2022-2023学年江苏省清河中学高一上学期期末物理试题含解析

江苏省清河中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题

一、单选题。（每小题4分，共40分）

1. 在研究以下四种情况中提出的问题时，所涉及到的对象可看作质点的是（    ）

A. 地球绕太阳公转时的周期

B. 火车进站时所用的时间

C. 花样滑冰运动员的动作

D. 刘翔跨栏的姿势

【答案】A

【解析】

【详解】A．研究地球绕太阳公转时的周期时，地球的大小可以忽略，可以看成质点，故A正确；

B．研究火车进站时所用的时间时，火车的长度不可以忽略，不可以看成质点，故B错误；

C．研究花样滑冰运动员的动作时，运动员的体积和形状不能忽略，不可以看成质点，故C错误；

D．研究刘翔跨栏的姿势时，刘翔的体积和形状不能忽略，不可以看成质点，故D错误。

故选A。

2. 在日常生活及各项体育运动中，有弹力出现的情况比较普遍，如图所示的跳水运动就是一个实例。下列说法正确的是（　　）

A. 跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变

B. 跳板没有发生形变，运动员的脚发生形变

C. 跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的

D. 运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB．在相互挤压的过程中，跳板和脚均有发生形变，AB错误；

C．跳板受到的压力，是脚发生形变而产生的，C错误；

D．运动员受到支持力，是跳板发生形变而产生的，D正确。

故选D。

3. 如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为，木块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度为，木板一直静止，那么木块与木板间、木板与地面间的摩擦力大小分别为（　　）

A ，

B. ，

C. ，

D. ，

【答案】B

【解析】

【详解】木块m相对木板M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为

f1=μ2FN=μ2mg

力的作用是相互的，故木块对木板有向右的滑动摩擦力，故木板有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有

f2=f1

因而

f2=μ2mg

故B正确，ACD错误。

故选B。

4. 如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)(　　)

A. 铁球向左，乒乓球向右 B. 铁球向右，乒乓球向左

C. 铁球和乒乓球都向左 D. 铁球和乒乓球都向右

【答案】A

【解析】

【详解】小车突然向右运动时，由于惯性，铁球和乒乓球都“想”保持原有的静止状态，由于与同体积的“水球”相比铁球的质量大，惯性大，铁球的运动状态难改变，而同体积的“水球”的运动状态容易改变，所以小车加速向右运动时，铁球相对于小车向左运动．同理，由于与同体积的“水球”相比乒乓球的质量小，惯性小，乒乓球相对于小车向右运动．

故A正确，BCD错误．

5. a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度

B. 20秒时，a、b两物体相距最远

C. 40秒时，a、b两物体速度相等，相距200 m

D. 60秒时，物体a在物体b的前方

【答案】D

【解析】

【详解】A．v-t图像的斜率表示加速度，由图可知b的加速度大于a的加速度，故A错误；

B．20s到40s时，a的速度仍比b快，20s~40s时a、b之间的间距在增加，故B错误；

C．40s时，a、b物体速度相等，v-t图像与x轴围成的面积表示位移，从图中可以看出在20s到40s时间内，a的位移比b多了40m，在20s之前a的位移也比b大，所以40s时，a、b的距离大于200m，故C错误；

D．速度曲线与时间轴围成的面积代表物体的位移，从图中可以看出，60s时a速度曲线下的面积要比b大，即a的位移大于b，故D正确。

故选D。

6. 质量为m的木块在推力F的作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那么木块受到的滑动摩擦 力为（   ）

A. μmg

B. μFsinθ

C. μ(mg-Fsinθ)

D. Fcosθ

【答案】D

【解析】

【分析】根据“木块在水平地面上做匀速运动”可知，本题考查平衡条件的应用，根据受力分析，由水平和竖直方向和滑动摩擦力的公式分别列方程求解.

【详解】由于物体做匀速运动，对物体受力分析，根据平衡条件，有：

水平方向：Fcosθ=f

竖直方向：FN=mg-Fsinθ

滑动摩擦力：f=μFN=μ(mg-Fsinθ)

故A,B、C错误，D正确；

【点睛】物体匀速运动，说明物体是处于受力平衡状态，由水平和竖直方向的平衡条件分别列方程，加上滑动摩擦力的公式，就能求出滑动摩擦力的大小.

7. 如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物体a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（　　）

A. 绳OO′的张力也在一定范围内变化

B. 物块b所受到支持力也在一定范围内变化

C. 连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D. 物块b与桌面间的摩擦力保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】AC．物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以绳OO'的张力也不变，故AC错误；

BD．对b进行受力分析如下图

当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B正确，D错误。

故选B。

8. A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量之比mA∶mB＝5∶3，两球间连接一个轻弹簧(如图所示)，如果突然剪断细线，则在剪断细线瞬间A球、B球的加速度分别为(已知重力加速度为g)(　　)

A. g，g B. 1.6g,0 C. 0.6g,0 D. 0，g

【答案】B

【解析】

【详解】由于在剪断细线的瞬间，A、B仍在原来的位置，所以轻弹簧的形变量还未发生变化，即轻弹簧中的弹力大小、方向均未发生变化．由系统原来静止可知，轻弹簧弹力大小为，所以剪断细线瞬间B的合外力仍为零，加速度也为零，而A球所受的合外力大小为，所以A球加速度为1.6g，故B正确。

故选B。

9. 如图所示，在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块，它们中间有细线连接。已知m1=3kg，m2=2kg，连接它们的细线最大能承受6N的拉力。现用水平外力F向左拉m1，为保持细线不断，则F的最大值为（　　）

A. 10N B. 12N C. 15N D. 6N

【答案】C

【解析】

【详解】当细线承受最大拉力时，F最大。以m2为研究对象，牛顿第二定律得

以整体为研究对象，由牛顿第二定律得

联立解得

故选C。

10. 河水速度与河岸平行，大小v保持不变，小船相对静水的速度为v0． 一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B为A的正对岸，河宽为d，则（   ）

A. 小船不可能到达B点

B 小船渡河时间一定等于d/v0

C. 小船一定做匀速直线运动

D. 小船到达对岸的速度一定大于v0

【答案】C

【解析】

【分析】依据船的合速度能否垂直河岸，即可判定是否到达B点；依据运动学公式，结合矢量的合成法则，即可求解渡河时间；根据矢量的合成法则，可知，合速度不一定大于分速度；

【详解】A、当船的合速度垂直河岸时，即沿着AB方向，则一定能到达B点，故A错误；
B、只有当船在静水中速度垂直河岸渡河时，渡河时间一定等于，如今，则渡河时间一定大于，故B错误；
C、由于两方向均是匀速直线运动，因此合运动也必定是匀速直线运动，故C正确；
D、根据速度的合成法则，则合速度不一定大于分速度，故D错误．

【点睛】考查渡河时间最短，与位移最小的情况，掌握矢量的合成法则内容，理解运动的合成与分解的方法．

二、实验题。（每空3分，共15分）

11. 为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：

（1）以下实验操作正确的是（      ）

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动

B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行

C.先接通电源，后释放小车

D.实验中小车的加速度越大越好

（2）在实验中得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则打C点时，小车速度vC=________m/s，小车加速度a＝________m/s2。（结果保留2位有效数字

（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条 图线，如图丙所示。图线________（填“①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量m＝________kg。

【答案】    ①. BC    ②. 0.36    ③. 0.34    ④. ①    ⑤. 0.5

【解析】

【详解】（1）[1]A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面的分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是细线的拉力， A错误；

B．细线的拉力为小车的合力，所以应调节定滑轮的高度使细线与木板平行， B正确；

C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，先接通电源，后释放小车， C正确；

D．实验时，为了减小实验的误差，小车的加速度应适当大一些，但不是越大越好，D错误。

故选BC。

（2）[2]打C点时，小车速度

[3]根据逐差法得

（3）[4][5]由图线①可知，当F＝0时，a≠0，也就是说当细线上没有拉力时小车就有加速度，所以图线①是轨道倾斜情况下得到的，根据

得 图像的斜率

由图像得图像斜率

所以

三、解答题。（本大题共4小题，共45分）

12. 如图为某高速公路出口的ETC通道示意图．一汽年驶入ETC车道，到达O点的速度，此时开始减速，到达M点时速度减至，并以的速度匀速通过区．已知的长度，汽车减速运动的加速度大小，求：

（1）O、M间的距离x．

（2）汽车从O点到N点所用的时间t．

【答案】（1）（2）

【解析】

【分析】根据题意可知考查匀减速、匀速运动规律．选好研究过程代入公式即可得．

【详解】根据得，

从点到达点所用的时间

匀速通过区所用的时间

，

汽车从点到点所用的时间

．

【点睛】计算匀减速直线运动的位移、   实际计算时要灵活选择相关公式．

13. 如图所示，在距地面2l高空A处以水平初速度投掷飞镖。在与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以同样大小的速度v0匀速上升，在升空过程中被飞镖击中。飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计。在计算过程中可将飞镖和气球视为质点。已知重力加速度为。l=0.9m，问：

（1）飞镖击中气球时飞行的时间t ；

（2）飞镖以多大的速度击中气球；

（3）掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔Δt应为多少？

【答案】（1）0.3s；（2）3m/s；（3）0.15s

【解析】

【详解】（1）飞镖做的是平抛运动，由水平方向的匀速直线运动可得

所以

所以飞镖运动的时间为0.3s；
（2）飞镖做的是平抛运动，从飞镖飞出到击中气球过程中，对飞镖来说

由以上三式联立可得飞镖击中气球时的速度为

（3）飞镖的竖直位移

气球上升的位移

气球上升的时间

两个动作之间的时间间隔为

气球应比投飞镖早运动的时间为0.15s；

14. 如图甲所示，质量为5kg足够长的斜面倾角θ=37°，一质量为2kg物体以v0=12m/s的初速度从斜面上的A点开始沿斜面向上减速运动，加速度大小a=8.0m/s2。到达最高点后物体又加速返回，整个过程中，斜面体一直保持静止不动，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；

（2）物体返回到A点时速度vA大小；

（3）物体返回过程中，如图乙所示，地面对斜面的摩擦力f大小和方向。

【答案】（1）0.25；（2）；（3）6.4N，方向向左

【解析】

【详解】（1）物体沿斜面上滑过程，根据牛顿第二定律有

解得

（2）根据速度位移关系

可得物体上滑得最大位移为

物体沿斜面下滑时，根据牛顿第二定律有

解得

根据速度位移关系

可得物体返回到斜面底端时的速度为

（3）对斜面，其已知的受力情况如图所示

水平方向物块对斜面的摩擦力的分力与压力的分力分别为

根据平衡条件有

所以地面对斜面的摩擦力为

方向水平向左。

15. 如图所示，重力为25N的物块甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB平行于倾角为θ＝37°的斜面，且B端与放置在斜面上的重力为100N的物块乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角也为θ＝37°，物块甲、乙都处于静止状态，轻绳OB始终与斜面平行，求（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力大小FOA、FOB；

（2）物块乙所受的摩擦力；

（3）若斜面光滑，用一水平向左的推力作用在乙物块上，如图乙，使其仍保持静止状态，求斜面对乙物体支持力FN的大小。

【答案】（1）20N，15N；（2）75N，方向沿斜面向上；（3）136.25N

【解析】

【详解】（1）对结点O受力分析，受到三段轻绳的拉力，合力为零，如下图所示

根据平衡条件得

FOA＝Gcosθ＝25×0.8N＝20N

FOB＝Gsinθ＝25×0.6N＝15N

（2）乙物块处于静止状态，受力平衡，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB绳的拉力以及静摩擦力，根据平衡条件可知，沿着斜面方向有

Ff＝G乙sinθ＋FOB＝100×0.6N＋15N＝75N

方向沿斜面向上；

（3）若斜面光滑，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB绳的拉力以及水平向左的推力F，根据平衡条件可知，沿着斜面方向有

Fcosθ＝G乙sinθ＋FOB

解得向左推力为

F＝93.75N

斜面对乙物体支持力为

FN=G乙cosθ+Fsinθ=136.25N