2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高一上学期期末 物理 Word版解析

这是一份2022-2023学年黑龙江省哈尔滨市第三中学高一上学期期末 物理 Word版解析，共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
哈三中2022-2023学年度上学期高一学年期末考试物理试卷一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1∼8题只有一项符合题目要求，第9∼14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. 下列关于力与运动的说法正确的是（　　）A. 牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因B. 亚里士多德通过对生活实际的观察，认为力是改变物体运动状态的原因C. 笛卡尔阐明了一对平衡力的大小方向关系D. 伽利略通过理想斜面实验证实了牛顿运动定律【答案】A【解析】【详解】A．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A正确；B．亚里士多德通过对生活实际的观察，认为力是维持物体运动状态的原因，故B错误；C．笛卡尔发展了运动相对性的思想，但并没有阐明一对平衡力的大小方向关系，故C错误；D．伽利略通过理想斜面实验为牛顿运动定律奠定了基础，牛顿第一定律无法通过实验证实，故D错误。故选A。2. 神舟十五号载人飞船于北京时间11月29日23时08分发射，神舟十五号飞行任务是中国载人航天工程2022年的第六次飞行任务，也是中国载人航天工程空间站建造阶段最后一次飞行任务。下列说法正确的是（　　）A. 航天员在开展空间站舱内设备调试时，可以将飞船看成质点B. 11月29日23是08分是时刻C. 在太空作业的航天员处于失重状态，不受重力D. 在飞船升空过程中，宇航员的惯性逐渐减小【答案】B【解析】【详解】A．航天员在开展空间站舱内设备调试时，不能忽略飞船的大小和形状，所以不能将飞船看成质点，故A错误；B．11月29日23是08分是一个时间点，是指时刻，故B正确；C．在太空作业的航天员受到地球的引力，故C错误；D．惯性只与质量有关，在飞船升空过程中，宇航员惯性不变，故D错误。故选B。3. 牛顿在1687年用在流体中拖动的平板，做了著名的粘性流动实验。得出了粘附于上平板的流体在平板切向方向上产生的粘性摩擦力F的关系式：。其中A是平板面积，h是平板间间距，平板的运动速度为v，粘滞力系数的单位为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】根据可知故选C。4. 2022年成都世乒赛上，中国乒乓球队又一次夺得冠军，创造国球荣耀，再续国乒传奇，令人瞩目的成绩背后，是一代代国乒人顽强拼搏、接续奋斗的结果。在乒乓球比赛过程中，下列说法正确的是（　　）A. 球脱离球拍向上飞行过程中，球处于超重状态B. 在球与球台接触瞬间，球受到的支持力与球台受到的压力方向相同C. 击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对平衡力D. 击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对相互作用力【答案】D【解析】【详解】A．球脱离球拍向上飞行过程中，球的加速度向下，球处于失重状态，故A错误；B．在球与球台接触瞬间，球受到的支持力与球台受到的压力方向相反，故B错误；CD．击球时，球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对相互作用力，故C错误，D正确。故选D。5. 如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当A球加速度为时，两球相距为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】由于A、B两球仅受拉力作用，加速度一定沿着绳子的方向，根据牛顿第二定律可知，绳子的拉力设两段绳子间的夹角为，如图所示对力F的作用点O进行受力分析，可知解得因此两球间的距离故选D。6. 一辆长度可忽略不计客车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为的隧道，当客车处于隧道内时，客车速率不允许超过（）。已知客车加速和减速时加速度的大小均为，客车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为，则客车在隧道内的最大速度为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】设客车在隧道内的速度为，客车从减速到所用时间为客车在隧道内所用时间为客车从加速到所用时间为根据题意有联立解得故客车在隧道内的最大速度为。故选C。7. 物块以的速度冲上斜面，已知斜面倾角30°，物块与斜面间动摩擦因数，重力加速度，则（　　）A. 若物块恰好能到达斜面顶端，斜面长度为B. 当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端C. 当物块速度为一半时，物块可能距离斜面底端D. 物块在斜面上运动的时间为【答案】B【解析】【详解】A．物块沿斜面向上运动时，对物块受力分析，由牛顿第二定律可得解得由匀变速直线运动规律可知，斜面长度为故A错误；BC．物块沿斜面向上运动过程中，速度为一半时，物块距斜面底端的距离为物块沿斜面向下运动时，由牛顿第二定律得解得物块沿斜面向下运动过程中，速度为一半时，物块距斜面底端的距离为故B正确，C错误；D．物块沿斜面向上运动的时间为沿斜面向下运动时，有解得物块在斜面上运动的时间为故D错误。故选B。8. 如图所示，处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上，一质量为m的小球从弹簧正上方某处自由下落，弹簧的劲度系数为。从小球开始下落直到弹簧被压缩至最短的过程中，下列图像正确的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】小球与弹簧接触前做自由落体运动，加速度为重力加速度，小球做匀加速直线运动；小球向下压缩弹簧时，弹簧弹力从0增大到与重力大小相等的过程中，小球所受合力向下并逐渐减小到0，由牛顿第二定律可知，小球做加速度逐渐减小的加速运动；小球继续向下运动时，弹簧弹力大于重力，且逐渐增大，所以小球所受合力向上并逐渐增大，小球做加速度增大的减速运动，直到速度减为0。故选A。9. 下列关于合力和分力的说法正确的是（　　）A. 将一个已知力分解，若已知一个分力的大小和方向，有唯一解B. 合力大小可能小于分力大小C. 两个分力大小一定，其夹角越大，合力越大D. 3N、4N、5N的三个力合成的最小值为【答案】AB【解析】【详解】A．由平行四边形定则可知，将一个已知力分解，若已知一个分力的大小和方向，有唯一解，故A正确；B．合力与分力的大小关系满足可知合力大小可能小于分力大小，故B正确；C．两个分力大小一定，其夹角越大，合力越小，故C错误；D．3N、4N、5N的三个力合成的最小值为0，故D错误。故选AB。10. 甲、乙两汽车沿同一平直公路同向行驶的图像如图所示，时两车恰好相遇。下列分析正确的是（　　）A. 时，甲车的加速度大小为B. 时，甲在乙前方处C. 时，甲在乙前方处D. 甲追乙时，追上前甲乙间最大距离为【答案】CD【解析】【详解】A．在v-t图像中，图像的斜率表示加速度，则在0-10s内加速度为在10-20s内的加速度为故A错误；BC．在v-t图像中，图像与时间轴所围面积表示物体运动的位移，则在0-15s内乙通过得位移为x乙=v乙t=10×15m=150m甲车通过的位移为x甲=故在t=0时，甲在乙前方距离Δx=x乙-x甲=112.5m故B错误，C正确；D．15s时两者相遇，则甲追乙时，当两者速度相同时相距最远，在20s时两者相距最远，则故D正确。故选CD。11. 12月1日，世界首条高寒高速铁路、哈尔滨至大连高速铁路正式开行十周年。哈大高铁是我国“四纵四横”快速铁路网京哈高铁的重要组成部分，线路全长921公里，设计时速350公里，全线设23座车站，开通运营后，在哈尔滨、长春、沈阳形成1小时至2小时交通圈，成为我国客流量最大、运行里程最长的高寒高铁。某客运列车组列车由8节车厢组成，各车厢的质量均相等，列车在水平直轨道上行驶时所受阻力与车重成正比，该列车沿水平直轨道匀加速行驶时（　　）A. 第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为7B. 第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为8C. 若列车变为匀速行驶，则第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为7D. 若列车变为匀速行驶，则车厢间的作用力为零【答案】AC【解析】【详解】AB．对后7节车厢整体分析可得对第8节车厢分析可得可得第1、2节与第7、8节车厢间的作用力大小之比为故A正确，B错误；C．列车匀速行驶时，有，可知可得第1、2节与第7、8节车厢间作用力大小之比为7，故C正确；D．由C项中的分析可知，列车匀速行驶时，车厢间的作用力不为零，故D错误。故选AC。12. 如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定环上M、N两点，O点下面悬挂一小球。细线OM、ON与竖直方向夹角分别为、。用、分别表示OM、ON的拉力，将两绳同时缓慢顺时针转过45°，并保持两绳之间的夹角始终不变，且小球始终保持静止状态，则在旋转过程中，下列说法正确的是（）A. 在逐渐增大 B. 先增大再减小C. 与的水平分量大小相等 D. 与的竖直分量大小相等【答案】AC【解析】【分析】物体始终保持静止，合力为零，对物体受力分析，受到mg、F1、F2三个力，这三个力构成一个封闭的矢量三角，在旋转过程中，对矢量三角形动态分析即可。【详解】AB．物体始终保持静止，合力为零，所以mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示，由于重力不变，以及F1和F2夹角为90°不变，矢量三角形动态图如右图所示，mg始终为圆的直径，两绳同时缓慢顺时针转过45°过程中，F1一直增大，F2一直减小，故A正确，B错误；CD．与的水平分量大小相等，竖直分量的合力与重力大小相等，故C正确，D错误。故选AC。【点睛】题以共点力的平衡为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能力，解题的关键的画出矢量三角，结合几何关系分析力的变化，难度适中。13. 如图所示，细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为的小球，静止时细线与斜面平行（已知重力加速度为）。则（　　）A. 当滑块水平向左做匀速运动时，细线的拉力为B. 若滑块以加速度水平向左加速运动时，线中拉力为C. 当滑块以加速度水平向左加速运动时，小球对滑块压力为零D. 当滑块以加速度水平向左加速运动时，线中拉力为【答案】AB【解析】【详解】A．当滑块向左做匀速运动时，根据平衡条件可得绳的拉力大小为故A正确；BC．设当小球贴着滑块一起向左运动且支持力为零时加速度为，小球受到重力、拉力作用，根据牛顿第二定律所以当滑块以加速度水平向左加速运动时，小球没有脱离斜面，小球受力分析如图在水平方向竖直方向联立可得故B正确，C错误；D．当滑块以加速度向左加速运动时，此时小球已经飘离斜面，则此时线中拉力故D错误。故选AB。14. 如图所示，在一足够长的粗糙水平杆上套一小球，小球受到向右的恒定风力，小球具有向右初速度，同时在小球上施加一竖直向上的力（图中未标出），且满足的关系为。已知小球的质量为，小球与水平杆之间的动摩擦因数为。小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则小球运动过程中速度随时间变化的图象可能为（　　）A.  B. C.  D. 【答案】ABC【解析】【详解】A．当一开始风力与摩擦力相等时，小球受力平衡，小球做匀速运动，A正确；B．当一开始风力大于摩擦力且解得随着速度的增大，加速度增大，当加速度达到最大，然后加速度又变为随着速度的增大加速度减小，当加速度等于零时，速度达到最大，最后匀速。B正确；C．当一开始风力小于摩擦力且此时时随着速度的减小，加速度增大，当速度减小到零时处于静止状态，C正确；D．当一开始风力小于摩擦力且此时随着速度的减小，加速度减小，当加速度等于零时，小球做匀速运动，D错误。故选ABC。二、实验题（共8分）15. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。（1）该实验主要用到的物理研究方法是___________。A．控制变量法    B．等效替代法    C．放大法    D．实验和推理（2）实验中需要标记或者记录的信息有___________。A．橡皮条原长B．的距离C．一个弹簧测力计拉时，力的大小和方向D．两个弹簧测力计拉时，力、的大小和方向（3）关于实验，下列说法正确的是___________。A．用弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于C．为了减小实验误差，拉橡皮条的细绳要长些D．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个拉力的合力方向与方向共线【答案】    ①. B    ②. CD    ③. ACD【解析】【详解】（1）[1]此实验中两次拉橡皮条时，应该使橡皮条伸长量相同，即一个力的作用效果和两个力的作用效果相同，故本实验采用的科学方法是等效替代法。故选B。（2）[2]实验应保证两次拉橡皮条的作用效果相同，即两次橡皮条的结点在白纸上的位置应保持不变，所以需要标记的是结点的位置，需要记录的信息有力F的大小和方向及力F1、F2的大小和方向，以便于画出它们的力的图示并加以比较，而不需要记录橡皮条的原长和AO的距离。故选CD。（3）[3] A．弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行，可以减小实验误差，故A正确；B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角不宜过大也不宜过小，但是不必要等于，故B错误；C．拉橡皮条的细绳要长些，在标记同一细绳方向时，标记的两点可以远些，这样标记的方向误差较小，故C正确；D．用两个弹簧测力计拉橡皮条与一个弹簧测力计拉橡皮条的效果相同，则两个拉力的合力方向与方向共线，故D正确。故选ACD。16. 某同学利用自由落体运动测量当地重力加速度，实验装置如左图，打点计时器接在频率为的交流电源上。重锤下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列点迹如图所示。（1）通过纸带上的点迹分布情况可以判断实验时重物连接在纸带的___________端（选填“左”或“右”）（2）打点计时器在打B点时物体的瞬时速度大小为___________，所测得的重力加速度大小为___________。（均保留三位有效数字）（3）若该同学实验操作没有错误，实验测得物体的加速度应___________（选填“略大于”“略小于”或“等于”）当地重力加速度。【答案】    ①. 左    ②. 0.980    ③. 9.69    ④. 略小于【解析】【详解】（1）[1]重物做自由落体运动，速度应该越来越大，则纸带上相邻点迹间的距离应该越来越大，则断实验时重物连接在纸带的左端。（2）[2] 打点计时器在打B点时物体的瞬时速度大小[3]根据逐差法（3）[4]因存在阻力作用，导致所测加速度应略小于实际重力加速度。三、计算题（共36分）17. 如图所示，质量为的物块在水平推力F的作用下静止在固定于地面的光滑斜面上，已知斜面倾角，求水平推力F的大小。（取）【答案】【解析】【详解】建立如下图所示坐标系将支持力N进行正交分解，分解到竖直向上和水平向左，由平衡条件可得联立以上两式解得18. 如图所示，重物A和滑块B用细线跨过定滑轮相连，重物A的质量为，滑块B的质量为。时刻，A、B速度为零，绳处于绷紧状态，重物A距地面的高度，此时对滑块B施加一个水平向右拉力，拉力的大小随时间的变化规律如图所示。桌面和B之间的摩擦力很小可忽略不计。若重物A距滑轮的高度足够，求：（取）（1）滑块B前的加速度的大小；（2）内重物A上升的高度；（3）若末绳子由于磨损断裂，重物A又经过多长时间落回地面。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）在内，由牛顿第二定律分析可得对B对A联立解得（2）在内由牛顿第二定律分析可得对B对A解得内，A的位移，末速度，则内，A的位移，则内A上升的高度（3）重物A在末速度此时A距地面高度根据解得19. 在粗糙水平地面上放上一长木板，在木板中间位置放置一小物块，小物块可视为质点，在木板左侧有一竖直墙壁，木板左端与墙壁的距离为，如图（a）所示，开始时，小物块与木板一起以的初速度向左运动，直至木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后木板速度大小不变，方向相反。整个运动过程中小物块恰好未离开木板，已知碰撞后开始计时，小物块的图线如图（b）所示，木板的质量是小物块质量的5倍，重力加速度大小g取，求：（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；（2）木板的长度；（3）木板左端离墙壁的最终距离。【答案】（1）；；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由图（b）可知，碰前小物块与木板速度为6m/s，则由匀减速直线运动规律对小物块与木板整体受力分析可得解得碰撞后，小物块相对木板向前滑动做匀减速直线运动，由图（b）可知对小物块受力分析，由牛顿第二定律得解得（2）碰撞后，木板向右做匀减速直线运动，其受力分析如图由牛顿第二定律可得以向右为正方向，对小物块有当木块与木板共速时解得此时的它们共同的速度为则碰撞后到它们共速时木板运动的位移小物块运动的位移小物块恰好未离开木板，所以它们共速时，小物块刚好运动到木板的最左端，即解得木板的长度为（3）小物块和木板共速后，一同向右做匀减速直线运动直至停下来解得木板碰撞后走过的位移