2022-2023学年黑龙江省鹤岗市第一中学高一上学期期末物理试题含解析

鹤岗市第一中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题

一、选择题（本题共10小题，共48分。其中1-6题为单选，选对得4分，错选、不选或多选得0分；7-10题为多选，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 作用力和反作用力可以是性质不同的力

B. 千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位

C. 加速度，采用了比值定义法

D. 物体抵抗运动状态改变的“本领”越大，惯性越大

【答案】D

【解析】

【详解】A．作用力和反作用力必然是性质相同的力，故A错误；

B．牛顿是导出单位，不是基本单位，故B错误；

C．加速度

是加速度的决定式，没有采用比值定义法，故C错误；

D．根据惯性的定义可知，物体抵抗运动状态改变的“本领”越大，惯性越大，故D正确。

故选D。

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 物体加速运动时，作用力和反作用力不再相等

B. 物体间相互作用时，先有施力物体，后有受力物体

C. 水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的

D. 球形物体的重心就在球心

【答案】C

【解析】

【详解】A．作用力与反作用力大小相等，方向相反，与物体的运动状态无关，故A错误；

B．物体相互作用时，施力物体和受力物体同时出现，故B错误；

C．水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的，故C正确；

D．球形物体并且质量分布均匀的物体的重心在几何中心，也就是球心上，球的质量分布如果是不均匀的，则重心不一定在球心上，故D错误。

故选C。

3. 如图甲所示，推力F垂直斜面作用在斜面体上，斜面体静止在竖直墙面上，若将斜面体改成如图乙所示放置，用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面体上，则下列说法正确的是（　　）

A. 乙图中墙面受到的压力可能变小

B. 乙图中斜面体一定受到四个力

C. 乙图中斜面体受到的摩擦力一定变小

D. 乙图中斜面体可能沿墙面向上滑动

【答案】C

【解析】

【分析】考查共点力的平衡。

【详解】A．根据正交分解，可知两图中物体对墙的压力均为，故A错误；

B．根据正交分解，可知乙图中在竖直方向上有

或

由于重力和F分力大小无法确定，故f的有无也无法确定，故B错误；

C．甲图中斜面提供大小为的摩擦力，乙图中若有摩擦力，则大小为，故减小，C正确；

D．由甲图可知，墙面可提供的摩擦力

故无法克服重力和摩擦力的合力而使得物体向上运动，故D错误。

故选C。

4. 蹦级是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是（  ）

A. 弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态

B. 弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态

C. 弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态

D. 运动员一直处于失重状态

【答案】B

【解析】

【详解】弹性绳拉展前运动员做自由落体运动，所以处于完全失重状态；弹性绳拉展后的一段时间内，运动员先做加速度减小的加速运动，当拉力大于重力时做加速度增加的减速运动，所以弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态。

故选B。

5. 粗糙的水平面上一物体在水平方向拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图中甲乙，取重力加速度g=10m/s2，则（　　）

A. 前2s内物体运动的加速度为3m/s2 B. 前4s内物体运动的位移的大小为8m

C. 物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1 D. 物体的质量m为2kg

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据速度图象的斜率等于加速度，知前2s内物体的运动加速度

故A错误；

B．根据速度图像围成的面积表示位移，可求得前4s内物体的位移为

故B错误；

CD．根据牛顿第二定律得，前2s内

后2s内

由图得 ，代入解得

故C正确，D错误。

故选C。

6. 如图所示，两个质量分别为、的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接。大小为的水平拉力作用在上，弹簧测力计始终在弹性限度内，当系统稳定后，下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧测力计的示数是

B. 在突然撤去的瞬间，的加速度为

C. 在突然撤去的瞬间，弹簧测力计的示数变为0

D. 若地面粗糙，系统仍稳定匀加速运动，则弹簧测力计示数一定变大

【答案】B

【解析】

【详解】A．将m1和m2作为整体，根据牛顿第二定律

再以m2为研究对性，根据牛顿第二定律

联立可得弹簧测力计的示数即加速度的大小

，

A错误；

BC．若突然撤去的瞬间，弹簧的弹力不能突变，大小仍为20N，的受力不变，加速度仍为，B正确，C错误；

D．若地面粗糙，设地面动摩擦因数为，将m1和m2作为整体，根据牛顿第二定律

再以m2为研究对性，根据牛顿第二定律

解得弹簧测力计示数

弹簧测力计的示数保持不变，D错误。

故选B。

7. 如图所示，倾角为，表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上，物体A的质量为，物体C的质量为，细线绕过滑轮和连接在竖直杆上处，连接A物体的细线与斜面平行，滑轮固定在斜劈上，不计质量的动滑轮跨在细线上，其下端悬挂C物体，动滑轮两侧的绳子成夹角，物体A、B始终静止，不计细线与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A. 斜劈对A的摩擦力沿斜面向下

B. 逐渐增大C物体的质量，A物体受到的摩擦力先变小后变大

C. 将竖直杆向右移动少许，地面对斜劈的摩擦力变大

D. 将悬点下移少许，细线的弹力不变

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．绳子中的拉力大小为

物体A的重力沿斜面的分力为

所以斜劈对A摩擦力沿斜面向上，A错误；

B．结合A解析可知，逐渐增大C物体的质量，则绳子中的拉力变大，A物体受到的静摩擦力先斜向上变小，然后斜向下变大，B正确；

C．设两侧的绳子与竖直方向的夹角为，则绳子中的拉力为

绳子对A、B整体的拉力沿水平方向的分力为

将竖直杆向右移动少许，则变大，由上式可知也变大，地面对斜劈的摩擦力满足

故地面对斜劈的摩擦力变大，C正确；

D．设滑轮到杆的水平距离为d，、、D之间的这段绳子长度为L，细线与杆之间的夹角为，由于细线中的张力处处相等，所以细线与竖直方向的夹角也为，由几何关系可得

悬点D移动过程中，由于L和d不变，所以细线与杆之间的夹角也不变，由平行四边形定则可知

故细线的弹力不变，D正确。

故选BCD。

8. 如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA = 6kg、mB = 2kg，A、B间动摩擦因数μ = 0.2，在物体A上施加水平向右的力F，g取10m/s2，则（   ）

A. 当拉力F < 12N时，A静止不动

B. 当拉力F > 16N时，A相对B滑动

C. 当拉力F = 16N时，B受A的摩擦力等于4N

D. 当拉力F < 48N时，A相对B始终静止

【答案】CD

【解析】

【详解】AD．当A、B发生相对运动时的加速度为

则发生相对运动时最大拉力为

当拉力0 < F < 48N时，A相对于B静止，而对于地面来说是运动的，A错误、D正确；

B．由选项A知当拉力48N > F > 16N时，A相对于B静止，而对于地面来说是运动的，B错误；

C．拉力F = 16N时，A、B始终保持静止，当F = 16N时，整体加速度为

则B对A的摩擦力为

C正确。

故选CD。

9. 如图所示，一个竖直放置的圆环上有三根轻绳联结于圆心O点处，AO、BO相互垂直，另一端连接在圆环上，CO上挂着个重为的物体，若绳AO、BO在设计上能承受的最大拉力为，则为了测试绳子的质量是否达标，应将圆盘旋转多少以达到检验的目的（　　）

A. 5° B. 10° C. 15° D. 20°

【答案】BD

【解析】

【详解】根据题意，受力分析如图所示

物体重力，使，根据平行四边形定则

可得

即顺时针转动，同理可得，使时

即逆时针转动20°。

故选BD。

10. 如图所示，传送带与水平地面的夹角，从A到的长度为，传送带以的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知，取，则（　　）

A. 煤块一直加速运动

B. 煤块从A到的时间为

C. 煤块从A到的过程中在传送带上留下痕迹的长度是

D. 煤块从A到的过程中在传送带上留下痕迹的长度是

【答案】AC

【解析】

【详解】A B．煤块刚放上时，受到向下的摩擦力，受力分析如图所示，设加速度大小为a1

根据牛顿第二定律有

解得

匀加速运动到与传送带速度相等的时间为t1，则有

即下滑5m与传送带速度相等，达到v0后，受到向上的摩擦力，由于μ＜tan37°，煤块仍将匀加速下滑。受力分析如图所示

设加速度大小为，根据牛顿第二定律有

解得

继续做匀加速运动的位移为

根据位移公式得

解得

煤块从A到B的时间为

A正确，B错误；

C D．煤块从放上传送带到与传送带共速，煤块相对于传送带向上运动，发生的相对位移为

煤块从与传送带共速到底端B，煤块相对于传送带向下运动，发生的相对位移为

由于

可知煤块从A运动到B的过程中在传送带上形成的黑色痕迹的长度为。C正确，D错误。

故选AC。

二、实验题（本题共2小题，共14分；其中11题6分，12题8分）

11. 某同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验。先将弹簧平放在水平桌面上，用刻度尺测出弹簧的自然长度L0=3.5cm，再将弹簧的上端挂在铁架台上，使弹簧处于竖直状态，如图（a）所示。然后将钩码逐个挂在弹簧的下端，测出相应的弹簧总长度L，算出弹簧伸长量x=L-L0，记录实验数据，作出弹簧下端所受拉力F随弹簧伸长量x变化的图像，如图（b）所示。

（1）图（b）中，直线没过坐标原点，可能的原因是（       ）

A坐标标度选取不合理

B．钩码重力的测量值都偏大

C．弹簧自身重力的影响

（2）由图（b）可求得该弹簧的劲度系数为________N/m；

（3）该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧秤，将该弹簧秤竖直放置，未挂重物时，指针与零刻度对齐，悬挂某一重物时，读数如图（c）所示，此时弹簧总长为________cm。

【答案】    ①. C    ②. 50    ③. 10

【解析】

【详解】（1）[1]由于是放在水平桌面上测的原长，竖直悬挂时在自身重力的作用下会有一定的伸长，故图（b）中，直线没过坐标原点，可能的原因是弹簧自身重力的影响。

故选C。

（2）[2]图（b）中，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，可求得该弹簧的劲度系数为

（3）[3]弹簧的自然长度L0=3.5cm，由图（b）可知在自身重力的作用下伸长了0.5cm，该同学用实验中的弹簧制作了一个弹簧秤，将该弹簧秤竖直放置，未挂重物时，指针与零刻度对齐，此时弹簧长度为4cm，悬挂某一重物时，读数为3.0N，弹簧又伸长的长度为

故此时弹簧总长为

12. 某实验小组利用如图所示的实验装置探究加速度与质量、力的关系。图中长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮。轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端悬挂砂和砂桶。

（1）实验前，甲同学为补偿小车受到的阻力，___________（需要、不需要）将小车连接悬挂砂和砂桶。___________（需要、不需要）将小车连接纸带和打点计时器。改变小车质量时，___________（需要、不需要）重新调节木板倾斜度。

（2）乙同学作图像图线不过坐标原点的原因是：___________。

（3）丙同学实验中打下的一条纸带如图乙所示，A点为小车刚释放时打下的起点，每两点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为，则打下点时小车的速度大小为___________，小车的加速度大小为___________。（此问结果均保留2位有效数字）

（4）丁同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板、滑块间的动摩擦因数的关系，保持实验台水平，通过多次改变动摩擦因数的值，利用纸带测量对应的多个加速度的值，画出了图像如图所示。（取）若小车的质量，则小桶和砂子的总质量___________。理论上，图中___________。

【答案】    ①. 不需要    ②. 需要    ③. 不需要    ④. 平衡摩擦时木板垫得过高    ⑤. 0.80    ⑥. 0.40    ⑦. 0.6    ⑧. 3.75

【解析】

【详解】（1）[1]在调节木板倾斜度平衡木块受到的阻力时，应该不挂砂桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，因此不需要将小车连接悬挂砂和砂桶；

[2]平衡摩擦力时，应反复调节垫高，使小车拉着打点计时器在木板上恰好做匀速直线运动，因此需要将小车连接纸带和打点计时器；

[3]平衡摩擦力时满足

两边消掉了m，则平衡摩擦力后，改变小车质量时，不需要重新调节木板倾斜度。

（2）[4]由图像可知当拉力F为零时，加速度a不为零，说明平衡摩擦时木板垫得过高。

（3）[5]打下C点时小车的速度大小为

[6]小车的加速度大小为

（4）[7]由图可知，当μ=0.6时，加速度为零。由平衡条件有

μMg=mg

解得

m=0.6kg

[8]根据题意由牛顿第二定律有

整理得

结合图像可得

三、计算题（本题共3小题，共38分。解题时应写出必要的文字说明、重要的物理规律，答题时要写出完整的数字和单位；只有结果而没有过程的不能得分）

13. 5G通信技术将带来更安全、更智能的自动驾驶汽车。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示。当A、B两车相距48m时，B车紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为，从此时开始计时，求

（1）过多长时间，A、B两车速度相同？

（2）A车追上B车所用的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意，设经过时间，A、B两车速度相同，由运动学公式可得

解得

（2）根据题意，由运动学公式可得，汽车B刹车停止的时间为

由运动学公式可得，汽车B刹车停止的位移为

此时，汽车A前进的位移为

又有

可见此时A车恰好追上B车，则A车追上B车所用时间为

14. 如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A质量为，B的质量为。A和B之间动摩擦因数为，B与地面之间的动摩擦因数为，轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为，轻绳不可伸长，现用外力将物体B匀加速向右拉出。（取，）求：

（1）物体A所受的滑动摩擦力大小。

（2）物体B的加速度大小。

【答案】（1）60N；（2）3.8m/s2

【解析】

【详解】（1）隔离物体A，对物体A受力分析，如图

水平方向

竖直方向

又

解得物体A受到的滑动摩檫力f1的大小为

（2）隔离物体B，受力分析

水平方向

竖直方向

由牛顿第三定律可知

又

联立，解得物体B加速度a的大小

15. 如图所示，质量M为2kg的长木板B静止在水平面上。某时刻质量m＝6kg的小物块A，以大小的初速度，从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数，B与水平面间的动摩擦因数，重力加速度（木板足够长）。求：

（1）物块A刚滑上木板时，物块A的加速度大小、木板B的加速度大小；

（2）物块A经多长时间和木板B速度相等；

（3）木板B在地面上滑行的总位移x。

【答案】（1）2m/s2，2m/s2；（2）1s；（3）3m

【解析】

【详解】（1）对A由牛顿第二定律得

解得

对B由牛顿第二定律得

解得

（2）设经过时间t1后，A、B速度相等

解得

B的位移为

（3）设A、B速度相等后一起做匀减速运动，对A、B整体由牛顿第二定律得

解得

对A由牛顿第二定律得

小于最大静摩擦力，假设成立

解得