2022-2023学年陕西省西安市部分学校高一上学期期末物理试题（解析版）

西安市部分学校2022-2023学年高一上学期期末物理试题考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.小聪学习了匀变速直线运动后，对物体的运动进行了描述，下列说法正确的是（）A.物体运动的速度越大，加速度越大B.有加速度时，物体的速度就会增大C.物体运动的速度的变化量越大，加速度越大D.物体运动的速度的变化率越大，加速度越大【答案】D【解析】【详解】A．物体运动的速度越大，加速度不一定越大，如物体做速度很大的匀速直线运动，故A错误；B．若加速度方向与速度方向相反，速度减小，故B错误；C．物体运动的速度的变化量很大，若所需时间很长，加速度可能很小，故C错误；D．物体运动的速度的变化率越大，加速度越大，故D正确。故选D。2.下列有关牛顿运动的三个定律说法正确的是（）A.若物体的合力为零，则物体静止或做匀速直线运动；若物体的合力不为零，则物体的运动状态发生改变B.物体运动状态改变的难易程度取决于物体的加速度C.物体的合力增大，物体的速度也一定增大D.作用力与反作用力的效果总是相同的【答案】A【解析】【详解】A．若物体的合力为零，则物体静止或做匀速直线运动；若物体的合力不为零，则物体的运动状态发生改变，故A正确；B．物体运动状态改变难易程度取决于物体的质量，故B错误；C．合力增大则物体的加速度增大，速度不一定增大，比如力的方向与速度方向相反，故C错误；D．力的作用效果指的是物体运动状态或形状的改变，作用力和反作用力是作用在不同物体上的，效果不一定不同，故D错误。故选A。3.一种“冲天炮”如图所示，若“冲天炮”点火后，它由静止竖直升空的过程可以看成做加速度为的匀加速直线运动（火药燃烧完之前），末（火药未燃尽）从“冲天炮”尾部掉出一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（）A.“冲天炮”能达到的最大速度为B.碎片从“冲天炮”上脱落后上升的时间为C.碎片距离地面的最大高度为D.火药燃烧完后，“冲天炮”做匀变速直线运动【答案】D【解析】【详解】A．末“冲天炮”的速度为由于末火药未燃尽，所以会继续向上加速，“冲天炮”能达到的最大速度应大于,故A错误；B．碎片从“冲天炮”上脱落时的速度为，方向向上，脱落后加速度为重力加速度，可得脱落后上升的时间为故B错误；C．末，碎片离地面的高度为碎片从“冲天炮”尾部掉出后，会继续上升一段距离，所以碎片距离地面的最大高度大于，故C错误；D．火药燃烧完后，“冲天炮”只受重力，加速度恒定，所以做匀变速直线运动，故D正确。故选D。4.如图所示，一小球夹在竖直墙壁与倾角为的斜面体之间，所有接触面均光滑，一水平向左的推力F作用在斜面体上，使斜面体缓慢向左移动。关于斜面体向左移动的过程，下列说法正确的是（）A.墙壁对小球的力增大，斜面体对小球的力增大B.墙壁对小球的力不变，斜面体对小球的力不变C.墙壁对小球的力不变，斜面体对小球的力增大D.墙壁对小球的力减小，斜面体对小球的力不变【答案】B【解析】【详解】对球分析可知墙壁对小球的力不变；斜面体对小球的力不变不变。故选B。5.如图所示，轻绳悬挂于A点，质量为的重物C通过轻绳挂在结点O处，某健身爱好者手拉着轻绳的B端，在粗糙的水平地面上缓慢地移动，保持结点O右侧轻绳始终平行于地面，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.若，则的拉力大小为B.若，则的拉力大小为C.若健身爱好者缓慢向右移动，则绳的拉力将变小D.若健身爱好者缓慢向右移动，则绳、拉力的合力将变大【答案】B【解析】【详解】AB．以为结点O对象，根据受力平衡可得联立解得故A错误，B正确；CD．若健身爱好者缓慢向右移动，根据受力平衡可知绳、拉力的合力一直等于重物的重力，保持不变；根据健身爱好者缓慢向右移动，变大，变小，则绳的拉力将变大，故CD错误。故选B。6.如图所示，塔吊通过挂钩、钢丝绳、拉力传感器与一个质量为重物相连，重物在竖直方向运动的过程中，某一时间段内拉力传感器的示数为，取重力加速度大小，关于重物的运动，下列说法正确的是（）A.重物可能正在以的加速度加速上升B.重物可能正在以的加速度减速上升C.重物可能正在以的加速度减速下降D.重物可能正在以的加速度加速下降【答案】A【解析】【详解】以竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律，有解得所以重物可能以的加速度加速上升，也可能以的加速度减速下降。故选A。7.如图所示，2023个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧（始终在弹性限度内）相连，在水平拉力F的作用下，一起沿水平面向左运动，设1号小球和2号小球间弹簧的弹力大小为F12，2号小球和3号小球间弹簧的弹力大小为F23，，2022号小球和2023号小球间弹簧的弹力大小为F20222023，则下列结论正确的是（）A.若水平面光滑，则从右到左每根弹簧的长度之比为1：2：3：…：2022B.若水平面光滑，则F12：F23：F34：…：F20222023=2022：2021：2020：…：1C.若水平面粗糙，则F12：F23：F34：…：F20222023≠2022：2021：2020：…：1D.若水平面粗糙，则撤去F的瞬间，2号小球的加速度突然反向【答案】B【解析】【详解】AB．当水平面光滑时，分别研究后2022个球、后2021个球、、后2个球、最后1个球，根据牛顿第二定律可得F12=2022maF23=2021maF20222023=ma可得F12：F23：F34：…：F20222023=2022：2021：2020：…：1由胡克定律F=kx可知，弹簧伸长量与每根弹簧上的拉力成正比，则从右到左每根弹簧的伸长量之比为x20222020：x20212022：x20202021：…：x12=1：2：3：…：2022弹簧的长度等于原长与伸长量之和，所以弹簧长度之比不满足1：2：3：…：2022，A错误，B正确；C．当水平面粗糙时，分别研究后2022个球、后2021个球、、后2个球、最后1个球，根据牛顿第二定律可得F12－μ·2022mg=2022maF23－μ·2021mg=2021maF20222023－μmg=ma可得F12：F23：F34：…：F20222023=2022：2021：2020：…：1C错误；D．撤去F瞬间，由于2号小球所受弹簧弹力、摩擦力不变，所以其加速度不变，D错误。故选B。8.如图所示，同学用两个手指捏住直尺顶端，B同学用一只手在直尺的0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺。在同学放开手指让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺。读出B同学捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，根据这个实验结果就可以知道B同学的反应时间。实验时用到的刻度尺的总长度为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.若B同学捏住的刻度为处，则他的反应时间为B.若B同学捏住的刻度为处，则他捏住前瞬间直尺的速度大小为C.若B同学的反应时间为，则他刚好可以捏住直尺的顶端D.B同学的反应时间越短，他捏住直尺时的示数越小【答案】BD【解析】【详解】A．根据若B同学捏住的刻度为处，则他的反应时间为故A错误；B．若B同学捏住的刻度为处，则他捏住前瞬间直尺的速度大小为v=gt=故B正确；C．若B同学的反应时间为t1=则直尺下落距离他没有捏住直尺的顶端，故C错误；D．B同学的反应时间越短，直尺下落距离越小，他捏住直尺时的示数越小，故D正确。故选BD。9.如图甲所示，轻杆BC水平插入竖直墙内，轻绳AD跨过水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为10kg的物体。如图乙所示，轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过轻绳EG拉住，且G端用轻绳GF挂住一个质量也为10kg的物体，轻杆HG水平。AC、EG与水平方向的夹角均为30°，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.绳AC与绳EG的拉力大小之比为1∶2B.滑轮对绳子的弹力大小为100NC.杆BC与杆HG产生的弹力方向均沿杆向外D.将H端的铰链去掉，杆GH插入墙内，绳EG的拉力大小一定不变【答案】AB【解析】【详解】题图甲和乙中的两个物体、都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力，分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图所示AC．图甲中，根据几何关系得且二者夹角为，故可得横梁BC对C端的弹力大小为方向和水平方向成斜向右上方；图乙中，根据平衡方程有所以可得轻杆HG对G端的弹力大小为方向水平向右；图乙中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力图乙中由得根据分析可得故A正确，C错误；B．根据分析可知滑轮对绳子的弹力大小为100N，故B正确；D．将H端的铰链去掉，杆GH插入墙内，杆的弹力方向不一定沿着杆，则绳EG的拉力大小可能发生改变，故D错误。故选AB。10.滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受青少年的喜爱。图为滑沙运动的简化图，小孩（可视为质点）坐在长为2m的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为的斜面滑下，已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与斜面间的动摩擦因数为，小孩的质量与滑板的质量相等，斜面足够长，取重力加速度大小，则以下判断正确的是（）A.小孩在滑板上下滑的加速度大小为B.小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离是C.小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为D.经过，小孩离开滑板【答案】BCD【解析】【详解】A．对小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板对小孩向上的摩擦力，根据牛顿第二定律有得a1=2m/s2故A错误；CD．对滑板运用牛顿第二定律有代入数据解得a2=0.5m/s2设经过时间t小孩离开滑板，则解得t=故CD正确；B．小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离故B正确。故选BCD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.“测量小车做匀变速直线运动时的加速度”实验的斜面如图甲所示，斜面上安装了光电门。有一小车如图乙所示，其上面固定有宽度均为b的挡光片A、B，小车从斜面顶端开始运动。（1）若小车做匀加速直线运动，测得两挡光片先、后经过光电门的时间分别为和，测得A、B间距离为x，则小车的加速度大小_____。（2）若小车做匀加速直线运动，测得两挡光片先、后经过光电门的时间分别为和，测得从A经过光电门到B经过光电门的时间为t，则小车的加速度大小_____。（3）为减小实验误差，可采取的措施是_____。A．增大两挡光片的宽度bB.减小两挡光片的宽度bC.增大两挡光片的间距xD.减小两挡光片的间距x【答案】①.②.③.BC【解析】【详解】(1)[1]小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为，根据速度位移公式，可得则小车的加速度为(2)[2]小车两挡光片先后经过光电门的速度分别为，根据速度公式，可得则小车加速度为(3)[3]AB.滑行器通过光电门的时间越短，平均速度越能接近代替瞬时速度，则适当减小挡光片宽度b，故A错误，B正确；CD.测量匀变速运动的位移时，运动快一点，位移长一些，能适当减小测量产生的偶然误差，故C正确，D错误。故选BC。12.某同学设计了如图所示的装置来做“探究加速度与力、质量的关系”实验。弹簧测力计固定在一质量合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线、，并测得其间距为d。开始时将木板置于处，现缓慢向瓶中加入细砂，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数为，以此表示滑动摩擦力的大小；再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加入细砂后，记下弹簧测力计的示数为F，然后释放木板，并用停表记下木板运动到处的时间t。（1）释放木板后，木板运动的加速度大小_____（用d、t表示）；为了减小测量加速度的偶然误差，可以采用的方法是_________（写一种即可）。（2）改变瓶中细砂的质量，重复实验，确定加速度大小a与弹簧测力计示数F的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是_____________。A．B.C.D.（3）此实验______（填“要求”或“不要求”）满足细砂和瓶的质量必须远远小于木板和弹簧测力计的质量。（4）加细砂改变拉力的大小与挂钩码相比，加细砂的优点是_____。A．可以多次改变滑动摩擦力的大小B.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小C.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】①.②.保持F不变，重复实验，多次测量求平均值③.D④.要求⑤.B【解析】【详解】(1)[1]由可知[2]减少偶然误差的方法是多次测量取平均值，即保持F不变，重复实验，多次测量，求平均值。（2）[3]M为木板和弹簧测力计的质量，m为细砂和瓶的质量，根据联立可得又因为当时，加速度有最大值，为故选D。（3）[4]由上题可知故故此实验要求满足细砂和瓶的质量必须远远小于木板和弹簧测力计的质量。(4)A．不可以改变滑动摩擦力的大小，故A错误；B．缓慢向瓶中加细沙，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故B正确；C．并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度，故C错误。故选B。13.屋檐上每隔相同的时间滴下一滴水，当第5滴水正要滴下时，第1滴水刚好到达地面，而第1滴水与第2滴水之间的距离为1.4m，如图所示，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）滴相邻两滴水的时间间隔和屋檐离地面的高度；（2）第一滴水落地前瞬时的速度大小。【答案】（1）0.2s，3.2m；（2）8m/s【解析】【详解】（1）设滴相邻两滴水时间间隔t，有解得屋檐离地面的高度（2）第一滴水落地前瞬时的速度大小14