5题，每题5分，半对3分，共25分）

8. 下列选项中关于力和运动各物理量的描述，说法正确的是（　　）

A. 由加速度定义式可知，做匀变速直线运动的物体加速度大小与速度变化量成正比，与时间成反比

B. 由公式可知，弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F成正比，与弹簧的形变量成反比

C. 由位移公式可知，初速度为零的匀变速直线运动的物体，位移的大小x与运动时间的平方成正比

D. 由公式可知，物体运动的加速度与物体受到的合外力F成正比，与物体的质量m成反比

【答案】CD

【解析】

【详解】A．公式为加速度定义式，加速度与速度变化量与时间均无关，A错误；

B．弹簧的劲度系数k由弹簧本身决定，与弹簧弹力F和形变量x均无关，B错误；

C．由公式可知，做初速度为零的匀变速直线运动的物体，位移的大小x与运动时间的平方成正比，C正确；

D．由牛顿第二定律可知物体运动的加速度与物体受到的合外力F成正比，与物体的质量m成反比，D正确。

故选CD。

9. 一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力、和作用，大小分别为、、，且方向指向正北，下列说法中正确的是（    ）

A. 这三个力的合力大小不可能小于

B. 这三个力的合力大小可能为零

C. 若、的合力大小为，方向指向正南，且物体在水平面内运动，则物体必然向正南或正北作匀速直线运动

D. 若物体处于静止状态，则、的合力大小一定为，方向与相反，为正南

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．根据两个力合力的取值范围可得、的合力大小范围为

即

因，方向指向正北，而和的方向不确定，当、的合力大小为，方向指向正南时，三个力的合力为零，故这三个力的合力范围为

故A错误，B正确；

C．若、的合力大小为，方向指向正南，因、且的方向指向正北，物体处于平衡状态，若物体在水平面内运动匀速直线运动，则运动方向不确定，故C错误；

D．若物体处于静止状态，说明、和的合力为零，则、的合力大小一定为，方向为正南，故D正确。

故选BD。

10. 建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动。下列说法正确的是（　　）

A. 倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大

B. 倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大

C. 倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大

D. 倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短

【答案】AC

【解析】

【详解】屋檐的倾角为θ，底边为L，设屋顶的坡面长度为s，雨滴下滑时加速度为a

AB．对水滴做受力分析，只受重力mg和屋顶对水滴的支持力N，垂直于屋顶方向

平行于屋顶方向

可知，倾角θ越大，N越小，则由牛顿第三定律知雨滴对屋顶的压力

所以倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越小，雨滴下滑的加速度为

则倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越大，故A正确，B错误；

CD．设从O到M的时间为t，水滴的运动位移为

由位移时间公式得

则

故当θ=时，用时最短，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度为

知倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大，故C正确，D错误。

故选AC。

11. 如图所示，倾斜索道与水平面夹角为，当载人车厢沿钢索运动时，车厢里质量为m的人对厢底的压力为其重量的倍，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 载人车厢一定沿斜索道向上运动 B. 车厢运动的加速度大小为是

C. 人对厢底的摩擦力方向向右 D. 车厢对人的摩擦力大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．载人车厢一定沿斜索道运动，由于车厢支持力F大于重力mg，故具有沿索道向上的加速度，故车厢对人的摩擦力力应水平向右，人对车厢底的摩擦力应水平向左，受力分析如图所示，车厢可能沿索道加速上滑，也可能沿索道减速下滑，AC错误；

BD．设车厢的加速度为a，把加速度沿水平方向、竖直方向正交分解，由牛顿第二定律可得

联立代入数据可解得，，BD正确。

故选BD。

12. 如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈的斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮1固定在c点，光滑滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态。若将固定点c向左移动少许，而物体a与斜劈始终静止，则（　　）

A. 斜劈对地面的压力不变

B. 斜劈对物体a的摩擦力大小可能不变

C. 地面对斜劈的摩擦力增大

D. 若将固定点c向下移动少许，斜劈对物体a的摩擦力不变

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．对b和动滑轮整体分析，绳子两侧的拉力在竖直方向的分力的合力大小一直等于b的重力，因此对整体分析可知，在竖直方向地面对斜劈的支持力一直不变，由牛顿第三定律可知，斜劈对地面的压力不变，A正确；

B．若物体a原来有向上的滑动趋势，则有斜劈对物体a的摩擦力方向向下，若将固定点c向左移动少许，绳子的夹角减小，绳子上的拉力减小，则有可能物体a有向下滑动趋势，则斜劈对物体a的摩擦力方向向上，摩擦力方向的改变，则有摩擦力大小可能不变，B正确；

C．对整体研究，水平方向斜劈受到地面的摩擦力和绳子在水平方向的分力处于平衡状态，绳子的夹角减小，拉力减小，且绳子与水平方向的夹角增大，绳子在水平方向的分力减小，所以地面对斜劈的摩擦力减小，C错误；   

D．若将固定点c向下移动少许，绳子的夹角不变，绳子上的拉力不变，斜劈对物体a的摩擦力不变，D正确。

故选ABD。

三、实验题（共1题，每空2分，共8分）

13. 疫情期间“停课不停学”，小勇同学在家改进了“探究小车加速度与力关系”的实验装置，如图，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”可显示绳中拉力的大小，改变桶中砂的质量进行了多次实验。完成下列问题：

（1）实验时，下列操作或说法正确的________；

A．调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行

B．本实验不需要平衡摩擦力

C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶质量远小于小车的质量

D．选用电磁打点计时器比选用电火花打点计时器实验误差小

（2）实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度为___________；（保留三位有效数字）

（3）以拉力传感器的示数为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图像可能正确的是___________；

A．B．

C．D．

（4）现以拉力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出图像，求出其“斜率”为，则小车的质量等于___________（用字母表示）。

【答案】    ①. A    ②. 1.48    ③. A    ④.

【解析】

【详解】（1）[1] A．实验中应该调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行，故A正确；

B．本实验仍需要平衡摩擦力，故B错误；

C．本实验中传感器可直接测出绳子上的拉力，所以不需要用砂和砂桶的总重力来代替绳子拉力，故不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故C错误；

D．电磁打点计时器由于纸带与限位孔、振针之间存在摩擦，所以选用电磁打点计时器比选用电火花打点计时器实验误差大，故D错误。

故选A

（2）[2]由题意得

相邻计数点间有四个点未标出，则有

代入数据解得

（3）[3]设小车阻力为f，则由牛顿第二定律得

整理得

故图像是一条倾斜的直线，且纵截距为负。

故选A。

（4）[4]由（3）知

所以图像的斜率为

故小车质量为

四、计算题（共3题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14. 如图所示，质量分别为、的物块、，通过一根绕过定滑轮的细绳相连，处于静止状态，细绳与水平面夹角。，，取。求：

（1）细绳的拉力为多大？

（2）水平面对物块的支持力为多大？

（3）物块对地面的摩擦力。

【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左

【解析】

【详解】（1）以B为研究对象，物块B受到重力G和细绳拉力F，根据平衡条件可得

解得

（2）以A为研究对象，竖直方向由平衡条件有

解得地面对A的支持力

（3）以A为研究对象，水平方向由平衡条件有

解得地面对A的摩擦力

方向水平向右，又由牛顿第三定律可知，A对地面的摩擦力

方向水平向左。

15. 如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力，当小车向右运动的速度达到时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。（取）求：

（1）小物块放在小车上后，小物块及小车的加速度各为多大；

（2）经多长时间两者达到相同的速度；

（3）从小物块放上小车开始，经过小物块通过的位移大小。

【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律，对小物块有

对小车有

代入数据可得

，

（2）设经过时间两者达到相同的速度，由运动学公式可得

代入数据可得

（3）开始内小物块的位移为

末速度为

当和小车共速后，假设物块和小车一起做加速运动，根据牛顿第二定律有

代入数据可得

故假设成立；

小物块共速后内的位移为

经过小物块通过的位移大小为

16. 皮带传输装置示意图的一部分如下图所示，传送带与水平地面的夹角，以恒定的速率逆时针运转。质量为的煤块（看成质点）无初速度地放在传送带的顶端，经时间煤块速度与传送带相同，再经到达传送带底端点，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，，求：

（1）煤块与传送带间的动摩擦因数；

（2）传送带的长度；

（3）煤块从点到达点的过程中在传送带上留下的划痕长度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）物块刚放上传送带的内，物体的速度为

由牛顿第二定律可得

联立解得

（2）在最初内物块的位移为

设后物块的加速度为，由牛顿第二定律可得

解得

再经到达传送带底端点，则有

则传送带的长度为

（3）在最初内煤块相对传送带向上运动，相对滑动的距离为

以后的内滑块相对传送带向下滑动，则相对滑动的距离为

则煤块从点到达点的过程中在传送带上留下的划痕长度为