2022-2023学年湖北省襄阳市第四中学高一上学期期末考试复习物理试题（1）含解析

  襄阳四中2022级高一年级期末考试

物理复习试题（1）

注意事项：

1、答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3、非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。

4、考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、微元法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法

B. 根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法

C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了假设法

D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

【答案】C

【解析】

【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法建立物理模型法，是建立了理想化模型。故A正确，与题意不符；

B．根据速度定义式

v=

当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法。故B正确，与题意不符；

C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时。用了控制变量法。故C错误，与题意相符；

D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法。故D正确，与题意不符。

本题选不正确的故选C。

2. 以6m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2。则小球回到抛出点的速度大小和上升的最大高度分别为（　　）

A. 0，1.8m B. 0，3.6m C. 6m/s，1.8m D. 6m/s，3.6m

【答案】C

【解析】

【详解】竖直上抛运动具有对称性，在相同高度时，小球回到抛出点的速度大小与抛出时的初速度的大小相等为6m/s；由竖直上抛运动公式，可得小球上升的最大高度为

故选C。

3. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定于墙上，另一端连接一物体A，用质量与A相同的物体B推物体A使弹簧压缩，A、B与地面的动摩擦因数分别为μA和μB，且μA＜μB，释放A、B，两者向右运动一段时间之后将会分离，则A、B分离时弹簧的（　　）

A. 伸长量为 B. 压缩量为

C. 伸长量为 D. 压缩量为

【答案】C

【解析】

【详解】设A、B分离时弹簧伸长量为x，当AB刚好分离时AB间的弹力为零，加速度仍相同，根据牛顿第二定律得

解得

由于μA＜μB，所以有x>0，说明弹簧被拉伸，且拉伸量为

故选C。

4. 如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物， 电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N。关于电梯的运动，以下说法正确的是（　　）

A. 电梯匀速向上运动

B. 电梯匀速向下运动

C. 电梯加速向上运动

D. 电梯加速向下运动

【答案】D

【解析】

【详解】当电梯匀速运动时

当弹簧秤的示数为8N时，即

所以

解得

所以电梯正以加速度为2m/s2向下加速运动或者向上减速运动。

故选D。

5. 在大雾天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的v-t图像如图所示，则（　　）

A. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5 m

B. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车间距一定小于90 m

C. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20 s之内的某时刻

D. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20 s以后的某时刻

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由图可知，甲车的加速度

乙车的加速度

两车速度相等经历的时间为20s，此时甲车的位移

乙车的位移

可知如果不相撞，则两车之间的最短距离

若两车发生碰撞，则开始刹车时两车的距离小于100 m，故AB错误；

CD．因为速度相等后，若不相撞，乙车速度大于甲车速度，两者的距离又逐渐增大，可知两辆车若发生碰撞，一定是在刹车后的20 s 之内的某时刻，故C正确，D错误。

故选C。

6. 如图所示，一根长为L的直杆一端抵在墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度大小v运动时，直杆绕O点做圆周运动且始终与物块间有弹力。当直杆与水平方向的夹角为时，则（　　）

A. A点速度大小也为v B. A点速度大小与有关

C. A点速度方向与无关 D. A点速度方向与OA成角

【答案】B

【解析】

【详解】直杆与箱子接触点的实际运动即合运动vA，方向垂直于杆指向左下方，该速度沿水平方向上的速度分量等于v，即

则

故选B。

7. 如图甲所示，质量的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数，在木板的左端放置一个质量的物块，物块可视为质点，物块与木板间的动摩擦因数。设木板足够长，现对物块施加一个水平向右的力F，力F随时间t的变化如图乙所示。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取，则下面四个图中能正确反映物块受到木板的摩擦力大小f随时间t变化的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由题意铁块与木板之间摩擦力的最大值为

木板与地面间的摩擦力的最大值为

当时，木板和铁块相对地面静止

又由图像可得

所以0-4s时间内图像与F-t图像相同；当，并且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对整体有

对铁块有

可得

从此关系式可以看出，当时，M、m相对静止，则对整体有

对铁块

即

即

所以0-10s内图像如图C，故ABD错误，C正确。

故选C。

8. 如图所示为内壁光滑半圆形凹槽M，O为圆心，∠AOB=60°，OA水平，小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。在将推力F沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中小物块始终静止，则（　　）

A. 凹槽M对小物块的支持力逐渐减小

B. 凹槽M对小物块的支持力逐渐增大

C. 推力F先减小后增大

D. 推力F逐渐增大

【答案】BC

【解析】

【详解】以小物块为研究对象，分析受力情况，如图所示。

物块受到重力G、支持力FN和推力F三个力作用，根据平衡条件可知，FN和F的合力与G大小相等，方向相反。将推力F逆时针缓慢转到水平方向的过程中（F由位置1到位置3），根据图示的平行四边形或三角形可知，凹槽M对小物块的支持力FN逐渐增大，推力F先减小后增大，当F与FN垂直时，F最小。故AD两项错误，BC两项正确。

故选BC。

9. 如图所示，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g．下列说法正确的是

A. 在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为

B. 在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为

C. 剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为

D. 突然撤去外力F瞬间，A的加速度大小为

【答案】AC

【解析】

【详解】A. 把看成是一个整体进行受力分析，有:

在轻绳被烧断的瞬间，之间的绳子拉力为零，对，由牛顿第二定律得：

解得：

故A正确；

B. 对于，由牛顿第二定律得：

弹

在轻绳被烧断的瞬间，对于，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：

弹

解得：

故B错误；

C. 剪断弹簧的瞬间，对于整体，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：

解得：

的加速度大小：

故C正确；

D. 突然撤去外力的瞬间，对于整体，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：

弹

解得：

的加速度大小：

故D错误．

10. 如图所示，足够长传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0、t0已知，则（　　）

A. 传送带一定逆时针转动 B.

C. 传送带的速度大于v0 D. t0后滑块的加速度为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．若传送带顺时针转动，当滑块下滑时，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时，先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图像；故传送带是逆时针转动，A错误；

B．滑块在0～t0内，滑动摩擦力向下，做匀加速下滑，即有

由题图可知

则

故B错误；

C．经过分析，由图可知，传送带的速度等于，C错误；

D．滑块与传送带的速度相等后的加速度

代入μ值得

故D正确。

故选AD。

11. 如图，带有光滑滑轮的物块a置于水平面上，物块b放在物块a上，轻质细线一端固定在物体b上，另一端绕过光滑的滑轮固定在d点，滑轮2下悬挂物块c，系统处于静止状态。若将固定点d向右移动少许，而b与a始终静止。下列说法正确的是（　　）

A. 轻质细线对滑轮2的作用力增大

B. 物块a对地面的压力不变

C. 地面对物块a的摩擦力增大

D. 物块a对物块b的摩擦力不变

【答案】BC

【解析】

【详解】A．设绳的拉力大小为F，滑轮2右侧绳子在竖直方向的夹角为θ，物块b和物块a的总重力为G1，物体c的重力为G2．对于滑轮2，由力的平衡条件有

2Fcosθ=G2

轻质细线对滑轮2作用力始终等于G2，故A错误；

B．把abc看出一个整体进行受力分析，在竖直方向上

Fcosθ+FN=G1+G2，

解得

根据牛顿第三定律易知物块a对地面的压力不变，故B正确；

CD．把abc看出一个整体进行受力分析，在水平方向上

f=Fsinθ

由

2Fcosθ=G2

解得

易知，将固定点d向右移动少许，θ增大，f增大，即地面对物块a的摩擦力增大。故C正确；

D．同理，把b物体隔离出来分力分析，将固定点d向右移动少许，θ增大，Ｆ增大，细线对b物体的拉力方向未变，拉力的水平分力增加，致使物块a对物块b的摩擦力增加。故D错误。

故选BC。

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12. 用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有___________。

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

a、取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。

b、若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。

（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是___________。

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

【答案】    ①. BD##DB    ②. 球心    ③. 需要    ④. 大于    ⑤.     ⑥. AB##BA

【解析】

【详解】（1）[1]A．斜槽不需要光滑，只要保持末端速度相同即可，故A错误；

B．只要斜槽末端水平，钢球才能在竖直方向做初速度为0的自由落体运动，其轨迹为平抛运动轨迹，故B正确；

C．将高度等间距变化只是为了简化计算，不是必须要满足的要求，故C错误；

D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球是为了保持平抛运动每次都有相同的初速度，是充要条件，故D正确。

故选BD。

（2）、[2][3]根据题意可知，钢球球心对应原点，研究竖直方向运动规律时y轴与重锤线方向平行；

b、 [4][5]平抛运动竖直方向上为自由落体运动，初速度为0，则根据平抛运动的规律，相等时间内竖直方向通过的位移之比为，由于A点的竖直方向速度大于0，则

由，可知在竖直方向上

水平方向上可知

联立可得

（3）[6]A．用水平喷管喷出细水柱，并拍摄片，可得水柱的轨迹是平抛的轨迹，故A正确；

B．频闪照相后再将点连接可以得到平抛轨迹，故B正确；

C. 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸板间有摩擦阻力，所以铅笔做的不是平抛运动，故C错误。

故选AB。

13. 在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；

②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；

③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为4.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力，加速度随时间变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题（结果均保留两位有效数字）

（1）弹簧的劲度系数为________N/m；

（2）该同学从图乙中提取某些时刻与的数据，画出图像如图丙中1所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg；

（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。

【答案】    ①. 15    ②. 0.20    ③. 0.13

【解析】

【详解】（1）[1]由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为4.00cm。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的图有

根据胡克定律

计算出

（2）[2]根据牛顿第二定律，则图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有

则滑块与加速度传感器的总质量为

（3）[3]滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II，则有

则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为

则待测物体的质量为

14. 如图所示，一小球自倾角θ=37°的斜面顶端A以水平速度v0=20m/s抛出，小球刚好落到斜面的底端B，空气阻力不计，g取10 m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8。求：

（1）小球从A到B的过程中竖直位移与水平位移之比；

（2）小球在空中飞行的时间。

【答案】（1）；（2）3s

【解析】

【详解】（1）由题意可知小球从A到B的过程中竖直位移与水平位移之比为

（2）设小球在空中飞行时间为t，则

解得

15. 如图所示，放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，且弹簧伸长量为5cm。轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝60°，斜面倾角α＝30°，且物块A和斜面间的动摩擦因数μ＝，物块A的质量mA＝5 kg，弹簧的劲度系数k＝400 N/m。重力加速度g＝10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)求物块B的质量mB；

(2)求物块A受到的摩擦力f的大小。

【答案】(1)2kg；(2)15N

【解析】

【详解】(1)对O点受力分析，如图所示，并正交分解，据平衡条件有

解得：F＝40 N，mB＝2 kg；

(2)假设摩擦力沿斜面向下，则对物块A受力分析如图所示并正交分解，据平衡条件有

解得，方向沿斜面向下。

16. 如图所示，水平桌面上有一质量的木板，木板长，在木板的左端放置质量的小滑块（可视为质点），滑块与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数，对滑块施加恒定的外力F，作用一段时间后撤去，已知力F与其作用时间之积时，滑块恰好没有滑离木板，重力加速度g取，试求：

（1）力F的大小及作用时间；

（2）木板在桌面上滑动的距离。

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）当小滑块相对木板滑动时，设滑块和木板的加速度大小分别为a1、a2，根据牛顿第二定律有

   ①

   ②

设F作用时间为t1，则撤去拉力时滑块和木板的速度大小分别为

   ③

   ④

撤去拉力后，在滑块仍相对木板滑动的阶段，木板的加速度不变，而滑块做匀减速运动，加速度大小变为

   ⑤

设再经过时间t2，滑块和木板达到共同速度，则

   ⑥

因为，所以当撤去拉力后，滑块将和木板整体做匀减速运动，所以当滑块与木板共速时，滑块恰好运动至木板右端，根据位移关系有

   ⑦

由题意知

   ⑧

联立①~⑧式解得

（2）木板做匀加速运动的过程中在桌面上滑动的距离为

滑块与木板达到共同速度时整体的速度大小为

滑块与木板达到共同速度后，将共同做匀减速运动，其加速度大小为

木板做匀减速运动的过程中在桌面上滑动的距离为

木板在桌面上滑动的距离为