遼寧省遼南協作體2022-2023學年高一上學期期末物理試題 附解析

2022—2023學年度上學期期末考試高一試題物理命題人：遼陽一高中薛雨涵審題人：瓦房店高中張超考試時間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題（本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，每小題4分；第9-12題有多項符合題目要求，每小題4分，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.2022年11月第十四屆航天博覽會在珠海盛大開幕，在開幕式上殲擊機進行了華麗的表演，如圖所示，其軌跡為曲線，設飛行路徑在同一個豎直面內，則下列說法中正確的是（）A.殲擊機在豎直方向上的加速度有可能豎直向下B.殲擊機處于超重狀態(tài)C.地球對殲擊機引力大于殲擊機對地球的引力D.殲擊機的速度有可能不變【答案】B【解析】【詳解】AB．殲擊機受力指向曲線內側，有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；C．地球對殲擊機引力與殲擊機對地球的引力是一對相互作用力，大小相等，故C錯誤；D．殲擊機做曲線運動，速度發(fā)生變化，故D錯誤。故選B。2.關于運動和力的關系，下列說法中正確的是（）A.一個質點在恒力作用下沿光滑水平面上做勻加速直線運動，某時刻將恒力撤掉，由牛頓第一定律可知，因為慣性該物體將繼續(xù)做勻變速直線運動B.在寒冷的冬季，冰雪路面必須慢速駕駛，是因為同一輛車在冰雪路面上行駛要比在普通路面上行駛時慣性要大一點C.同樣的力作用在不同物體上時，質量越大的物體，其運動狀態(tài)改變的越慢D.若處于真空環(huán)境下，可以利用實驗證明牛頓第一定律【答案】C【解析】【詳解】A．某時刻將恒力撤掉，由牛頓第一定律可知，因為慣性該物體將繼續(xù)做勻速直線運動，故A錯誤；B．慣性僅與質量有關，與其他因素無關；同一輛車在冰雪路面上行駛和在普通路面上行駛時，慣性不變，故B錯誤；C．同樣的力作用在不同物體上時，質量越大的物體，加速度越小，其運動狀態(tài)改變的越慢，故C正確；D．牛頓第一定律是在實驗的基礎上進一步的推理概括出來的科學理論，而不是直接通過實驗得出的，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，粗糙水平地面上放置兩個由不可伸長輕繩相連接的小滑塊，質量分別為m和2m，與地面間的動摩擦因數μ均為0.1，若m=1kg，施加的外力F=15N與水平方向所成夾角θ=53°，，則繩上拉力為（）A.3.4N B.4N C.5N D.6N【答案】A【解析】【詳解】將兩個小滑塊看作一個整體，由牛頓第二定律可得解得對m有解得故選A。4.已知力F的單位是N，質量m的單位是kg，位移x的單位為m，時間t的單位為s，加速度a的單位為，請根據你對力學單位制的理解，下列表達式中有可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．Fx的單位為kg·m2/s2，mv的單位為kg·m/s，故A錯誤；B．max的單位為kg·m2/s2，的單位為kg·m2/s2，故B正確；C．的單位為kg·m/s3，的單位為kg·m2/s2，故C錯誤；D．mat的單位為kg·m/s，Fx的單位為kg·m2/s2，故D錯誤。故選B。5.在“探究彈簧彈力和彈簧形變量之間的關系”、“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中經常采用下圖所示的實驗裝置。關于兩個實驗的說法下列正確的是（）A.利用甲圖進行實驗時，應將彈簧水平放置于桌面上測量原長B.利用乙圖進行實驗時，為了減小誤差，橡皮繩AO應選擇勁度系數較大的進行實驗C.“驗證力的平行四邊形定則”一組實驗中，需要保證每次橡皮繩節(jié)點O都在同一位置是為了控制變量D.根據合力跟分力的關系，在乙圖所示位置穩(wěn)定時，兩彈簧的合力一定與AO在同一條直線上【答案】D【解析】【詳解】A．若放在水平面測量原長會忽略彈簧自身重力，實驗過程中是在豎直面進行的，由于彈簧自身還有重力，導致測量果不準確，故A錯誤；B．利用乙圖進行實驗時，為了減小誤差，橡皮繩AO應選擇勁度系數較小的進行實驗，故B錯誤；C．一組實驗中，保證每次橡皮繩節(jié)點O都在同一位置是為了控制變量，使一個力F′的作用效果和兩個力F1和F2的作用效果相同，使用了等效替代的思想，故C錯誤；D．在乙圖所示位置穩(wěn)定時，O點受力平衡，兩彈簧的合力一定與AO在同一條直線上，故D正確。故選D。6.某無線藍牙耳機可以在一定距離內實現手機與設備的無線鏈接，已知該耳機的實際最遠鏈接距離為10m，甲乙兩人做了一個有趣的實驗，如圖（a）所示，甲乙兩人一人持手機，另一人佩戴藍牙耳機，同時分別沿兩條平行直線軌道的同一位置向同一方向運動，已知兩條軌道間距為8m，甲做勻速直線運動，乙從靜止開始做勻變速直線運動，再做勻速直線運動，其v—t圖像如（b）所示，若忽略藍牙耳機鏈接和斷開所需要的時間，甲乙兩人可視為質點，則在運動過程中手機檢測到藍牙耳機能被鏈接的時間為（）A.4s B.s C.s D.6s【答案】D【解析】【詳解】如圖所示，0~4s內乙的加速度為當甲、乙相距10m時，根據勾股定理，甲乙位移差為6m，2s時甲乙兩人速度相同，此時相距此后乙速度大于甲，4s時甲乙相距當乙比甲多走6m時，是最后接收到信號的時刻，設從開始到該時刻的時間為t，有解得故選D。7.把五個同等質量的塑料小球用不可伸長的輕繩懸掛在空中，它們在恒定的水平風力（向右）的作用下發(fā)生傾斜，則關于小球和繩子的位置正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】以從下往上n個小球為整體研究對象，根據小球的受力可知

設繩子的拉力方向與豎直方向夾角為θ，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，一質量為120kg的沙發(fā)靜置于水平面上，沙發(fā)與地面的動摩擦因數為0.5，t=0時刻用一水平向右的力F作用在沙發(fā)上，F隨時間t的變化關系如乙圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，以下說法正確的是（）A.沙發(fā)在0-1s內做勻加速直線運動，在1-2s內做加速度增大的加速運動B.在t=1s末，沙發(fā)的速度大小為1.67m/sC.在t=2s末，沙發(fā)的速度大小為1.875m/sD.在t=3s末，沙發(fā)的速度大小約為0.83m/s【答案】C【解析】【詳解】AB．沙發(fā)所受滑動摩擦力大小為由圖像可知，沙發(fā)在0-1s內所受推力為400N，小于最大靜摩擦力，處于靜止狀態(tài)，1s末速度為零；時，推力為600N，在內做加速度增大的加速運動，AB錯誤；C．F的沖量等于圖線與t軸圍成的面積，在內摩擦力的沖量為由動量定理可得解得2s末，沙發(fā)的速度大小為

C正確；D．內F的沖量摩擦力的沖量為解得3s末，沙發(fā)的速度大小為

D錯誤。故選C。9.AB兩質點從同一地點沿某方向做直線運動，質點運動的位移與時間的比值（）隨時間t變化關系如圖所示，則下列說法正確的是（）A.B的加速度大小為1 B.A的加速度大小為6C.A做勻加速直線運動 D.B做勻減速直線運動【答案】BCD【解析】【詳解】由可得由圖像可得當t=2時則故A做勻加速運動，B做勻減速運動。故選BCD。10.如圖所示，A、B兩球用原長為2L，勁度系數為的輕質彈簧相連，B球用長為L的細線懸于O點，A球固定在O點正下方，且O、A間的距離也為L，OAB恰好構成一個正三角形；現把A、B間的彈簧換成原長相同但勁度系數為的輕質彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時A、B間的距離變?yōu)椋瑒t（）A.繩子OB所受的拉力變小 B.彈簧產生的彈力變小C. D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．以小球B為研究對象，分析受力情況，由平衡條件可知，彈簧的彈力N和繩子的拉力F的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成力如圖，由三角形相似得又OA=OB=L解得F=F合=mg繩子的拉力F只與小球B的重力有關，與彈簧的勁度系數k無關，所以繩子OB所受的拉力不變，AB間的距離變小，N減小，故A錯誤，B正確；CD．根據上述力與長度的關系，用勁度系數為k1的輕質彈簧時，彈力用勁度系數為k2的輕質彈簧時，彈力聯立得故C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖所示，一條兩岸平直寬為L=120m的小河，河水流速的大小處處相等，一人駕駛小船由渡口A駛向渡口B，船頭始終朝向河對岸，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2：1，若該船到達對岸需要60s。若以地面為參考系，則下列說法正確的是（）A.河水流速為2m/sB.船的速度為m/sC.船在渡河時軌跡是一條直線，且與水平方向所成夾角為60°D.船在渡河時軌跡是一條直線，且與水平方向所成夾角大于60°【答案】BD【解析】【詳解】AB．船在靜水中速度河水流速為船的速度為

A錯誤，B正確；CD．船在渡河時軌跡是一條直線，與水平方向所成夾角為θ，有C錯誤，D正確。故選BD。12.如圖甲所示，水平地面上有一平板車M，平板車右端放一個可視為質點的物塊m，開始時M、m均靜止，t＝0時，平板車在外力作用下開始沿水平面向右運動，其v－t圖像如圖乙所示，整個過程中物塊m恰好沒有從平板車上滑下。已知物塊與平板車間的動摩擦因數為0.1，取，下列說法正確的是（）A.0-4s內，物塊m的加速度一直保持不變B.整個過程中，物塊m相對平板車M滑動的時間為2sC.平板車M的長度為12mD.物塊m相對平板車M的位移為8m【答案】ACD【解析】【詳解】AB．規(guī)定向右為正方向，物塊向右加速時，由牛頓第二定律得加速度由乙圖可知，減速時加速度設t秒時兩者共速得t＝4s共速后由于平板車的加速度為物塊減速時，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，設共速后再經減速到零。由運動學公式解得即物塊的速度減為零，兩物體的速度時間圖像如圖所示整個過程中，物塊m相對平板車M滑動的時間為8s。A正確，B錯誤。CD．4秒前的打滑位移4秒后的打滑位移所以平板車長度為12m，物塊m相對平板車的位移大小為12m-4m=8m方向向左。C正確，D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、實驗題（本題共兩小題，共16分）13.（1）用氣墊導軌和數字計時器能更精確地測量物體的瞬時速度。如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為0.1s，通過第二個光電門的時間為0．08s，已知遮光板的寬度為1cm，滑塊通過第一個光電門速度大小為______m/s和第二個光電門的速度大小為______m/s（保留兩位有效數字）（2）為使測量值更接近瞬時速度，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．使滑塊的釋放點更靠近光電門D．使滑塊的釋放點更遠離光電門（3）為了監(jiān)控車輛是否超速，交通部門常用測速儀來檢測。測速原理如圖所示，測速儀前后兩次發(fā)出并接收超聲波信號，再根據兩次信號的時間差，測出被測車輛的速度。如果某次檢測一輛勻速運動的汽車的車速時，第一次從發(fā)出至收到超聲波信號用了0.3s，第二次從發(fā)出至收到超聲波信號用了0.6s，兩次信號發(fā)出的時間間隔是1.55s，則測得汽車的速度為______m/s（假設超聲波的速度為340m/s，且大小保持不變）【答案】①.0.10②.0.13③.BD##DB④.30【解析】【詳解】（1）[1]在極短時間或位移內，質點的平均速度可以看作它在此時刻或此位置時的瞬時速度，則有滑塊經過第一個光電門的速度[2]滑塊經過第二個光電門的速度（2）[3]利用平均速度等效替代瞬時速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光時間越短，平均速度越接近瞬時速度，即換用寬度更窄的遮光條、使滑塊的釋放點更遠離光電門，可實現Δt趨向于0，而使滑塊的釋放點更靠近光電門，使得物體經過光電門速度過小，或者提高測量遮光條寬度的精確度均不能達到Δt趨向于0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用了0.3s，測速儀第一次發(fā)出的超聲波到達汽車處所用的時間測速儀第一次發(fā)出的信號從汽車處返回到測速儀時，汽車距測速儀s1=v聲t1=340×0.15m=51m由于第二次從發(fā)出至接受到超聲波信號用了0.6s，測速儀第二次發(fā)出超聲波到達汽車處所用的時間為第二次發(fā)出信號從汽車處返回到測速儀時，汽車距測速儀s2=v聲t2=340×0.3m=102m因此汽車在兩次與信號相遇的過程中，行駛了s=s2-s1=102m-51m=51m這51m共用了t=△t-t1+t2=1.55s-0.15s+0.3s=1.7s汽車的車速14.某同學使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個豎直加速度測量儀。取豎直向下為正方向，重力加速度。實驗過程如下：（1）將彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺；（2）不掛鋼球時，彈簀下端指針位于直尺2cm刻度處；（3）將下端懸掛質量為50g的鋼球，靜止時指針位于直尺4cm刻度處，則該彈簧的勁度系數為______N/m；（4）計算出直尺不同刻度對應的加速度，并標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度，各刻度對應加速度的值是______（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應為______（結果保留兩位有效數字）。此時物體處于______（選填“超重”或“失重”）狀態(tài)?！敬鸢浮竣?25②.均勻③.5.5④.失重【解析】【詳解】（3）[1]由題意可得，彈簧此時的彈力大小等于小球的重力大小，即

此時彈簧的伸長量為則由可得，彈簧的勁度系數為（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系，故各刻度的對應的加速度是均勻的。（5）[3][4]由圖可知，此時指針指在2.90cm處，此時的形變量為帶入數據計算可得加速度加速度方向向下，此時物體處于失重狀態(tài)。三、解答題（本題共三小題，共36分）15.如圖所示，質量為1kg的物體靜止于水平面上?，F用與水平方向夾角為37°斜向下的恒力F推物體，使物體沿水平面做勻加速直線運動，已知物體的加速度為，物體與水平面間的動摩擦因數為0.5，（，，）。求：（1）恒力F的大?。唬?）若只改變F與水平面的夾角為53°，求在3s內的位移?！敬鸢浮浚?）20N；（2）0【解析】【詳解】（1）對物體受力分析，根據平衡條件可知，豎直方向上水平方向上解得（2）若,則豎直方向上根據平衡條件物體的最大靜摩擦為在水平方向上物體靜止，3s內的位移為0。16.如圖所示，固定在水平地面上的足夠長斜面體頂端有一木塊A，通過輕質細線和輕質滑輪與放置于地面上的鐵塊B連接，細線的另一端固定在天花板上，在木塊A上施加一沿斜面向下的作用力F。已知連接光滑動滑輪兩邊的細線均豎直，木塊A和光滑定滑輪間的細線和斜面平行，木塊A與斜面間的動摩擦因數μ=0.2，斜面的傾角θ=37°，木塊A的質量m=1kg，鐵塊B的質量均為M=2kg，若兩滑輪間距足夠遠，不計空氣阻力，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若F=5N，此時B恰好離開地面，求木塊A受到的摩擦力的大??；（2）若F=8.6N，求當鐵塊B下端到地面高度為h=2m時，