辽宁省辽南协作体2022-2023学年高一上学期物理期末考试试卷

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 辽宁省辽南协作体2022-2023学年高一上学期物理期末考试试卷姓名：__________ 班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分     阅卷人 一、单选题 (共8题；共16分)得分 1．（2分）2022年11月第十四届航天博览会在珠海盛大开幕，在开幕式上歼击机进行了华丽的表演，如图所示，其轨迹为曲线，设飞行路径在同一个竖直面内，则下列说法中正确的是（　　）  A．歼击机在竖直方向上的加速度有可能竖直向下B．歼击机处于超重状态C．地球对歼击机引力大于歼击机对地球的引力D．歼击机的速度有可能不变2．（2分）关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（　　）  A．一个质点在恒力作用下沿光滑水平面上做匀加速直线运动，某时刻将恒力撤掉，由牛顿第一定律可知，因为惯性该物体将继续做匀变速直线运动B．在寒冷的冬季，冰雪路面必须慢速驾驶，是因为同一辆车在冰雪路面上行驶要比在普通路面上行驶时惯性要大一点C．同样的力作用在不同物体上时，质量越大的物体，其运动状态改变的越慢D．若处于真空环境下，可以利用实验证明牛顿第一定律3．（2分）如图所示，粗糙水平地面上放置两个由不可伸长轻绳相连接的小滑块，质量分别为m和2m，与地面间的动摩擦因数μ均为0.1，若m=1kg，施加的外力F=15N与水平方向所成夹角θ=53°，，则绳上拉力为（　　） A．3.4N B．4N C．5N D．6N4．（2分）已知力F的单位是N，质量m的单位是kg，位移x的单位为m，时间t的单位为s，加速度a的单位为，请根据你对力学单位制的理解，下列表达式中有可能正确的是（　　）  A． B．C． D．5．（2分）在“探究弹簧弹力和弹簧形变量之间的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中经常采用下图所示的实验装置。关于两个实验的说法下列正确的是（　　）  A．利用甲图进行实验时，应将弹簧水平放置于桌面上测量原长B．利用乙图进行实验时，为了减小误差，橡皮绳AO应选择劲度系数较大的进行实验C．“验证力的平行四边形定则”一组实验中，需要保证每次橡皮绳节点O都在同一位置是为了控制变量D．根据合力跟分力的关系，在乙图所示位置稳定时，两弹簧的合力一定与AO在同一条直线上6．（2分）某无线蓝牙耳机可以在一定距离内实现手机与设备的无线链接，已知该耳机的实际最远链接距离为10m，甲乙两人做了一个有趣的实验，如图（a）所示，甲乙两人一人持手机，另一人佩戴蓝牙耳机，同时分别沿两条平行直线轨道的同一位置向同一方向运动，已知两条轨道间距为8m，甲做匀速直线运动，乙从静止开始做匀变速直线运动，再做匀速直线运动，其v—t图像如（b）所示，若忽略蓝牙耳机链接和断开所需要的时间，甲乙两人可视为质点，则在运动过程中手机检测到蓝牙耳机能被链接的时间为（　　）  A．4s B．s C．s D．6s7．（2分）把五个同等质量的塑料小球用不可伸长的轻绳悬挂在空中，它们在恒定的水平风力（向右）的作用下发生倾斜，则关于小球和绳子的位置正确的是（　　）  A． B．C． D．8．（2分）如图甲所示，一质量为120kg的沙发静置于水平面上，沙发与地面的动摩擦因数为0.5，t=0时刻用一水平向右的力F作用在沙发上，F随时间t的变化关系如乙图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，以下说法正确的是（　　） A．沙发在0-1s内做匀加速直线运动，在1-2s内做加速度增大的加速运动B．在t=1s末，沙发的速度大小为1.67m/sC．在t=2s末，沙发的速度大小为1.875m/sD．在t=3s末，沙发的速度大小约为0.83m/s阅卷人 二、多选题 (共4题；共12分)得分 9．（3分）AB两质点从同一地点沿某方向做直线运动，质点运动的位移与时间的比值（）随时间t变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）  A．B的加速度大小为1 B．A的加速度大小为6C．A做匀加速直线运动 D．B做匀减速直线运动10．（3分）如图所示，A、B两球用原长为2L，劲度系数为的轻质弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离也为L，OAB恰好构成一个正三角形；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为的轻质弹簧，仍使系统平衡，此时A、B间的距离变为，则（　　）  A．绳子OB所受的拉力变小 B．弹簧产生的弹力变小C． D．11．（3分）如图所示，一条两岸平直宽为L=120m的小河，河水流速的大小处处相等，一人驾驶小船由渡口A驶向渡口B，船头始终朝向河对岸，已知船在静水中航速恒定，且船在静水中的速度与河水的流速之比为2：1，若该船到达对岸需要60s。若以地面为参考系，则下列说法正确的是（　　）  A．河水流速为2m/sB．船的速度为m/sC．船在渡河时轨迹是一条直线，且与水平方向所成夹角为60°D．船在渡河时轨迹是一条直线，且与水平方向所成夹角大于60°12．（3分）如图甲所示，水平地面上有一平板车M，平板车右端放一个可视为质点的物块m，开始时M、m均静止，t＝0时，平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v－t图像如图乙所示，整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1，取，下列说法正确的是（）  A．0-4s内，物块m的加速度一直保持不变B．整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为2sC．平板车M的长度为12mD．物块m相对平板车M的位移为8m阅卷人 三、实验题 (共2题；共10分)得分 13．（6分）（1）（2分）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为0.1s，通过第二个光电门的时间为0.08s，已知遮光板的宽度为1cm，滑块通过第一个光电门速度大小为　     　m/s和第二个光电门的速度大小为　     　m/s（保留两位有效数字） （2）（3分）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是______；  A．换用宽度更宽的遮光条 B．换用宽度更窄的遮光条C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．使滑块的释放点更远离光电门（3）（1分）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是1.55s，则测得汽车的速度为　     　m/s（假设超声波的速度为340m/s，且大小保持不变）14．（4分）某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个竖直加速度测量仪。取竖直向下为正方向，重力加速度。实验过程如下：  ⑴将弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺；⑵不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺2cm刻度处；⑶将下端悬挂质量为50g的钢球，静止时指针位于直尺4cm刻度处，则该弹簧的劲度系数为　     　N/m；⑷计算出直尺不同刻度对应的加速度，并标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度，各刻度对应加速度的值是　     　（选填“均匀”或“不均匀”）的；⑸如图所示，弹簧下端指针位置的加速度示数应为　     　（结果保留两位有效数字）。此时物体处于　     　（选填“超重”或“失重”）状态。阅卷人 四、解答题 (共3题；共30分)得分 15．（10分）如图所示，质量为1kg的物体静止于水平面上。现用与水平方向夹角为37°斜向下的恒力F推物体，使物体沿水平面做匀加速直线运动，已知物体的加速度为，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，（，，）。求： （1）（5分）恒力F的大小；（2）（5分）若只改变F与水平面的夹角为53°，求在3s内的位移。16．（10分）如图所示，固定在水平地面上的足够长斜面体顶端有一木块A，通过轻质细线和轻质滑轮与放置于地面上的铁块B连接，细线的另一端固定在天花板上，在木块A上施加一沿斜面向下的作用力F。已知连接光滑动滑轮两边的细线均竖直，木块A和光滑定滑轮间的细线和斜面平行，木块A与斜面间的动摩擦因数μ = 0.2，斜面的倾角θ = 37°，木块A的质量m = 1kg，铁块B的质量均为M = 2kg，若两滑轮间距足够远，不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。（1）（5分）若F = 5N，此时B恰好离开地面，求木块A受到的摩擦力的大小；（2）（5分）若F = 8.6N，求当铁块B下端到地面的高度为h = 2m时，物块A的速度vA的大小。17．（10分）如图所示，某传送带与水平地面夹角θ=37°，AB之间距离m，传送带以m/s的速率逆时针转动，质量为M=1kg，长度m的木板上表面与小物块的动摩擦因数，下表面与水平地面间的动摩擦因数，开始时长木板靠近传送带B端并处以静止状态．现从传送带上端A无初速度地放一个质量为m=1kg可视为质点的小物块，它与传送带之间的动摩擦因数为，（假设物块在滑离传送带至木板右端时速率不变，重力加速度），求：  （1）（5分）求物块从A运动到B时在B点的速度的大小；  （2）（5分）求从物块滑上木板开始计时，物块运动的总时间T。
答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】AB．歼击机受力指向曲线内侧，有向上的加速度，处于超重状态，A不符合题意，B符合题意；C．地球对歼击机引力与歼击机对地球的引力是一对相互作用力，大小相等，C不符合题意；D．歼击机做曲线运动，速度发生变化，D不符合题意。故答案为：B。
【分析】利用歼击机运动轨迹方向可以判别合力方向，利用合力方向可以判别超重与失重；地球对歼击机的引力和歼击机对地球的引力属于相互作用力；由于歼击机做曲线运动所以速度发生变化。2．【答案】C【解析】【解答】A．某时刻将恒力撤掉，由牛顿第一定律可知，因为惯性该物体将继续做匀速直线运动，A不符合题意；B．惯性仅与质量有关，与其他因素无关；同一辆车在冰雪路面上行驶和在普通路面上行驶时，惯性不变，B不符合题意；C．同样的力作用在不同物体上时，质量越大的物体，加速度越小，其运动状态改变的越慢，C符合题意；D．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，D不符合题意。故答案为：C。
【分析】当将恒力撤去后，物体由于惯性所以做匀速直线运动；惯性的大小与路面粗糙程度无关；牛顿第一定律不能使用实验直接得出。3．【答案】A【解析】【解答】将两个小滑块看作一个整体，由牛顿第二定律可得 ，解得 ，对m有 ，解得 ，故答案为：A。
【分析】利用整体的牛顿第二定律可以求出加速度的大小，结合m的牛顿第二定律可以求出绳子上拉力的大小。4．【答案】B【解析】【解答】A．Fx的单位为kg·m2/s2，mv的单位为kg·m/s，A不符合题意；B．max的单位为kg·m2/s2， 的单位为kg·m2/s2，B符合题意；C． 的单位为kg·m/s3， 的单位为kg·m2/s2，C不符合题意；D．mat的单位为kg·m/s，Fx的单位为kg·m2/s2，D不符合题意。故答案为：B。
【分析】利用各物理量的单位结合对应的表达式可以判别对应的表达式是否成立。5．【答案】D【解析】【解答】A．若放在水平面测量原长会忽略弹簧自身重力，实验过程中是在竖直面进行的，由于弹簧自身还有重力，导致测量果不准确，A不符合题意；B．利用乙图进行实验时，为了减小误差，橡皮绳AO应选择劲度系数较小的进行实验，B不符合题意；C．一组实验中，保证每次橡皮绳节点O都在同一位置是为了控制变量，使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用效果相同，使用了等效替代的思想，C不符合题意；D．在乙图所示位置稳定时，O点受力平衡，两弹簧的合力一定与AO在同一条直线上，D符合题意。故答案为：D。
【分析】将弹簧放水平面测量会导致悬挂时比弹簧自由长度偏小；为了减小实验误差应该选择劲度系数较小的橡皮筋进行实验；本实验实验的是等效替换法。6．【答案】D【解析】【解答】如图所示，0~4s内乙的加速度为 ，当甲、乙相距10m时，根据勾股定理，甲乙位移差为6m，2s时甲乙两人速度相同，此时相距 ，此后乙速度大于甲，4s时甲乙相距 ，当乙比甲多走6m时，是最后接收到信号的时刻，设从开始到该时刻的时间为t，有 ，解得 故答案为：D。
【分析】利用图像斜率可以求出乙加速度的大小，利用勾股定理可以求出甲乙位移差的大小，结合速度公式可以求出速度相对时的距离；再利用位移公式可以求出手机检测到蓝牙耳机的时间。7．【答案】D【解析】【解答】以从下往上n个小球为整体研究对象，根据小球的受力可知​​设绳子的拉力方向与竖直方向夹角为θ，则 ，故所有小球所受拉力的方向相同，斜向右下方。故答案为：D。
【分析】利用小球的平衡条件进而判别所以小球绳子与竖直方向的夹角相同。8．【答案】C【解析】【解答】AB．沙发所受滑动摩擦力大小为 ，由图像可知，沙发在0-1s内所受推力为400N，小于最大静摩擦力，处于静止状态，1s末速度为零； 时，推力为600N，在 内做加速度增大的加速运动，AB不符合题意； C．F的冲量等于图线与t轴围成的面积，在 内 ，摩擦力的冲量为 ，由动量定理可得 ，解得2s末，沙发的速度大小为 ，C符合题意；D． 内F的冲量 ，摩擦力的冲量为 ，解得3s末，沙发的速度大小为 ，D不符合题意。故答案为：C。
【分析】利用滑动摩擦力的表达式可以求出滑动摩擦力的大小，结合推力的大小可以判别沙发加速度的大小进而判别沙发的速度变化；利用图像面积结合动量定理可以求出沙发速度的大小。9．【答案】B,C,D【解析】【解答】由 ，可得 ，由图像可得 ，当t=2时 ，则 ，故 ， ，A做匀加速运动，B做匀减速运动。 故答案为：BCD。
【分析】利用位移公式结合图像斜率及截距可以求出初速度和加速度的大小，进而判别A和B的运动情况。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB．以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成力如图，由三角形相似得 ，又OA=OB=L，解得F=F合=mg，绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数k无关，所以绳子OB所受的拉力不变，AB间的距离变小，N减小，A不符合题意，B符合题意；CD．根据上述力与长度的关系，用劲度系数为k1的轻质弹簧时，弹力 ， ，用劲度系数为k2的轻质弹簧时，弹力 ， ，联立得 ，C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。
【分析】利用小球B的平衡条件结合矢量三角形定则可以判别拉力大小及弹力的大小变化；利用胡克定律结合平衡方程可以求出劲度系数的比值。11．【答案】B,D【解析】【解答】AB．船在静水中的速度 ，河水流速为 ，船的速度为 ，A不符合题意，B符合题意； CD．船在渡河时轨迹是一条直线，与水平方向所成夹角为θ，有 ，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。
【分析】利用船速的大小可以求出水速的大小；利用速度的合成可以求出船合速度的大小；利用速度的分解可以求出合速度的方向，由于分速度保持不变，则合速度保持不变。12．【答案】A,C,D【解析】【解答】AB．规定向右为正方向，物块向右加速时，由牛顿第二定律 ，得加速度 ，由乙图可知， 减速时加速度 ，设t秒时两者共速 ，得t＝4s， ，共速后由于平板车的加速度为 ，物块减速时，由牛顿第二定律得 ，得 ，平板车的加速度大于物块的加速度，所以物块以 的加速度减速，设共速后再经 减速到零。由运动学公式 ，解得 ，即 ，物块的速度减为零，两物体的速度时间图像如图所示 整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为8s。A符合题意，B不符合题意。CD.4秒前的打滑位移 ，4秒后的打滑位移 ，所以平板车的长度为12m，物块m相对平板车的位移大小为12m-4m=8m，方向向左。C符合题意，D符合题意。故答案为：ACD。
【分析】利用图像斜率可以求出加速度的大小，利用牛顿第二定律可以求出物块加速的加速度大小，结合速度公式可以求出物块与小车共速的时间，结合速度公式可以求出物块减速的时间；利用位移公式可以求出木板的长度及相对滑动的位移大小。13．【答案】（1）0.10；0.13（2）B；D（3）30【解析】【解答】（1）在极短时间或位移内，质点的平均速度可以看作它在此时刻或此位置时的瞬时速度，则有滑块经过第一个光电门的速度 ，滑块经过第二个光电门的速度 （2）利用平均速度等效替代瞬时速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条、使滑块的释放点更远离光电门，可实现Δt趋向于0，而使滑块的释放点更靠近光电门，使得物体经过光电门速度过小，或者提高测量遮光条宽度的精确度均不能达到Δt趋向于0的条件，故答案为：BD。（3）由于第一次从发出至接受到超声波信号用了0.3s，测速仪第一次发出的超声波到达汽车处所用的时间 ，测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪s1=v声t1=340×0.15m=51m，由于第二次从发出至接受到超声波信号用了0.6s，测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间为 ，第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪s2=v声t2=340×0.3m=102m，因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了s=s2-s1=102m-51m=51m，这51m共用了t=△t-t1+t2=1.55s-0.15s+0.3s=1.7s，汽车的车速 【分析】（1）利用平均速度公式可以求出滑块经过光电门速度的大小；
（2）为了使平均速度更接近瞬时速度，应该使滑块释放点远离光电门，且遮光条的宽度要更窄一些；
（3）利用位移公式可以求出求出超声波运动的位移，结合运动的时间可以求出汽车车速的大小。14．【答案】25；均匀；5.5；失重【解析】【解答】（3）由题意可得，弹簧此时的弹力大小等于小球的重力大小，即 ，此时弹簧的伸长量为 ，则由 可得，弹簧的劲度系数为 （4）由题意及牛顿第二定律可得 ， ，由上述分析可知加速度与弹簧形变量成线性关系，故各刻度的对应的加速度是均匀的。（5）由图可知，此时指针指在2.90cm处，此时的形变量为 ，代入数据计算可得加速度为 ，加速度方向向下，此时物体处于失重状态。
【分析】（3）由于弹力等于重力，利用平衡方程结合胡克定律可以求出劲度系数的大小；
（4）利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小与形变量的大小关系进而判别加速度是均匀的；
（5）利用弹簧形变量的大小结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小及方向，利用加速度的方向可以判别物体处于失重状态。15．【答案】（1）解：对物体受力分析，根据平衡条件可知，竖直方向上 水平方向上 解得 （2）解：若 ，则竖直方向上根据平衡条件 物体的最大静摩擦为 在水平方向上 物体静止，3s内的位移为0。【解析】【分析】（1）当物体做匀加速直线运动时，利用竖直方向的平衡方程及水平方向的牛顿第二定律可以求出恒力的大小；
（2）当改变F的方向时，利用平衡方程可以判别物体处于静止，则物体的位移等于0.16．【答案】（1）解：假设绳子拉力为 ，对木块A，设摩擦力方向沿斜面向下，则根据受力平衡可得 对木块B，根据受力平衡可得 解得f = －1N则当F = 5N时，A所受摩擦力大小为1N。（2）解：当F = 8.6N时，设木块A向下加速的加速度为 ，铁块B向上加速的加速度为 ，根据牛顿第二定律可得 对B做受力分析可知 由滑轮的运动特点可知 解得 当B上升高度为h时，A下滑距离为2h，由运动学关系 解得vA = 4m/s【解析】【分析】（1）当物体B恰好离开地面时，利用木块A的平衡方程及B的平衡方程可以求出A受到的摩擦力的大小；
（2）当B上升一定高度时，利用牛顿第二定律结合B的牛顿第二定律可以求出求出A下滑加速度的大小，再利用速度位移公式可以求出A速度的大小。17．【答案】（1）解：传送带逆时针转动，刚开始物块相对传送带往上滑，物块受力分析如图所示： 位移为 之后因为 故物块相对传送带向下加速滑动，物块受力分析如图所示位移为 解得物块运动到B点的速度为 （2）解：物块滑上木板相对滑动时做匀减速运动，对物块 对木板 设经过 时间物块与木板达到共同速度 ，则 解得当二者共速时，木块的对地位移为 木板的对地位移为 所以二者的相对位移为 因为 ，物块能与木板保持相对静止，其整体加速度为 物块与木板做匀减速运动直到停止的时间 物块运动的总时间 【解析】【分析】（1）当已知传送带运动的方向，利用牛顿第二定律可以求出物块减速的加速度大小，结合牛顿第二定律可以求出物块下滑的加速度大小，结合速度位移公式可以求出物块经过B点速度的大小；（2）当物块滑上木板时，利用牛顿第二定律可以求出物块和木板加速度的大小，结合速度公式可以求出共速的时间，再利用位移公式可以求出两者相对位移的大小，再利用牛顿第二定律可以求出共速后一起减速的加速度大小，结合速度公式可以求出一起减速的时间。