2022-2023学年江西省吉安市万安县实验中学高一上学期期末考试 物理试题（含解析）

2022-2023学年江西省吉安市万安县实验中学

高一上学期期末考试 物理试题（含解析）

一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）

1．以下说法正确的是（    ）

A．若位移为0，则平均速度也为0 B．若位移为0，则平均速率也为0

C．速度和速率都是矢量 D．平均速率就是平均速度的大小

2．如图甲所示，最近美团无人机送外卖已经率先在深圳启动，“天上掉馅饼”时代已经来临，如图乙所示为某一无人机送外卖时竖直降落过程的v-t关系图象，下列说法正确的是（　　）

A．无人机在第7s末的加速度为1m/s2

B．无人机在第1s与第8s的加速度大小之比为3：4

C．无人机下落的高度为26m

D．无人机在下落过程中的平均速度大小为2m/s

3．如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（　　）

A．支持力竖直向上

B．支持力大于手机所受的重力

C．摩擦力沿斜面向上

D．摩擦力大于手机重力沿斜面向下的分力

4．“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“蛟龙号”匀减速运动，经时间t上浮到海面，此时速度恰好减为零。则计时起点时“蛟龙号”离海面距离为（    ）

A．vt B． C． D．

5．如图所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）

A．物体可能只受两个力作用

B．物体可能受三个力作用

C．物体一定受四个力

D．物体可能不受摩擦力作用

6．如图所示，光滑水平面上放置着四个相同的木块，其中木块B与C之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。现用水平拉力F拉B，使四个木块以相同的加速度一起加速运动，则下列说法正确的是（　　）

A．一起加速过程中，D所受到的静摩擦力大小为

B．一起加速过程中，C受到4个力的作用

C．一起加速过程中，A、D所受摩擦力的大小和方向不相同

D．当F撤去瞬间，A、D所受静摩擦力的大小和方向都不变

7．高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景，电梯是高层住宅与写字楼必配的设施．某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，如图所示．在电梯运行时，该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，这一现象表明（  ）

A．电梯一定是在下降

B．该同学可能处于超重状态

C．电梯的加速度方向一定是竖直向下

D．该同学对电梯地板的压力大于其重力

8．汽车以速度匀速行驶，遇紧急情况刹车而做匀减速运动，刹车后的加速度大小为a，则刹车后经过t秒，求其位移的表达式可能正确的是（　　）

A． B． C． D．

9．如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙上的O点，小球静止在P点，Q为O点正下方一点，OQ间的距离等于橡皮筋原长，在Q点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向Q运动，M为圆弧上的点，。橡皮筋始终在弹性限度内且弹力大小与其伸长量成正比，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（　　）

A．在M点橡皮筋弹力大小为

B．在M点时拉力F大小为

C．小球从P向Q运动的过程中拉力F一定先变大后变小

D．小球从P向Q运动的过程中拉力F的方向一定始终跟橡皮筋垂直

10．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图像（以地面为参考系）如图所示。已知v2>v1，则（　　）

A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D．0~t2时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

11．物体A和物体B叠放在光滑水平面上静止，如图所示。已知mA=4kg，mB=10kg，A，B间的最大静摩擦力fm=20N。现用一水平向右的拉力F作用在A上，则（　　）

A．当F=20N时，A对B的摩擦力大小是20N

B．当F<20N时，A，B都静止

C．只要F>28N，A，B间就发生相对运动

D．无论F多大，B的加速度不超过2m/s2

二、实验题（共20分）

12．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）本实验采用的科学方法是______；

A．理想实验法      B．等效替代法      C．控制变量法      D．建立物理模型法

（2）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为______N。

（3）实验时，主要的步骤是：

A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；

E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；

F．比较和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。

上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是______和______；

②遗漏的内容分别是____________和____________。

13．实验题：“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。

（1）下列说法正确的是________。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源

C．保证小车下面的长木板水平放置

D．在用图象探究加速度与质量的关系时，应作图象

（2）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s1＝7.06cm、s2＝7.68cm、s3＝8.30cm、s4＝8.92cm，已知电源频率为50Hz，则纸带加速度的大小是________m/s2。

（3）某同学将长木板右端适当垫高，其目的是___________，但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力，则他绘出的a－F关系图象是________。

A．B．

C．D．

三、计算题（共36分）

14．“神舟十三号”载人飞船的返回舱在竖直下落过程中，距地面1m高处时，速度的大小为6m/s。此时返回舱底部四台缓冲发动机同时启动，向下喷火，使返回舱竖直匀减速降落，落地速度降至2m/s。求这一减速阶段：

（1）返回舱的加速度a；

（2）经历的时间t。

15．如图所示，A是质量为M，倾角为θ的楔形木块，静置在光滑水平桌面上，小滑块B质量为m，置于楔形木块的斜面上，小滑块与斜面的接触是光滑的，今用一水平恒力F推楔形木块，恰好能使小滑块和楔形木块以相同的加速度一起运动，试求：

（1）楔形木块对小滑块的作用力；

（2）小滑块的加速度；

（3）水平推力F的大小。

16．如图所示，一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长l1=4.5m，质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开，距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3，与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125，金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=，重力加速度g取10m/s 2，sin=0.6，cos=0.8，求：

(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度；

(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留2位小数)

1．A

【详解】A、根据平均速度的定义可知，当位移时平均速度也为0；故A正确.

B、路程除以时间为平均速率，故位移为0时路程不一定为零，则平均速率不一定为零；故B错误.

C、速度是有大小和方向的矢量，速率只有大小没有方向为标量；故C错误.

D、平均速率对应路程和时间的比值，不是平均速度的大小；故D错误.

故选A.

2．C

【详解】A．图象的斜率表示无人机的加速度，可知无人机在第7s末的加速度为

A错误；

B． 图象的斜率表示无人机的加速度，可知无人机在第1s末的加速度大小为

第8s末的加速度大小等于第7s末加速度的大小为

故加速度大小之比为

B错误；

C．图象的面积表示位移，无人机下落的高度为

C正确；

D．下落过程的平均速度

D错误。

故选C。

3．C

【详解】AB．设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示

由图结合共点力平衡的特点可知，支持力方向垂直斜面向上，小于手机所受的重力，AB错误；

CD．由图可知，手机受到的摩擦力方向沿斜面向上，根据平条件则有

静摩擦力等于手机重力沿斜面向下的分力，C正确，D错误。

故选C。

4．B

【详解】从速度为v到减为零的过程中，平均速度为

所以计时起点离海面的距离为

故选B。

5．C

【详解】物体一定受重力，拉力F产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块处于静止状态，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力，因而物体一定受到四个力，故ABD错误，C正确。

故选C。

6．A

【详解】A．对整个系统应用牛顿第二定律，可得

对D物体由牛顿第二定律，可得

联立，可得

故A正确；

B．对C物体受力分析可知，受自身重力、D物体的压力、地面的支持力、弹簧的拉力和D物体的静摩擦力共计5个力。故B错误；

C．一起加速过程中，A、D两物体所受摩擦力提供加速度，根据牛顿第二定律可知A、D所受摩擦力的大小均为ma，方向相同均为水平向右。故C错误；

D．当F撤去瞬间，A所受摩擦力大小不变方向水平向左，由于弹簧弹力瞬间不变，所以D所受静摩擦力的大小和方向都不变。故D错误。

故选A。

7．C

【详解】ABC．电梯静止不动时，小球受力平衡，有

mg=kx1

弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有

mg﹣kx2=ma

加速度向下，电梯加速下降或者减速上升，电梯以及电梯中的人处于失重状态，故AB错误，C正确；

D．电梯以及电梯中的人处于失重状态，该同学对电梯地板的压力小于其重力，故D错误。

故选C。

8．AC

【详解】汽车做匀减速运动，设汽车从刹车到速度减到零的时间为，则。当t≤时，求汽车的位移可用计算；如果t>，汽车在时已停止运动，其位移只能用公式计算，则有，故AC正确BD错误。

故选AC。

9．BD

【详解】AB．设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，∠MQP用θ表示，如图所示

根据几何关系可知

QM=QPcosθ=

在P点橡皮筋弹力大小为mg，则

mg=k•2R

M点橡皮筋弹力大小为

根据矢量三角形法则可知，小球在C点时，拉力F大小为

故B正确，A错误；

CD．由上分析可知，当小球与P连线与竖直方向之间的夹角为θ时，橡皮筋的伸长量

△x=2Rcosθ

橡皮筋的弹力

F′=k△x=mgcosθ

对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，如图所示

在水平方向

Fcosβ=F′sinθ

竖直方向

F′cosθ+Fsinβ=mg

联立可得

β=θ

F=mgsinθ

可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随θ的增大，F逐渐增大，故D正确，C错误。

故选BD。

10．BD

【详解】A．0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动，t1时刻小物块向左速度减为零，此时离A处的距离达到最大，故A错误；

B．t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；

CD．0~t2时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用，故C错误，D正确。

故选BD。

11．CD

【详解】CD．当物体A和物体B恰好不发生相对滑动时，对物体A和物体B整体，则有

对物体A，则有

联立解得

只要F>28N，A，B间就发生相对运动，无论F多大，B的加速度不超过2m/s2，CD正确；

B．当F＜28N时，A、B保持相对静止，一起向右做匀加速直线运动，B错误；

A．当F=20N＜28N时，A、B保持相对静止，则有

联立解得

A错误；

故选CD。

12．     B     4.48##4.49

     C     E     还需要记下绳子正下方距离O较远的某点，以便确定拉力的方向     把橡皮条的结点拉到位置O

【详解】（1）[1]合力和分力是等效替代的关系，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。

故选B。

（2）[2]由图可知弹簧测力计的读数为4.48N。

（3）①[3][4]有重要遗漏的步骤的序号是C和E。

②[5][6]本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是力的图示法，做出合理值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以试验时，出了要记录测力计的读数外，还需要记下绳子正下方距离O较远的某点，以便确定拉力的方向，而步骤C中未计下两条细绳的方向。步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O。

13．     D     0.62     平衡摩擦力     C

【详解】（1）[1]A．实验前要平衡摩擦力，此后每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，A错误；

B．实验时应先接通电源，然后再释放小车，B错误；

C．由于要平衡小车受到的摩擦力，故小车下面的长木板不水平放置，C错误；

D．应用图像法处理加速度与质。量关系实验数据时，为了直观，应作图像，D正确。

故选D。

（2）[2]利用逐差法可得

（3）[3]将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；

[4]把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车不受细线拉力时，小车已经具有一定的加速度，a­-F图像不过原点，在a轴上有截距，ABD错误，C正确。

故选C。

14．（1）16m/s2，方向竖直向上；（2）0.25s

【详解】（1）返回舱速度从6m/s降至2m/s的过程，做匀减速运动，取向下为正方向

即返回舱加速度大小为16m/s2，方向竖直向上。

（2）平均速度

由，有

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）先对m进行研究，受重力mg，斜面支持力N，如图

由于M和m一起向左加速而相对静止，则mg与N合力向左

竖直方向上受力平衡，则

得

（2）根据牛顿第二定律

得

（3）m和M整体，水平方向向左匀加速运动，受向左推力F，根据牛顿第二定律，有

16．(1)；(2)，方向斜面向上

【详解】(1)物块沿斜面下滑，设加速度为，末速度为，由牛顿第二定律得

由运动学规律可得

物块进入金属箱后，设加速度为，末速度为，由牛顿第二定律得

由运动学规律可得

解得

(2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞，设碰后物块与金属箱的速度分别为v3和v4，由动量守恒定律及能量守恒可得

物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后，物块沿金属箱底面向上滑行，设加速度为a3，金属箱向下运动的加速度为a4，由牛顿第二定律可得

物块减速运动为0时，有，得

1s内物块和金属位移之和

说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A，设物块上滑的位移为x1，金属箱下滑的位移为x2，第一次与第二次碰撞的时间间隔为t2，由运动学规律可得

设第二次碰撞前物块的速度为v5，由运动学规律可得

解得

方向沿斜面向上