湖南省多校联考2022-2023学年高一上学期期末考试物理试题（含答案解析）

2022年下学期高一期末考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.如图所示，水平面内一轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球P，现使小球P绕O点做半径为L的顺时针转动，下列说法正确的是（）A.小球P从A点运动到B点的位移大小为B.小球P从A点运动到B点的路程为C.小球P从A点运动到C点的路程为D.小球P从A点运动到D点的位移大小为【答案】D【解析】【详解】A．小球P从A点运动到B点的位移大小为连接AB的线段长度，应为，故A错误；B．小球P从A点运动到B点的路程为弧长，应为，故B错误；C．小球P从A点运动到C点的路程为，故C错误；D．小球P从A点运动到D点的位移大小为连接AD的线段长度，应为，故D正确。故选D。2.如图所示，A和B两个物体通过一轻弹簧固定连接，两物体的质量均为，开始时，系统静止，弹簧的劲度系数为，在竖直向上的拉力F作用下，B物体缓慢向上运动，取重力加速度大小，弹簧始终在弹性限度内。当B物体缓慢上升时，地面对A物体的支持力大小为（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设初态弹簧的压缩量为，对B分析有解得故当B物体缓慢上升时，弹簧恢复到原长，对A物体分析有故选B。3.如图所示，滑翔伞是一批热爱跳伞、滑翔翼的飞行人员发明的一种飞行器。现有一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动。若滑翔伞和飞行人员受到的总重力为G，空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F，则此过程中飞行人员和滑翔伞组成的系统的受力情况可能是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动，则F与G的合力方向与v同向，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C4.某赛车手将玩具车以的速度水平推出后，迅速遥控玩具车以的加速度匀加速直线前进，玩具车的速度增加到后开始做匀速直线运动，则玩具车在加速过程中通过的位移大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据匀变速直线运动的位移与速度关系有其中，，，代入数据解得故选C。5.高台蹦极是一项很刺激的户外运动，可以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自由落体”过程。蹦极者站在高塔顶端，弹性长绳一端固定，另一端绑在蹦极者的踝关节处，蹦极者双臂伸开，双腿并拢离开高塔。设弹性绳的原长为L，蹦极者下落第一个所用的时间为，下落第二个所用的时间为，把蹦极者视为质点，若蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则的取值范围为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】蹦极者下落高度L的过程可视为做自由落体运动，对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移的时间之比为可知则可得出故选B。6.新疆长绒棉因纤维较长而得名，无人机为长绒棉喷洒农药。无人机悬停在某一高度，由静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，3s末的速度大小为6m/s，然后无人机沿水平方向做匀速直线运动并开始喷洒农药。若喷洒农药前无人机和农药的总质量为90kg，取重力加速度大小，则在加速阶段，空气对无人机的作用力大小约为（）A.180N B.900NC.918N D.1080N【答案】C【解析】【详解】飞机在匀加速直线运动中，根据速度公式有解得对飞机进行受力分析，根据力的合成有故选C。7.一细线的一端系在水平天花板上的A点，另一端系在一个质量为的小球上，现对小球施加一个拉力F，使小球处于静止状态，此时细线与竖直方向的夹角为，改变拉力F的大小和方向，小球始终保持静止，取，则拉力F的最小值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】对小球受力分析，如图所示当拉力转动至与绳垂直时，F有最小值，此时最小拉力大小为故选C。8.如图所示，在平直公路上，汽车A向固定的测速仪B做直线运动，设时汽车A与测速仪B相距，此时测速仪B发出一个超声波脉冲信号和一个红外线信号，汽车A接收到红外线信号时由静止开始做匀加速直线运动。当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A和测速仪B相距，已知超声波的速度。红外线的速度远大于超声波的速度。下列说法正确的是（）A.汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距为B.汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为C.汽车A的加速度大小为D.测速仪B接收到反射回来超声波信号时，汽车A的速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．超声波往返的时间相等，汽车A做初速度为零的匀加速直线运动，则汽车A接收到超声波信号时，它与测速仪B的间距为故A错误；BC．汽车A从开始运动至接收到超声波信号的时间为这段时间内汽车A的位移为由得故B错误，C正确；D．测速仪B接收到反射回来的超声波信号时，汽车A的速度大小为故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.某运动员在自由式滑雪比赛中夺得金牌。下列说法正确的是（）A.对运动员的空翻转体动作进行评分时，可以把运动员看成质点B.滑雪比赛的决赛是19：00开始，“19：00”指的是时刻C.运动员离开圆弧轨道末端时的速度是瞬时速度D.运动员在比赛过程中的路程和位移大小相等【答案】BC【解析】【详解】A．对运动员的空翻转体动作进行评分时，运动员的姿态占主要因素，不能把运动员看成质点，故A错误；B．滑雪比赛的决赛是19：00开始，“19：00”指的是时刻，在时间轴上表示一个点，故B正确；C．瞬时速度指的是通过一个位置的速度或者某一时刻对应的速度，则运动员离开圆弧轨道末端时的速度是瞬时速度，故C正确；D．路程指的是轨迹的长度，位移的大小指首尾连接的线段长度，故运动员在比赛过程中的路程和位移大小不相等，故D错误。故选BC。10.如图所示，小祥同学用水平推力推着桌子沿水平地面向右加速运动，在桌子向右加速运动的过程中，下列说法正确的是（）A.地面对桌子的支持力与桌子所受的重力大小相等B.地面对桌子的支持力小于桌子对地面的压力C.小祥对桌子的推力大于桌子对小祥的作用力D.若撤去推力，则桌子向右运动的过程中受到的摩擦力不变【答案】AD【解析】【详解】A．由于桌子受到竖直向下的重力，地面对桌子有竖直向上的支持力，小祥对桌子有水平向右的推力，桌子受到水平向左的摩擦力，桌子在竖直方向上，根据二力平衡可知，地面对桌子的支持力与桌子所受的重力大小相等，选项A正确；B．地面对桌子的支持力和桌子对地面的压力是作用力与反作用力，所以大小相等、方向相反，选项B错误；C．小祥对桌子的推力和桌子对小祥的作用力是作用力与反作用力，大小相等、方向相反，选项C错误；D．桌子向右运动的过程中受到的摩擦力是滑动摩擦力，由于动摩擦因数和压力均不变，因此桌子所受的摩擦力不变，选项D正确。故选AD。11.2022年我国新能源汽车销量有望突破500万辆。某次汽车性能测试中，监测系统根据汽车的运动情况绘制的v-t图像如图所示。下列说法正确的是（  ）A.汽车做匀速直线运动B.汽车运动的加速度大小为8m/s2C.汽车在0~5s内的位移大小为200mD.汽车在第3s内的平均速度大小为20m/s【答案】BD【解析】【分析】由图可知汽车做匀减速直线运动，根据图像的物理意义可以知道初速度、加速度、位移等物理量的信息，再根据匀变速直线运动规律求解。【详解】A．由图可知，汽车的速度随时间均匀减小，可知汽车在做匀减速直线运动，故A错误；BC．由速度-时间图像物理意义可知：纵截距表示初速度，即v0为40m/s；斜率表示加速度，即a为-8m/s2；图像与横轴围成的面积表示位移，即0~5s内的位移x为100m。故B正确，C错误；D．由匀变速直线运动可知则第2秒末和第3秒末的速度，由匀变速直线运动规律可知第3秒内的平均速度故D正确。故选BD。【点睛】根据图像的物理意义获得相关物理量的信息是解决问题的关键。12.如图所示，截面为等腰直角三角形的斜面体C固定在水平地面上，在直角顶点处固定一光滑小滑轮，通过绕过滑轮的细绳将质量为3kg的滑块A和质量为1.5kg的滑块B相连接，细绳分别和两斜面平行。滑块A恰好匀速下滑，若两滑块与斜面间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，两斜面足够长，则下列说法正确的是（）A.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2B.细绳上的拉力大小为NC.若细绳突然断开，则断开后滑块A在斜面上运动加速度一定不变D.若细绳突然断开，则断开后滑块B在斜面上运动的加速度一定不变【答案】BC【解析】【详解】A．滑块A恰好匀速下滑时，受力平衡，所以由于滑块AB之间通过定滑轮的细绳连接，所以滑块B匀速上升，受力平衡，则解得滑块与斜面间的动摩擦因数为故A错误；B．根据得细绳上的拉力为故B正确。CD．若细绳突然断开，细绳拉力消失，对滑块A根据牛顿第二定律得则滑块A向下做匀加速直线运动，加速度不变；对滑块B，先向上做匀减速直线运动，解得减速到0后反向加速，根据解得所以滑块B加速度发生了变化，故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共48分。13.某实验小组用三个弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”的实验，实验装置如图甲所示。（1）关于该实验，下列说法正确的是________。A.实验前，必须测量橡皮条的原长B.确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线C.同一次实验中结点的位置不能改变，但进行多次重复实验时，结点的位置可以不同（2）某次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使结点到达O点时，弹簧测力计的示数如图乙所示，则橡皮条的弹力大小为________N。（3）图丙中a、b是该同学根据正确的实验过程，作出的力的示意图，其中符合实验事实的是________（填“a”或“b”）。【答案】①.C②.2.40（2.38~2.42均给分）③.b【解析】【详解】（1）[1]A．实验中需要用到拉力的大小与方向，其中方向为细线的方向，大小由弹簧测力计直接读出，因此不需要测量橡皮条原长，故A错误；B．确定力方向时，如果用铅笔沿着细绳划直线，铅笔会碰到细线，导致记录的方向不准确，应该采用两点确定直线的方法记录力的方向，故B错误；C．合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同，而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故C正确。故选C。（2）[2]弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.40（2.38~2.42均给分）。（3）[3]当用一只测力计拉橡皮条时，拉力的方向应该与橡皮条的方向共线，则图b比较符合实验事实。14.用如图所示的实验装置可以测量物体运动的加速度和测量当地的重力加速度。在水平气垫导轨上放置一滑块，一不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮，一端与滑块连接，另一端与质量为m的悬挂物连接，滑块和滑轮间的轻绳与导轨平行。现让滑块从静止释放，测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，已知遮光条的宽度为d，光电门1、2之间的距离为L，滑块和遮光条的总质量为M。（1）滑块的加速度大小a=___________。（用、、d、L表示）（2）当地重力加速度的表达式为g=___________。（用、、d、L、m、M表示）（3）当m=___________（填“”、“=”或“”）M时，可认为轻绳的拉力等于悬挂物受到的重力。（4）若，，，，，，则当地重力加速度大小g=___________。（结果保留两位有效数字）。【答案】①.②.③.④.9.8【解析】【详解】（1）[1]滑块经光电门1时的速度滑块经光电门2时的速度由速度位移关系公式，可得滑块的加速度（2）[2]设轻绳上的拉力为F，由牛顿第二定律可得，对悬挂物则有对滑块则有联立解得（3）[3]由以上分析可得轻绳上的拉力为由上式可知，当悬挂物的质量m远小于滑块的质量M时，即m≪M，可认为轻绳的拉力等于悬挂物受到的重力。（4）[4]若，，，，，，则有15.如图甲所示，将两个物块A、B放在水平地面上，已知A的质量为2m，B的质量为m，A与地面间的动摩擦因数为，B与地面间的摩擦不计，现用大小为F，水平向右的推力推A，使两个物块A、B一起向右做匀加速直线运动，重力加速度大小为g。（1）求物块A、B运动的加速度大小a；（2）求物块A对B的作用力大小；（3）若其他条件不变，只将推力改为水平向左推B，如图乙所示，求物块A对B的作用力大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对物块A、B整体，根据牛顿第二定律有解得（2）采用隔离法，对B物块，根据牛顿第二定律有解得（3）只将推力改为水平向左推B，由牛顿第二定律可知整体的加速度大小不变，即采用隔离法，对A物块，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律，则物块A对B的作用力大小为16.甲、乙两车在同一平直公路上运动，甲车在乙车后处以的速度匀速追赶乙车，同时乙车刚好启动，并以的加速度做匀加速直线运动，甲、乙两车均视为质点。（1）通过计算判断甲车能否追上乙车；若能追上，求追赶过程所用的时间；（2）若甲车以的速度匀速追赶乙车，并且乙车司机能够通过后视镜看到乙车后以内的物体，如果甲车的像能够在乙车后视镜保留1.5s以上，乙车司机即可留意到甲车从而停车等候，其他条件不变，通过计算判断乙车是否会停下来等甲车。【答案】（1）能，；（2）会【解析】【详解】（1）设当乙车刚好加