2022-2023学年山东省青岛第二中学高一上学期期末物理试题含解析

青岛第二中学2022-2023第一学期期末测试

高一物理

一、选择题；本题共10小题，每小题3分，30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 质点是一个理想化的物理模型，下列关于把物体或人看做质点的说法正确的是（ ）

A. 体积很小物体，一定能被看做质点

B. 圆形物体都可以被看做质点，长方形物体都不能被看做质点

C. 人在进行马拉松比赛时，确定其在比赛中的位置时可把人看做质点

D. 只有以地面为参考系时，物体才能被看做质点

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．物体能看作质点的条件是：物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体看做质点，故体积很小的物体，或者是圆形的长方形的物体都不一定能看做质点，故AB错误；

C．人在进行马拉松比赛时，确定其在比赛中的位置时，人的大小可以忽略不计，故可把人看做质点，故C正确；

D．能否被看做质点与所选择的参考系无关，故D错误。

故选C。

【名师点睛】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．

2. 我国复兴号高铁如图甲所示，考虑到旅客的舒适程度，高铁出站时，速度能在10分钟内由0增大到；如图乙所示，汽车以的速度行驶，急刹车时能在内停下来。下列说法正确的是（　　）

A. 内汽车的速度改变量为

B. 复兴号高铁的加速度比汽车的大

C. 汽车的速度变化比复兴号高铁的快

D. 复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车的大

【答案】C

【解析】

【详解】已知：；。

A．内汽车的速度改变量为

故A错误；

BCD．复兴号高铁的加速度大小

汽车的加速度大小

可知，复兴号高铁的加速度比汽车的小，汽车的速度变化比复兴号高铁的快，复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车的小，故C正确，BD错误。

故选C。

3. 关于运动和力的说法中正确的是(　 　)

A. 合外力等于零时，物体的加速度一定等于零

B. 合外力不等于零时，物体的速度一定不等于零

C. 合外力等于零时，物体的速度一定等于零

D. 合外力越大，物体的速度一定越大

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：根据牛顿第二定律得出加速度与合力的关系，加速度为零，速度不一定为零．

解：A、根据牛顿第二定律知，a=，合外力等于零，则物体的加速度等于零，故A正确．

B、合外力不为零，加速度不为零，但是速度仍然可以为零．故B错误．

C、合外力等于零，加速度为零，速度不一定为零．故C错误．

D、合外力越大，加速度越大，速度变化快，但是速度不一定大．故D错误．

故选A．

【点评】解决本题的关键知道加速度随着合力的变化而变化，大小由合力大小决定，加速度大小与速度之间无必然联系．

4. 关于位移与路程，下列判断正确的是（　　）

A. 路程就是位移

B. 路程是位移的大小

C. 位移的大小可能比路程小

D. 匀速直线运动中，位移就是路程

【答案】C

【解析】

【详解】位移是矢量，路程是标量，两者不能相等，故AD错误；位移的大小等于初位置与末位置之间有向线段的长度，路程是物体运动路线的长度，位移的大小小于或等于路程，当物体做单向直线运动时位移的大小等于路程，路程也不是位移的大小．故B错误，C正确；选C.

【点睛】位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置．位移的大小不大于路程．路程是标量，是运动路径的长度．当质点做单向直线运动时，位移的大小一定等于路程．

5. 如图所示为跳台跳水运动，运动员在起跳瞬间，对跳台的压力为F，运动员的重力为G，这两个力的大小关系正确的是

A. F＞G B. F＜G

C. F=G D. 以上情形都有可能

【答案】A

【解析】

【详解】运动员在起跳瞬间受重力，跳台对运动员的支持力，由于运动员向上加速运动，所以支持力大于重力，由牛顿第三定律可知，跳台对运动员的支持力与运动员对跳台的压力大小相等，所以运动员对跳台的压力大于运动员的重力

A．F＞G与分析相符，故A正确；

B．F＜G与分析不符，故B错误；

C．F=G与分析不符，故C错误；

D．以上情形都有可能与分析不符，故D错误．

6. 一物体做初速度为零的匀加速直线运动，第2s末的速度为4m/s，它运动的加速度为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据加速度的定义，解得：，故选A．

7. 光滑的球放在倾角为θ的斜面上，被一个竖直挡板PQ挡住而静止，挡板PQ可以绕Q轴转动，如图所示。当PQ由竖直位置缓慢地顺时针方向转至水平的过程中，球对斜面的压力F1和对挡板的压力F2的大小变化情况是（    ）

A. F1和F2都逐渐减小

B. F1逐渐减小，F2逐渐增大

C. F1逐渐增大，F2先减小

D. F1逐渐减小，F2先减小后增大

【答案】D

【解析】

【详解】斜面对球的压力F1′与F1大小相等，而挡板对球的压力F2′与F2大小相等。对球根据平衡条件可知，F1′和F2′的合力始终与球的重力G等大反向，且F1′的方向始终不变，当PQ由竖直位置缓慢地顺时针方向转至水平的过程中，作出一系列力的平行四边形如图所示，可知F1′逐渐减小，F2′先减小后增大，所以F1逐渐减小，F2先减小后增大。

故选D。

8. 在高度 h=45m 处竖直上抛一小球，比与它同时在同一高度自由下落的另一小球迟 t=1s 落到地上,不计空气阻力，则竖直上抛小球的初速度为(    )

A. 8.75m/s B. 11.5 m/s C. 17.5m/s D. 21.5m/s

【答案】A

【解析】

【详解】对高度h=45m自由落体的小球分析有:

代入数据计算得出：

故竖直上抛运动的时间为：

规定向上为正方向有：

代入数据有计算得出：

A．描述与分析相符，故A正确.

B．描述与分析不符，故B错误

C．描述与分析不符，故C错误.

D．描述与分析不符，故D错误.

9. 如图所示，用网兜把足球挂在竖直墙面上，悬绳对网兜的拉力为，悬墙壁对足球的支持力为，若不计墙面摩擦，缓慢增加悬绳的长度，下列选项正确的是（　　）

A. 和都增大 B. 和都减小

C. 减小，增大 D. 增大，减小

【答案】B

【解析】

【详解】分析足球的受力情况：重力G、悬线的拉力和墙的支持力，作出力图

由平衡条件得，、的合力F与G大小相等、方向相反，即有

由平衡条件得

当缓慢增加悬绳的长度，减小，增大，减小，则和都减小，ACD错误，B正确。

故选B。

10. 如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，物块静止在斜面体上，现对物块施加一水平向右的恒力，物块仍然静止。下列说法正确的是（　　）

A. 斜面体对物块的支持力不变 B. 斜面体对物块的摩擦力一定变大

C. 地面对斜面体的支持力不变 D. 地面对斜面的摩擦力始终为0

【答案】C

【解析】

【详解】A．外力F有两个效果，一个是使物块压紧斜面，另一个是使物块产生沿斜面向上运动的趋势。故施加F后，斜面体对物块的支持力增大。故A错误；

B．由A项分析可知，外力F与物块自身重力的作用效果，恰好相反，故斜面体对物块的摩擦力的变化分几种不同的情况，

此时摩擦力减小。

此时摩擦力减小。

此时摩擦力可能变大，可能变小，可能不变。故B错误；

C．对整体进行受力分析，可知竖直方向，二力平衡。地面对斜面体的支持力始终等于整体的重力。故C正确；

D．对整体进行受力分析，可知水平方向，施加外力后，二力平衡，地面对斜面的摩擦力不为零。故D错误。

故选C。

二、多选题；本题共5小题，每小题3分，15分。

11. 关于图中所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（　　）

A. B轮带动A轮时沿顺时针方向转动 B. C轮带动D轮时沿逆时针方向转动

C. 轮子上M点所受的静摩擦力方向向上 D. 皮带上N点所受的静摩擦力方向向下

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．在题图甲、乙中，若左侧轮为主动轮，当左侧轮顺时针转动时，下面皮带会绷紧，则A带动B；当左侧轮逆时针转动时，上面皮带会绷紧，则C带动D，若右侧轮为主动轮，当右侧轮顺时针转动时，上面皮带会绷紧，则D带动C；当右侧轮逆时针转动时，下面皮带会绷紧，则B带动A，A错误，B正确；

C．对于题图甲中轮子上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论，若A带动B，则A带动皮带一起沿顺时针方向转动，M点相对皮带有向上的运动趋势，所以M点受到向下的静摩擦力；若B带动A，B逆时针转动，则M点相对轮子有向上的运动趋势，所以M点受到向下的静摩擦力，C错误；

D．对于题图乙中的N点，若C轮带动D轮时沿逆时针方向转动，N点相对轮子有向上的运动趋势，可知N点所受静摩擦力方向向下，同理可得，若D轮带动C轮时沿顺时针方向转动，可知N点所受静摩擦力方向也向下，D正确。

故选BD。

12. 一个沿直线运动物体的图像如下图所示，下列说法中正确的是（  ）

A. 图像OA表示物体做非匀变速运动，AB段表示物体静止

B. 图像AB表示物体做匀速直线运动

C. 在内物体的运动方向相同

D. 在内物体加速度方向与内的加速度方向相反

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据图像的斜率表示加速度，可知图像OA段的加速度逐渐减小，物体做加速度减小的加速运动；AB段速度保持不变，物体做匀速直线运动，故A错误，B正确；

C．根据图像可知，在内物体的速度方向一直为正方向，即运动方向相同，故C正确；

D．根据图像的斜率表示加速度，内图像的斜率保持不变，加速度保持不变，在内物体加速度方向与内的加速度方向相同，故D错误。

故选BC。

13. 如题图所示，三个完全相同的小球甲、乙、丙，甲、乙两球用轻绳连接，乙、丙两球用轻弹簧连接，甲球用轻绳与天花板连接，甲、乙、丙三球位于同一竖直线上且均处于静止状态，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，将天花板与甲球间轻绳剪断瞬时，三个小球的加速度大小为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】甲、乙、丙三球位于同一竖直线上且均处于静止状态，甲球间轻绳剪断瞬时，由于弹簧不能产生突变，所以甲、乙两球为一整体，可有

3mg=2ma

a=1.5g

即甲、乙两球加速度大小相等为1.5g，丙球受力平衡，加速度是零，AC错误，BD正确。

故选BD。

14. 如图，一个重为10N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向时处于静止状态，此时所用拉力F的值可能为（　　）

A. 5.0N B.  C.  D. 10.0N

【答案】BCD

【解析】

分析】

【详解】物体受到重力，绳子的拉力，和拉力F三个力作用，处于静止状态，将这三个力移到三角形中，根据力的合成与分解可知当拉力F与细线垂直时最小，如图所示

根据共点力平衡条件可得，以物体为研究对象，根据图解法可知，当拉力F与细线垂直时最小。当拉力水平向右时，拉力最大，根据平衡条件得F最小值为

只要介于这两个力之间的力都满足题意。

故选BCD。

15. 如图所示，一滑块从固定的斜面底端A处冲上粗糙的斜面，到达某一高度后返回A。下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep、机械能E随时间变化的图象，可能正确的是（ ）

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】A．滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，回到出发点时的速度比出发时的初速度小．故A错误．

B．设斜面的倾角为α．物体在上滑与下滑两个过程中，所受的合力方向均沿斜面向下，加速度方向相同．

设上滑与下滑两个过程加速度大小分别a1和a2．根据牛顿第二定律得：

mgsinα+μmgcosα=ma1；

mgsinα﹣μmgcosα=ma2；

则得：

a1=gsinα+μgcosα

a2=gsinα﹣μgcosα．

则有：

a1＞a2

故B正确．

C．在上滑过程中：上滑的位移大小为：

重力势能为：

为抛物线方程．

下滑过程：重力势能为

H为斜面的最大高度，t0是上滑的时间，此为开口向下的抛物线方程．所以C是可能的．故C正确．

D．由于物体克服摩擦力做功，其机械能不断减小，根据功能关系得：

E=E0﹣f1x=E0﹣f1•（v0t﹣a1t2）

可知E﹣t图象应为抛物线．故D错误．

故选BC．

三、非选择题：55分

16. 探究“互成角度的两个力的合成”实验情况如图所示，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，第一次用两只弹簧秤同时拉OB和OC，第二次只用一只弹簧秤拉OB。

（1）下列说法正确的是________（填字母代号）

A．必须将弹簧秤都拉伸到相同刻度

B．只要将橡皮条拉伸相同长度即可

C．需要及时记录下拉力的大小和方向

D．必须将橡皮条和绳的结点O拉到相同位置

（2）甲、乙两图分别是某两位同学在做以上实验时得到的结果，其中符合实验事实的是______（填“甲”或“乙”，其中力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示）。

【答案】    ①. CD##DC    ②. 甲

【解析】

【详解】（1）[1]ABD．本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验没必要必须将弹簧秤都拉伸到相同刻度，但是橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同，即必须将橡皮条和绳的结点O拉到相同位置，故AB错误，D正确；

C．本实验要作出力的图示，所以要记录力的大小和方向，故C正确。

故选CD。

（2）[2]用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故甲图符合实验事实。

17. 在用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度α与合力F的关系。

（1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是___________。

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

（2）某同学得到了如图所示的一条纸带，已知打点计时器的工作频率为50Hz，由此得到小车加速度的大小a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）

（3）在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成系统误差。设拉力的真实值为，小华的质重为M，，为了使，应当满足的条件是___________。

【答案】    ①. A    ②. 1.50m/s2    ③.

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]AB．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，A正确，B错误，故选A。

(2)[2]由于两计数点间还有1个点，故打点周期为0.04s，纸带可知

，

，

由

得

(3)[3]在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差，对小车，根据牛顿第二定律得

对整体，根据牛顿第二定律得

且

解得

18. 某物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取，求前内物体的

（1）路程；

（2）位移大小；

（3）平均速度大小。

【答案】（1）65m；（2）25m；（3）5m/s

【解析】

【详解】（1）由可得，物体的速度减为零需要的时间

故时物体正在下落；

路程应等于向上的高度与后内下落的高度之和，由

可得

后下落的高度

故总路程

（2）位移

位移方向向上；

（3）平均速度

19. 如图所示，物体质量为m，从斜面顶端沿斜面匀速下滑，已知斜面倾角为θ，求斜面与物体间的动摩擦因数μ。

【答案】μ=tanθ

【解析】

【分析】对物体受力分析，根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数

【详解】分析物体受力如图所示

根据平衡条件，沿斜面方向

在垂直斜面方向

摩擦力为

联立可得动摩擦因数为

【点睛】本题主要考查了物体的平衡和滑动摩擦力公式的结合，属于基础题。

20. 如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量M＝1 kg，绳绷直时B离地面有一定高度．在t＝0时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v－t图象如图乙所示，若B落地后不反弹，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)物体A与斜面间的动摩擦因数；

(2)物体A开始下滑的加速度大小．

【答案】(1)0.25　(2) 4m/s2

【解析】

【分析】由牛顿第二定律可得A受到的摩擦力，进而可得A与斜面的摩擦因数；AB具有相同的加速度，由此可得加速度．

【详解】(1)由图乙可知物体A先加速运动0.5 s，然后再匀减速运动0.25 s减速到零，加速度：

B落地后，由牛顿第二定律知：－mAgsinθ－μmAgcosθ＝mAa2

解得：μ＝0.25

(2)A下滑过程，由牛顿第二定律：mAgsinθ－μmAgcosθ＝mAa

代入数据得：a＝4 m/s2.

【点睛】本题是需要熟练掌握运动学、牛顿第二定律的基本应用．

21. 如图所示，两个完全相同的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上，轻绳的长度，在水平恒定拉力F作用下，由静止开始一起向右做匀加速直线运动，经过t1=2s物体A的位移为L1=1m，已知A、B质量均为，两物块与地面之间的动摩擦因数均为（），求：

(1)拉力F的大小；

(2)当整体运动t2=4s时剪断轻绳，从剪断轻绳到物块A刚好静止时两物块A、B间的距离。

【答案】(1)3N；(2)7m

【解析】

【详解】(1)物体运动的加速度为

将两物块A、B作为一个整体，根据牛顿第二定律

代入数据解得

(2) 当整体运动t2=4s时的速度

剪断轻绳后物块A做匀减速运动

A的运动时间

解得

A的运动距离

剪断轻绳后物块B做匀加速运动

B继续运动的距离

所以物块A静止时物块A、B之间的距离为