2023长沙同升湖高级中学高一上学期期末考试物理试题含解析

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长沙市同升湖高级中学2022年下学期高一期末物理试题一、选择题（共12小题，满分40分，18小题为单项选择题，每小题3分，9~12为多项选择题，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）1. 关于加速度，下列说法中正确的是(      )A. 加速度表示速度的“增加” B. 加速度表示速度变化的快慢C. 加速度就是速度的“变化量” D. 加速度表示速度变化的大小【答案】B【解析】【详解】A. 加速度与速度的增加不是一回事，是彼此独立的两个物理量，单位就不同，故A错误；B. 加速度是反映速度变化快慢的物理量，即为速度变化率，故B正确．CD. 加速度的大小与速度的变化量以及发生这一变化量所用的时间满足故CD错误；2. 物体做匀加速直线运动，已如它在第1s末的速度是6m/s，在第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（　　）A. 物体在零时刻的速度是3m/sB. 物体的加速度是2m/s2C. 任何1s内的速度变化都是3m/sD. 每1s初的速度比前1s末的速度大2m/s【答案】B【解析】【详解】AB．物体的加速度为物体在零时刻的速度为v0=v1-at1=6-2×1m/s=4m/s故A错误，B正确。C．物体在任何1s内速度的变化量为△v=at=2×1m/s=2m/s故C错误；D．每1s初和前1s末是同一时刻，速度相等，故D错误。故选B。3. 玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法错误的是A. 桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变B. 汽车发生了形变，所以对桥梁产生了向下的弹力作用C. 汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变D. 桥梁发生了弹性形变，所以对汽车产生了弹力的作用【答案】C【解析】【详解】A．桥面受向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变，选项A正确，不符合题意；B．汽车发生了形变，所以对桥梁产生了向下的弹力作用，选项B正确，不符合题意；C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变，选项C错误， 符合题意；D．桥梁发生了弹性形变，所以对汽车产生了向上弹力的作用，选项D正确， 不符合题意．4. 大小分别为10N、8N、4N的三个力，它们合力的最大值和最小值分别为（　　）A. 18N、0 B. 22N、2N C. 22N、0 D. 18N、2N【答案】C【解析】【详解】它们合力的最大值为三个力大小相加，即最大值10N、8N的合力最大值为18N，最小为2N，4N落在该范围内，所以这三个力合力的最小值为0。故选C。5. 如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙两人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）A. 若小车向右运动，表明车拉甲的力大于甲拉车的力B. 若小车静止不动，表明甲拉车的力与车拉甲的力是一对平衡力C. 若小车匀速向右运动，车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力D. 无论小车运动状态如何，甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等，方向相反【答案】D【解析】【详解】ABD. 无论小车运动状态如何，车拉甲的力与甲拉车的力是一对作用力与相互作用力，总是大小相等，方向相反，选项D正确，AB错误；C. 车拉甲的力和车拉乙的力作用对象分别是甲和力，不是同一个受力对象，不是平衡力，选项C错误；故选D。6. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x-t和乙的v-t图象如图所示，下列说法中错误的是（　　）A. 甲在3s末回到出发点，甲运动过程中，距出发点的最大距离均为4mB. 0~6秒内，甲、乙两物体位移都为零C. 第3秒内甲、乙两物体速度方向相反D. 内甲的位移大小为8m，乙的位移大小为4m【答案】D【解析】【详解】A．甲在3s末位移为零，回到出发点，距出发点的最大距离为4m，故A正确，不符合题意；B．0～6秒内，甲的位移为根据v-t与时间轴所围的“面积”表示位移，知0～6秒内乙物体的位移为0，故B正确，不符合题意；C．根据x-t图像的斜率表示速度，如第3秒内甲的速度为负，由v-t图像知第3秒内乙物体速度为正，则第3秒内甲、乙两物体速度方向相反，故C正确，不符合题意；D．2～4s内甲的位移大小为8m，乙的位移大小为零，故D错误，符合题意。故选D。7. 在物理课堂上，某同学做实验，在台秤上做下蹲动作，已知他在台秤上静止不动时，台秤的示数为50kg。取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）A. 在完成一次下蹲动作的过程中，他一直处于超重状态B. 在完成一次下蹲动作的过程中，他一直处于失重状态C. 若台秤的示数为25kg，则此时他下蹲的加速度大小为5m/s2D. 若台秤的示数为60kg，则此时他下蹲的加速度大小为12m/s2【答案】C【解析】【详解】AB．人在下蹲过程，初速度与末速度均为0，则人先向下加速，后向下减速，加速度方向先向下后向上，则在完成一次下蹲动作的过程中，人先处于失重状态，后处于超重状态，AB错误；C．由于人在台秤上静止不动时，台秤的示数为50kg，即人的重力为若台秤的示数为25kg，则台秤与人之间的弹力大小为此时下蹲的加速度方向向下，大小为C正确；D．若台秤的示数为60kg，则台秤与人之间的弹力大小为此时下蹲的加速度方向向上，大小为D错误。故选C。8. 如图所示，可视为质点的小球拴接了轻质弹簧和细线，并在它们的作用下保持静止。轻质弹簧与竖直方向有一定夹角，细线处于水平状态。现保持弹簧与竖直方向夹角不变，将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态，则（　　）A. 弹簧的长度逐渐增长 B. 弹簧的长度逐渐变短C. 细线上的拉力逐渐增大 D. 细线上的拉力逐渐减小【答案】B【解析】【详解】CD．根据三角形定则作图，如图所示。重力大小和方向都不变，保持弹簧与竖直方向夹角不变，则弹簧弹力方向不变，由图可以看出，将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态的过程中，细线的拉力先减小后增大，CD错误；AB．由图可以看出，弹簧的弹力一直减小，根据胡克定律，弹簧的长度逐渐变短，A错误，B正确。故选B。9. 一质点向东做匀变速直线运动，其位移表达式为，则（    ）A. 质点先向东做匀减速直线运动，后向西做匀加速直线运动B. 质点的加速度大小是2m/s2C. 质点的加速度大小是4m/s2D. 在12s末，质点在出发点以东48m处【答案】AC【解析】【详解】A．由位移表达式可知，质点先向东做匀减速直线运动，后向西做匀加速直线运动，A正确；BC．由位移表达式可知，初速度为20m/s，加速度为-4m/s2，B错误，C正确；D．由可知，在12s末，将代入得质点在出发点以西48m处，D错误。故选AC。10. 关于运动与力的关系，下列说法中正确的是（　　）A. 物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态B. 物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同C. 物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态可能不发生改变D. 物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生改变【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．根据牛顿第一定律得知，物体受到合力为零时，它处于静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；B．物体匀加速直线运动则物体的运动方向与它所受的合力的方向相同，物体做曲线运动物体的运动方向与它所受的合力的方向不相同，故B正确；CD．根据牛顿第二定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故C错误，D正确；故选BD。11. 如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到向左的力F1＝8N和向右的力F2＝3N作用，而处于静止状态，如图。则正确的是（　　）A. 若撤去F1，物体所受合力不为零B. 若撤去F1，物体所受摩擦力为3NC. 若撤去F2，物体所受摩擦力一定为8ND. 若保持F1、F2大小不变，而方向相反，则物体仍保持静止【答案】BD【解析】【详解】依题意，可知木块所受最大静摩擦力满足即AB．若撤去F1，物体受和地面的摩擦力作用，有所以物体所受合力为零，所受摩擦力为3 N。故A错误；B正确；C．若撤去F2，不能确定最大静摩擦和的大小关系，所以物体所受摩擦力不一定为8N。故C错误；D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，可知物体所受F1、F2的合力为5N，小于或等于最大静摩擦力，所以物体仍保持静止。故D正确。故选BD。12. 斜面静止在粗糙水平地面上，一物块恰能沿斜面匀速下滑，现用一个竖直向下的恒力F作用在物块上，如图所示，恒力过物块重心，则下列说法正确的是（　　）A. 物块将沿斜面加速下滑 B. 物块仍能保持匀速下滑C. 地面对斜面的支持力增大 D. 地面对斜面的摩擦力增大【答案】BC【解析】【详解】AB．斜面静止在粗糙水平地面上，一物块恰能沿斜面匀速下滑时，对物块由平衡条件可得解得施加一个竖直向下的恒力后，对物块以沿斜面向下为正联立可得，沿斜面方向合力仍为0，即物块仍然处于平衡状态，物块仍能保持匀速下滑，故A错误，B正确；CD．施加竖直向下的恒力F后，由于物块仍然处于平衡状态，对斜面和物块系统受力分析可得，竖直方向上，地面对斜面的支持力将增大；系统水平方向不受外力，即斜面与水平地面间始终没有摩擦力，故C正确，D错误。故选BC。二、填空题（共2小题，每空2分，满分16分）13. “探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）某次实验操作中，与细绳OC相连的弹簧测力计示数如图丙所示，则读数为______N。（2）在本实验中，以下说法正确的是______。A.两根细绳必须等长B.同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点C.在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行D.用两个弹簧秤同时拉细绳时要使两个弹簧秤的示数相等（3）某次实验，一同学用两只弹簧测力计互成角度同时水平拉橡皮条，将橡皮条的另一端拉到某点，记下这两个拉力的方向，由弹簧测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=3.0N和F2=4.0N。若用量角器量得这两个力之间的夹角恰好为90°，则这两个力的合力大小为______N。（保留两位有效数字）【答案】    ①. 3.6    ②. BC    ③. 5.0【解析】【详解】（1）[1]该弹簧测力计的精度为0.2N，根据弹簧测力计的读数规律，该读数为3.6N。（2）[2]A．实验中为了便于作出力的方向，两根细绳应当适当长一点，但不需要一定长度相等，A错误；B．为了确保用一根弹簧拉动与用两根弹簧同时拉动的效果相同，同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点，B正确；C．为了确保拉力大小与方向的准确程度，减小误差，在使用弹簧秤时要使弹簧秤与木板平面平行，C正确；D．实验中为了便于作出力的大小，两根弹簧的拉力应当适当大一点，但不需要用一定使两个弹簧秤的示数相等，D错误。故选BC（3）[3]以两个拉力为邻边作平行四边形，，转化为三角形，则这两个力的合力大小为14. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。（1）打点计时器，使用电源__________（选填“交流”或“直流”），释放小车前，小车应停在______（填“靠近”或“远离”）打点计时器的位置。（2）实验时应_________（填“先启动打点计时器，后放开小车”或“先放开小车，后启动打点计时器”）。（3）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中末画出），s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则小车的加速度a=__________m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=__________m/s。（结果均保留两位有效数字）【答案】    ①. 交流    ②. 靠近    ③. 先启动打点计时器，后放开小车    ④. 0.80    ⑤. 0.40【解析】【详解】（1）[1][2]打点计时器使用的都是交流电源；为了充分利用纸带，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器的位置；（2）[3]为了充分利用纸带，减小实验误差，实验时先启动打点计时器，待打点计时器稳定工作后再放开小车；（3）[4]频率为50Hz，由于每相邻两个计数点间还有4个点，则T=0.1s；由匀变速直线运动推论及逐差法处理数据[5]由匀变速直线运动推论知，B点的瞬时速度等于A到C的平均速度三、计算题（共4小题，共44分，解答时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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数字和单位）15. 一个物体从45m高处自由下落（空气阻力不计），求：（）（1）物体下落所用的时间；（2）前两秒内的平均速度大小；【答案】（1）3s；（2）10m/s【解析】【详解】（1）根据自由落体运动位移公式得（2）前2s的位移平均速度16. 如图所示，一轻绳跨过定滑轮将物块A、B连接在一起，A、B均处于静止状态，绳与水平地面的夹角。已知物块A的质量为kg，物块B的质量为kg，不计滑轮和绳的质量及其摩擦。，，，求：（1）轻绳对物块B的拉力的大小；（2）地面对物块B的支持力的大小；（3）物块B对地面的摩擦力的大小和方向。【答案】（1）；（2）；（3），水平向右【解析】【详解】（1）A、B均处于静止状态，以物块A为研究对象进行受力分析，得拉力（2）以物块B为研究对象进行受力分析，根据竖直方向受力平衡可知代入数据得支持力（3）根据水平方向受力平衡可知由牛顿第三定律可知，物块B对地面的摩擦力的大小方向水平向右。17. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。试飞时，飞机在水平跑道上的加速起飞的过程可视作初速度为零的匀加速直线运动，运动1600m时才能达到起飞速度v=80m/s。已知飞机质量m=7.0104kg，在跑道上运动时受到的阻力为自身重力的0.1倍。求：（1）飞机的加速度大小；（2）飞机起飞过程所需的时间；（3）飞机所受牵引力的大小。【答案】（1）2m/s2；（2）40s；（3）【解析】【详解】（1）飞机加速过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有解得（2）根据速度—时间关系可得解得（3）设飞机滑跑受到的阻力为f，则有由牛顿第二定律得解得牵引力大小为18. 如图所示，质量为M=8kg的小车静止在光滑水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到v0=3m/s时，在小车右端轻轻地无初速度放一个大小不计、质量m=2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，g取10m/s2，则：（1）刚放上小物块时，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）从小物块放在小车上开始，经过t=3s小物块通过的位移为多大？【答案】（1）2m/s2，05m/s2；（2）2s；（3）8.4m【解析】【详解】（1）将小物块轻轻地放小车上时，小物块和小车之间发生相对运动，根据牛顿第二定律对小物块解得对小车解得（2）设两者达到相同速度所需时间为，由题意知，小物块和小车均做匀加速直线运动，则小物块的末速度小车的末速度解得（3）2s后小车和小物块相对静止，一起向右做匀加速运动，设其整体的加速度为，则由牛顿第二定律得解得则小物块前2s内的位移小物块第3s内的位移则从小物块放在小车上开始，经过小物块通过的位移