辽宁省辽南协作体2022-2023学年高一上学期期末物理试题 附解析

2022—2023学年度上学期期末考试高一试题物理命题人：辽阳一高中薛雨涵审题人：瓦房店高中张超考试时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9-12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.2022年11月第十四届航天博览会在珠海盛大开幕，在开幕式上歼击机进行了华丽的表演，如图所示，其轨迹为曲线，设飞行路径在同一个竖直面内，则下列说法中正确的是（）A.歼击机在竖直方向上的加速度有可能竖直向下B.歼击机处于超重状态C.地球对歼击机引力大于歼击机对地球的引力D.歼击机的速度有可能不变【答案】B【解析】【详解】AB．歼击机受力指向曲线内侧，有向上的加速度，处于超重状态，故A错误，B正确；C．地球对歼击机引力与歼击机对地球的引力是一对相互作用力，大小相等，故C错误；D．歼击机做曲线运动，速度发生变化，故D错误。故选B。2.关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（）A.一个质点在恒力作用下沿光滑水平面上做匀加速直线运动，某时刻将恒力撤掉，由牛顿第一定律可知，因为惯性该物体将继续做匀变速直线运动B.在寒冷的冬季，冰雪路面必须慢速驾驶，是因为同一辆车在冰雪路面上行驶要比在普通路面上行驶时惯性要大一点C.同样的力作用在不同物体上时，质量越大的物体，其运动状态改变的越慢D.若处于真空环境下，可以利用实验证明牛顿第一定律【答案】C【解析】【详解】A．某时刻将恒力撤掉，由牛顿第一定律可知，因为惯性该物体将继续做匀速直线运动，故A错误；B．惯性仅与质量有关，与其他因素无关；同一辆车在冰雪路面上行驶和在普通路面上行驶时，惯性不变，故B错误；C．同样的力作用在不同物体上时，质量越大的物体，加速度越小，其运动状态改变的越慢，故C正确；D．牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验得出的，故D错误。故选C。3.如图所示，粗糙水平地面上放置两个由不可伸长轻绳相连接的小滑块，质量分别为m和2m，与地面间的动摩擦因数μ均为0.1，若m=1kg，施加的外力F=15N与水平方向所成夹角θ=53°，，则绳上拉力为（）A.3.4N B.4N C.5N D.6N【答案】A【解析】【详解】将两个小滑块看作一个整体，由牛顿第二定律可得解得对m有解得故选A。4.已知力F的单位是N，质量m的单位是kg，位移x的单位为m，时间t的单位为s，加速度a的单位为，请根据你对力学单位制的理解，下列表达式中有可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A．Fx的单位为kg·m2/s2，mv的单位为kg·m/s，故A错误；B．max的单位为kg·m2/s2，的单位为kg·m2/s2，故B正确；C．的单位为kg·m/s3，的单位为kg·m2/s2，故C错误；D．mat的单位为kg·m/s，Fx的单位为kg·m2/s2，故D错误。故选B。5.在“探究弹簧弹力和弹簧形变量之间的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中经常采用下图所示的实验装置。关于两个实验的说法下列正确的是（）A.利用甲图进行实验时，应将弹簧水平放置于桌面上测量原长B.利用乙图进行实验时，为了减小误差，橡皮绳AO应选择劲度系数较大的进行实验C.“验证力的平行四边形定则”一组实验中，需要保证每次橡皮绳节点O都在同一位置是为了控制变量D.根据合力跟分力的关系，在乙图所示位置稳定时，两弹簧的合力一定与AO在同一条直线上【答案】D【解析】【详解】A．若放在水平面测量原长会忽略弹簧自身重力，实验过程中是在竖直面进行的，由于弹簧自身还有重力，导致测量果不准确，故A错误；B．利用乙图进行实验时，为了减小误差，橡皮绳AO应选择劲度系数较小的进行实验，故B错误；C．一组实验中，保证每次橡皮绳节点O都在同一位置是为了控制变量，使一个力F′的作用效果和两个力F1和F2的作用效果相同，使用了等效替代的思想，故C错误；D．在乙图所示位置稳定时，O点受力平衡，两弹簧的合力一定与AO在同一条直线上，故D正确。故选D。6.某无线蓝牙耳机可以在一定距离内实现手机与设备的无线链接，已知该耳机的实际最远链接距离为10m，甲乙两人做了一个有趣的实验，如图（a）所示，甲乙两人一人持手机，另一人佩戴蓝牙耳机，同时分别沿两条平行直线轨道的同一位置向同一方向运动，已知两条轨道间距为8m，甲做匀速直线运动，乙从静止开始做匀变速直线运动，再做匀速直线运动，其v—t图像如（b）所示，若忽略蓝牙耳机链接和断开所需要的时间，甲乙两人可视为质点，则在运动过程中手机检测到蓝牙耳机能被链接的时间为（）A.4s B.s C.s D.6s【答案】D【解析】【详解】如图所示，0~4s内乙的加速度为当甲、乙相距10m时，根据勾股定理，甲乙位移差为6m，2s时甲乙两人速度相同，此时相距此后乙速度大于甲，4s时甲乙相距当乙比甲多走6m时，是最后接收到信号的时刻，设从开始到该时刻的时间为t，有解得故选D。7.把五个同等质量的塑料小球用不可伸长的轻绳悬挂在空中，它们在恒定的水平风力（向右）的作用下发生倾斜，则关于小球和绳子的位置正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】以从下往上n个小球为整体研究对象，根据小球的受力可知

设绳子的拉力方向与竖直方向夹角为θ，则故所有小球所受拉力的方向相同，斜向右下方。故选D。8.如图甲所示，一质量为120kg的沙发静置于水平面上，沙发与地面的动摩擦因数为0.5，t=0时刻用一水平向右的力F作用在沙发上，F随时间t的变化关系如乙图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，以下说法正确的是（）A.沙发在0-1s内做匀加速直线运动，在1-2s内做加速度增大的加速运动B.在t=1s末，沙发的速度大小为1.67m/sC.在t=2s末，沙发的速度大小为1.875m/sD.在t=3s末，沙发的速度大小约为0.83m/s【答案】C【解析】【详解】AB．沙发所受滑动摩擦力大小为由图像可知，沙发在0-1s内所受推力为400N，小于最大静摩擦力，处于静止状态，1s末速度为零；时，推力为600N，在内做加速度增大的加速运动，AB错误；C．F的冲量等于图线与t轴围成的面积，在内摩擦力的冲量为由动量定理可得解得2s末，沙发的速度大小为

C正确；D．内F的冲量摩擦力的冲量为解得3s末，沙发的速度大小为

D错误。故选C。9.AB两质点从同一地点沿某方向做直线运动，质点运动的位移与时间的比值（）随时间t变化关系如图所示，则下列说法正确的是（）A.B的加速度大小为1 B.A的加速度大小为6C.A做匀加速直线运动 D.B做匀减速直线运动【答案】BCD【解析】【详解】由可得由图像可得当t=2时则故A做匀加速运动，B做匀减速运动。故选BCD。10.如图所示，A、B两球用原长为2L，劲度系数为的轻质弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离也为L，OAB恰好构成一个正三角形；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为的轻质弹簧，仍使系统平衡，此时A、B间的距离变为，则（）A.绳子OB所受的拉力变小 B.弹簧产生的弹力变小C. D.【答案】BC【解析】【详解】AB．以小球B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件可知，弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成力如图，由三角形相似得又OA=OB=L解得F=F合=mg绳子的拉力F只与小球B的重力有关，与弹簧的劲度系数k无关，所以绳子OB所受的拉力不变，AB间的距离变小，N减小，故A错误，B正确；CD．根据上述力与长度的关系，用劲度系数为k1的轻质弹簧时，弹力用劲度系数为k2的轻质弹簧时，弹力联立得故C正确，D错误。故选BC。11.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/sB.船的速度为m/sC.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。12.如图甲所示，水平地面上有一平板车M，平板车右端放一个可视为质点的物块m，开始时M、m均静止，t＝0时，平板车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v－t图像如图乙所示，整个过程中物块m恰好没有从平板车上滑下。已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.1，取，下列说法正确的是（）A.0-4s内，物块m的加速度一直保持不变B.整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为2sC.平板车M的长度为12mD.物块m相对平板车M的位移为8m【答案】ACD【解析】【详解】AB．规定向右为正方向，物块向右加速时，由牛顿第二定律得加速度由乙图可知，减速时加速度设t秒时两者共速得t＝4s共速后由于平板车的加速度为物块减速时，由牛顿第二定律得得平板车的加速度大于物块的加速度，所以物块以的加速度减速，设共速后再经减速到零。由运动学公式解得即物块的速度减为零，两物体的速度时间图像如图所示整个过程中，物块m相对平板车M滑动的时间为8s。A正确，B错误。CD．4秒前的打滑位移4秒后的打滑位移所以平板车长度为12m，物块m相对平板车的位移大小为12m-4m=8m方向向左。C正确，D正确。故选ACD。第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、实验题（本题共两小题，共16分）13.（1）用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为0.1s，通过第二个光电门的时间为0．08s，已知遮光板的宽度为1cm，滑块通过第一个光电门速度大小为______m/s和第二个光电门的速度大小为______m/s（保留两位有效数字）（2）为使测量值更接近瞬时速度，正确的措施是______；A．换用宽度更宽的遮光条B．换用宽度更窄的遮光条C．使滑块的释放点更靠近光电门D．使滑块的释放点更远离光电门（3）为了监控车辆是否超速，交通部门常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测一辆匀速运动的汽车的车速时，第一次从发出至收到超声波信号用了0.3s，第二次从发出至收到超声波信号用了0.6s，两次信号发出的时间间隔是1.55s，则测得汽车的速度为______m/s（假设超声波的速度为340m/s，且大小保持不变）【答案】①.0.10②.0.13③.BD##DB④.30【解析】【详解】（1）[1]在极短时间或位移内，质点的平均速度可以看作它在此时刻或此位置时的瞬时速度，则有滑块经过第一个光电门的速度[2]滑块经过第二个光电门的速度（2）[3]利用平均速度等效替代瞬时速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条、使滑块的释放点更远离光电门，可实现Δt趋向于0，而使滑块的释放点更靠近光电门，使得物体经过光电门速度过小，或者提高测量遮光条宽度的精确度均不能达到Δt趋向于0的条件，故选BD。（3）[4]由于第一次从发出至接受到超声波信号用了0.3s，测速仪第一次发出的超声波到达汽车处所用的时间测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪s1=v声t1=340×0.15m=51m由于第二次从发出至接受到超声波信号用了0.6s，测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用的时间为第二次发出信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪s2=v声t2=340×0.3m=102m因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了s=s2-s1=102m-51m=51m这51m共用了t=△t-t1+t2=1.55s-0.15s+0.3s=1.7s汽车的车速14.某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个竖直加速度测量仪。取竖直向下为正方向，重力加速度。实验过程如下：（1）将弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺；（2）不挂钢球时，弹簀下端指针位于直尺2cm刻度处；（3）将下端悬挂质量为50g的钢球，静止时指针位于直尺4cm刻度处，则该弹簧的劲度系数为______N/m；（4）计算出直尺不同刻度对应的加速度，并标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度，各刻度对应加速度的值是______（选填“均匀”或“不均匀”）的；（5）如图所示，弹簧下端指针位置的加速度示数应为______（结果保留两位有效数字）。此时物体处于______（选填“超重”或“失重”）状态。【答案】①.25②.均匀③.5.5④.失重【解析】【详解】（3）[1]由题意可得，弹簧此时的弹力大小等于小球的重力大小，即

此时弹簧的伸长量为则由可得，弹簧的劲度系数为（4）[2]由题意及牛顿第二定律可得由上述分析可知加速度与弹簧形变量成线性关系，故各刻度的对应的加速度是均匀的。（5）[3][4]由图可知，此时指针指在2.90cm处，此时的形变量为带入数据计算可得加速度加速度方向向下，此时物体处于失重状态。三、解答题（本题共三小题，共36分）15.如图所示，质量为1kg的物体静止于水平面上。现用与水平方向夹角为37°斜向下的恒力F推物体，使物体沿水平面做匀加速直线运动，已知物体的加速度为，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，（，，）。求：（1）恒力F的大小；（2）若只改变F与水平面的夹角为53°，求在3s内的位移。【答案】（1）20N；（2）0【解析】【详解】（1）对物体受力分析，根据平衡条件可知，竖直方向上水平方向上解得（2）若,则竖直方向上根据平衡条件物体的最大静摩擦为在水平方向上物体静止，3s内的位移为0。16.如图所示，固定在水平地面上的足够长斜面体顶端有一木块A，通过轻质细线和轻质滑轮与放置于地面上的铁块B连接，细线的另一端固定在天花板上，在木块A上施加一沿斜面向下的作用力F。已知连接光滑动滑轮两边的细线均竖直，木块A和光滑定滑轮间的细线和斜面平行，木块A与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，斜面的倾角θ=37°，木块A的质量m=1kg，铁块B的质量均为M=2kg，若两滑轮间距足够远，不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若F=5N，此时B恰好离开地面，求木块A受到的摩擦力的大小；（2）若F=8.6N，求当铁块B下端到地面高度为h=2m时，