2022-2023年遼寧省營(yíng)口市大石橋市第三高級(jí)中學(xué)等二校高一上學(xué)期1月期末物理試題(解析版)

2022—2023學(xué)年度上學(xué)期期末考試高一試題物理一、選擇題1.年月第十四屆航天博覽會(huì)在珠海盛大開幕，在開幕式上殲擊機(jī)進(jìn)行了華麗的表演，如圖所示，其軌跡為曲線，設(shè)飛行路徑在同一個(gè)豎直面內(nèi)，則下列說法中正確的是（）A.殲擊機(jī)在豎直方向上的加速度有可能豎直向下B.殲擊機(jī)處于超重狀態(tài)C.地球?qū)灀魴C(jī)引力大于殲擊機(jī)對(duì)地球的引力D.殲擊機(jī)的速度有可能不變【答案】B【解析】殲擊機(jī)受力指向曲線內(nèi)側(cè)，有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確；地球?qū)灀魴C(jī)引力與殲擊機(jī)對(duì)地球的引力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故C錯(cuò)誤；殲擊機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。故選B。2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下沿光滑水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻將恒力撤掉，由牛頓第一定律可知，因?yàn)閼T性該物體將繼續(xù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.在寒冷的冬季，冰雪路面必須慢速駕駛，是因?yàn)橥惠v車在冰雪路面上行駛要比在普通路面上行駛時(shí)慣性要大一點(diǎn)C.同樣的力作用在不同物體上時(shí)，質(zhì)量越大的物體，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的越慢D.若處于真空環(huán)境下，可以利用實(shí)驗(yàn)證明牛頓第一定律【答案】C【解析】某時(shí)刻將恒力撤掉，由牛頓第一定律可知，因?yàn)閼T性該物體將繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)；同一輛車在冰雪路面上行駛和在普通路面上行駛時(shí)，慣性不變，故B錯(cuò)誤；同樣的力作用在不同物體上時(shí)，質(zhì)量越大的物體，加速度越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的越慢，故C正確；牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的推理概括出來的科學(xué)理論，而不是直接通過實(shí)驗(yàn)得出的，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，粗糙水平地面上放置兩個(gè)由不可伸長(zhǎng)輕繩相連接的小滑塊，質(zhì)量分別為和，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，若，施加的外力與水平方向所成夾角，，則繩上拉力為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】將兩個(gè)小滑塊看作一個(gè)整體，由牛頓第二定律可得，解得，對(duì)有，解得，故選A。4.已知力的單位是，質(zhì)量的單位是，位移的單位為，時(shí)間的單位為，加速度的單位為，請(qǐng)根據(jù)你對(duì)力學(xué)單位制的理解，下列表達(dá)式中有可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】的單位為，的單位為，故A錯(cuò)誤；的單位為，的單位為，故B正確；的單位為，的單位為，故C錯(cuò)誤；的單位為，的單位為，故D錯(cuò)誤。故選B。5.在“探究彈簧彈力和彈簧形變量之間的關(guān)系”、“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常采用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法下列正確的是（）A.利用甲圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將彈簧水平放置于桌面上測(cè)量原長(zhǎng)B.利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小誤差，橡皮繩應(yīng)選擇勁度系數(shù)較大的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”一組實(shí)驗(yàn)中，需要保證每次橡皮繩節(jié)點(diǎn)都在同一位置是為了控制變量D.根據(jù)合力跟分力的關(guān)系，在乙圖所示位置穩(wěn)定時(shí)，兩彈簧的合力一定與在同一條直線上【答案】D【解析】若放在水平面測(cè)量原長(zhǎng)會(huì)忽略彈簧自身重力，實(shí)驗(yàn)過程中是在豎直面進(jìn)行的，由于彈簧自身還有重力，導(dǎo)致測(cè)量果不準(zhǔn)確，故A錯(cuò)誤；利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小誤差，橡皮繩應(yīng)選擇勁度系數(shù)較小的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故B錯(cuò)誤；一組實(shí)驗(yàn)中，保證每次橡皮繩節(jié)點(diǎn)都在同一位置是為了控制變量，使一個(gè)力的作用效果和兩個(gè)力和的作用效果相同，使用了等效替代的思想，故C錯(cuò)誤；在乙圖所示位置穩(wěn)定時(shí)，點(diǎn)受力平衡，兩彈簧的合力一定與在同一條直線上，故D正確。故選D。6.某無線藍(lán)牙耳機(jī)可以在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)手機(jī)與設(shè)備的無線鏈接，已知該耳機(jī)的實(shí)際最遠(yuǎn)鏈接距離為，甲乙兩人做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，如圖（a）所示，甲乙兩人一人持手機(jī)，另一人佩戴藍(lán)牙耳機(jī)，同時(shí)分別沿兩條平行直線軌道的同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng)，已知兩條軌道間距為，甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙從靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其圖像如（b）所示，若忽略藍(lán)牙耳機(jī)鏈接和斷開所需要的時(shí)間，甲乙兩人可視為質(zhì)點(diǎn)，則在運(yùn)動(dòng)過程中手機(jī)檢測(cè)到藍(lán)牙耳機(jī)能被鏈接的時(shí)間為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】如圖所示，內(nèi)乙的加速度為，當(dāng)甲、乙相距時(shí)，根據(jù)勾股定理，甲乙位移差為，時(shí)甲乙兩人速度相同，此時(shí)相距，此后乙速度大于甲，時(shí)甲乙相距，當(dāng)乙比甲多走時(shí)，是最后接收到信號(hào)的時(shí)刻，設(shè)從開始到該時(shí)刻的時(shí)間為，有，解得，故選D。7.把五個(gè)同等質(zhì)量的塑料小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在空中，它們?cè)诤愣ǖ乃斤L(fēng)力（向右）的作用下發(fā)生傾斜，則關(guān)于小球和繩子的位置正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】以從下往上個(gè)小球?yàn)檎w研究對(duì)象，根據(jù)小球的受力可知

設(shè)繩子的拉力方向與豎直方向夾角為，則，故所有小球所受拉力的方向相同，斜向右下方。故選D。8.如圖甲所示，一質(zhì)量為的沙發(fā)靜置于水平面上，沙發(fā)與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，時(shí)刻用一水平向右的力作用在沙發(fā)上，隨時(shí)間的變化關(guān)系如乙圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，以下說法正確的是（）A.沙發(fā)在內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)B.在末，沙發(fā)的速度大小為C.在末，沙發(fā)的速度大小為D.在末，沙發(fā)的速度大小約為【答案】C【解析】沙發(fā)所受滑動(dòng)摩擦力大小為，由圖像可知，沙發(fā)在內(nèi)所受推力為，小于最大靜摩擦力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，末速度為零；時(shí)，推力為，在內(nèi)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；的沖量等于圖線與軸圍成的面積，在內(nèi)，摩擦力的沖量為，由動(dòng)量定理可得，解得末，沙發(fā)的速度大小為，C正確；內(nèi)的沖量，摩擦力的沖量為，解得末，沙發(fā)的速度大小為，D錯(cuò)誤。故選C。9.兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)沿某方向做直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的比值（）隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A.的加速度大小為 B.的加速度大小為C.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B、C【解析】由，可得，由圖像可得，當(dāng)時(shí)，則，故，，做勻加速運(yùn)動(dòng)，先做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過速度減為零，則以后做加速運(yùn)動(dòng)。故選BC。10.如圖所示，、兩球用原長(zhǎng)為，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧相連，球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸于點(diǎn)，球固定在O點(diǎn)正下方，且、間的距離也為，恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形；現(xiàn)把、間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)、間的距離變?yōu)?，則（）A.繩子所受的拉力變小 B.彈簧產(chǎn)生的彈力變小C. D.【答案】B、C【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，由平衡條件可知，彈簧的彈力和繩子的拉力的合力與重力大小相等，方向相反，即，作出力的合成力如圖，由三角形相似得，又，解得，繩子的拉力只與小球的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)，所以繩子所受的拉力不變，間的距離變小，減小，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)上述力與長(zhǎng)度的關(guān)系，用勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧時(shí)，彈力，，用勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧時(shí)，彈力，，聯(lián)立得，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖所示，一條兩岸平直寬為的小河，河水流速的大小處處相等，一人駕駛小船由渡口駛向渡口，船頭始終朝向河對(duì)岸，已知船在靜水中航速恒定，且船在靜水中的速度與河水的流速之比為，若該船到達(dá)對(duì)岸需要。若以地面為參考系，則下列說法正確的是（）A.河水流速為B.船的速度為C.船在渡河時(shí)軌跡是一條直線，且與水平方向所成夾角為D.船在渡河時(shí)軌跡是一條直線，且與水平方向所成夾角大于【答案】B、D【解析】船在靜水中的速度，河水流速為，船的速度為，A錯(cuò)誤，B正確；船在渡河時(shí)軌跡是一條直線，與水平方向所成夾角為，有，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。12.如圖甲所示，水平地面上有一平板車，平板車右端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，開始時(shí)、均靜止，時(shí)，平板車在外力作用下開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖乙所示，整個(gè)過程中物塊恰好沒有從平板車上滑下。已知物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取，下列說法正確的是（）A.內(nèi)，物塊的加速度一直保持不變B.整個(gè)過程中，物塊相對(duì)平板車滑動(dòng)的時(shí)間為C.平板車的長(zhǎng)度為D.物塊相對(duì)平板車的位移為【答案】A、C、D【解析】規(guī)定向右為正方向，物塊向右加速時(shí)，由牛頓第二定律，得加速度，由乙圖可知，減速時(shí)加速度，設(shè)秒時(shí)兩者共速，得，，共速后由于平板車的加速度為，物塊減速時(shí)，由牛頓第二定律得，得，平板車的加速度大于物塊的加速度，所以物塊以的加速度減速，設(shè)共速后再經(jīng)減速到零。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，解得，即，物塊的速度減為零，兩物體的速度時(shí)間圖像如圖所示：整個(gè)過程中，物塊相對(duì)平板車滑動(dòng)的時(shí)間為。A正確，B錯(cuò)誤。秒前的打滑位移，秒后的打滑位移，所以平板車的長(zhǎng)度為，物塊相對(duì)平板車的位移大小為，方向向左。C正確，D正確。故選ACD。二、實(shí)驗(yàn)題13.（1）用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器能更精確地測(cè)量物體的瞬時(shí)速度。如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為，已知遮光板的寬度為，滑塊通過第一個(gè)光電門速度大小為________和第二個(gè)光電門的速度大小為________（保留兩位有效數(shù)字）（2）為使測(cè)量值更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是________；A．換用寬度更寬的遮光條B．換用寬度更窄的遮光條C．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D．使滑塊的釋放點(diǎn)更遠(yuǎn)離光電門（3）為了監(jiān)控車輛是否超速，交通部門常用測(cè)速儀來檢測(cè)。測(cè)速原理如圖所示，測(cè)速儀前后兩次發(fā)出并接收超聲波信號(hào)，再根據(jù)兩次信號(hào)的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)車輛的速度。如果某次檢測(cè)一輛勻速運(yùn)動(dòng)的汽車的車速時(shí)，第一次從發(fā)出至收到超聲波信號(hào)用了，第二次從發(fā)出至收到超聲波信號(hào)用了，兩次信號(hào)發(fā)出的時(shí)間間隔是，則測(cè)得汽車的速度為________（假設(shè)超聲波的速度為，且大小保持不變）【答案】①.；②.；③.BD；④.【解析】（1）在極短時(shí)間或位移內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度可以看作它在此時(shí)刻或此位置時(shí)的瞬時(shí)速度，則有滑塊經(jīng)過第一個(gè)光電門的速度。[2]滑塊經(jīng)過第二個(gè)光電門的速度。（2）[3]利用平均速度等效替代瞬時(shí)速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光時(shí)間越短，平均速度越接近瞬時(shí)速度，即換用寬度更窄的遮光條、使滑塊的釋放點(diǎn)更遠(yuǎn)離光電門，可實(shí)現(xiàn)趨向于，而使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門，使得物體經(jīng)過光電門速度過小，或者提高測(cè)量遮光條寬度的精確度均不能達(dá)到趨向于的條件，故選BD。（3）[4]由于第一次從發(fā)出至接受到超聲波信號(hào)用了，測(cè)速儀第一次發(fā)出的超聲波到達(dá)汽車處所用的時(shí)間，測(cè)速儀第一次發(fā)出的信號(hào)從汽車處返回到測(cè)速儀時(shí)，汽車距測(cè)速儀，由于第二次從發(fā)出至接受到超聲波信號(hào)用了，測(cè)速儀第二次發(fā)出超聲波到達(dá)汽車處所用的時(shí)間為，第二次發(fā)出的信號(hào)從汽車處返回到測(cè)速儀時(shí)，汽車距測(cè)速儀，因此汽車在兩次與信號(hào)相遇的過程中，行駛了，這共用了，汽車的車速。14.某同學(xué)使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個(gè)豎直加速度測(cè)量?jī)x。取豎直向下為正方向，重力加速度。實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）將彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長(zhǎng)度方向固定一直尺；（2）不掛鋼球時(shí)，彈簀下端指針位于直尺刻度處；（3）將下端懸掛質(zhì)量為的鋼球，靜止時(shí)指針位于直尺刻度處，則該彈簧的勁度系數(shù)為________；（4）計(jì)算出直尺不同刻度對(duì)應(yīng)的加速度，并標(biāo)在直尺上，就可用此裝置直接測(cè)量豎直方向的加速度，各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是________（選填“均勻”或“不均勻”）的；（5）如圖所示，彈簧下端指針位置的加速度示數(shù)應(yīng)為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。此時(shí)物體處于________（選填“超重”或“失重”）狀態(tài)。【答案】①.；②.均勻；③.；④.失重【解析】（3）[1]由題意可得，彈簧此時(shí)的彈力大小等于小球的重力大小，即，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為，則由可得，彈簧的勁度系數(shù)為。（4）[2]由題意及牛頓第二定律可得，，由上述分析可知加速度與彈簧形變量成線性關(guān)系，故各刻度的對(duì)應(yīng)的加速度是均勻的。（5）[3][4]由圖可知，此時(shí)指針指在處，此時(shí)的形變量為，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算可得加速度為，加速度方向向下，此時(shí)物體處于失重狀態(tài)。三、解答題15.如圖所示，質(zhì)量為的物體靜止于水平面上?，F(xiàn)用與水平方向夾角為斜向下的恒力推物體，使物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體的加速度為，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，（，，）。求：（1）恒力的大??；（2）若只改變與水平面的夾角為，求在內(nèi)的位移?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）對(duì)物體受力分析，根據(jù)平衡條件可知，豎直方向上，水平方向上，解得。（2）若,則豎直方向上根據(jù)平衡條件，物體的最大靜摩擦為，在水平方向上，物體靜止，內(nèi)的位移為。16.如圖所示，固定在水平地面上的足夠長(zhǎng)斜面體頂端有一木塊，通過輕質(zhì)細(xì)線和輕質(zhì)滑輪與放置于地面上的鐵塊連接，細(xì)線的另一端固定在天花板上，在木塊上施加一沿斜面向下的作用力。已知連接光滑動(dòng)滑輪兩邊的細(xì)線均豎直，木塊和光滑定滑輪間的細(xì)線和斜面平行，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，斜面的傾角，木塊的質(zhì)量，鐵塊的質(zhì)量均為，若兩滑輪間距足夠遠(yuǎn)，不計(jì)空氣阻力，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度，，。（1）若，此時(shí)恰好離開地面，求木塊受到的摩擦力的大??；（2）若，求當(dāng)鐵塊下端到地面的高度為時(shí)，物塊的速度的大小。【答案】（1）；（2）【解析】（1）假設(shè)繩子拉力為，對(duì)木塊，設(shè)摩擦力方向沿斜面向下，則根據(jù)受力平衡可得，對(duì)木塊，根據(jù)受力平衡可得，解得，則當(dāng)時(shí)，所受摩擦力大小為。（2）當(dāng)時(shí)，設(shè)木塊向下加速的加速度為，鐵塊向上加速的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律可得，對(duì)做受力分析可知，由滑輪的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知，解得，當(dāng)上升高度為時(shí)，下滑距離為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，解得。17.如圖所示，某傳送帶與水平地面夾角，之間距離，傳送帶以的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為，長(zhǎng)度的木板上表面與小物塊的動(dòng)摩擦因數(shù)，下表面與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，開始時(shí)長(zhǎng)木板靠近傳送帶端并處以靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)從傳送帶上端無初速度地放一個(gè)質(zhì)量為可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，（假設(shè)物塊在滑離傳送帶至木板右端時(shí)速率不變，重力