2023-2024年天津市红桥区第五中学高一上学期期末复习物理试卷（解析版）

天津市红桥区第五中学2023-2024学年高一上学期期末复习物理试卷二物理一、单选题1.年月日时分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将翟志刚、王亚平、叶光富名航天员送入太空。月日，神舟十三号航天员乘组成功开启货物舱舱门，并顺利进入天舟三号货运飞船。据以上信息，下列说法正确的是（）A.“年月日时分”指的是时间间隔B.长征二号遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零C.使用推进器使飞船转弯时可将飞船视为质点D.航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，平均速度不为零【答案】C【解析】“年月日时分”指的是时间点，是时刻，故A错误；长征二号遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度为零，但由于合外力不为零，故加速度不为零，故B错误；在使用推进器使飞船转弯研究其轨迹或时间时，飞船的大小和形状可以忽略，可将飞船视为质点，故C正确；物理学中把位移与发生这段位移所用时间比值，表示物体平均运动快慢的程度，叫做平均速度，航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，此过程中位移为零，平均速度为零，故D错误。故选C。2.关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是（）A.物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B.速度很大的物体，其加速度不可能为零C.某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大 D.加速度方向一定与速度变化量的方向相同【答案】D【解析】根据加速度的定义式，物体运动时，速度的变化量很大，但如果所用时间也很长，物体的加速度不一定很大，A错误；B．运动物体的速度很大，其加速度可能为零，例如匀速直线运动，B错误；运动物体的速度为零，其加速度可能很大，比如刚开始发射的火箭，其加速度很大，C错误；根据加速度的定义式，可知加速度方向一定与速度变化量的方向相同，D正确。故选D。3.如图所示，某人站在体重计上保持相对静止，关于人受到的重力及人与体重计间的相互作用，下列说法正确的是（）A.人受到的重力和人对体重计的压力是同一个力B.人受到的重力和人对体重计的压力是一对平衡力C.人对体重计的压力是由于体重计发生形变而产生的D.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力【答案】D【解析】压力是人对体重计的力，重力是地球对人的力，不是同一个力，A错误；人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，B错误；人对测力计的压力是由于人的鞋（脚）发生形变而产生的，C错误；人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力，D正确。故选D。4.如图，有一水平传送带以的速度匀速转动，现将一物块（可视为质点）轻放在传送带端，物块与传送带之间的动摩擦因数为。已知传送带长度为，则（）A.物块离开传送带时的速度大小为B.物块在传送带上留下的划痕长为C.物块在传送带上加速运动的时间为D.物块在传送带上运动的总时间为【答案】D【解析】初始阶段，物块做匀加速运动，根据，可得加速度，因此加速的时间，故C错误；加速过程的位移，接下来做匀速运动，离开传送带时的速度为，物块在传送带上留下的划痕长，匀速运动所用时间，因此物块在传送带上运动的总时间，故D正确，A、B错误。故选D。5.在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展（）A.亚里士多德 B.伽利略C.牛顿 D.爱因斯坦【答案】B【解析】伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，A、C、D错误，B正确。故选B。6.如图所示，一位摄影师拍下了苍鹰的俯冲图片，假设苍鹰正沿直线朝斜向右下方匀速运动。用表示苍鹰所受的重力，表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中苍鹰受力情况的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】苍鹰做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零，故空气对它的作用力竖直向上，和重力大小相等，方向相反。故选B。7.公元前世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据牛顿第二定律的表达式可知力的单位为，A错误，B正确；根据压强的表达式可知力的单位可知力的单位为，但压强单位不是基本单位，C错误；根据做功的表达式可知力的单位为，但功的单位不是基本单位，D错误。故选B。8.某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。如图所示，一海豚把球顶向空中，并等其落下。下列说法正确的是（）A.球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用 B.球在最高点时速度为零，但加速度不为零C.球在上升过程中处于超重状态 D.球在下落过程中处于失重状态，球的重力减小【答案】B【解析】球最高点时仅受到重力作用，故A错误；球在最高点时速度为零，加速度为重力加速度，故B正确；球在上升过程中，加速度为重力加速度，方向向下，处于失重状态，故C错误；球在下落过程中处于失重状态，球的重力不变，故D错误。故选B。9.年月日，中国神舟十二号载人飞船与中国空间站“天和核心舱”完成自主快速交会对接。某同学设计了一种测量空间站质量的方法，原理如图所示。若已知飞船质量为，其推进器的平均推力为，在飞船与空间站对接后，推进器工作内，测出飞船和空间站速度变化是。则空间站的质量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据动量定理可知，代入数据可得空间站的质量。故选B。10.如图所示，物体、用一根不可伸长的轻细绳相连，再用一根轻弹簧和相连，弹簧上端固定在天花板上，已知，重力加速度为。当在点剪断绳子的瞬间，下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为零B.物体的加速度大小为，方向竖直向上C.物体的加速度大小为零D.物体的加速度大小为，方向竖直向上【答案】B【解析】设物体的质量为，剪断细线前，对整体受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故，再对物体受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体受到的力的合力等于，向上，根据牛顿第二定律得的加速度为，故A错误，B正确；对物体受力分析，受到重力、细线拉力，剪断细线后，重力不变，细线的拉力减为零，故物体的加速度为，方向竖直向下，故C、D错误。故选B。二、多选题11.未来的某天，一位同学在月球上做自由落体实验。让一个质量为的小球从离月球表面20m的高度处自由下落，测得小球经过刚好落到月球表面上。则（）A.月球表面的重力加速度大小为B.小球在月球表面受到的重力大小为C.小球刚落到月球表面时速度大小为D.小球落到月球表面的过程中最后经过的位移大小为【答案】A、D【解析】小球在月球表面做自由落体运动，有，解得，故A正确；小球在月球上所受重力为，故B错误；小球刚落到月球表面的速度为，故C错误；小球落到月球表面的过程中最后一秒经过的位移为，故D正确。故选A、D。12.为测试某品牌玩具汽车是否符合“加速时汽车的加速度大小不超过，且刹车时汽车的加速度大小不低于”的行业标准，某次测试得到该品牌玩具汽车的速度—时间图像如图所示。下列说法正确的是（）A.该玩具汽车先做匀速直线运动，再静止，接着做反向匀速直线运动B.在第内，该玩具汽车的位移为2mC.该玩具汽车在20s时回到出发点D.该玩具汽车不符合行业标准【答案】B、D【解析】【详解】A．玩具汽车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，再做匀减速直线运动，最后反向做匀加速直线运动，A错误；B．第6s内，玩具汽车做匀速直线运动，由图像可知，，位移为，B正确；C．在20s时玩具汽车的速度减为零，并未回到出发点，C错误；D．图线斜率表示加速度，玩具汽车加速阶段的加速度大小为，减速阶段的加速度大小为，减速阶段的加速度小于规定的加速度，不符合行业标准，D正确。故选B、D。13.如图，质量分别为m1、m2的两个物体A和B通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动，力F与水平方向成θ角。已知A与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则A所受支持力N和摩擦力f正确的是（）A.N＝（m1＋m2）g－Fsinθ B.N＝（m1＋m2）g－FcosθC.f＝Fcosθ D.f＝μ（m1＋m2）g－Fcosθ【答案】A、C【解析】【分析】【详解】将、m1、m2、弹簧看作整体，受力分析如图所示，：

根据平衡条件并采用正交分解法，得，，解得，，故选A、C。14.如图所示，质量为3.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。以下说法正确的是（）A.水平拉力F的大小120NB.木块对铁箱压力的大小12.5NC.水平面对铁箱的支持力大小为35ND.铁箱的加速度为【答案】A、B【解析】【详解】BD．木块恰好能静止在后壁上，对木块进行受力分析有，，根据牛顿第三定律，木块对铁箱压力的大小，解得，，即木块对铁箱压力的大小12.5N，铁箱的加速度为，故B正确，D错误；AC．对木块与铁箱整体分析有，，解得，，故A正确，C错误。故选A、B。15.斑马线礼让行人是尊重生命体现，司机发现正前方30m处人行道上有行人过马路，马上开始刹车，刹车过程汽车做匀减速直线运动，其位移与时间的数值关系为（各物理量均采用国际单位制）。若取汽车初速度的方向为正方向，关于该汽车的运动，下列说法正确的是（）A.汽车的加速大小为a=2m/s2B.汽车在3s末的速度为v=6m/sC.汽车在前6s内的位移为x=25mD.前3秒内的平均速度为5m/s【答案】A、C【解析】【详解】A．刹车过程汽车做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动位移时间关系，结合，可知汽车的初速度大小和加速度大小分别为，，可知汽车的加速大小为，故A正确；B．汽车在3s末速度为，故B错误；C．汽车开始刹车到停下所用时间为，汽车在前6s内的位移等于前5s内的位移，则有，故C正确；D．前3秒内的平均速度为，故D错误。故选A、C。16.物理学家们在物理学的概念、规律的建构过程中应用了许多重要的科学方法，以下叙述正确的是（）A.引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法C.根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想D.在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法【答案】A、C、D【解析】【详解】A.引入重心、合力与分力的概念时运用了等效替代法，选项A正确；B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，选项B错误；C.根据速度定义式，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，选项C正确；D.在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项D正确。故选A、C、D。17.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，紧靠其右侧有竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个质量均匀的光滑小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图所示是这个装置的截面图．若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动一段距离，在此过程中Q未落地且P一直保持静止，则下列说法中正确的是（）A.MN对Q的弹力逐渐减小 B.地面对P的摩擦力逐渐增大C.P、Q间的弹力先减小后增大 D.P对地面的压力不变【答案】B、D【解析】【详解】先对Q受力分析，受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力，如图，

根据共点力平衡条件，有；N2=mgtanθ；

再对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力，如图，

根据共点力平衡条件，有f=N2；N=（M+m）g，故f=mgtanθ；MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大；。故选B、D．【点睛】本题关键是先对物体Q受力分析，再对P、Q整体受力分析，然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式，最后再进行讨论．三、实验题18.某同学利用如图所示的装置做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。通过改变悬挂钩码的数量，获得6次实验数据如表格所示。实验次数123456悬挂钩码个数123456弹簧弹力F/N0.490.981.471.962.452.94弹簧伸长量x/cm2.003.905.808.009.9012.00（1）在如图1所示的坐标纸上已经描出了其中5次弹簧弹力F与弹簧伸长量x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘在坐标纸上，并作出弹簧弹力与弹簧伸长量的F-x图线_______；（2）观察F-x图线，可以判断在弹性限度内，弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x成正比关系，其依据是______。其中F-x图线斜率的物理意义是______；（3）该同学进一步使用该弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图2所示，不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺30cm刻度处。某次用该装置测量电梯的加速度时，发现弹簧下端指针位于直尺31cm刻度处，问电梯的加速度方向为________（选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为重力加速度g的_______倍。【答案】①.（1）；②.（2）图线为过原点的直线③.；弹簧的劲度系数④.；（3）竖直向上⑤.；0.1【解析】【详解】（1）[1]作出弹簧弹力与弹簧伸长量的F-x图线如图；（2）[2]观察F-x图线，可以判断在弹性限度内，弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x成正比关系，其依据是图线为过原点的直线；[3]根据F=kx，可知F-x图线斜率的物理意义是弹簧的劲度系数；（3）[4][5]静止时，加速运动时，可得a=0.1g，方向竖直向上。19.采用如图甲所示的实验装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验：（1）把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的物理研究方法是________；A.理想化模型法 B.等效替代法 C.阻力补偿法（2）关于实验操作，下列说法正确的是________；A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.实验时应先释放小车，再接通打点计时器电源C.每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力（3）某次实验得到的纸带如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为，则小车的加速度________，打下计数点3时的瞬时速度_____。（结果保留两位有效数字）（4）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，已知三位同学利用实验数据做出的a-F图像如图中的1、2、3所示。下列分析正确的是________（选填选项前的字母）。A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大【答案】①.（1）C；②.（2）A；③.（3）2.0；④.0.61；⑤.（4）B【解析】【详解】（1）[1]把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动，通过重力下滑分力平衡摩擦力，属于阻力补偿法。

故选C。（2）[2]A．为了使绳子拉力F与木板平行，实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，故A正确；B．为了有效利用纸带，获取足够多的点，应该先接通电源再释放小车，故B错误；C．平衡摩擦后可知mgsinθ=μmgcosθ，可知μ=tanθ，可知平衡摩擦后，斜面夹角是一个定值，不需要重新平衡摩擦力，故C错误。

故选A。（3）[3][4]根据逐差法，小车加速度，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于全程平均速度，（4）[5]A．图线1表明在小车拉力为零时，小车的加速度大于零，说明合外力大于零，说明平衡摩擦力过度，故A错误；B．图线2出现弯曲，说明过程中小车的质量不再远远大于砝码盘总质量，故B正确；C．图线3说明在拉力大于零时，小车加速度为零，说明合外力为零，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是没有将长木板的末端抬高或抬高不够，故C错误；。

故选B。四、解答题20.如图所示，能承受最大拉力为的细线OA与竖直方向成角，能承受最大拉力为的细绳OB水平，细线OC能够承受足够大的拉力，求：（1）当所悬挂重物的重力为时，细线OA、OB的拉力各是多大；（2）为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂重物的最大重力是多少。【答案】（1）OA拉力，OB拉力；（2）OC最大重力【解析】【详解】（1）选结点O为研究对象，力的矢量三角形如图，当重物为时，有，。（2）当OC下端所悬的物重不断增大时，细线OA、OB所受的拉力同时增大，假设OB先到最大值，且OA上的拉力，由此可得，最大值应满足OB不被拉断，即取最大值，由力平衡条件可知即OC下端所悬挂重物的最大重力为6N。21.“辽宁号”航空母舰是我国第一艘服役的航空母舰。某次测试时，质量m=2.4×104kg的舰载机从航空母舰静止的水平甲板上起飞，采用的弹射装置使舰载机获得v0=10m/s的初速度，发动机提供恒定的推力使舰载机在航空母舰跑道上做匀加速直线运动，经t=3s运动了120m后离舰升空。已知舰载机在水平甲板