2022-2023学年天津市第一中学高一上学期期末物理试题含解析

这是一份2022-2023学年天津市第一中学高一上学期期末物理试题含解析，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
天津一中2022-2023-1高一年级期末形成性阶段检测物理试卷第I卷一、单选题（每小题只有一个答案正确，每小题5分）1. 关于运动和力的关系，以下观点正确的是（　　）A. 某一物体受到的合外力越大，它的速度变化一定越快B. 物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大C. 物体所受的合外力不为零时，其速度一定增大D. 某时刻物体的速度为零，此时刻它受到的合外力一定为零【答案】A【解析】【详解】A．一个物体（质量一定）受到的合外力越大，其加速度越大，则它的速度变化一定越快，故A正确；B．物体的速度大时，加速度有可能为零，受到的合外力有可能为零，故B错误。C．物体所受的合外力不为零时，加速度不为零，其所做的运动一定是变速运动，速度不一定增加，故C错误；D．某时刻物体的速度为零，它的加速度不一定为零，此时刻它受到的合外力不一定为零，故D错误。故选A2. 对质点运动来讲，以下说法中正确的是（    ）A. 加速度恒定的运动可能是曲线运动B. 运动轨迹对任何观察者来说都是不变的C. 当质点的加速度逐渐减小时，其速度也一定逐渐减小D. 作用在质点上的所有力消失后，质点运动的速度将不断减小【答案】A【解析】【详解】A．加速度恒定，当初速度方向与加速度的方向不共线时，质点的运动就为曲线运动，如平抛运动，故A正确；B．与不同运动状态的物体做参考系，同一质点的运动轨迹不同，故B错误；C．当质点加速度与初速度方向同向时，即使加速度逐渐减小，其速度也在不断增大，故C错误；D．作用在质点上的所有力消失后，质点保持静止或做匀速直线运动状态，故D错误。故选A。3. 如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为(　　)A. 0 B. g C. g  D. g【答案】B【解析】【详解】木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图，根据共点力平衡条件，有解得，木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为故选B。4. 倾角为θ=45°外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端O处固定一细线，细线的另一端拴一小球，已知小球的质量为kg；当滑块M以a=2g的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为（取g=10m/s2）（　　）A. 10N B. 5NC.  D. 【答案】A【解析】【详解】当小球对滑块的压力等于零时，对小球受力分析，受重力、拉力，如图1所示；
根据牛顿第二定律
水平方向F合=Fcos45°=ma0竖直方向Fsin45°=mg解得a0=g当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析如图2，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设T与水平面夹角为α，根据牛顿第二定律，有：Tcosα=maTsinα=mg解得T=10N所以A正确，BCD错误；
故选A。5. 如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动，在三个阶段的运动中，线上拉力的大小（　　）A. 始终不变 B. 由小变大C. 由大变小 D. 由大变小再变大【答案】A【解析】【详解】试题分析：先对整体进行受力分析求出整体加速度，再对进行受力分析，根据牛顿第二定律求出细线上的弹力，的加速度和整体加速度相同．设物体与接触面的动摩擦力因数为，在水平面上运动时有，对m1进行受力分析则有，所以，在斜面上有对进行受力分析则有，，解得，竖直向上运动运动时有，对进行受力分析则有：，解得，所以绳子的拉力始终不变，A正确．6. 如图所示，一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。一小滑块以某初速度沿传送带向下运动，滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则其速度v随时间t变化的图像可能是（    ）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】设滑块质量为m，传送带动摩擦因数为，传送带倾角为θ。滑块刚出发时，相对传送带斜向左下方运动，所以受到沿传送带斜向右上方的摩擦力，滑块还受重力、支持力。如果，滑块沿传送带向下做匀速直线运动，直到离开传送带；如果，则滑块沿传送带向下做匀加速直线运动，直到离开传送带；如果，则滑块先沿传送带向下做匀减速直线运动，速度减为0时，如果没有离开传送带，滑块会沿传送带向上做匀加速直线运动，且加速度与之前的加速度相同，直到滑块速度与传送带速度相同时，滑块与传送带保持相对静止，一起匀速运动，B正确。故选B。7. 如图所示，有一不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，连接物体B的绳最初水平。从当前位置开始，使物体B以速度v沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）A. 物体A做减速运动B. 物体A做匀速运动C. T小于D. T大于【答案】D【解析】【详解】将物体B的速度进行分解，如图由图可知绳端的速度为v绳=vsinα与B的位置有关，因为B为匀速运动，B下降过程中α变大，因此物体A做加速运动，则T大于mgsinθ。故选D。8. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】由题意可知，水流出后做平抛运动的水平位移和下落高度均变为原来的，则有得所以时间变为实际的四分之一，则水流出的速度由于水平位移变为实际的，时间变为实际的四分之一，则水流出的速度为实际的四分之一故选B。二、多选题：（每小题5分，少选给3分，错选0分）9. 两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为的斜面上，如图所示，滑块、的质量分别为、，与斜面间的动摩擦因数为，与之间的动摩擦因数为，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块受到的摩擦力（　　）A. 等于零 B. 方向沿斜面向上C. 大小等于 D. 大小等于【答案】BC【解析】【详解】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，整体加速度为对B研究，设A对B的摩擦力方向向下，大小为f，则有解得负号表示摩擦力方向沿斜面向上，故选BC。10. 如图所示，物体A放在固定的斜面B上，在A上施加一个竖直向下的恒力F，下列说法中正确的有：A. 若A原来是静止的，则施加力F后，A仍保持静止B. 若A原来是静止的，则施加力F后，A将加速下滑C. 若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度不变D. 若A原来是加速下滑的，则施加力F后，A的加速度将增大【答案】AD【解析】【详解】AB、斜面倾角为，原来物体静止时，设此时静摩擦力等于滑动摩擦力，则有，即，与物体的重力无关．则施加竖直向下的力F等于增加了物体的重力，则物体会仍然静止．故A正确，B错误；CD、若物块A原来加速下滑，有，将F分解，则，则动力的增加大于阻力的增加，加速度变大．故C错误，D正确．故选AD11. 河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中速度与时间的关系如图乙所示．若要使船以最短时间渡河，则（　　） A. 船渡河的最短时间是100sB. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线D. 船在河水中的最大速度是5m/s【答案】ABD【解析】【分析】【详解】AB．由甲图知河宽d=300m，当船头垂直与河岸时，渡河时间最短故AB正确；C．由于河水流速在变，故船的合速度大小、方向都在变，轨迹是曲线，故C错误；D．水速最大为4m∕s，船在河水中的最大速度故D正确。故选ABD。12. 如图1所示，一滑块置于长木板左端，木板放置在水平地面上．已知滑块和木板的质量均为2kg，现在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用，从t=0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图2所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是A. 滑块与木板间的动摩擦因数为0.4B. 木板与水平地面间的动摩擦因数为0.2C. 图2中t2=24sD. 木板的最大加速度为2m/s2【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．由图可知，滑块与木板之间的滑动摩擦力为8N，则滑块与木板间的动摩擦因数为A正确；B．由图像可知t1时刻木板相对地面开始滑动，此时滑块与木板相对静止，则木板与水平地面间的动摩擦因数为B错误；CD．t2时刻，滑块与木板将要产生相对滑动，此时滑块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力此时两物体加速度相等，且木板的加速度达到最大，则对木板解得对滑块解得F=12N则由可知CD正确。故选ACD。第II卷三、实验题（答案填在指定位置，共10分）13. 在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。① 某组同学用如图所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．下列措施中不需要或不正确的是 （    ）A．首先要平衡摩擦力，使小车受到合力就是细绳对小车的拉力B．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动C．每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力E. 每次小车都要从同一位置开始运动F.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源② 某组同学实验得出数据，画出的a -的关系图线，如图所示，从图象中可以看出，作用在物体上的恒力F=______N。当物体的质量为5 kg时，它的加速度为______m/s2。 【答案】    ①. BCEF    ②. 5    ③. 1【解析】【详解】①[1]A．本实验中只有平衡摩擦力，小车受拉力才是其合力，故应平衡摩擦力，故A正确，不符合题意；B．平衡摩擦力时不应挂小桶，仅用小车重力沿板下滑分力平衡重力，故B错误，符合题意；C．实验中只需平衡一次摩擦力即可，故C错误，符合题意；D．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故D正确，不符合题意；E．实验中只需从靠近打点计时器处释放小车即可，不需从同一位置释放，故E错误，符合题意；F．为充分利用纸带，释放小车之前应先接通电源，故F错误，符合题意。故选BCEF。②[2]由牛顿第二定律F=Ma=[3]当物体质量为5kg时，由牛顿第二定律14. 在验证共点力合成实验中，其中的二个步骤是：a、在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点的位置和两个弹簧秤的读数和。b、只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样，记下此时弹簧秤的读数和细线的方向。以上两步骤均有错误或疏漏，指出错在哪里？在a中是____________在b中是____________【答案】    ①. 还需要记下F1和F2的方向    ②. 用一个力将橡皮条伸长到同一位置O点【解析】【详解】[1]在a中研究分力与合力的关系时，需要用到两个分力的方向，所以还需要记下F1和F2的方向；[2]在b中实验利用分力与合力的等效性质进行实验，所以应用一个力将橡皮条伸长到同一位置O点，从而达到等效的结果。四、计算题：（请写出有关公式及详解过程，共30分）15. 水平传送带以v=1.5m/s速度匀速运动，传送带AB两端距离为6.75m,将物体轻放在传送带的A端，它运动到传送带另一端B所需时间为6s，求：（1）物块和传送带间的动摩擦因数？（2）若想使物体以最短时间到达B端，则传送带的速度大小至少调为多少？（g=10m/s2）【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）对物块由牛顿第二定律：则经过时间的速度为首先物块做匀加速然后做匀速则由以上各式解得：（2）物块做加速运动的加速度为物体一直做匀加速直线运动到B点的速度v2=2ax解得16. 某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图a。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为α=37°，如图b。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力f与速率v成正比，即(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6)。求：(1)打开降落伞前人下落的距离；(2)阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少？【答案】（1）20m；（2），，方向向上；（3）312.5N【解析】【详解】（1）由速度时间图像可知，人打开降落伞时的速度为，故下落的距离为（2）当人做匀速运动时，刚开始下落时，对整体解得，加速度方向向上。（3）设每根绳子的拉力为T，当加速度最大时绳的拉力最大，对运动员解得17. 如图所示，质量M = 8kg的小车放在光滑的水平平面上，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1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m = 2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2，已知小物块未掉下来。求：（g取10m/s2）（1）放上小物块后，小物块及小车的加速度大小；（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 = 1.5s小物块通过的位移大小。（4）求小车的长度至少为多少物块才不会掉下来？【答案】（1）am = 2m/s2，aM = 0.5m/s2；（2）t = 1s；（3）s = 2.1m；（4）L = 0.75m【解析】【详解】（1）物块的加速度小车的加速度（2）两者达到相同的速度有amt0= v0＋aMt0可得t0= 1s（3）开始1s内小物块的位移最大速度v = amt0= 2m/s在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度这0.5s内的位移t = 1.5s小物块通过的位移大小s = s1＋s2= 2.1m（4）物块运动到小车左端时达到共同速度时物块恰不掉下来，有代入数值解得L = 0.75m