2023-2024学年辽宁省葫芦岛市东北师范大学连山实验高中高一上学期期末测试物理试题

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一、选择题 (共 10 小题，1-7 为单选题，8-10 为多选题，每题 6 分，多选题选不全得 3 分，共计 60 分)
1. 下列有关说法正确的是（ ）
A. 速率、速度、加速度、摩擦力是矢量
B. 做单向直线运动的物体，其路程与位移大小相等
C. 汽车的加速度在减小，速度一定减小
D. 滑动摩擦力一定是动力，静摩擦力可以是阻力
【答案】B
【解析】
【详解】A．速率是标量，速度、加速度、摩擦力是矢量，故A错误；
B．做单向直线运动物体，其路程与位移大小相等，故B正确；
C．汽车的加速度在减小，如果加速度方向和速度方向相同，速度可能在增大，故C错误；
D．摩擦力与物体运动方向相反是阻力，与物体运动方向相同是动力，滑动摩擦力可以是动力，也可以是阻力，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，一小车内放有一质量为 2kg 的滑块，与固定在车内的弹簧相连，开始时弹簧处于原长，弹簧 的劲度系数为 100 N/ m ，滑块与车厢间的动摩擦因数为 0.2 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g = 10m/s2。下列说法正确的是（ ）

A. 当小车向右匀速运动时，滑块受到向右的摩擦力
B. 当小车向右加速运动时，滑块受到向左的摩擦力
C. 小车向右加速的加速度为2m/s2时，滑块不受摩擦力
D. 小车向右减速的加速度为4m/s2时，弹簧的形变量为4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A．当小车向右匀速运动时，滑块受力平衡，则不受摩擦力，选项A错误；
B．当小车向右加速运动时，滑块受到向右的摩擦力，选项B错误；
C．滑块与小车间的最大静摩擦力
小车向右加速的加速度为2m/s2时，滑块受摩擦力
此时滑块将要滑动，选项C错误；
D．小车向右减速的加速度为4m/s2时，此时滑块已经产生了滑动，则由牛顿第二定律
解得弹簧的形变量为
x=4cm
选项D正确。
故选D。
3. 一个小球在离地一定高度处向右水平抛出，不计空气阻力，抛出的初速度越大，则小球（ ）

A. 小球的水平射程越大B. 落地时的速度越小
C. 落地时速度方向与水平方向夹角越大D. 从抛出到落地过程中，速度的变化量越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．设小球离地高度为ｈ，则
解得
由此可见，小球的水平射程会越大，A正确；
BC．由平抛运动规律可知
落地速度为
由此可见，初速度越大，落地时的速度越大，落地时速度方向与水平方向夹角越小，BC错误；
D．从抛出到落地过程中，速度的变化量为
故从抛出到落地过程中，速度的变化量不变，D错误。
故选A。
4. 如图所示，两粗糙程度相同斜面对称固定在水平面上，斜面与水平面夹角均为，两根硬质轻杆一端固定两个相同且质量均为 m1= 1kg 的物体 A 、B ， 另一端通过光滑铰链 P 连接在一起。对称调节物体 A 、B 放在斜面上的位置，使杆与斜面垂直，铰链 P 点悬挂一质量为 m2=6.4kg 的物体 Q，整个装置处于平 衡状态。取g = 10m/s 2，sin 37°= 0.6 ，cs 37°= 0.8 则下列说法正确的是（ ）

A. 轻杆对 B 的压力为 32N
B. 斜面对 B 的摩擦力为 8N
C. 斜面对 B 的支持力为 FN=48N
D. 斜面对 B 的作用力为 10N
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于两杆对称分布且由铰链连接，因此两杆上的作用力大小相等，以光滑铰链 P 为研究对象，静止不动，受重物Q的拉力与两根杆的作用力而平衡，设杆的作用力为，则根据平衡关系有
解得
而轻杆与B垂直连接且固定，则可知轻杆对 B 的压力为 40N，故A错误；
B．以B为研究对象进行受力分析，因B静止在斜面上，则在沿着斜面的方向上，根据平衡条件有
解得斜面对 B 的摩擦力为
故B错误；
C．在垂直与斜面的方向上B同样受力平衡，则根据平衡条件有
解得
故C正确；
D．斜面对B的作用力为支持力与摩擦力的合力，而支持力与摩擦力垂直，则可得
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，一个质量为 m 的物块静止于倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，此时对物块施加一个水平向左且平行于斜面底端的力F，且 F 从零缓缓增大直至物块沿斜面刚好运动，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是（ ）

A. 摩擦力的大小随F变化而变大，但方向不变
B. 物块受斜面的支持力不变
C. F 的最大值一定大于
D. F 的最大值一定等于
【答案】B
【解析】
【详解】A．物块在斜面上受力如图：

根据平衡条件有
，
从零缓缓增大，静摩擦力的大小和方向都发生变化，故A错误；
B．力F和摩擦力都作用在平行于斜面方向上，物块受斜面的支持力
可知物块受斜面支持力不变，故B正确；
CD．因为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，所以物块沿斜面刚好运动时，摩擦力达到最大值，达到最大值
则F的最大值为
可知
与的大小关系无法确定，故C、D错误。
故选B。
6. 下雨天有雨水从楼顶滴下，楼顶到地面的距离为45m。不计空气阻力，已知重力加速度 g= 10m/s2，则（ ）
A. 雨滴到达地面所需的时间为4.5sB. 雨滴在落地前最后一秒内的位移为15m
C. 雨滴到达地面时的速度为45m/sD. 雨滴到达地面时的速度为30m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
可得雨滴到达地面所需的时间
故A错误；
B．雨滴在落地前最后一秒内的位移
代入数据可得
故B错误；
CD．雨滴到达地面时的速度
代入数据可得
故D正确，C错误。
故选D。
7. 关于曲线运动下列叙述正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动不可能是匀变速运动
B. 物体受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动
C. 物体不受外力时由于惯性而持续的运动可能是曲线运动
D. 做曲线运动物体的合外力与加速度一定在一条直线上
【答案】D
【解析】
【详解】A．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，但加速度可以不变，这时物体做的是匀变速曲线运动，故A错误；
B．只要物体受到与速度方向不共线的力的作用，物体就会做曲线运动，与力的方向是否改变无关，故B错误；
C．物体不受外力由于惯性而持续的运动是匀速直线运动，不可能是曲线运动，故C错误；
D．当物体做曲线运动时其速度与所受的合外力不在同一直线上，但合外力始终与加速度在一条直线上，故D正确。
故选D。
8. 如图，倾角为α=45°的斜面 ABC 固定在水平面上，质量为 m 的小球从顶点 A 先后以初速度v0 和2v0向左水平抛出，分别落在斜面上的P1、P2 点，经历的时间分别为t1、t2；A 点与P1、P2之间的距离分别为l1和l2，不计空气阻力影响。下列说法正确的是（ ）

A. t1：t2 = 1：2
B. l1：l2 = 1：2
C. 两球刚落到斜面上时的速度比为1：4
D. 两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，两次平抛后都落在斜面上，则两球位移的偏向角相同，均与斜面倾角相同，则有
解得
故A正确；
B．根据几何关系可知
，
联立解得
故B错误；
C．由于两球位移的偏向角相同，而根据平抛运动的推论，速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的两倍，因此可知两球落在斜面上时的速度方向相同，设速度的偏向角为，则
根据几何关系有
，
解得
故C错误；
D．根据以上分析可知，两球落在斜面上时的速度方向相同，即与斜面之间的夹角相同，因此可知两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1：1，故D正确。
故选AD。
9. 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/s
B. 船的速度为m/s
C. 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°
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．船在静水中的速度
河水流速为
船的速度为
A错误，B正确；
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错误，D正确
故选BD。
10. 如图所示，传送带与水平面夹角，以恒定速度顺时针匀速转动，物块以初速度沿平行于传送带方向从传送带底端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数，物块恰能到达传送带顶端，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 物块受摩擦力方向沿斜面始终向下B. 物块受摩擦力方向沿斜面先向下后向上
C. 传送带底端到顶端距离为3.6mD. 传送带底端到顶端距离为1.8m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．物块刚滑上传送带时，滑动摩擦力沿斜面向下，物块做减速运动，当速度减小到时，由于

得物块不能与传送带一起匀速运动，只能继续减速运动，减速阶段，由于速度小于，所以滑动摩擦力沿斜面向上，到达传送带顶端时速度减为0。故A错误。故B正确；
CD．由以上分析得，物块先做减速运动，根据牛顿第二定律

得加速度大小为

减速的第一阶段

解得

然后继续减速运动，根据牛顿第二定律

解得加速度大小为
根据运动学公式
解得
传送带底端到顶端距离为

故C正确，D错误。
故选BC。
二、实验题 (每空 3 分，共计 12 分)
11. 实验小组用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。
请完成下列实验步骤中的填空：
（1）按图甲装配好器材：跨过轻滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔；
（2）接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中力传感器的示数F。
已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打D点时重物的速度______________，重物的加速度______________；
（3）改变钩码的质量，多次重复实验步骤（2），得到多组a、F数据；
（4）实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，用图丙中b、c表示的当地的重力加速度______________，重物和动滑轮的总质量______________。
【答案】 ①. 0.195 ②. 0.30##0.3 ③. b ④.
【解析】
【详解】（2）[1]根据匀变速直线运动的推论可得
[2]根据逐差法可得重物的加速度为
（4）[3][4]对重物和滑轮为研究对象，根据牛顿第二定律，有
可得
由此可知，a-F图线的斜率为
截距为
所以重力加速度为
滑轮和重物的质量为
三、解答题
12. 挂红灯笼是我国传统文化，用来表达喜庆。如图所示，一小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点， 在稳定水平风力F作用下发生倾斜，轻绳与竖直方向的夹角为37°，若灯笼的重力为4N，cs37°=0.8，sin37°=0.6。求：
（1）水平风力F和悬绳拉力T的大小；
（2）若轻绳被剪断，求轻绳被剪断后2s末灯笼的速度。

【答案】（1）3N；5N；（2）25m/s
【解析】
【详解】（1）灯笼受到重力、风力、绳拉力，受力如图所示

灯笼沿x轴方向有
灯笼沿y轴方向有
解得
，
（2）轻绳剪断后，灯笼受重力与风力的合力与轻绳拉力等大反向，由牛顿第二定律可得
解得
由运动学公式可得2s末速度为
13. 如图所示，质量M = 8kg的小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力F = 8N。当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m = 2kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2，已知小物块未掉下来。求：（g取10m/s2）
（1）放上小物块后，小物块及小车的加速度大小；
（2）经多长时间两者达到相同的速度；
（3）从小物块放在小车上开始，经过t = 1.5s小物块通过的位移大小。
（4）求小车的长度至少为多少物块才不会掉下来？
【答案】（1）am = 2m/s2，aM = 0.5m/s2；（2）t = 1s；（3）s = 2.1m；（4）L = 0.75m
【解析】
【详解】（1）物块的加速度
小车的加速度
（2）两者达到相同的速度有
amt0= v0＋aMt0
可得
t0= 1s
（3）开始1s内小物块的位移
最大速度
v = amt0= 2m/s
在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，且加速度
这0.5s内的位移
t = 1.5s小物块通过的位移大小
s = s1＋s2= 2.1m
（4）物块运动到小车左端时达到共同速度时物块恰不掉下来，有
代入数值解得
L = 0.75m