2022-2023学年山西省太原市实验中学高一上学期期末达标测试物理试题含解析

这是一份2022-2023学年山西省太原市实验中学高一上学期期末达标测试物理试题含解析，共16页。试卷主要包含了选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1. 某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x＝0.5t＋t2(m)，则当物体的速度为3 m/s时，物体已运动的时间为
A. 3 sB. 2.5 sC. 1.25 sD. 6 s
【答案】C
【解析】
【详解】根据x=v0t+at2=0.5t+t2知，初速度v0=0.5m/s，加速度a=2m/s2．
根据速度时间公式v=v0+at得，
．
A. 3 s，与计算结果不相符，A错误；
B．25 s，与计算结果不相符，B错误；
C．1.25 s，与计算结果相符，C正确；
D．6 s，与计算结果不相符，D错误．
2. 以初速度水平抛出一物体，经过时间2t，重力加速度为g，物体速度大小的正确表达式应为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据速度时间公式求出物体的竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的速度大小；
【详解】物体经过2t时间后的竖直分速度
根据平行四边形定则知，物体的速度大小
故选C。
3. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为1/4圆周的柱状物体A，A与光滑墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（ ）
A. B对A的作用力减小B. 墙对B的作用力增大
C. 地面对A的支持力减小D. 水平外力F增大
【答案】A
【解析】
【分析】先对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，然后根据共点力平衡条件得到A球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力F和地面的支持力的变化情况．
【详解】对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N，如图
当A球向左移动后，A球对B球的支持力N′的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力N′和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，即B对A的作用力减小，故A正确，B错误；再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图；根据平衡条件，有F=N；FN=G；故地面的支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故CD错误；故选A．
【点睛】本题关键是先对小球B受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对A、B整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析．
4. 如图所示，一光滑斜面固定在地面上,重力为的物体在一水平推力的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为，则（）
A.
B.
C. 物体对斜面的压力
D. 物体对斜面的压力
【答案】D
【解析】
【详解】以物体为研究对象，对物体进行受力分析：重力、推力F和斜面的支持力，作出力图如图，根据平衡条件得

，
解得，
由牛顿第三定律得：.
点晴：对物体进行受力分析：重力、推力F和斜面的支持力，作出力图，根据平衡条件求出F和斜面的支持力，再得到物体对斜面的压力．
5. 如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用B. 摆球A受拉力和向心力的作用
C. 摆球A受拉力和重力的作用D. 摆球A受重力和向心力的作用
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】摆球受重力、拉力两个力作用，这两个力的合力提供向心力。
故选C。
6. 如图所示，细绳一端固定在墙上，另一端拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑，静止时细绳与竖直方向的夹角为53°（已知重力加速度为g，cs53°=0.6，sin 53°=0.8）下面说法正确的是（ ）
A. 小球静止时弹簧的弹力大小为
B. 小球静止时细绳的拉力大小为
C. 剪断细绳瞬间小球的加速度为
D. 剪断弹簧瞬间小球加速度为
【答案】AC
【解析】
【分析】小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小；细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律即可求出加速度；快速撤去弹簧瞬间，小球所受的合力与撤去前的弹簧弹力大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律求出此瞬间小球的加速度大小为．
【详解】小球静止时，受力如图所示，由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：，细绳的拉力大小为：，故A正确，B错误；细绳剪断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与断前细绳拉力的大小相等、方向相反，此瞬间小球的加速度大小为：，C正确；弹簧剪断瞬间，细绳的弹力可以突变，，使球沿半径方向合力为零，球沿垂直半径方向获得加速度，使球绕旋点下摆，D错误．故选AC.
【点睛】本题中小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键．
7. 如果广清永高铁修通，连州至清远有望由过去的3小时车程缩短至35分钟，广清永高铁运营长度为397公里，设计时速达350km/h．下列说法正确的是（ ）
A. 35分钟是指时间
B. 350km/h指瞬时速度
C. 397公里指的是位移
D. 为了精确测量列车完全通过短隧道的时间，列车可看成质点
【答案】AB
【解析】
【分析】物体能否看成质点由物体的大小形状是否可忽略决定，注意区分位移和路程，从形状的直和曲、矢量和标量区分，时间指的是一段，时刻指的是一个点.
【详解】A．35分钟是用的时间的长度，是指时间间隔，故A正确；
B．设计时速达350km/h，是某时刻的速度，指瞬时速度，故B正确；
C．397公里指的是经过的路线的长度，是指路程，故C错误；
D．研究列车完全通过短隧道的时间，动车的长度不能忽略，不可看成质点，故D错误；
故选AB.
【点睛】本题关键是要明确质点、位移与路程、平均速度、瞬时速度的概念，同时要明确这些概念的适用范围.
8. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一，深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情景。下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它受到的重力
B. 乙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
C. 乙图中，踩在脚下静止的足球受到2个力作用
D. 丙图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
【答案】BD
【解析】
【详解】A． 静止在草地上的足球受到的弹力，与重力相平衡，但不是它的重力，故A错误；
BC． 踩在脚下且静止在水平草地上的足球受到重力、支持力及人脚的压力的作用，故可能受到3个力的作用，故B正确C错误；
D． 进球时，足球撞到网上，球网被撑开，由于网的形变，而使球受到了弹力，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，小球A放在真空容器B内，小球的直径恰好等于正方体B的边长，将它们以初速度v0竖直上抛，A、B一起上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 若不计空气阻力A、B间一定没有弹力
B 若不计空气阻力A、B间一定有弹力
C. 若考虑空气阻力，A对B的上板一定有压力
D. 若考虑空气阻力，A对B的下板一定有压力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．若不计空气阻力，则物体运动的加速度为g，物体处于完全失重太，故A、B间一定没有弹力，选项A正确，B错误；
CD．若考虑空气阻力，则物体的加速度将大于g，根据牛顿第二定律，对球：
N+mg=ma，
则N＞0，即B的上板对A有向下的压力，即A对B的上板一定有压力，选项C正确，D错误；
故选AC。
10. 如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上。当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1。当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，在两次作用过程中（ ）
A. F1+F2＜F
B. F1+F2=F
C. F1=F2
D.
【答案】BD
【解析】
【详解】对整体分析，由牛顿第二定律知，两次整体的加速度大小相等，都为
第一种情况，以B为研究对象，由牛顿第二定律得，A对B的作用力为
F1=m2a=
第二中情况，以A为研究对象，B对A作用力为
F2=m1a=
则有
F1+F2=F
因为
m1≠m2
所以
F1≠F2
可得
故选BD。
二、实验题
11. 某同学用图a的装置完成“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，部分实验步骤如下：
A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，作出F—x图线
B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0
C．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码
D．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
(1)实验步骤的正确顺序为：____________________________
(2)若他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝____________cm，劲度系数k＝________N/m
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的伸长量x＝________________cm
【答案】 ①. DBCA ②. 4 ③. 25 ④. 12
【解析】
【详解】试题分析：实验步骤要本着先安装设备，再进行实验，后进行数据处理的思路进行；弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律求解劲度系数；直接从弹簧秤得到弹力，再从图象b弹簧弹簧长度．
（1）本着安装设备，进行实验，数据处理的思路进行安排实验步骤，故答案为DBCA．
（2）当外力为零时，弹簧的长度即为弹簧的原长，即图中的纵截距表示弹簧的原长，，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故
（3）由图c得到弹簧的弹力为3N，根据图b得到弹簧的长度为16cm，故伸长量为．
12. 一木块沿水平面做匀加速直线运动，某同学每隔1s记录一次木块位置。由图可知，木块的加速度a=____m/s2， 2s末木块的速度v=______m/s
【答案】 ①. 2 ②. 6
【解析】
【详解】[1]设曝光时间为T，利用了匀变速运动的推论得：
[2]利用了匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论，2s末木块的速度为：
。
三．计算题：解答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值和单位。
13. 一物体做匀加速直线运动，初速度为0.5m/s，第7s内的位移比第5s内的位移多4m，求：
（1）物体的加速度；
（2）物体在5s内的位移．
【答案】（1）2m/s2（2）27.5m
【解析】
【详解】（1）根据相邻的相等时间里的位移差公式：Δs=aT2，知Δs=4m，T=1s．得：
a=m/s2=2m/s2.．
（2）根据位移公式可求得：
s5=v0t+at2=（0.5×5+×2×52）m=27.5m．
14. 如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m=2kg的小球，其中BC=1m，两绳能承担的最大拉力相等且为F=40N，小球随转轴以一定的角速度转动，AC和BC均拉直，此时∠ACB=53°，ABC 能绕竖直轴AB匀速转动，而C球在水平面内做匀速圆周运动(取)，求:
(1)当小球的角速度增大时，通过计算判断AC和BC哪条绳先断；
(2)一条绳被拉断后，转动的角速度继续增加，为了让小球能够做圆周运动，则小球的最大线速度为多少？
【答案】（1）BC绳先断．（2）4.3m/s．
【解析】
【分析】（1）当小球线速度增大时，BC逐渐被拉直，小球线速度增至BC刚被拉直时，对小球进行受力分析，合外力提供向心力，求出A绳的拉力，线速度再增大些，TA不变而TB增大，所以BC绳先断；
【详解】（1）当小球线速度增大时，BC逐渐被拉直，小球线速度增至BC刚被拉直时，
对球：TAsin530-mg=0…①
TAcs530+TB＝m…②
由①可求得AC绳中的拉力TA＝1.25mg，线速度再增大些，TA不变而TB增大，所以BC绳先断．
（2）当BC线断后，AC线与竖直方向夹角α因离心运动而增大，当使球速再增大时，角α随球速增大而增大，当α=60°时，TAC=2mg=40N，AC也断，
则有：TACsin60°＝m，其中的LAC=1.25m
代入数据解得：v=4.3m/s．
【点睛】解决本题的关键搞清向心力的来源，抓住临界状态的特点，运用牛顿第二定律进行求解．
15. 如图甲所示，一块长度为L=2m、质量为M=0.4kg的长木板静止放置在粗糙水平地面上．另有一质量为的小铅块（可看做质点），以的水平初速度向右冲上木板．已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取．
(1)铅块刚冲上木板时，求铅块与木板加速度a1、a2；
(2)当铅块以冲上木板，计算铅块从木板右端脱离时，铅块与木板的速度大小v1、v2；
(3)若将六个相同的长木板并排放在地面上，如图乙所示，铅块以满足的初速度冲上木板，其它条件不变．确定铅块最终停在哪一块木块上并求出其停在该木块上的位置离该木块最左端的距离（计算结果用分数表示）．
【答案】(1)m/s2，水平向左；，水平向右；(2)，；(3)。
【解析】
【详解】（1）对铅块，根据牛顿第二定律有：
得：a1=3m/s2，水平向左
对木板，根据牛顿第二定律有：
得a2=1.5m/s2，水平向右
（2）当铅块以v0=4m/s冲上木板，假设铅块从木板右端冲出的时间为t，则有：
得：t=s（t=1s(舍去)
所以
v1=v0-a1t=m/s
v2=a2t=m/s
（3）因为
铅块滑上第5块前，所有木块对地静止，滑上第5块瞬间，第5、6块开始运动：
对铅块，根据牛顿第二定律有：
，
得a1=3m/s2
对第5、6块木块，根据牛顿第二定律有：
得a56=m/s2
铅块冲上第7块瞬间速度为v1，则有：
v02-v12=2a1∙4L
得v1 =m/s
设在第5块木板上时间为t5，则有：
解得：t5=1s
此时铅块速度
m/s
木板速度
m/s
再继续滑上第6个木板；对第6块木板，根据牛顿第二定律有：
得a6=1.5m/s2
假设滑上第6个木板至共速时间t6，则的：
解得：，m/s
最后距离第6块木板左端的距离：
m
【点睛】本题分析清楚铅块与木块的运动过程是关键，要明确木块能发生运动的条件：外力大于最大静摩擦力，应用摩擦力公式、动能定理、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题．