2022-2023学年山东省广饶县第一中学高一上学期期末物理试题含解析

2022~2023学年山东东营高一上学期期末物理试卷-学生用卷

一、单选题

1. 关于速度、加速度、合力间的关系，正确的是（　　）

A. 物体速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大

B. 物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零

C. 若物体的速度发生反向，加速度也发生反向

D. 物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零

【答案】D

【解析】

【详解】AD．物体的速度虽然很大，但可能物体速度没有发生变化，所以加速度可能为零，根据牛顿第二定律可知，合外力也可能为零。故A错误，D正确；

B．物体的速度为零，但物体的加速度不一定为零，所受合力也不一定为零，例如：火箭发射瞬间，速度为0，但加速度不为0，合外力也不为0，故B错误；

C．若物体的速度发生反向，但加速度不一定也发生反向，根据牛顿第二定律可知加速度的方向由合外力的方向来决定，故C错误。

故选D。

2. 下列说法错误的是（　　）

A. 伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础 B. 物体不受外力作用时，一定处于静止状态

C. 力是改变物体运动状态的原因 D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证

【答案】B

【解析】

【详解】A．伽利略由理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，是牛顿第一定律的实验基础，A正确，不符合题意；

B．由牛顿第一定律可知，物体不受外力作用时，处于静止状态或匀速直线运动状态，B错误，符合题意；

C．牛顿第一定律揭示了力的含义，即力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，C正确，不符合题意；

D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析产物，不是由实验得出的定律，不可能用实验直接验证，D正确，不符合题意。

故选B。

3. 如图所示，质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受多少个力是（　　）

A 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】B仅受一个力，即重力的作用。假设墙壁给B有弹力，B将向右运动，故假设错误。假设AB间有弹力，则AB将分离，与事实相违背，所以AB间无弹力。

故选A。

4. 如图所示，物体沿斜面由静止滑下．在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水 平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下列图中v、a、f和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移．其中正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析：物体在斜面及水平面上受到恒力作用，做匀变速直线运动，加速不同，但加速度均不变，AB错误；在斜面上物体做匀加速直线运动，x-t图象斜率应增大，C错误；物体对斜面的压力小于对水平面的压力，在斜面上受到的摩擦力小于在水平面上受到的摩擦力，但摩擦力均为恒力，D正确．

考点：本题考查图象、物体运动规律、摩擦力．

5. 一汽车从制动到停止用了4s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是7m、5m、3m、1m，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车加速度大小为2m/s2

B. 汽车的初速度大小为16m/s

C. 汽车前2s的平均速度大小为3m/s

D. 汽车第3s内的平均速度大于后3s的平均速度

【答案】A

【解析】

【详解】A．由

可得

故A正确；

B．设初速度为，因为是做匀减速运动，所以根据位移公式有

把，，代入解得

故B错误；

C．汽车前内的平均速度为

故C错误；

D．汽车在第内的位移是，所以第内的平均速度为

后内的总位移为

则后内的平均速度为

应该是相等的，故D错误。

故选A。

6. 图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，、、、、…等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为的运动员从高处落下，并恰好落在点上．该处下凹至最低点时，网绳、均成120°向上的张角，如图乙所示，此时点受到的向下的冲击力大小为，则这时点周围每根网绳承受的力的大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】因每根绳的合力应为，而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为时，时，两分力也为，故每根绳承受的力大小为。

A．。故A不符合题意。   

B．。故B符合题意。   

C．。故C不符合题意。   

D．。故D不符合题意。

7. 物块静止在固定的斜面上，分别按图所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F竖直向上，C中P水平向右，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力一定增大的是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体受重力、支持力及摩擦力平衡，当加上F后，物体仍处于平衡，则在沿斜面方向上物体平衡状态不变，而重力沿斜面向下的分力不变，故摩擦力不变；故A错误；

B．加向上的F后，F有沿斜面向上的分力，若物体有向下的运动趋势，此时向下的重力的分力与向上的F的分力及摩擦力平衡，故摩擦力将变小，故B错误；

C．对物体施加水平力后，对物体受力分析可知，物体所受的可能摩擦力先减小后反向增加，故C错误；

D．加竖直向下的力F后，F产生沿斜面向下的分力，则沿斜面向下的力为重力和F的分力，故增大了摩擦力；故D正确；

故选D。

8. 细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示，以下说法正确的是（已知cos53°=0.6，sin53°=0.8）（　　）

A. 小球静止时弹簧的弹力大小为mg

B. 小球静止时细绳的拉力大小为mg

C. 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g

D. 细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由平衡条件可得，小球静止时弹簧的弹力大小为

所以A错误；

B．由平衡条件可得，小球静止时细绳的拉力大小为

所以B错误；

CD．细绳烧断瞬间，弹簧的弹力保持不变，由牛顿第二定律有

解得

所以C错误；D正确；

故选D。

二、多选题

9. 在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用，在其正前方固定一轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动

B. 物块接触弹簧后即做减速运动

C. 当物块所受的合力为零时速度达到最大值

D. 当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度等于零

【答案】AC

【解析】

【详解】ABC．物块接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，开始阶段，弹簧的弹力小于水平恒力F，物块所受的合力方向向右，与速度方向相同，物体向右做加速运动；当弹簧弹力等于水平恒力F时，速度最大，此时物块的合力为0；后来弹力大于F，合力向左，与速度方向相反，物体开始做减速运动，所以物块接触弹簧后先加速后减速；故AC正确，B错误；

D．当弹力与恒力F大小相等、方向相反时，加速度为零；当物块的速度为零时，合力向左，加速度向左，不等于零，故D错误。

故选AC。

10. 如图，将一个球放在两块光滑斜面板AB和AC之间，两板与水平面夹角都是60°。现在使AB板固定，使AC板与水平面的夹角逐渐减小，则（　　）

A. 球对AB板的压力一直减小 B. 球对AC板的压力先减小后增大

C. 球对AC板的压力先增大后减小 D. 球对AC板的压力逐渐增大

【答案】AB

【解析】

【详解】由题意可知，两挡板对球的弹力的合力与球的重力平衡，AB板固定，使AC板与水平面的夹角逐渐减小，由力的三角形定则，如图所示，由平衡条件可得AB板对球的弹力F2逐渐减小，AC板对球的弹力F1先减小后增大，由牛顿第三定律可知球对AB板的压力一直减小，球对AC板的压力先减小后增大，AB正确，CD错误。

故选AB。

11. 如图所示，轻细杆AB、BC处在同一竖直平面内，B处用铰接连接，A、C处用铰链铰于同一水平面上，BC杆与水平面夹角为37°。一质量为2 kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，对小球施加一个水平向左的恒力使其静止在BC杆中点处，AB杆恰好竖直。不计一切摩擦（重力加速度g=10m/s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8），则下列说法正确的是（  ）

A. BC杆对AB杆的作用力只能是竖直方向，且竖直向上

B. BC杆对AB杆的作用力只能是竖直方向，且竖直向下

C. 作用在小球上的水平外力的大小只能是15 N

D. 作用在小球上的水平外力的大小可以不是15 N

【答案】BC

【解析】

【详解】AB杆保持竖直，在B端受的力只能是竖直方向，否则就不能平衡，AB杆给BC秆的作用力竖直向上，则AB杆在B端受BC杆的作用力竖直向下，分析小球受力如图，

则有

则

F=15N.

故BC正确，AD错误。

故选BC。

12. 在一条水平直赛道上，分别放着甲、乙两辆玩具汽车（可视为质点），它们同时从同一地点沿同一方向做直线运动，两辆汽车达到它们最大速度后就匀速运动，观测到它们速度的平方随位移变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 在加速过程中，甲车加速度比乙车的加速度小

B. 在x=0.5m处，甲、乙两车速度不相等

C. 在x=0.5m处，甲、乙两车未相遇

D. 在1.25s末，甲、乙两车相遇

【答案】CD

【解析】

【详解】A．在加速过程中，根据速度位移公式，如图可得

，

A错误；

BC．如图所示，在x=0.5m处，图线相交，甲、乙两车速度相等，但两车加速度不同，不是同时到达该处，所以二者未相遇，B错误，C正确；

D．因为，，甲加速到最大速度的时间

乙加速到最大速度的时间

在1.25s末，甲、乙两车的位移分别为

即甲、乙两车相遇，D正确。

故选CD。

三、实验题

13. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳，本实验主要运用“等效替代”的科学思想，体现为两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。

（1）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中___________是合力的理论值（填“F”或“”）。

（2）实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果___________发生变化。（选填“会”或“不会”）

【答案】    ①. F    ②. 不会

【解析】

【详解】（1）[1]由图丙可知F是根据平行四边形法则作出的理论值，F'是实验所得；

（2）[2]实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果不会发生变化。

14. 某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，将实验器材按图甲所示安装好，已知打点计时器的工作频率为50Hz。请完成下列相关内容：

（1）除了图甲中已有的器材本实验还需哪些器材（      ）

A．天平　　B．秒表　　C．长直尺　　D．弹簧秤

（2）下列选项中，哪一项是实验中必要的措施及要求（      ）

A．细绳必须与桌面平行

B．接通电源和释放物块同时进行

C．小车的质量远大于钩码的质量

D．进行平衡摩擦力的操作时，要挂钩码

（3）实验中获得的一条比较理想的纸带如图所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为，则该小车的平均加速度为__________m/s2（计算结果保留2位有效数字）

（4）该同学按步骤操作后，保持小车质量不变，通过改变钩码的质量来改变小车受到的合外力，得到了多组数据。根据实验数据作出了如下图像，如图甲所示。该同学实验结论的是________。

（5）另一组同学通过测量做出a-F图如图乙所示，试分析该图不过原点的原因_______。

【答案】    ①. AC    ②. C    ③. 2.0    ④. 在小车质量一定的情况下，小车的加速度与小车合外力成正比    ⑤. 平衡摩擦力过程中倾角过大

【解析】

【详解】（1）[1]该实验因为需要测量质量和长度，故还需要天平和长直尺，BD错误，AC正确。

故选AC；

（2）[2] A．为了减小实验的误差，故细绳必须与长木板平行，A错误；

B．为了减小实验误差，应先接通电源，再释放物块，B错误；

C．为了使绳子的拉力等于钩码的重力，则小车的质量远大于钩码的质量，C正确；

D．进行平衡摩擦力的操作时，不需要挂钩码，D错误。

故选C；

（3）[3]根据匀变速直线运动的推论

代入数据，可得

（4）[4]根据牛顿第二定律，即

则可得

则有在小车质量一定的情况下，小车的加速度与小车合外力成正比；

（5）[5]由图像可知，当F为零时，加速度不为零，故可得平衡摩擦力过程中倾角过大。

四、解答题

15. 某校一课外活动小组自制了一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：

（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小；

（2）火箭上升离地面的最大高度；

（3）火箭从发射到返回发射点的时间（结果保留三位有效数字）。

【答案】（1）20m/s；（2）60m；（3）9.46s

【解析】

【详解】（1）设燃料恰好用完时火箭的速度为v，

根据运动学公式有

h＝t

解得

v＝20m/s。

（2）火箭能够继续上升的时间

t1＝＝2s

火箭能够继续上升的高度

h1＝＝20m

因此火箭离地面的最大高度

H＝h＋h1＝60m

（3）火箭由最高点落至地面的时间

t2＝＝s

火箭从发射到返回发射点的时间

t总＝t＋t1＋t2≈9.46s

16. 如图，小孩坐在雪橇上，小孩与雪橇的总质量为40kg，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，取， ，。 求：

（1）雪橇受到地面的支持力大小；

（2）雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小（本小题计算结果保留2位有效数字）。

【答案】（1）340N；（2）0.24

【解析】

【详解】（1）以雪橇和小孩为整体，受力分析如图所示

由平衡条件得

解得

可知雪橇受到地面的支持力大小为。

（2）以雪橇和小孩为整体，水平方向根据受力平衡可得

又因为

联立解得

17. 如图所示，一足够长的斜面倾角为37°，斜面BC与水平面AB圆滑连接。质量的物体静止于水平面上的M点，M点距B点之间的距离，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现使物体受到一水平向右的恒力作用，运动至B点时撤去该力（，，取），则：

（1）物体到达B点时的速度是多大？

（2）物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？

（3）物体再次回到B的速度是多大？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意，在水平面上，根据牛顿第二定律有

解得

有M到B，根据速度位移公式可得

解得

（2）根据题意，上升过程，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

由速度位移公式可得

解得

（3）根据题意，下滑过程，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

由速度位移公式可得

解得

18. 如图所示，一质量m＝20kg的物块静止在粗糙水平面上。从t＝0开始，物块受到F＝200N、与水平面的夹角为的恒定拉力，沿水平面匀加速运动。已知物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度，，。

（1）求物块的加速度；

（2）若经过5s后撤去F，求撤去F后物块滑行的距离。

【答案】（1）6m/s2；（2）90m

【解析】

【详解】（1）对物块受力分析得，竖直方向

水平方向

又

得

（2）由（1）知，第末物块速度的大小为

撤去后物块的加速度为

撤去后物块滑行的距离为