湖南省長沙市明德中學(xué)2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試題（解析版）.docx

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明德中學(xué)2022-2023-1學(xué)年度高一上學(xué)期期末考試物理試卷時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題（本部分共12題，每題4分，共48分，其中1-8題單選，9-12題多選，多選部分全對4分，少選2分，錯選0分）1.下列物理量是矢量的是（　?。〢.路程B.瞬時速率C.加速度D.時間【答案】C【解析】【詳解】路程、瞬時速率和時間都是只有大小無方向的物理量，是標(biāo)量；而加速度既有大小又有方向，是矢量。故ABD錯誤，C正確。故選C。2.小明想騎自行車從明德中學(xué)去岳麓山，他打開手機導(dǎo)航，搜索了騎行線路如圖所示，導(dǎo)航顯示如果他選擇“推薦方案”則有10.7km，需用時54分鐘；選擇“方案二”則有11.5km，需用時58分鐘；選擇“方案三”則有12.8km，需用時1小時4分鐘，則下列判斷正確的是（　?。〢.無論走哪條路線的位移都相同B.走“推薦方案”的位移最小C.走“推薦方案”，則瞬時速率一定最大D.走“方案三”的平均速度最大【答案】A【解析】【詳解】AB．無論走哪條路線起點和終點都相同，所以三個方案的位移都相同，A正確，B錯誤；第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 C．無論走那個方案，瞬時速率大小是無法比較的，C錯誤；D．三種方案的位移是相同的，用時越短，平均速度越大，走“推薦方案”的平均速度最大，D錯誤。故選A。3.實施人工降雨時，某豎直向上發(fā)射的氣象火箭彈，先由靜止開始以隨時間均勻減小的加速度上升，經(jīng)時間后勻速上升，再經(jīng)時間后爆炸。若以豎直向上為正方向，則下列關(guān)于火箭彈爆炸前運動的速度—時間圖像和加速度—時間圖像（其中為重力加速度大?。┲?，可能正確的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．因為氣象火箭彈，先由靜止開始以隨時間均勻減小的加速度上升，經(jīng)時間后勻速上升，再經(jīng)時間后爆炸，所以速度—時間圖像的加速度應(yīng)該逐漸減小，AB錯誤；CD．因為氣象火箭彈，先由靜止開始以隨時間均勻減小的加速度上升，所以加速度應(yīng)該是傾斜的直線，D錯誤，C正確。故選C。4.如圖在豎直光滑墻壁上，用細繩將一個勻質(zhì)鋼球懸掛在A點，鋼球處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果減小細繩長度，則細繩對鋼球的拉力（　?。┑?9頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.變小B.不變C.大小變化情況無法確定D.變大【答案】D【解析】【詳解】以小球為研究對象，受到重力，墻對其支持力和繩子對其拉力，設(shè)繩子與墻之間的夾角為，根據(jù)平衡條件得如果減小細繩長度，則有增大，可知細繩對鋼球的拉力變大，故A、B、C錯誤；D正確；故選D。5.如圖所示，在水平力F作用下，物體B沿水平面向右運動，物體A恰勻速上升，以下說法正確的是（　?。〢.物體B正向右做勻減速運動B.物體B正向右做加速運動C.地面對B的摩擦力減小D.右側(cè)繩與水平方向成30°角時，vA∶vB=∶2【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．將B的運動沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，沿繩子方向上的分速度等于A的速度，如圖所示根據(jù)平行四邊形定則有vBcosα=vA所以第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 vB=α減小，所以B的速度減小，但不是勻減速運動，AB錯誤；C．分別對A、B受力分析，在豎直方向上有T=mAgmg=N＋Tsinαα減小，則支持力增大，根據(jù)f=μN可知摩擦力增大，C錯誤；D．根據(jù)vBcosα=vA右側(cè)繩與水平方向成30°角時，有vA:vB=∶2D正確。故選D。6.如圖所示，兩個完全相同的小球a、b，用輕彈簧M、N連接，并用輕繩懸掛在天花板上，彈簧M水平當(dāng)懸繩與豎直方向夾角為60°時，M、N伸長量剛好相同．若M、N的勁度系數(shù)分別為k1、k2，則以下判斷正確的是A.B.C.若剪斷細繩，則在剪斷細繩后的瞬間，a球的加速度為零D.若剪斷彈簧M，則在剪斷后的瞬間，b球處于失重狀態(tài)【答案】A【解析】【詳解】對球a受力分析，由平衡知識可知：；對b分析：第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 ，則，選項A正確，B錯誤；若剪斷細繩，則在剪斷細繩后的瞬間，a球受重力和兩邊彈簧的拉力，合力不為零，則加速度不為零，選項C錯誤；若剪斷彈簧M，則在剪斷后的瞬間，彈簧N的彈力不變，則b球加速度仍為0，選項D錯誤.7.物體在斜面上勻速下滑，如圖，四個受力示意圖中能正確反映物體受力情況的是（　?。〢.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】物體沿斜面向下勻速下滑，受重力，垂直于斜面的支持力以及沿斜面向上的滑動摩擦力，且滑動摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力，故A正確，BCD錯誤。故選A。8.如圖所示，在水平地面上，輕彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與質(zhì)量為m的物體A連接，物體B的質(zhì)量也為m，兩物體與地面的動摩擦因數(shù)均為μ，施加一水平外力推動物體B向左將彈簧壓縮到最短，撤去外力，經(jīng)過一段時間后兩物體分離，分離時，彈簧的情況為（　?。〢.彈簧被拉長B.彈簧處于原長C.彈簧被壓縮，彈力大小為μmgD.彈簧被壓縮，彈力大小為2μmg【答案】B【解析】第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 分析】【詳解】兩物體剛好分離的臨界條件為兩物體之間的彈力為零且加速度相等，則解得x=0即彈簧處于原長。故選B。9.下列說法正確的是（　?。〢.物體速度等于零時一定處于平衡狀態(tài)B.力的單位牛頓屬于國際單位制中的基本單位C.作用力和反作用力不可能作用在同一物體上D.做曲線運動的物體所受的合力方向與速度方向不在同一直線上【答案】CD【解析】【詳解】A．平衡狀態(tài)指的是合力為零，與物體的速度是否為零沒有關(guān)系，故A錯誤；B．力的單位牛頓屬于國際單位制中的導(dǎo)出單位，故B錯誤；C．根據(jù)牛頓第三定律可知，作用力和反作用力分別作用在相互作用的兩個物體上，故C正確；D．根據(jù)物體做曲線運動的條件可知，做曲線運動的物體所受的合力方向與速度方向不在同一直線上，故D正確。故選CD。10.如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮的（　?。〢.合運動是斜向上的勻速直線運動B.合運動是斜向上的勻變速曲線運動C.合速度的大小和方向均改變第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 D.合速度的大小和方向均不變【答案】AD【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，橡皮參與了兩個分運動，一個是沿水平方向與鉛筆速度相同的勻速直線運動，另一個是沿豎直方向與鉛筆移動速度大小相等的勻速直線運動，這兩個直線運動的合運動是斜向上的勻速直線運動，即合速度的大小和方向均不變。故選AD。11.從同一地點出發(fā)，甲、乙兩個物體沿同一方向做直線運動的速度－時間圖象如圖所示，則A.兩物體相遇的時間是2s和6sB.乙物體先向前運動2s，隨后向后運動C.兩個物體相距最遠的時刻是4s末D.4s后甲在乙前面【答案】AC【解析】【詳解】A．在v-t圖像中，圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積表示物體發(fā)生的位移，由圖可知當(dāng)t=2s和t=6s時，兩圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積相等，說明位移相等，由于兩物體同時從同一地點沿同一方向做直線運動，因此兩物體兩次相遇的時刻是2s和6s．故A符合題意．B．由圖像可知，乙的速度一直為正，運動方向不變．故B不符合題意．C．在前2s內(nèi)，甲乙兩者之間距離先增大后減小，第1s末相距最遠．然后，乙速度大于甲速度，二者距離先減小，然后再增大；2s末時兩物體相距：4s時，兩物體相距為：故4s時兩物體相距最遠．故C符合題意．D、在t=2s時，兩物體相遇，2-4s內(nèi)，乙的速度比甲的大，乙在甲前面．當(dāng)t=6s時，甲乙再次相遇，因此在2～6s內(nèi)，甲在乙后面．故D不合題意．第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 12.如圖所示，一只杯子固定在水平桌面上，將一塊薄紙板蓋在杯口上并在紙板上放一枚象棋的棋子，現(xiàn)用水平向右的拉力將紙板快速抽出，棋子（水平移動距離很小，幾乎看不到）落入杯中，這就是慣性演示實驗。已知棋子（可視為質(zhì)點）離紙板左端的距離為d，棋子和紙板的質(zhì)量均為m，所有接觸面的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；若棋子移動的距離不超過就能保證實驗成功，則以下說法正確的（　　）A.棋子受到紙板的摩擦力水平向右B.紙板受到的摩擦力大小為2μmgC.若要使棋子相對紙板運動，所需的拉力F>3μmgD.若要保證實驗成功，所需的拉力F最小值為14μmg【答案】AD【解析】【詳解】A．水平向右的拉力將紙板快速抽出過程，棋子相對紙板向左運動，受到紙板的摩擦力水平向右，A正確；B．紙板受到棋子和杯子的滑動摩擦力B錯誤；C．當(dāng)棋子恰好相對紙板運動時，此時紙板和棋子處于加速過程，且紙板和棋子摩擦力達到最大靜摩擦力對棋子對紙板得F=4μmg因F=4μmg棋子恰好相對紙板運動，故要使棋子相對紙板運動，所需的拉力F>4μmg，C錯誤；第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 D．當(dāng)紙板相對棋子運動時，設(shè)棋子的加速度為，紙板的加速度為。為確保實驗成功，即棋子移動的距離不超過，則紙板抽出時棋子運動的最大距離紙板運動距離為聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第二定律得，對棋子有得，對紙板有解得D正確；故選AD。二、實驗題（本部分共8空，每空2分，共16分）13.利用如圖1所示裝置進行“探究合力一定時物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系”的實驗。（1）本實驗采用的實驗方法是________。A.小量放大法B.控制變量法C.理想實驗法D.等效替代法（2）保持小桶質(zhì)量m和其他條件不變，只改變小車質(zhì)量M，多次實驗測出相應(yīng)加速度大小a，記錄在下列表格中：第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 次數(shù)123456質(zhì)量M/kg0.250.300.350.400.450.50加速度a/（m·s－2）0390.32X0.240.220.19質(zhì)量倒數(shù)/kg－14.03.32.92.52.22.0其中，在第3次實驗中，忘記了記錄加速度X數(shù)值，該次實驗的部分紙帶如圖2所示，O、A、B、C、D、E、F為7個連續(xù)的計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個實際打點未畫出，打點計時器的打點頻率為50Hz，測得A、B、C、D、E、F與O點間距分別為0.50cm、1.27cm、2.34cm、3.67cm、5.30cm、7.20cm。可計算加速度的數(shù)值X＝________。（3）在如圖3所示坐標(biāo)紙上，根據(jù)表格數(shù)據(jù)描出第3次實驗對應(yīng)的點，并作出圖線________，得出實驗結(jié)論：________________________________________。第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 【答案】①.B②.0.28③.④.在實驗誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)物體所受合力一定時，物體的加速度與物體質(zhì)量倒數(shù)成正比（或物體的加速度與物體質(zhì)量成反比）【解析】【詳解】（1）[1]本實驗在小車受力一定的情況下，探究小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系，這樣的物理方法稱為控制變量法。故選B。（2）[2]由題知，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔根據(jù)逐差法得，加速度的數(shù)值故在第3次實驗中，忘記了記錄加速度X的數(shù)值是。（3）[3]描出第3次實驗對應(yīng)的點及作圖如下第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 [4]由圖線可知，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)物體所受合力一定時，物體的加速度與物體質(zhì)量倒數(shù)成正比（或物體的加速度與物體質(zhì)量成反比）。14.某學(xué)習(xí)小組用如下實驗裝置探究平拋運動規(guī)律（1）用圖甲所示裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，B球同時被松開自由下落。不計空氣阻力，實驗發(fā)現(xiàn)兩球同時落地，改變裝置的高度多次重復(fù)實驗都有同時落地的現(xiàn)象。這說明（）A.A球在水平方向做勻速直線運動B.A球在豎直方向做自由落體運動C.A球、B球落地時速度相等（2）如圖乙所示，兩個相同的弧形軌道M、位于同一豎直面內(nèi)，其中M軌道末端水平，N軌道的末端與光滑的水平面相切。兩個質(zhì)量不等的小鋼球P、Q，同時從圖示位置由靜止釋放。觀察到P落到地面時恰好與Q相碰。向上平移弧形軌道M，多次重復(fù)實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象這說明（）第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 A.P球在水平方向做勻速直線運動B.P球在豎直方向做自由落體運動C.P球、Q球相碰時速度相等（3）某同學(xué)用平拋演示儀丙做實驗時，忘記標(biāo)注小球拋出點的位置O，A為小球運動一段時間后的位置，以A點為原點建立坐標(biāo)系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制如圖丁所示的圖像?？芍∏驋伋鳇cO的坐標(biāo)為__________；平拋物體在A點的速度約為_________（保留兩位有效數(shù)字）（g取）【答案】①.B②.A③.④.2.0【解析】分析】【詳解】（1）[1]AB兩球同時落地，說明兩球在豎直方向的運動完全相同，即A球在豎直方向做自由落體運動，故選B；（2）[2]因為P落到地面時恰好與Q相碰，說明兩球在水平方向的運動相同，即說明P球在水平方向做勻速直線運動，故選A；（3）[3][4]由圖，根據(jù)可得B點的豎直速度第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 則拋出點的縱坐標(biāo)為y=-(32-24)cm=-8cm水平初速度從拋出點到B點的水平距離則拋出點的橫坐標(biāo)為x=-(40-20)cm=-20cm即拋出點的坐標(biāo)為（-20cm，-8cm）A點的豎直速度則A點的速度三、計算題（本部分共3題，每題12分，共36分）15.太空是一個微重力、高真空、強輻射的環(huán)境，假如未來的某天你乘坐飛船進行“微重力體驗”行動，飛船由6000m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)20s之久的失重狀態(tài)，你在這段時間里可以進行關(guān)于微重力影響的實驗。已知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為重力的0.03倍，實際重力看做不變，重力加速度g取10m/s2，試求：（1）飛船在失重狀態(tài)下的加速度大?。唬?）飛船在20s的“微重力”狀態(tài)中下落的距離?！敬鸢浮浚?）9.7m/s2；（2）1940m【解析】【詳解】（1）設(shè)飛船在失重狀態(tài)下的加速度為a，由牛頓第二定律得第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 又聯(lián)立解得（2）由根據(jù)運動規(guī)律得，飛船在20s的“微重力”狀態(tài)中下落的距離16.跳臺滑雪是一種勇敢者的滑雪運動，運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸?，F(xiàn)有某運動員（可視為質(zhì)點）從跳臺a處沿水平方向飛出，在斜坡b處著陸，如圖所示。測得ab間的距離為50m，斜坡與水平方向的夾角為30°，不計空氣阻力，g取10m/s2，試求：（結(jié)果可以用根號表示）（1）運動員在a處的速度大小和在空中飛行的時間；（2）運動員在空中離坡面的最大距離?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）在a點沿水平向左和豎直向下建立坐標(biāo)系，則有x=v0t=50cos30°，解得，（2）在a點沿斜面向下和垂直斜面向上建立坐標(biāo)系，則有Gy=mgcos30°=may得v0y=v0sin30°第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 解得運動員距離斜面的最大距離為17.如圖所示，傳送帶的傾角θ＝37°，從A到B長度為10.25m，傳送帶以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上A端無初速度地放一個質(zhì)量為2kg的黑色煤塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，煤塊在傳送帶上經(jīng)過會留下黑色劃痕，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，不計空氣阻力和煤塊質(zhì)量變化，求：（1）煤塊到B點時速度的大??；（2）煤塊從A到B的過程中傳送帶上留下劃痕的長度；（3）若傳送帶從靜止開始以加速度a逆時針加速轉(zhuǎn)動，設(shè)沿傳送帶向下為摩擦力正方向，請寫出煤塊在傳送帶上運動過程中所受摩擦力f與加速度a的關(guān)系式，并畫出f-a圖像（需要在圖中標(biāo)注出轉(zhuǎn)折點的坐標(biāo)值）?！敬鸢浮浚?）11m/s；（2）5m；（3）見解析【解析】【詳解】（1）開始階段煤塊所受摩擦力沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1解得a1＝10m/s2煤塊加速至與傳送帶共速所需時間t1＝＝1s運動的位移x1＝m＝5m由于x1＝5m<10.25m第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 所以煤塊加速到8m/s時未到達B點；由于μ10m/s2，煤塊一直加速運動，二者之間為滑動摩擦力，方向沿傳送帶向下，則此時摩擦力f3＝μmgcosθ＝8Nf-a圖像如圖所示第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司 第19頁/共19頁學(xué)科網(wǎng)（北京）股份有限公司