2022-2023学年吉林省实验中学高一上学期期末物理试题（解析版）

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吉林省实验中学2022-2023学年度上学期高一年级期末考试（一卷）物  理第Ⅰ卷（选择题  60分）一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。1~7题为单项选择题，8~12题为多项选择题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，没选或错选的得0分。1. 物理学的关系式在确定了物理量之间的关系时，也确定了物理量单位之间的关系，因此，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫作基本量，它们相应的单位叫作基本单位。下列各组选项中均属于力学中基本量的是（　　）A. 千克、米、秒 B. 米、千克、小时 C. 质量、时间、长度 D. 位移、速度、时间【答案】C【解析】【详解】力学中的基本量是质量、时间、长度，他们的国际单位是kg、s、m。故选C。2. 某物体做匀速圆周运动，下列描述其运动的物理量中，恒定不变的是（　　）A. 向心力 B. 向心加速度C. 线速度 D. 周期【答案】D【解析】【详解】AB．向心力和向心加速度的方向指向圆心，运动的过程中，方向时刻改变，AB错误；C．线速度沿着运动的切线方向，匀速圆周运动时，大小不变但运动方向时刻改变，C错误；D．周期是标量，匀速圆周运动时，大小不变，D正确。故选D。3. 一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1s内的位移恰为它最后1s位移的四分之一（g取）。则它开始下落时距地面的高度为（　　）A. 31.25m B. 11.25m C. 20m D. 15m【答案】A【解析】【详解】物体第1s内的位移物体在最后1s的位移则物体在最后1s的平均速度该速度即为该过程中间时刻的瞬时速度，则物体从释放到该中间时刻经历时间可知物体自由下落的总时间为则物体开始下落时距地面的高度为故选A。4. 已知一个力，可分解为两个分力和，已知方向与F夹角为30°，则的最小值是（    ）A.  B.  C. 10N D. 20N【答案】B【解析】【详解】合力大小为F，F1方向与F夹角为30°，根据平行四边形定则作图，如图所示可知，另一个分力的最小值为故选B。5. 一物体同时在相互垂直的x轴和y轴上参与运动，其中，该物体在x轴上的速度随时间变化的关系是，该物体在y轴上的位移随时间变化的关系是，则下列说法错误的是（    ）A. 该物体一定做直线运动 B. 该物体可能做曲线运动C. 该物体一定做匀变速运动 D. 该物体在1s末速度大小是【答案】B【解析】【详解】ABC．根据可知，物体在x方向做匀加速度运动，初速度和加速度分别为根据可知，物体在y方向做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为根据矢量合成知识可知，合初速度大小方向与x轴夹角满足合加速度大小方向与x轴夹角满足因合初速度和合加速度方向相同，可知物体做匀变速直线运动，故A、C正确，不符合题意B错误，符合题意；D．该物体在1s末的速度大小故D正确，不符合题意。故选B。6. 如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度大于原长，若用一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A，直到把A拉动，在A被拉动之前的过程中，设弹簧对A的拉力为，地面对A的摩擦力为f。下列说法正确的是（    ）A. 保持不变，f方向保持不变B. 一直在增大，f一直在减小C. 保持不变，f先减小后增大D. 物体被拉动瞬间，拉力F大小等于物体A与地面间最大静摩擦力【答案】C【解析】【详解】由物块的受力可知，在A被拉动之前的过程中，弹簧对A的拉力为大小不变，开始时物块所受的摩擦力方向向右，有若用一个从零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A，有随着的增大，减小直到减小到零，之后的方向改为向左，有随着的增大，逐渐增大直到达到最大静摩擦力，物体被拉动瞬间，拉力F大小大于物体A与地面间最大静摩擦力。故选C。7. 如图所示，斜面静止在粗糙水平地面上，物块恰能沿斜面匀速下滑，若物块在下滑过程中对其施加一恒力作用，恒力过物块重心且与竖直方向夹角为，已知斜面倾角为，则在物块下滑过程中，下列说法错误的是（    ）A. 若力F竖直向下，物块仍将沿斜面匀速下滑B. 若力F垂直斜面向下，物块将减速下滑C. 若力F沿斜面向下，斜面受到地面给的摩擦力方向水平向右D. 不论力F方向如何，地面对斜面无摩擦力【答案】C【解析】【详解】CD．没有恒力作用时，物块恰能沿斜面匀速下滑，物块受重力、支持力、摩擦力，则支持力和摩擦力的合力与重力等大、反向，设动摩擦因数为，则摩擦力与支持力的大小满足 根据牛顿第三定律，物块给斜面的压力和摩擦力的合力方向竖直向下，在有恒力作用时，物块给斜面的压力和摩擦力的大小比例关系也满足即物块给斜面的合力始终竖直向下（等于零时除外），所以斜面在水平方向不受摩擦力，C错误，D正确；A．若力F竖直向下，物块受重力、支持力、摩擦力、恒力F，把重力和恒力F分别沿斜面和垂直于斜面分解后，有 所以物块还是受力平衡，物块仍将沿斜面匀速下滑，A正确；B．若力F垂直斜面向下，对物块有 即物块的合力为沿斜面向上，物块将减速下滑，B正确。本题选错误的，故选C。8. 两级皮带传动装置如图所示，中间两个轮子2、3是固定在一起的，转动时皮带均不打滑，轮1半径与轮2半径之比为，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比，下列关系正确的是（    ）A. 线速度大小之比为 B. 角速度之比为C. 转速之比为 D. 向心加速度之比为【答案】ACD【解析】【详解】A．依题意知，轮1与轮3皮带传动，则线速度之比为轮3与轮2同轴转动，角速度相同，则根据，可知轮1与轮3角速度之比为即轮1与轮2角速度之比为轮1与轮2线速度之比为因为轮2与轮4皮带传动，则轮2与轮4的线速度相同，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为A正确；B．根据，知轮2与轮4的角速度之比为则可知轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为B错误；C．根据可得，轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比转速之比为C正确；D．根据，知，轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比向心加速度之比为D正确。故选ACD。9. 运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变。如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是（　　）A. 甲、乙、丙、丁四幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线B. 甲图所绘航线是符合实际的，船头保持甲图所示方向航行，船过河时间最短C. 丙图所绘航线是符合实际的，船头保持丙图所示方向航行，船过河位移最小D. 乙图和戊图所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小【答案】BD【解析】【分析】【详解】船在河面航行过程中同时参与了水流的运动和划船的运动，实际运动是两个运动的合运动，在五幅图中做出速度合成的矢量图如图所示。AC．由图可见甲、乙、戊三幅图描绘的航线都是符合实际的，故A、C错误；B．甲图航线过河时，船在垂直于河岸方向的速度最大，所以过河时间最短，故B正确；D．船沿乙图航线航行，，船垂直于河岸过河，位移大小等于河宽，最小；船沿戊图所示航线航行，，当划船速度方向与合速度方向垂直时，航线与河岸M的夹角最大，过河位移最小，故D正确。故选BD。10. 新冠疫情期间，某些地方利用无人机投放救灾物资的箱子，如图所示。设投放时箱子的初速度为零，且箱子在下落过程中所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法中正确的是（    ）A. 箱子刚从飞机上投下时，箱子处于平衡状态B. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大C 箱内物体对箱子底部始终没有压力D. 箱子下落过程中，箱子速度增大的过程加速度在逐渐减小【答案】BD【解析】【详解】A．对箱内物体受力分析，由牛顿第二定律可得刚开始运动时则箱子刚从飞机上投下时，箱子处于完全失重状态，A错误；BC．此后支持力逐渐变大，由牛顿第三定律可得，箱内物体对箱子底部压力逐渐变大；可知箱子接近地面时比刚投下时大，B正确，C错误；D．选整体为研究对象，由牛顿第二定律随着v变大，加速度a逐渐变小，直到变为零，D正确。故选BD。11. 如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁上下部均无压力，则关于小球A通过最高点C时的速度及A、B两球落地点间的距离x，下列选项中正确的是（重力加速度大小为g）（　　）A. x＝R B. x＝2R C.  D. 【答案】BCD【解析】【详解】CD．在最高点，对A球有解得对B球有解得故C D正确；AB．离开圆管后两球均做平抛运动，由平抛运动规律可得落地时A、B的水平分位移分别为则故A错误，B正确。故选BCD。12. 如图所示，倾角的传送带以v＝4m/s的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量m＝1kg的货物从传送带的底端A处以初速度的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带A、B间的高度差h＝2.49m，，，重力加速度，下列说法正确的是（  ）A. 货物不能冲上水平台面 B. 货物从A处运动到B处所用的时间为3.9sC. 货物在传送带上的划痕长0.8m D. 货物离开传送带时速度大小为3m/s【答案】CD【解析】【详解】A．货物开始向上做匀减速直线运动，此时摩擦力沿斜面向下，对货物进行受力分析有解得减速至时通过的位移之后进一步做匀减速直线运动，此时摩擦力沿斜面向上，对货物进行受力分析有解得减速至0时通过的位移为则货物能冲上水平台面，故A错误；B．货物开始向上做匀减速直线运动到与传送带共速，经历的时间为货物与传送带共速继续向上做匀减速直线运动到顶端过程，有解得，（不合理舍去）则货物从A处运动到B处所用的时间为故B错误；C．货物开始向上做匀减速直线运动到与传送带共速，货物相对传送带向上运动的位移为货物与传送带共速到顶端过程，货物相对传送带向下运动的位移为由于两次相对运动相反，则货物在传送带上的划痕长为0.8m，故C正确；D．货物离开传送带时速度大小为故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（非选择题40分）二、实验题：本题共2小题，13小题6分，14小题8分，共14分。请同学们按要求作答。13. 某次实验中用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，重力加速度g取，不计空气阻力。（1）比较a、b两小球运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是________________（填标号）。A．自由落体运动     B．匀速直线运动（2）照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为________________s，并结合照片可知背景小方格的边长为________________m．【答案】    ①. A    ②. 0.1    ③. 0.05【解析】【详解】（1）[1]由于a、b两小球同时开始运动，且相同时刻处于同一高度，因此平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动。故选A。（2）[2]由于光源的频闪频率为，因此照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为根据可得背景小方格的边长为。14. 某同学用如图甲所示的装置，探究小车质量一定时小车加速度与合外力的关系。已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s。（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，下列操作正确的是______。①在调整长木板的倾斜度补偿阻力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上②在调整长木板倾斜度补偿阻力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上（2）实验得到如图乙所示的纸带，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，测得小车加速度的大小a=______m/s2。（结果保留三位有效数字）【答案】    ①. ②    ②. 2.01【解析】【详解】（1）[1]为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，在调整长木板的倾斜度补偿阻力时，应当撤去砝码和砝码盘，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上。故选②。（2）[2]小车加速度的大小为三、计算题：本题共2小题，15小题12分，16小题14分，共26分。解答时要有必要的文字说明、物理公式，数字计算的结果要有相应的单位。请考生在指定的虚线框内作答，超区域作答不计分。15. 如图所示，一小球从距地面h=5m高处水平抛出，初速度，不计空气阻力，取求：（1）小球在空中运动的时间t；（2）小球落地点距抛出点水平位移x的大小；（3）小球落地时速度v的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球在竖直方向做自由落体小球在空中运动的时间为（2）小球落地点距抛出点水平位移为（3）小球落地的速度大小为16. 如图所示，在水平地面上放置一个质量为M＝2kg的足够长的木板，在木板上方放置一个质量为m＝1kg的小木块。木板和小木块均处于静止的状态。已知小木块与木板间的动摩擦因数为，木板与水平地面间的动摩擦因数为。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当地重力加速度）（1）如果在静止的长木板右端施加一个水平向右的恒力F，使小木块和木板之间能发生相对滑动，求该恒力F大小的取值范围。（2）某时刻，如果在静止的小木块的右端施加一个水平向右的力F，从该时刻开始计时，力F的大小随时间的变化规律为F＝5t，求力F作用多长时间小木块的加速度达到。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设小木块和木板之间恰好未发生相对滑动，此时小木块与木板之间的摩擦力等于滑动摩擦力，对小木块受力分析，由牛顿第二定律有对小木块和木板整体受力分析，由牛顿第二定律有联立解得因此，要使小木块和木板之间能发生相对滑动，该恒力F大小的取值范围为（2）对木板受力分析，由于可知木板会随小木块一起被拉动，且两者一起加速的最大加速度为由此可知小木块的加速度达到时，两者仍然相对静止，对小木块和木板构成的整体，由牛顿第二定律有结合力F的大小随时间的变化规律解得