2022-2023学年四川省华蓥中学高一上学期期末物理试题含解析

四川省华蓥中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题

一、 单选题（每题3分，共30分）

1. 如图所示，四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统，它可在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击，下列情况中可以把纳米车看作质点的是（    ）

A. 研究纳米车的组成时

B. 研究纳米车马达的工作时

C. 研究纳米车如何治疗疾病时

D. 研究纳米车运动的距离时

【答案】D

【解析】

【详解】A、研究纳米车组成时，涉及的纳米车的形状与大小，所以不可以将纳米车看作质点，故A错误；

B、研究纳米车马达的工作时，马达是纳米车的一部分，纳米车的形状不能忽略，不能看作质点，故B项错误；

C、研究纳米车如何治疗疾病时，要考虑纳米车的动作，不能用一个点代替，不能看作质点，故C错误；

D、研究纳米车运动的距离时，纳米车的形状、大小能忽略，能看作质点，故D正确．

2. 关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（     ）

A. 力是维持物体运动状态的原因

B. 力是改变物体运动状态的原因

C. 物体的质量较小，但运动的速度较大时，惯性也可以很大

D. 物体自由下落时比竖直上抛时的惯性小

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：力是改变物体运动的原因，而不是维持物体运动的原因，惯性只和物体的质量有关，与物体的运动状态无关，B正确

考点：考查了对牛顿第一定律的理解

3. 如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为F1，儿子对父亲的力记为F2，则（　　）

A. F1>F2 B. F1和F2大小相等

C. F1先于F2产生 D. F1后于F2产生

【答案】B

【解析】

【详解】父亲对儿子的力F1与儿子对父亲的力F2是一对作用与反作用力，总是大小相等，方向相反，同时产生，同时消失，故ACD错误，B正确。

故选B。

4. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间（x—t）图像如图所示，由图像可以得出在0 ~ 4s内（   ）

A. 2s末甲、乙两物体相距3m B. 4s时甲、乙两物体间的距离最大

C. 甲、乙两物体始终同向运动 D. 甲、乙两物体间的最大距离为6m

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．由x—t图象可知，2s末甲的位移为4m，乙的位移为1m，则2s末甲、乙两物体相距3m，A正确；

B．由图可看出4s时甲、乙两物体间的距离为0，B错误；

C．由图可看出在2 ~ 6s内甲向负方向运动，C错误；

D．由图可知，2s时甲、乙两物体间的距离最大，为3m，D错误。

故选A。

5. 某物体运动的v－t图像如图所示，下列关于该物体运动的描述中正确的是(　　)

A. 该图像就是物体的运动轨迹图像

B. 物体做匀速运动

C. 物体做来回的往复运动

D. 物体向一个方向做直线运动

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．v－t图像不表示物体的运动轨迹，A错误；

B．由题图可知物体做变速运动，速度是变化的，B错误；

C．图线一直在时间轴的上方，速度始终为正，方向没有改变，向一个方向做直线运动，C错误，D正确。

故选D。

6. 雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是（   ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律得

a＝

速度增大，阻力增大，加速度减小，做加速度减小的加速运动，速度时间图线切线斜率表示加速度．

故选C。

7. 如图所示，小球在竖直向下的力作用下，缓慢压缩弹簧至最低点。现撤去力，小球向上弹起至离开弹簧的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 小球的速度一直增大

B. 小球的速度先增大后减小

C. 小球的加速度一直增大

D. 小球的加速度先增大后减小

【答案】B

【解析】

【详解】在撤去F的瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，弹力大于重力，根据牛顿第二定律，加速度方向向上，向上运动的过程中，弹力减小，则加速度减小，加速度方向与速度方向相同，速度增大；当弹簧的弹力与重力相等时，加速度减小为零，此时速度最大；此后运动过程中，重力大于弹力，加速度方向又变为向下，向上运动的过程中，弹力逐渐减小、加速度又逐渐增大。速度与加速度反向，速度逐渐减小。所以速度先增大后减小，加速度先减小后增大。

故选B。

8. 用三根轻绳将质量为的物块悬挂在空中，如图所示。已知和与竖直方向的夹角分别为和，则绳和绳中的拉力分别为

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对物体进行受力分析，将， 两个力分解到水平方向和竖直方向，根据平衡条件可得

整理得

，

因此A正确，BCD错误。

故选A。

9. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点处有一个光滑的小孔A，质量为m的小球B套在圆环上，一根细线的下端拴着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中，手对细线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小的变化情况是（　　）

A. F大小将不变 B. F大小将增大

C. FN大小将不变 D. FN大小将增大

【答案】C

【解析】

【详解】小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，受力情况如图所示；

由图可知∽，则有

当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变；

故选C。

10. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（　　）

A. 小车静止时，，方向沿杆向上

B. 小车静止时，，方向垂直于杆向上

C. 小车向右以加速度a运动时，一定有

D. 小车向左以加速度a运动时，，方向斜向左上方

【答案】D

【解析】

【详解】AB．车静止时，对小球根据平衡条件可知

方向竖直向上，故AB错误；

C．小车向右以加速度a运动时，F与mg的合力水平向右，且大小为ma，因为不一定等于，所以F不一定沿杆方向，则F不一定等于，故C错误；

D．小车向左以加速度a运动时，F的水平分力向左，且大小等于ma，F的竖直分力向上，且大小等于mg，则根据力的合成可得

方向斜向左上方，故D正确。

故选D。

二、多选题（每题5分，漏选得3分，错选，多选不得分，共25分）

11. 下列有关超重与失重的说法正确的是(　　)

A. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B. 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C. 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D. 不论是超重、失重或完全失重，物体所受的重力并没有发生改变

【答案】BD

【解析】

【详解】A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时单杠对他的拉力等于运动员的重力，故运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，故A错误；

B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中只受重力，故加速度大小等于当地的重力加速度，方向竖直向下，即处于失重状态，故B正确；

C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内地面对他的支持力等于他的重力，故运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，故C错误；

D．不论是超重、失重或完全失重，物体所受的重力并没有发生改变．故D正确．

故选BD。

12. 如图所示，质量为2 kg的物块a与质量为6 kg的物块b放在光滑水平面上，用F＝16 N的水平力推a物体，a、b共同向右运动，下列说法正确的是（　　）

A. a、b加速度的大小为2 m/s2，方向向右

B. a对b的作用力大小为4 N

C. b对a的作用力大小为12 N

D. 若某时刻撤去推力，a、b将会一起做匀速直线运动

【答案】AD

【解析】

【详解】ABC．以a、b为整体，根据牛顿第二定律可得

解得加速度大小为

方向水平向右；以b为对象，根据牛顿第二定律可得

解得a、b间的作用力大小为

即a对b的作用力大小为，b对a的作用力大小为，故AC正确，B错误；

D．由于撤去推力前a、b有相同的速度，若某时刻撤去推力，则a、b将会一起做匀速直线运动，故D正确。

故选ACD。

13. 一个质量为2kg的物体，在6个共点力的作用下保持静止。若同时撤销其中大小分别为18N和12N的两个力，其余的力保持不变，此时该物体的加速度大小可能是（　　）

A. 13 m/s2 B. 3 m/s2 C. 2 m/s2 D. 16 m/s2

【答案】AB

【解析】

【详解】大小分别为18N和12N的两个力的合力范围为

同时撤销其中大小分别为18N和12N的两个力，其余的力保持不变，则其余力的合力大小范围也为

根据牛顿第二定律可得

可得该物体的加速度大小范围为

故选AB。

14. 质量均为m的A，B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧并放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，如图所示，今用水平力F推B球使其向左压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间（ ）

A. A的加速度大小为

B. A的加速度大小为零

C. B的加速度大小为

D. B的加速度大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．在将力F撤去的瞬间A球受力情况不变，仍静止，A的加速度为零，A错误，B正确；

CD．而B球在撤去力F的瞬间，弹簧的弹力还没来得及发生变化，故B的加速度大小为，C错误，D正确。

故选BD。

15. 如图所示，放置在水平地面质量为的直角劈M上，有一个质量为的物体沿斜面加速下滑，保持静止，则下列说法正确的是（　　）

A. M对地面的压力等于 B. M对地面的压力小于

C. 地面对没有摩擦力 D. 地面对有向左的摩擦力

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．物块沿斜面向下的加速度a可分解为水平向左的分量和竖直向下分量，对物块和斜面体整体由牛顿第二定律可得，在竖直方向上

变形得

可知

由牛顿第三定律可知斜面体M对地面的压力大小小于，A错误，B正确；

CD．水平方向上

可知地面对斜面体M有水平向左的摩擦力，C错误，D正确。

故选BD。

二、实验题（每空2分，共18分）

16. 一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中：

（1）甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示F－x图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝________ cm，弹簧的劲度系数k＝________ N/m。该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，当弹簧测力计的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝________ cm。

（2）乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的关系图像如图丙所示。下列表述正确的是________。

A．a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

【答案】    ①. 8    ②. 25    ③. 20    ④. B

【解析】

【详解】（1）[1]当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为

[2]在F－x图像中斜率表示弹簧的劲度系数，则

[3]题图乙中弹簧测力计的示数，根据，可知

故此时弹簧的长度

（2）[4]由图可知

A.在题图丙中，图线与L轴的交点横坐标表示弹簧原长，故b的原长大于a的原长，A错误；

BC.图线斜率表示劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，B正确，C错误；

D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。

故选B。

17. 在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码总质量用M表示，盘及盘中的砝码总质量用m表示。

（1）当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和盘中砝码所受的总重力。

（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码总质量m不变来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________（选填前面的字母）。

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车及车中砝码的总质量时，不需要重新平衡摩擦力

C.实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D.改变小车及车中的砝码总质量M，应该重复实验，得到多组不同的M及相应a的实验数据

（3）某同学在实验中打出的一条纸带如图所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中xab＝7.06 cm、xbc＝7.68 cm、xcd＝8.30 cm、xde＝8.92 cm，已知电源频率为50 Hz，则纸带加速度的大小是________m/s2。

（4）另一组同学保持小车及车中的砝码总质量M不变，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图像分别如图乙和图丙所示，回答下列问题：

图乙中图线上端不是直线的原因是______；

图丙中图线不过原点的原因是_______。

【答案】    ①. M远大于m    ②. BD    ③. 0.62    ④. 没有满足M远大于m    ⑤. 未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足

【解析】

【详解】（1）[1]对m进行受力分析

对M进行受力分析

解得

当

F近似等于mg。所以，当M与m的大小关系满足M远大于m时，才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和盘中砝码所受的总重力。

（2）[2] A．平衡摩擦力时，不能将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；

B．平衡摩擦力时，需满足

与质量无关，所以每次改变小车及车中砝码的总质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；

C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开小车，故C错误；

D．应该重复实验，改变小车及车中的砝码总质量M，得到多组不同的M及相应a的实验数据，故D正确。

故选BD。

（3）[3]用逐差法公式

其中

解得

（4）[4]图乙中图线上端不是直线的原因是没有满足M远大于m；根据（1）中的计算可以看到，如果不满足M远大于m，绳子对小车的拉力大小不能近似等于盘和盘中砝码所受的总重力，小车加速度

小车加速度和mg不成正比关系，图乙中图线上端将不是直线。

[5] 图丙中图线不过原点，绳上有拉力时，小车加速度为0，是因为未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足。

三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分，共27分）

18. 两辆汽车A、B沿同一直线运动，汽车A以vA=20m/s的速度做匀速直线运动，发现正前方s0=24m处，同向运动的汽车B以vB=30m/s的初速度以aB=2m/s2的加速度匀减速刹车．以开始刹车为计时起点．则：

（1）A追上B前两物体间的最大距离为多少？

（2）经过多长时间A 追上 B ？

【答案】（1）49m（2）12s

【解析】

【详解】(1)当两车速度相等时有最大距离，有：

即

此时A的位移

B的位移

A、B间的最大距离

(2)设经时间t0时B停下，有：

此时A的位移

B的位移

而

即B停下前A已经追上B.

设经时间t1时A追上B，则

解得：t1=12s

19. 如图所示，货物箱所受的重力为G = 20N，在推力F作用下匀速运动，箱与地面间的动摩擦因数为μ = 0.5，θ = 37°，g = 10m/s2，已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，

（1）求推力的大小；

（2）若推力的大小不变，方向变为水平向右，求加速度大小；

（3）在（2）情况下，求运动5s末速度和5s内的位移。

【答案】（1）20N；（2）5m/s2；（3）25m/s，625m

【解析】

【详解】（1）在推力F作用下匀速运动，由水平方向平衡得

Fcosθ = f

由竖直方向平衡得

N = mg＋Fsinθ

又

f = μN

解得

F = 20N

（2）拉力变水平后

F－μmg = ma

解得

a = 5m/s2

（3）由得

由得

x = 62.5m