2022-2023学年山东省菏泽市高一（上）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年山东省菏泽市高一（上）期末物理试卷

1.  下列关于位移和路程的说法中正确的是(    )

A. 做直线运动的物体位移的大小和路程总是相等的，但位移是矢量，而路程是标量
B. 位移是描述直线运动的，路程可以描述曲线运动
C. 若物体发生了一段位移，则它一定通过了一段路程
D. 学校操场上参加400m比赛的同一组的8位同学，他们通过的路程和位移都是相同的

2.  如图所示是A、B两物体从同一地点出发，沿相同的方向做直线运动的图像，由图像可知(    )

A. A比B早出发5s
B. 第15s末A、B速度相等
C. 前15s内B的位移比A的位移大75m
D. 第20s末A的位移比B的位移大25m

3.  2012年6月1日．空降兵某部官兵使用新装备从260米超低空跳伞成功．如图所示，若跳伞空降兵在离地面224m高处．由静止开始在竖直方向做自由落体运动．一段时间后．立即打开降落伞，以的平均加速度匀减速下降．为了空降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超过取则(    )

A. 空降兵展开伞时离地面高度至少为125m，相当于从高处自由落下
B. 空降兵展开伞时离地面高度至少为125m，相当于从高处自由落下
C. 空降兵展开伞时离地面高度至少为99m，相当于从高处自由落下
D. 空降兵展开伞时离地面高度至少为99m，相当于从高处自由落下

4.  如图示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且。则下列描述正确的是(    )

A. B可能受到3个或4个力作用
B. 斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向上
C. A对B的摩擦力可能为0
D. A、B整体可能受4个或5个力作用
 

5.  如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为(    )

A. G和G B. 和 C. 和 D. 和

6.  在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为45kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图示，在这段时间内下列说法中正确的是(    )

A. 晓敏同学所受的重力变小了
B. 体重计对晓敏的支持力小于晓敏对体重计的压力
C. 电梯一定在竖直向下加速运动
D. 电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下

7.  如图所示装置，位于竖直平面内的固定光滑圆轨道与水平轨道面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为，C是圆轨道的圆心。已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点。则(    )

A. a球最先到达M点
B. b球最先到达M点
C. c球最先到达M点
D. a、c、b三球依次先后到达M点

8.  如图所示，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为和，放在水平的光滑桌面上，现同时给它们施加方向如图所示的力和拉力，已知，则a对b的作用力(    )

A. 必为推力 B. 必为拉力
C. 可能为推力，也可能为拉力 D. 不可能为零

9.  汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了6s时间经过A、B两根电线杆，已知A、B间的距离为60m，车经过B时的速度为，则(    )

A. 车从出发到B杆所用时间为9 s B. 车的加速度为
C. 经过A杆时速度为 D. 从出发点到A杆的距离为 m

10.  在一条水平直赛道上，分别放着甲、乙两辆玩具汽车可视为质点，它们同时从同一地点沿同一方向做直线运动，两辆汽车达到它们最大速度后就匀速运动，观测到它们速度的平方随位移变化的图像如图所示，则下列说法正确的是(    )

A. 在加速过程中，甲车的加速度比乙车的加速度小
B. 在处，甲、乙两车速度不相等
C. 在处，甲、乙两车未相遇
D. 在末，甲、乙两车相遇
 

11.  如图所示，光滑圆柱A和半圆柱B紧靠着静置于水平地面上，二者半径均为R。A的质量为m，B的质量为，B与地面间的动摩擦因数为。现给A施加一拉力F，使A缓慢移动，运动过程中拉力F与圆心连线的夹角始终为保持不变，直至A恰好运动到B的最高点，整个过程中B保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是(    )
 

A. A、B间弹力逐渐增大 B. A、B间弹力先增大后减小
C. 拉力F逐渐减小 D. A、B间弹力的最大值

12.  如图所示一辆运输集装箱的卡车开上倾角为的斜面，箱子的顶部用细线挂了一个小球，某个时刻悬挂小球的细线与虚线的夹角为虚线垂直与车厢底面，关于汽车的运动，下列说法正确的是(    )

A. 若卡车匀速开上斜坡，则
B. 若卡车匀减速开上斜坡，则
C. 若卡车匀加速开上斜坡，则卡车的加速度为
D. 若卡车匀加速开上斜坡，则卡车的加速度为

13.  某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，OB和OC为细绳，本实验主要运用“等效替代”的科学思想，体现为两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。

根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中______是、合力的理论值填“F”或“”。
实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果______发生变化。选填“会”或“不会”

14.  为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

实验时，一定要进行的操作是______ 。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器的示数
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带，已知打点计时器打点周期为T，根据纸带可求出小车的加速度为______ 用T及，，，，，和数字表示。
甲同学根据测量数据作出如图所示的图线，该同学做实验时存在的问题是______ 。
乙同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图线是一条直线，如图所示，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量______ 。
A.
B.
C.
D.

15.  刚刚结束的2022年卡塔尔世界杯是首次在北半球冬季举行，最终阿根廷队夺冠，法国队获得亚军。如图所示，用细线通过网兜把质量为m的足球挂在光滑墙壁上，不计网兜质量。已知足球的径为R，悬点到足球球心的距离为三分之五倍的即，重力加速度为g，细线延长线通过足球球心，，求：
足球对墙壁的压力；
若悬绳不断变短，悬绳对球的拉力如何变化不用写分析过程。

16.  菏泽牡丹机场位于菏泽市定陶区孟海镇，目前共有7家航空公司开通13条航线，极大方便了菏泽人的出行。乘客登机所带行李箱往往通过航站楼内的行李转盘托运。简化模型如图所示，传送带与地面倾角，从A到B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物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，已知，，。求：
当物块的速率与传送带相同时物块离A点的距离；
物块从A运动到B的时间。

17.  某市开展文明驾驶专项行动，一辆违章小轿车以的速度在一条平直公路上匀速行驶，当其从公路边值勤的交警身边驶过时，被交警发现准备启动警车追赶。若不计交警的反应时间，警车启动时间，启动后警车以的加速度做匀加速直线运动。已知警车的最大速度，试求：
警车在追赶违章车的过程中，两车间的最大距离；
启动后警车追上小轿车所需的时间。

18.  一神器，外形可忽略、体积可为零；飞天遁水，无往不利；坚如磐石、滑洁如丝；必要的时候它可以带电、也可以突破引力、甚至可以光速行进！它折磨了几代莘莘学子，我们为它痴狂不已，它就是传说中的——小滑块。滑块类问题是我们高中常见的模型之一。假设质量为足够长的木板放在水平地面上，木板左端放有一质量为大小不计的小滑块，木板与地面间的动摩擦因数，小滑块与木板间的动摩擦因数。开始时滑块和木板都静止，现给滑块施加一水平向右的恒力，经过1s，撤去恒力F，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取求：
撤去外力F时，滑块的速度大小；
木板的总位移大小。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：位移的大小一般小于路程，只有当物体做单向直线运动时，两者大小才相等，故A错误；
B.位移、路程均可以描述直线运动和曲线运动，故B错误；
C.物体发生了位移，它一定通过了一段路程，如果物体回到出发点，此时它发生的位移为零，故C正确；
D.运动操场为弯道，故在运动会上，由于400m比赛中8位同学的起点不同，他们的位移也不同，但路程相同，故D错误；
故选：C。
位移是矢量，大小等于首末位置的距离，路程是标量，大小等于运动轨迹的长度；当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。
解决本题的关键知道路程和位移的区别，位移是矢量，路程是标量，路程大于等于位移的大小。
 

2.【答案】D 

【解析】解：由图像可知，B物体比A物体早出发5s，故A错误；
B.由图像可知，10s末A、B速度相等，故B错误；
C.由于位移的数值等于图线与时间轴所围面积，所以前15s内B的位移为，A的位移为，B的位移比A的位移大50m，故C错误；
D.前20s内A的位移为，B的位移为，A的位移比B的位移大25m，故D正确。
故选：D。
根据速度-时间图线判断物体的速度和出发时间的先后顺序，结合图线与时间轴围成的面积比较位移。
解决本题的关键掌握速度-时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示的含义。
 

3.【答案】C 

【解析】解：设空降兵做自由落体运动的高度为h时速度为v，此时打开伞开始匀减速运动，落地时速度刚好为，这种情况空降兵在空中运动时间最短，则有，
解得：，，为使空降兵安全着地，他展开伞时的高度至少为，故A、B错误；
他以的速度着地时，相当于从高处自由落下，由，得，选项D错误，C正确。
故选：C。
运动员运动过程比较复杂，不是单一的匀变速运动，开始做自由落体运动，然后做匀减速运动，根据其运动形式列相应的方程求解即可．
复杂运动过程都是由简单过程组成的，因此解答复杂运动问题，关键是分析清楚其运动过程，搞清运动形式，然后根据相应规律列方程求解．
 

4.【答案】B 

【解析】解：对木块A，受力如图

水平方向，根据平衡条件，一定有静摩擦力与水平力F平衡，故C错误；
A.对木块B，受力如图

斜面对木块B的摩擦力f可能为当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零，木块B可能受4个或5个力作用，故A错误；
对A、B整体，一定受到重力、斜面支持力N、水平力F，如图所示

这三个力可能使整体平衡，因此斜面对A、B整体的静摩擦力可能为0，可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，A、B整体可能受3个或4个力作用，故B正确，D错误.
故选：B。
先对物体A受力分析，受推力、重力、支持力和静摩擦力；再结合牛顿第三定律对物体B受力分析。
本题关键是灵活地选择研究对象进行受力分析，可以结合力的产生条件、作用效果和牛顿第三定律分析，难点是B与斜面间的静摩擦力的有无和方向的判断，可以采用假设法分析。
 

5.【答案】B 

【解析】解：日光灯受力如图所示，

将分别向水平方向和竖直方向分解，则有：
 

解得：
故ACD错误，B正确。
故选B。
根据对称性可知，左右两绳的拉力大小相等，分析日光灯的受力情况，由平衡条件求解绳子的拉力大小。
本题是简单的受力平衡问题，分析受力情况是基础，要抓住对称性，分析两个拉力大小关系。
 

6.【答案】D 

【解析】解：A、物体的质量不变，重力加速度不变，故晓敏同学所受的重力不变，故A错误；
B、体重计对晓敏的支持力与晓敏对体重计的压力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知，这两个力大小相等，方向相反，故B错误；
CD、根据晓敏的受力，由牛顿第二定律可知
代入数据解得
加速度方向向下，所以她可能向上做减速运动，也可能向下做加速运动，故C错误，D正确。
故选：D。
根据体重计示数与其重力比较，大于体重说明处于超重状态，小于体重说明处于失重状态，则电梯应具有向下的加速度．
本题考查对超重与失重的理解，明确失重是物体对与之接触的物体的弹力小于重力，不是重力变小了．
 

7.【答案】C 

【解析】解：设圆轨道的半径为R，对于AM段，由几何关系得：，由牛顿第二定律得：，位移，解得：
对于BM段，由几何关系得：，由牛顿第二定律得：，位移，解得：
对于CM段，小球c做自由落体运动，，解得：，则，c球最先到达M点，b球最后到达M点，故C正确，ABD错误。
故选：C。
设圆轨道的半径为R，根据几何关系分别求出三个小球的位移，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀变速直线运动的位移-时间公式求出运动的时间，从而比较出到达M点的先后顺序。
解决本题的关键要根据牛顿第二定律求出各段的加速度，运用匀变速直线运动的位移-时间公式进行求解运动时间，也可以根据等时圆模型来解答，更加快捷。
 

8.【答案】C 

【解析】解：整体水平方向受两推力而做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：
；
对a由牛顿第二定律可得：

；
若，T为负值，b对a为推力；
若，T为正值，则b对a为拉力；
若，T为零；
故选：C。
对整体受力分析，由牛顿第二定律可求得整体的加速度，再用隔离法分析a的合力，分析合力与两分力的关系可得出ab间的力的性质．
本题考查整体法与隔离法的应用，一般先用整体法求出整体加速度或表达式，再选取其中一个物体进行分析即可求出；本题的难点在于最后对公式的分析．
 

9.【答案】ACD 

【解析】

解：
【分析】
根据平均速度公式，，可求经过A杆时速度；根据加速度的定义式求车的加速度；车从出发到B杆所用的时间可用速度公式求解；出发点到A杆的距离则可用位移公式求解．本题考查了匀变速直线运动的规律的应用，解题时除了分清物体的运动过程外，还要注意根据不同阶段的运动特点利用匀变速直线运动的规律、平均速度公式解答，可能会更简单．
【解答】
 根据平均速度公式，，即，解之得，，故C选项正确；
车的加速度，故B选项错误；
车从出发到B杆所用的时间：，故A选项正确；
出发点到A杆的距离：，故D选项正确．
故选：  

10.【答案】CD 

【解析】解：AB、由图可知，甲、乙两车的初速度分别为，。在处，甲、乙两车速度相等，甲车的最大速度为，乙车的最大速度为
根据得：，知图象的斜率

根据数学知识可得


则

则在加速过程中，甲车的加速度比乙车的加速度大，故AB错误；
C、在处，甲、乙两车到达的时间不同，不会相遇，故C正确；
D.因为


甲加速到最大速度的时间
乙加速到最大速度的时间
在末，甲、乙两车的位移分别为


即甲、乙两车相遇，故D正确。
故选：CD。
在加速过程中，根据公式分析加速度关系。根据图象信息求出加速度大小，读出两车的最大速度，结合运动学公式分析。
本题考查图象的应用能力。要求能读懂图象的坐标，并能根据匀变速直线运动的位移-速度关系求出描述匀变速直线运动的相关物理量，并再由匀变速直线运动的规律求出未知量。
 

11.【答案】BCD 

【解析】解：根据题意，以A为研究对象，A受到重力mg、拉力F、B对A的弹力，由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示

在转至竖直的过程中，A、B间的弹力先增大后减小，拉力F逐渐减小，故BC正确；
D.当夹角水平向右时，A、B间弹力最大，且最大值为
故D正确。
故选：BCD。
以A球为研究对象，分析其受力情况，A球受到三个力，三个力的合力始终为零，运用三角形定则作出矢量合成图，分析出A、B间弹力最大的条件，并求得最大弹力，再对B分析受力，知道水平地面对B的支持力增大，静摩擦力减小，只要初状态不滑动，以后B就不会滑动，由摩擦力公式求解。
解决本题的关键是运用三角形定则作出矢量三角形，应用图解法分析力的变化，对地面对B的摩擦力也可以根据整体法分析其变化。
 

12.【答案】AC 

【解析】解：若卡车匀速上坡，则小球做匀速直线运动，根据平衡条件，小球竖直方向上重力和绳子拉力相等，细线在竖直方向上，根据几何关系，，故A正确；
B.若卡车匀减速开上斜坡，则小球受到绳子拉力和重力的作用，由于做减速运动，则加速度沿斜面向下，故细线向右偏，但由于加速度的大小不确定，夹角的大小不确定，无法比较、的大小，故B错误；
若卡车匀加速开上斜坡，则小球受到的合外力沿斜面向上，对小球受力分析，如图所示

由正弦定理与几何关系可得
解得
卡车加速度与小球加速度相同，故C正确，D错误。
故选：AC。
根据平衡条件，结合几何关系，判断与的大小关系；根据牛顿第二定律，结合正弦定理及几何关系解答。
本题解题关键是正确画出卡车匀加速开上斜坡时小球的受力图，并结合正弦定理，求加速度。
 

13.【答案】F 不会 

【解析】解：由图丙可知，F是通过作图得出的合力，故图中F是、合力的理论值。
实验中，如果将细绳换成橡皮筋，O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧秤的读数，所以实验结果不会发生变化。
故答案为：；不会。
1、在实验中F和分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区别．
2、在实验中注意细线的作用是提供拉力，采用橡皮筋同样可以做到；
验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法．一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法以及误差情况。
 

14.【答案】  没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够  C 

【解析】解：因为用力传感器测绳子拉力，所以对沙和沙桶的质量没有要求．为了让拉力等于小车的合外力，需要平衡摩擦力．开始做实验时，小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器的示数．故选
根据逐差法可得小车的加速度为：
从图象可知，有一定的拉力后，小车才运动，所以没有没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
由牛顿第二定律得，则，
直线的斜率
解得
故选：
故答案为：；；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；
根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤；
根据推论，来求小车的加速度；
根据F不等于零，加速度a仍然为零，分析图线不过原点的原因；
小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数。
解决实验问题首先要掌握实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，要知道小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数。
 

15.【答案】解：设细线与墙壁的夹角为，受力分析如图：

则由几何知识得
则
则
解得
由牛顿第三定律可得对墙壁的压力为，方向水平向右
由于悬绳对球的拉力为
若悬绳不断变短，则变大，则变小，故拉力不断变大。
答：足球对墙壁的压力为，方向水平向右；
若悬绳不断变短，悬绳对球的拉力不断变大。 

【解析】作出圆球的受力示意图．根据平衡条件求解绳子对圆球的拉力大小及墙壁对圆球的弹力大小，再由牛顿第三定律求出圆球对墙壁的压力大小．
由弹力和拉力的表达式判断其大小如何变化．
本题是简单的力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出受力的示意图，要培养良好的作图习惯．
 

16.【答案】解：开始阶段由牛顿第二定律：
代入数值解得

物块加速至传送带速度相同时需要的时间
物块与传送带速度相同时物块离A点的距离
第二阶段由牛顿第二定律
代入数值解得

物块继续匀加速到B端的位移为
代入数值解得

则物块从A运动到B的时间

答：当物块的速率与传送带相同时物块离A点的距离为；
物块从A运动到B的时间为。 

【解析】根据牛顿第二定律求解物块开始阶段的加速度，算出物块加速到与传送带速度相等时的时间，再通过位移公式计算距离；在总时间的求解过程中，利用牛顿第二定律求解共速时的加速度，判断具体的运动，再通过运动学公式求解相应的时间。
考查牛顿运动定律中的传送带问题，主要根据受力分析判断物体的运动，通过牛顿定律求解加速度，再利用运动学求解所需物理量。
 

17.【答案】解：当两车间的速度相等时，它们的距离最大，设经时间两车的速度相等，则有

代入数据解得：
此时间内违章小轿车的位移
警车发生的位移
所以两车间的最大距离

设警车加速的时间为，有
代入数据解得：
设警车追上罪犯小轿车的时间为，由位移关系可知
代入数据解得：
答：警车在追赶违章车的过程中，两车间的最大距离为；
启动后警车追上小轿车所需的时间为。 

【解析】当两车速度相等时，距离最大，根据速度-时间公式求解时间，根据位移-时间公式求解两车的位移，进而求解两车间的最大距离；
根据速度-时间公式求解警车达到最大速度所需时间，根据两车位移关系和匀变速直线运动位移-时间公式求解时间。
本题考查追及相遇问题，解题关键是找到两车的速度关系和位移关系，注意警车有最大速度，达到最大速度后做匀速直线运动。
 

18.【答案】解：撤去恒力前，对滑块，由牛顿第二定律得

解得：
经过，滑块的速度为
撤去恒力前，对木板，由牛顿第二定律得
 
解得：
经过，木板的速度为
此过程中木板的位移为
当撤去F后，滑块的加速度大小
设经两者速度相同，则
解得，
时间内木板的位移为
解得：
两者速度相同之后，一起减速直到停止，滑行的位移为
对整体，由牛顿第二定律有
联立解得：
则木板的总位移为
解得
答：撤去外力F时，滑块的速度大小为；
木板的总位移为。 

【解析】撤去恒力前，对滑块，利用牛顿第二定律求出加速度，由速度-时间公式计算撤去外力F时，滑块的速度大小。
撤去恒力前，对木板，利用牛顿第二定律和运动学公式相结合求出撤去外力F时木板的速度，并计算此过程中木板的位移。撤去外力F后，由牛顿第二定律计算滑块的加速度，由速度-时间公式求出滑块与木板达到共同速度所经历的时间，并计算此过程木板的位移，再计算两者一起滑行的位移，从而求得木板的总位移大小。
本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用问题，关键要理清滑块与木板的受力情况和运动情况，由牛顿第二定律求得加速度，结合运动学公式求解速度和位移。