湖南省长沙市明德中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题 Word版含解析

《湖南省长沙市明德中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题 Word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

明德中学2022-2023-1学年度高一上学期期末考试物理试题时间：75分钟满分：100分一、选择题（本部分共12题，每题4分，共48分，其中1-8题单选，9-12题多选，多选部分全对4分，少选2分，错选0分）1.下列物理量是矢量的是（　　）A.路程B.瞬时速率C.加速度D.时间【答案】C【解析】【详解】路程、瞬时速率和时间都是只有大小无方向的物理量，是标量；而加速度既有大小又有方向，是矢量。故ABD错误，C正确。故选C。2.小明想骑自行车从明德中学去岳麓山，他打开手机导航，搜索了骑行线路如图所示，导航显示如果他选择“推荐方案”则有10.7km，需用时54分钟；选择“方案二”则有11.5km，需用时58分钟；选择“方案三”则有12.8km，需用时1小时4分钟，则下列判断正确的是（　　）A.无论走哪条路线的位移都相同B.走“推荐方案”的位移最小C.走“推荐方案”，则瞬时速率一定最大D.走“方案三”的平均速度最大【答案】A【解析】【详解】AB．无论走哪条路线起点和终点都相同，所以三个方案的位移都相同，A正确，B错误；

1C．无论走那个方案，瞬时速率大小是无法比较的，C错误；D．三种方案的位移是相同的，用时越短，平均速度越大，走“推荐方案”的平均速度最大，D错误。故选A。3.实施人工降雨时，某竖直向上发射的气象火箭弹，先由静止开始以随时间均匀减小的加速度上升，经时间后匀速上升，再经时间后爆炸。若以竖直向上为正方向，则下列关于火箭弹爆炸前运动的速度—时间图像和加速度—时间图像（其中为重力加速度大小）中，可能正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．因为气象火箭弹，先由静止开始以随时间均匀减小的加速度上升，经时间后匀速上升，再经时间后爆炸，所以速度—时间图像的加速度应该逐渐减小，AB错误；CD．因为气象火箭弹，先由静止开始以随时间均匀减小的加速度上升，所以加速度应该是倾斜的直线，D错误，C正确。故选C。4.如图在竖直光滑墙壁上，用细绳将一个匀质钢球悬挂在A点，钢球处于静止状态，如果减小细绳长度，则细绳对钢球拉力（　　）

2A.变小B.不变C.大小变化情况无法确定D.变大【答案】D【解析】【详解】以小球为研究对象，受到重力，墙对其支持力和绳子对其拉力，设绳子与墙之间的夹角为，根据平衡条件得如果减小细绳长度，则有增大，可知细绳对钢球的拉力变大，故A、B、C错误；D正确；故选D。5.如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，以下说法正确的是（　　）A.物体B正向右做匀减速运动B.物体B正向右做加速运动C.地面对B的摩擦力减小D.右侧绳与水平方向成30°角时，vA∶vB=∶2【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．将B的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图所示根据平行四边形定则有vBcosα=vA所以

3vB=α减小，所以B的速度减小，但不是匀减速运动，AB错误；C．分别对A、B受力分析，在竖直方向上有T=mAgmg=N＋Tsinαα减小，则支持力增大，根据f=μN可知摩擦力增大，C错误；D．根据vBcosα=vA右侧绳与水平方向成30°角时，有vA:vB=∶2D正确故选D。6.如图所示，两个完全相同的小球a、b，用轻弹簧M、N连接，并用轻绳悬挂在天花板上，弹簧M水平当悬绳与竖直方向夹角为60°时，M、N伸长量刚好相同．若M、N的劲度系数分别为k1、k2，则以下判断正确的是AB.C.若剪断细绳，则在剪断细绳后的瞬间，a球的加速度为零D.若剪断弹簧M，则在剪断后的瞬间，b球处于失重状态【答案】A【解析】【详解】对球a受力分析，由平衡知识可知：；对b分析：

4，则，选项A正确，B错误；若剪断细绳，则在剪断细绳后的瞬间，a球受重力和两边弹簧的拉力，合力不为零，则加速度不为零，选项C错误；若剪断弹簧M，则在剪断后的瞬间，弹簧N的弹力不变，则b球加速度仍为0，选项D错误.7.物体在斜面上匀速下滑，如图，四个受力示意图中能正确反映物体受力情况的是（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】物体沿斜面向下匀速下滑，受重力，垂直于斜面的支持力以及沿斜面向上的滑动摩擦力，且滑动摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力，故A正确，BCD错误。故选A。8.如图所示，在水平地面上，轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与质量为m的物体A连接，物体B的质量也为m，两物体与地面的动摩擦因数均为μ，施加一水平外力推动物体B向左将弹簧压缩到最短，撤去外力，经过一段时间后两物体分离，分离时，弹簧的情况为（　　）A.弹簧被拉长B.弹簧处于原长C.弹簧被压缩，弹力大小为μmgD.弹簧被压缩，弹力大小为2μmg【答案】B【解析】

5【分析】【详解】两物体刚好分离的临界条件为两物体之间的弹力为零且加速度相等，则解得x=0即弹簧处于原长。故选B。9.下列说法正确的是（　　）A.物体速度等于零时一定处于平衡状态B.力的单位牛顿属于国际单位制中的基本单位C.作用力和反作用力不可能作用在同一物体上D.做曲线运动的物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上【答案】CD【解析】【详解】A．平衡状态指的是合力为零，与物体的速度是否为零没有关系，故A错误；B．力的单位牛顿属于国际单位制中的导出单位，故B错误；C．根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，故C正确；D．根据物体做曲线运动的条件可知，做曲线运动的物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上，故D正确。故选CD。10.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮的（　　）A.合运动是斜向上的匀速直线运动B.合运动是斜向上的匀变速曲线运动C.合速度的大小和方向均改变

6D.合速度的大小和方向均不变【答案】AD【解析】【详解】根据题意可知，橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度相同的匀速直线运动，另一个是沿竖直方向与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，即合速度的大小和方向均不变。故选AD。11.从同一地点出发，甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度－时间图象如图所示，则A.两物体相遇的时间是2s和6sB.乙物体先向前运动2s，随后向后运动C.两个物体相距最远的时刻是4s末D.4s后甲在乙前面【答案】AC【解析】【详解】A．在v-t图像中，图像与横坐标围成的面积表示物体发生的位移，由图可知当t=2s和t=6s时，两图像与横坐标围成的面积相等，说明位移相等，由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动，因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s．故A符合题意．B．由图像可知，乙的速度一直为正，运动方向不变．故B不符合题意．C．在前2s内，甲乙两者之间距离先增大后减小，第1s末相距最远．然后，乙速度大于甲的速度，二者距离先减小，然后再增大；2s末时两物体相距：4s时，两物体相距为：故4s时两物体相距最远．故C符合题意．D、在t=2s时，两物体相遇，2-4s内，乙的速度比甲的大，乙在甲前面．当t=6s时，甲乙再次相遇，因此在2～6s内，甲在乙后面．故D不合题意．

712.如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚象棋的棋子，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，棋子（水平移动距离很小，几乎看不到）落入杯中，这就是惯性演示实验。已知棋子（可视为质点）离纸板左端的距离为d，棋子和纸板的质量均为m，所有接触面的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；若棋子移动的距离不超过就能保证实验成功，则以下说法正确的（　　）A.棋子受到纸板的摩擦力水平向右B.纸板受到的摩擦力大小为2μmgC.若要使棋子相对纸板运动，所需的拉力F>3μmgD.若要保证实验成功，所需的拉力F最小值为14μmg【答案】AD【解析】【详解】A．水平向右的拉力将纸板快速抽出过程，棋子相对纸板向左运动，受到纸板的摩擦力水平向右，A正确；B．纸板受到棋子和杯子滑动摩擦力B错误；C．当棋子恰好相对纸板运动时，此时纸板和棋子处于加速过程，且纸板和棋子摩擦力达到最大静摩擦力对棋子对纸板得F=4μmg因F=4μmg棋子恰好相对纸板运动，故要使棋子相对纸板运动，所需的拉力F>4μmg，C错误；

8D．当纸板相对鸡蛋运动时，设鸡蛋的加速度为，纸板的加速度为。为确保实验成功，即鸡蛋移动的距离不超过，则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离纸板运动距离为联立解得根据牛顿第二定律得，对鸡蛋有得，对纸板有解得D正确；故选AD。二、实验题（本部分共8空，每空2分，共16分）13.利用如图1所示装置进行“探究合力一定时物体的加速度与质量之间的关系”的实验。（1）本实验采用的实验方法是________。A.小量放大法B.控制变量法C.理想实验法D.等效替代法（2）保持小桶质量m和其他条件不变，只改变小车质量M，多次实验测出相应加速度大小a，记录在下列表格中：

9次数123456质量M/kg0.250.300.350.400.450.50加速度a/（m·s－2）0.39032X0.240.220.19质量倒数/kg－14.03.32.92.52.22.0其中，在第3次实验中，忘记了记录加速度X的数值，该次实验的部分纸带如图2所示，O、A、B、C、D、E、F为7个连续的计数点，相邻两计数点间还有四个实际打点未画出，打点计时器的打点频率为50Hz，测得A、B、C、D、E、F与O点间距分别为0.50cm、1.27cm、2.34cm、3.67cm、5.30cm、7.20cm。可计算加速度的数值X＝________。（3）在如图3所示坐标纸上，根据表格数据描出第3次实验对应的点，并作出图线________，得出实验结论：________________________________________。

10【答案】①.B②.0.28③.④.在实验误差允许范围内，当物体所受合力一定时，物体的加速度与物体质量倒数成正比（或物体的加速度与物体质量成反比）【解析】【详解】（1）[1]本实验在小车受力一定的情况下，探究小车的加速度与其质量的关系，这样的物理方法称为控制变量法。故选B。（2）[2]由题知，相邻两计数点间的时间间隔根据逐差法得，加速度的数值故在第3次实验中，忘记了记录加速度X的数值是。（3）[3]描出第3次实验对应的点及作图如下

11[4]由图线可知，在实验误差允许范围内，当物体所受合力一定时，物体的加速度与物体质量倒数成正比（或物体的加速度与物体质量成反比）。14.某学习小组用如下实验装置探究平抛运动规律（1）用图甲所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，B球同时被松开自由下落。不计空气阻力，实验发现两球同时落地，改变装置的高度多次重复实验都有同时落地的现象。这说明（）A.A球在水平方向做匀速直线运动B.A球在竖直方向做自由落体运动C.A球、B球落地时速度相等（2）如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。两个质量不等的小钢球P、Q，同时从图示位置由静止释放。观察到P落到地面时恰好与Q相碰。向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象这说明（）

12A.P球在水平方向做匀速直线运动B.P球在竖直方向做自由落体运动C.P球、Q球相碰时速度相等（3）某同学用平抛演示仪丙做实验时，忘记标注小球抛出点的位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A点为原点建立坐标系，根据实验数据绘制如图丁所示的图像。可知小球抛出点O的坐标为__________；平抛物体在A点的速度约为_________（保留两位有效数字）（g取）【答案】①.B②.A③.④.2.0【解析】【分析】【详解】（1）[1]AB两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即A球在竖直方向做自由落体运动，故选B；（2）[2]因为P落到地面时恰好与Q相碰，说明两球在水平方向的运动相同，即说明P球在水平方向做匀速直线运动，故选A；（3）[3][4]由图，根据可得B点的竖直速度

13则抛出点的纵坐标为y=-(32-24)cm=-8cm水平初速度从抛出点到B点的水平距离则抛出点的横坐标为x=-(40-20)cm=-20cm即抛出点的坐标为（-20cm，-8cm）A点的竖直速度则A点的速度三、计算题（本部分共3题，每题12分，共36分）15.太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力体验”行动，飞船由6000m的高空静止下落，可以获得持续20s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验。已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.03倍，实际重力看做不变，重力加速度g取10m/s2，试求：（1）飞船在失重状态下的加速度大小；（2）飞船在20s的“微重力”状态中下落的距离。【答案】（1）9.7m/s2；（2）1940m【解析】【详解】（1）设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得

14又联立解得（2）由根据运动规律得，飞船在20s的“微重力”状态中下落的距离16.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员（可视为质点）从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得ab间的距离为50m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取10m/s2，试求：（结果可以用根号表示）（1）运动员在a处的速度大小和在空中飞行的时间；（2）运动员在空中离坡面的最大距离。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）在a点沿水平向左和竖直向下建立坐标系，则有x=v0t=50cos30°，解得，（2）在a点沿斜面向下和垂直斜面向上建立坐标系，则有Gy=mgcos30°=may得v0y=v0sin30°

15解得运动员距离斜面的最大距离为17.如图所示，传送带的倾角θ＝37°，从A到B长度为10.25m，传送带以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上A端无初速度地放一个质量为2kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，不计空气阻力和煤块质量变化，求：（1）煤块到B点时速度的大小；（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度；（3）若传送带从静止开始以加速度a逆时针加速转动，设沿传送带向下为摩擦力正方向，请写出煤块在传送带上运动过程中所受摩擦力f与加速度a的关系式，并画出f-a图像（需要在图中标注出转折点的坐标值）。【答案】（1）11m/s；（2）5m；（3）见解析【解析】【详解】（1）开始阶段煤块所受摩擦力沿传送带向下，根据牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1解得a1＝10m/s2煤块加速至与传送带共速所需时间t1＝＝1s运动的位移x1＝m＝5m由于x1＝5m<10.25m

16所以煤块加速到8m/s时未到达B点；由于μ

17mgsinθ＋f2＝ma则f2＝（2a－12）N③若a>10m/s2，煤块一直加速运动，二者之间为滑动摩擦力，方向沿传送带向下，则此时摩擦力f3＝μmgcosθ＝8Nf-a图像如图所示

18