湖南省长沙市第一中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题（解析版）.docx

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2022-2023学年湖南省长沙一中高一（上）期末物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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，写在试卷上无效。3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。1.对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（　　）A.采用大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度，这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了C.货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D.摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，而人和车的惯性并没有改变【答案】CD【解析】【详解】A．质量不变，惯性不变，不可能使小质量的物体获得大惯性，故A错误；B．子弹穿不透棉衣，是由于速度减小了，不是惯性变小了，故B错误；C．摘下或加挂一些车厢时，改变了列车的质量，这会改变它的惯性，故C正确；D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，改变向心力，防止侧滑，没有改变惯性，故D正确。故选CD2.为了取票更加便捷，各地机场都安装了自动取票机，旅客可以直接刷二代身份证获取机票．为了防止旅客忘记拿走身份证，一般将识别感应区设计为如图所示的斜面．则身份证放在识别感应区上处于静止状态时（　　）第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 A.感应区对身份证的支持力竖直向上B.感应区对身份证的摩擦力沿斜面向下C.感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向D.感应区对身份证的作用力小于身份证所受重力【答案】C【解析】【详解】A．感应区对身份证的支持力垂直斜面向上，选项A错误；B．感应区对身份证的摩擦力沿斜面向上，选项B错误；CD．身份证受向下的重力与感应区对身份证的作用力，二力的合力为零，则感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向，选项C正确，D错误。故选C。3.中国传统杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升和匀速下滑时，所受的摩擦力分别是和，则（　　）A.向上，向下B.向下，向上C.、的大小相等D.是静摩擦力，数值上大于【答案】C【解析】【详解】杂技演员双手紧握竹竿匀速攀升时，手与竹竿之间存在静摩擦力，根据平衡条件得，杂技演员所受的静摩擦力方向沿竹竿向上，大小有杂技演员匀速下滑时，杂技演员所受的滑动摩擦力方向沿竹竿向上，根据平衡条件得，杂技演员所受的滑动摩擦力方向沿竹竿向上，大小有故选C。第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 4.下列说法正确的是（　　）A.N与m都是国际单位制中的基本单位B.MPa与kg都是国际单位制中的基本单位C.m/s是国际单位制中的导出单位D.N与kg都是国际单位制中的导出单位【答案】C【解析】【详解】A．m是国际单位制中的基本单位，N是国际单位制中的导出单位。A错误；B．kg是国际单位制中的基本单位，MPa是国际单位制中的导出单位。B错误；C．m/s是国际单位制中的导出单位。C正确；D．kg是国际单位制中的基本单位，N是国际单位制中的导出单位。D错误；故选C。5.如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态若将固定点c向左移动少许，而a与斜劈始终静止，则A.斜劈对物体a摩擦力减小B.斜劈对地面的压力减小C.细线对物体a的拉力增大D.地面对斜劈的摩擦力减小【答案】D【解析】【分析】对滑轮和物体b受力分析，根据平衡条件求解细线拉力变化情况；对物体a受力分析，判断物体a与斜面体间的静摩擦力的情况；对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，根据平衡条件求解整体与地面间的静摩擦力和弹力的情况；【详解】A、对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示：第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 根据平衡条件，有：解得：将固定点c向左移动少许，则θ减小，故拉力T减小；对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，拉力减小，但由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故AC错误；B、对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，有：，N与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，压力也不变；静摩擦力为：，将固定点c向左移动少许，则θ减小，故摩擦力减小，故B错误，D正确．【点睛】当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法，整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．6.如图所示，光滑细杆竖直固定在天花板上，定滑轮A、B关于杆对称，轻质圆环C套在细杆上，通过细线分别与质量为M、m（M＞m）的物块相连。现将圆环C在竖直向下的外力F作用下缓慢向下移动，滑轮与转轴间的摩擦忽略不计。则在移动过程中（　　）A.外力F保持不变B.杆对环C的作用力不断增大第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 C.杆对环C的作用力与外力F合力不断增大D.杆对环C的作用力与外力F合力的方向保持不变【答案】C【解析】【详解】AB．设连接圆环的细线与水平方向的夹角为α，左侧细线的拉力大小为T1，右侧细线的拉力大小为T2，在竖直方向上，有已知则随着圆环C向下移动，α增大，sinα增大，则F增大，而在水平方向上，杆对圆环C的作用力α增大，cosα减小，则N减小，故A错误，B错误；C．圆环C受到外力F、杆对圆环C的作用力和两细线的拉力，由平衡条件得，杆对圆环C的作用力与外力F的合力大小等于两细线拉力的合力大小，而两细线拉力大小不变，随着α的增大，其合力增大，则杆对圆环C的作用力与外力F的合力不断增大，故C正确；D．杆对环C的作用力N的方向垂直于杆水平向左，外力F的方向竖直向下，但由于N减小，F增大，所以二者合力的方向发生变化，故D错误。故选C。7.如图所示，甲图是用力传感器“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置，乙图是实验中与力传感器相连的计算机屏幕上得到的两个力随时间变化的图线。根据图线可以得出的结论是（　　）第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 A.作用力变大时，反作用力变小B.作用力和反作用力的方向总是相反的C.作用力与反作用力总是同时变化D.此图线一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的【答案】BC【解析】【详解】A．由图像可知，作用力变大时，反作用力同时也变大，故A错误；B．由图像可知，作用力和反作用力的方向总是相反的，故B正确；C．由图像可知，作用力和反作用力总是同时变化，故C正确；D．此图线不一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的，也可能处于运动状态，故D错误。故选BC。【点睛】作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失。8.如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N，关于实验现象，下列说法正确的是（　　）A.“起立”过程是超重现象，“下蹲”过程是失重现象B.“起立”和“下蹲”过程都有超重和失重现象出现第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 C.图记录的是他先“下蹲”稳定后又“起立”的过程D.“下蹲”过程先出现失重现象，“起立”过程先出现超重现象【答案】BCD【解析】【详解】A、B、D．从下蹲状态站起来的过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，即人先处于超重状态后处于失重状态。从站立状态蹲下去的过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，最后回到静止状态，即人先处于失重状态。后处于超重状态。故A错误，BD正确；C．物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现象，即显示重量大于实际重量；物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，即显示重量小于实际重量。图像中第一次变化，显示重量先小于重量再大于重量，即先失重后超重，因此为“下蹲”；第二变化，显示重量先大于重量再小于重量，即先超重后失重，因此为“起立”，故C正确。故选择BCD。9.如图，柱体A的横截面是圆心角为90°的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体，系统处于平衡状态。若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则（　　）A.球对墙的压力增大B.柱体对球的支持力减小C.柱体所受的摩擦力增大D.柱体对地面的压力减小【答案】AC【解析】【详解】AB．对球体受力分析，受重力、墙壁对球体的支持力和柱体对球体的支持力。如图所示，由力的平衡条件可得第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 若使柱体向左移动稍许，则θ角变大，系统仍处于平衡状态，则有墙壁对球体的支持力FN1增大，由牛顿第三定律可知，球对墙的压力增大，柱体对球体的支持力FN2增大，A正确，B错误；CD．对整体受力分析，受重力，地面的支持力、墙壁的支持力和地面对其向右的摩擦力，如图所示，由平衡条件则有若使柱体向左移动稍许，则θ角变大，系统仍处于平衡状态，则有摩擦力增大，地面对柱体的支持力不变，由牛顿第三定律可知，柱体对地面的压力不变，C正确，D错误。故选AC。10.如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，上端叠放着两个物体A、B，系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使A向上做匀加速直线运动，以系统静止时的位置为坐标原点，竖直向上为位移x正方向，得到F随x的变化图像如图乙所示。已知物体A的质量，重力加速度，则下列说法正确的是（　　）A.弹簧的劲度系数为B.物块A做匀加速直线运动的加速度大小为第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 C.物块B的质量为D.F作用瞬间，A、B之间的弹力大小为【答案】BD【解析】【详解】A．以A、B整体为研究对象，设物块B质量为M，静止时弹簧压缩量为，有分离之前有即所以F随x的变化图像的斜率等于劲度系数A错误；BC．时刻，有分离时，有联立解得，B正确，C错误；D．施加拉力F的瞬间，设A、B之间的弹力为，对B进行受力分析有解得D正确。故选BD。11.某同学用带有滑轮的长木板、小车、打点计时器、砂和砂桶等，做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 （1）图甲为其安装的实验装置，在该装置中有一处明显的错误，是___________处（选填a、b、c、d）；（2）纠正错误后，正确实验中打出了一条纸带，从比较清晰点开始，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点没有标出，测出各计数点到A点的距离，如图乙所示。已知打点计时器工作电源的频率为，则此次实验中打C点时小车运动的速度______，小车的加速度________（结果保留两位有效数字）。（3）实验时改变桶内砂的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度，根据测得的多组数据画出关系图像，如图丙所示。图线的上端明显偏离直线，造成此现象的主要原因是_______（选填下列选项的序号）。A．小车与平面轨道之间存在摩擦B．平面轨道倾斜角度过大C．所挂桶和砂的总质量过大D．所用小车的质量过大【答案】①.a②.0.54③.1.0④.C【解析】【详解】(1)[1]木板带滑轮的一端应该放在桌子边缘，则错误之处是a。(2)[2]由于每两个计数点之间还有四个计时点，则计数点之间的时间间隔为根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知[3]由逐差法得(3)[4]根据牛顿第二定律，对沙桶对小车解得第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 本实验是把沙和沙桶的重力当作小车的合力，a与F成线性关系。而根据可知，只有时才成立。故ABD错误，C正确。故选C。12.如图所示，用A、B两弹簧测力计拉橡皮条，使其伸长到O点（），现保持A的读数不变，而使夹角α减小，适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向，可使O点保持不变，这时：（1）B的示数应是___________；A．一定变大B．一定不变C．一定变小D．变大、不变、变小均有可能（2）夹角β的变化应是___________。A．一定变大B．一定不变C．一定变小D．变大、不变、变小均有可能【答案】①.C②.C【解析】【详解】（1）[1]该题本质上考查了物体的动态平衡，由题意可知，保持O点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计A的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形法则，画出受力分析图如下第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 所以由图可知，B的示数减小。故选C。（2）[2]根据（1）中受力分析图可知夹角β变小。故选C。【点睛】正确解答本题的关键是：熟练应用“图解法”解答动态平衡问题；本题实质为物体的动态平衡。13.如图所示，将一个质量为的铅球放在倾角为的光滑斜面上，并用挡板挡住。挡板初始状态与斜面夹角为，由图示位置绕斜面上的固定转轴逆时针缓慢转动，直至挡板水平。重力加速度为，求缓慢转动挡板过程中：（1）挡板竖直时所受的压力；（2）挡板对铅球支持力的最小值；（3）挡板转动过程中，铅球受斜面支持力的最大值。【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）【解析】【详解】（1）挡板竖直时，小球的受力如图所示根据受力平衡可得，挡板对小球的弹力为第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 可知挡板竖直时所受的压力大小为，方向水平向左。（2）挡板转动过程中，根据三角形定则，如图所示当挡板垂直斜面时，挡板对铅球支持力最小，则有（3）挡板转动过程中，铅球受斜面支持力逐渐减小，初始状态时，铅球受斜面支持力最大，则有14.正在斜坡上玩耍的小猴子遇到了危险，在高处的母猴纵身一跃去救小猴子，最终落在小猴子前面点处。已知斜坡与水平面夹角，母猴跳离前的位置点与点的竖直高度，母猴的初速度沿水平方向，落在点时速度与斜坡夹角，不计空气阻力，。求：（1）母猴在空中的运动时间；（2）的水平距离。【答案】（1）1s；（2）58m【解析】【详解】（1）根据第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 解得（2）猴子落到M点时的竖直速度则水平速度则水平位移则的水平距离5.8m。15.现阶段无人机在农业、工业、环境保护、国防等领域有着广泛的应用。如图所示，一质量的小型四旋翼遥控无人机从地面由静止开始竖直向上匀加速起飞，上升过程中的升力，经时间时的速度大小。之后，控制遥控器使无人机立即失去升力，当无人机下落到离地面某一高度时控制遥控器使无人机立即获得与上升时大小相等的升力，最后无人机落回地面时的速度恰好为零，已知无人机在整个运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度，求（1）无人机受到的空气阻力；（2）无人机失去升力后上升的最大高度；（3）无人机再次获得升力时的高度。【答案】（1）8N；（2）3.6m；（3）21.4m【解析】【详解】（1）无人机加速上升的加速度大小为第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 由牛顿第二定律可得解得f=8N（2）设无人机失去升力后的加速度大小为a2，有解得设无人机失去升力后上升的最大高度为h，有解得h=3.6m（3）设无人机前10s上升的高度为H，有解得H=50m设无人机失去升力后向下运动的加速度大小为a3，有解得设无人机重新获得升力后向下运动的加速度大小为a4，有解得无人机再次获得升力时的高度为h′，速度为v′，有第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 解得h′=21.4m第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司 第17页/共17页学科网（北京）股份有限公司