2023-2024年重庆市七校高一上学期期末联考物理试题（解析版）

2023—2024学年度第一学期期末七校联考物理一、单选题1.下列说法正确的是（）A.亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快B.伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动原因，并提出了惯性的概念C.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动D.力学的三个基本国际制单位分别是牛顿、千克和秒【答案】C【解析】亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落的快，伽利略认为轻的物体和重的物体下落一样快，选项A错误；伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因，牛顿提出了惯性的概念，选项B错误；笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，选项C正确；力学的三个基本国际制单位分别是米、千克和秒，选项D错误。故选C。2.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上，在如图所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】线框处于平衡状态，对线框进行受力分析，线框收到两个拉力和重力作用，合力等于零，可以知道两根绳子拉力的合力等于重力，绳子的夹角越小，绳子拉力越小，当两个绳子之间的夹角为时，绳子的拉力最小，故B正确，A、C、D错误。3.奥运会上，我国运动员全红婵获得米跳台冠军。从全红婵离开跳台开始计时，取竖直向下为正方向，不考虑空气阻力和水平方向的运动，其速度随时间变化的图像简化为如图所示，则全红婵（）A.在时刻运动到最高点 B.在时间内的加速度先减小后增大C.在时间内的平均速度大小为 D.时刻接触水面【答案】D【解析】从全红婵离开跳台开始计时，取竖直向下为正方向，由图像可读出时间内向上做匀减速直线运动，时间内向下做匀加速直线运动，时间内向下做加速度减小的变减速直线运动，所以应在时刻运动到最高点，时刻接触水面，故A错误，D正确；图像的斜率表示加速度，在时间内的图像斜率不变，即在时间内的加速度不变，故B错误；在时间内向下做加速度减小变减速直线运动，其位移小于相同时间内做匀减速直线运动的位移，则在时间内的平均速度小于其做匀减速直线运动的平均速度，即小于，故C错误。故选D。4.某同学用无人机模拟“投弹”实验，无人机在高度为时水平投出一个小球，若小球到达地面时速度方向与水平方向间的夹角为，空气阻力可以忽略不计，重力加速度为，下列说法中正确的是（）A.小球的初速度大小为B.小球着地时的速度大小为C.小球从投出到着地时运动的水平位移大小为D.小球着地时的位移方向与水平方向间的夹角为【答案】B【解析】小球做平抛运动，在竖直方向上有，其速度方向与水平方向间的夹角的正切值为，联立可得，小球的初速度大小为，故A错误；小球着地时的速度大小为，故B正确；在竖直方向上有，在水平方向上有，联立解得，小球从投出到着地时运动的水平位移大小为，故C错误；小球着地时的位移方向与水平方向间的夹角的正切值为，则，所以小球着地时的位移方向与水平方向间的夹角不为，故D错误。故选B。5.应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持的恒定速率逆时针方向运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，、间的距离为，取重力加速度，旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在处，下列说法正确的是（）A.行李经过到达处B.行李到达处时速度大小为C.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为D.若使行李最快到达处，传送带的最小运行速率为【答案】B【解析】行李刚放上传送带时，做匀加速直线运动，加速度大小为，行李加速到与传送带共速所用时间为，加速过程通过的位移为，行李与传送带共速后做匀速运动到处速度为，所用时间为，则有，故A错误，B正确；行李与传送带共速前发生的相对位移为，即行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为，故C错误；若使行李最快到达处，可知行李整个过程都做匀加速直线运动，则有，解得，可知传送带的最小运行速率为，故D错误。故选B。6.自动驾驶汽车依靠人工智能、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人操作的情况下，自动安全地操作机动车辆。如图甲所示，某平直公路上，一辆自动驾驶汽车正以的速度匀速行驶，某时刻其前方一白色小汽车以的速度匀速前行，当后车传感器探测到前车时，两车距离。此时刻前车遇紧急情况后，加速度随时间变化如图乙所示，取开始运动方向为正方向。则下列说法正确的是（）A.两车在内一定会相碰B.时两车距离最近，且最近距离为C.时前车速度减为D.两车距离为【答案】D【解析】时，白色小汽车的速度为，根据图象做出白色小汽车的图象。可知当白色小汽车加速过程中速度与自动驾驶汽车速度相等时，两车的距离最近，设白色小汽车加速过程中时刻，两车速度相等，有，解得，则两车距离为。可知两车在内不会相碰，时两车距离最近，且最近距离为，故A、B错误，D正确；时前车速度为，故C错误。故选D。7.如图所示，质量为的物体静止在质量为的斜面上，斜面的倾角。现用水平力推物体，在由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中，和始终保持静止，重力加速度为。对此过程下列说法正确的是（）A.对的压力的最小值为，最大值为B.所受摩擦力方向始终沿斜面向上C.所受摩擦力大小逐渐减小D.地面对的支持力随着力的变化而变化【答案】A【解析】对的压力，在由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中，压力最大值为，最小值为，故A正确；当、间摩擦力为零时，根据平衡条件，解得此时水平拉力，由于水平拉力，因此所受摩擦力方向先沿斜面向上，后沿斜面向下，最后又沿斜面向上，所受摩擦力大小先减小，后反向增大，再减小，然后再反向增大，故B、C错误；将、作为一个整体，竖直方向平衡，无论如何变化，地面对的支持力始终不变，故D错误。故选A。二、多选题8.下列有关运动说法正确的是（）A.竖直上抛运动是匀变速直线运动B.平抛运动一定是变速运动C.做曲线运动的物体加速度一定发生变化D.互成角度（非或）的两个匀变速直线运动的合运动一定是直线运动【答案】A、B【解析】竖直上抛运动的加速度为重力加速度，合外力方向与速度方向在同一直线上，是匀变速直线运动，故A正确；平抛运动的加速度为重力加速度，不为零，一定是变速运动，故B正确；做曲线运动的物体加速度不一定发生变化，例如平抛运动，故C错误；互成角度（非或）的两个匀变速直线运动的合运动，若初速度方向与合外力方向不在同一直线上，物体做曲线运动，若初速度方向与合外力方向在同一直线上，物体做直线运动，故D错误。故选A、B。9.如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图。如图乙所示是根据传感器画出的图像，其中力的单位是，时间的单位是。两图中的点均一一对应，取重力加速度。请根据所给出的信息，判断下列选项正确的是（）A.此人的质量约为B.此人从站立到蹲下的过程对应乙图中到的过程C.此人在状态时处于超重状态D.此人向上的最大加速度大小约为【答案】A、D【解析】根据题图乙中图线的点，由平衡条件得此人的质量约为，故A正确；根据图线可判断，此人从站立到蹲下的过程中先失重后超重，对应题图乙中到的过程，故B错误；由题图乙知，人在状态时传感器对人的支持力小于人自身的重力，处于失重状态，故C错误；根据图线和牛顿第二定律，可得此人向上的最大加速度为，故D正确。故选A、D。10.如图，水平面上有一辆小车，小车上有一倾角为的光滑斜面，用劲度系数为的弹簧连接一质量为的物体。以下过程中，物体与斜面保持相对静止且沿水平方向向左或向右运动，，则（）A.当小车以的加速度向右加速运动时，弹簧伸长的长度B.若要使物体m对斜面恰好无压力，小车的加速度大小为C.若使弹簧保持原长，小车的加速度大小为D.当小车以的加速度向左加速运动时，弹簧的弹力大小为【答案】A、C、D【解析】对小滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，加速度水平向右，故合力水平向右，将各个力和加速度都沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，由牛顿第二定律，有，，解得，根据胡克定律，有，代入数据得到，即此时当小车以的加速度运动时，弹簧伸长的长度为，故A正确；小滑块对斜面体没有压力，则斜面体对小滑块也没有支持力，小滑块受到重力和拉力，物体的加速度水平向右，故合力水平向右，运用平行四边形定则，如图，由几何关系得到，根据牛顿第二定律，得到，即若使物体对斜面无压力，小车加速度必须为，故B错误；弹簧保持原长，弹力为零，小滑块受到重力和支持力，物体沿水平方向运动，加速度水平向左，合力水平向左，运用平行四边形定则，如图，根据几何关系，有，根据牛顿第二定律，有，故，即小车加速度大小为，方向水平向左，故C正确；当小车以的加速度向左加速运动时，由牛顿第二定律，有，，解得，说明大小为，方向沿斜面向下，故D正确。故选A、C、D。 三、实验题11.研究小组用如图甲所示的装置来研究自由落体运动。图乙是实验中利用电磁打点计时器记录自由落体运动的轨迹时得到的一条纸带，图乙中的点是从放手开始打下的连续的点，其中相邻两点之间的距离为、、、，电源频率为。（1）下列说法正确的是___________。A．实验中使用秒表测量时间B．电磁打点计时器的工作电压是C．求出的加速度一般比小，是因为纸带和重物受到阻力D．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源（2）根据纸带上的数据，点的速度___________，重物的加速度大小为___________。（计算结果均保留两位有效数字）【答案】（1）C；（2）；【解析】（1）打点计时器直接可以记录时间，不需要秒表，故A错误；电磁打点计时器的工作电压一般为，故B错误；求出的加速度一般比小，是因为纸带和重物受到阻力，使得加速度小于，故C正确；为打点稳定，实验时应先接通电源，后释放纸带，故D错误。故选C。（2）电源频率为，周期为，根据纸带上的数据，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，点的速度为，根据逐差法求出重物的加速度大小为。12.为了探究物体质量一定时加速度与力关系，甲、乙同学设计了如图（a）所示的实验装置，其中为小车的质量，为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。（1）实验时，________（“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，________（“需要”或“不需要”）将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力。（2）甲同学以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，如图（c）所示，图像的斜率为，则小车的质量__________。A. B. C. D.（3）乙同学根据测量数据作出如图（d）所示的图像，该同学做实验时存在的问题是___________________。【答案】（1）不需要；需要；（2）C；（3）没有补偿摩擦力或补偿摩擦力不够【解析】（1）实验中，因为力传感器可以直接读出绳中拉力，不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，为了使合外力等于绳中拉力，所以需要平衡摩擦力，需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿摩擦力。（2）根据，整理得，所以斜率，小车的质量。故选C。（3）如图（d）所示的图像，拉力较小时没有加速度，说明没有补偿摩擦力或补偿摩擦力不够。四、解答题13.如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与放在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲、人均处于静止状态。已知，。取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：（1）轻绳、受到的拉力分别是多大？（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？【答案】（1），；（2），水平向左【解析】（1）以结点为研究对象，如图所示，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系，将分解，由平衡条件有，解得，由，联立解得。（2）人水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得，方向水平向左。14.钢架雪车比赛是一项精彩刺激的比赛，年月日钢架雪车世界杯延庆站比赛，中国选手赵丹夺得女子钢架雪车亚军，这也是中国女子钢架雪车选手夺得的首枚世界杯奖牌。其比赛的一段赛道如图甲所示，长的水平直道与长的倾斜直道在点平滑连接，斜道与水平面的夹角为。运动员从点由静止出发，推着雪车匀加速到点时速度大小为，紧接着快速俯卧到车上沿匀加速下滑（图乙所示），到点共用时。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为，，，求：（1）雪车（包括运动员）在直道上的加速度大小，在上运动时间；（2）过点的速度大小；（3）在斜道上运动时受到的阻力大小。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）设雪车在直道段加速度大小为，根据位移速度公式可得，解得，在上运动时间为。（2）从点到点，根据匀变速直线运动位移时间公式可得，其中，联立解得，过点的速度大小为。（3）设斜道上运动时受到的阻力大小为，根据牛顿第二定律可得，解得。15.如图所示，长为的长木板放在水平面上，可视为质点的物体放在长木板的最右端，已知长木板与物体的质量均为，物体与长木板之间的动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度用表示。（1）如果在长木板上施加水平向右的恒力，欲保证两物体不发生相对运动，求恒力的取值范围；（2）如果长木板上施加水平向右、大小为的恒力，为保证物体不离开长木板，则恒力作用的时间应满足什么条件？（3）如果分别给长木板与物体水平向右和水平向左、大小均为的初速度，从开始运动到二者的速度相等，物体在长木板上滑过的距离为多少？（假设该过程物