湖南省长沙市宁乡市2022-2023学年高一上学期期末物理试题（解析版）.docx

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2022年下学期高一期末考试试题物理试题本试卷共6页，全卷满分100分，考试时间75分钟。考生注意：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，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列说法中正确的是（）A.运动是宇宙中的普遍现象，绝对不动的物体是没有的B.研究物体运动时不一定要选择参考系C.用GNSS定位系统确定在南极冰川考察的某科考队员的位置时，该队员不可以看做质点D.选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，但运动轨迹不变【答案】A【解析】【详解】A．运动是绝对的，静止是相对的，绝对不动的物体是没有的，故A正确；B．研究物体的运动一定要选择参考系，故B错误；C．用GNSS定位系统确定在南极冰川考察的某科考队员的位置时，队员的大小和形状可以忽略，可以看成质点，故C错误；D．选取不同的参考系，同一物体的运动速度可能不同，运动轨迹可能不同，有可能不变，故D错误。故选A。2.神舟十五号载人飞船于2022年11月29日23时08分发射，是中国载人航天工程空间站建造阶段最后一次飞行任务，标志中国空间站进入三舱组合体常态化运行模式。新的组合体在中国空间站轨道运行，轨道高度约为400km，设计寿命为10年，总重量可达180吨。根据以上信息，下列选项中正确的是（　　）A.“11月29日23时08分”指的是时间间隔B.神舟十五号绕地球飞行一圈，通过的路程和位移都为零第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 C.组合体对接时，神舟十五号载人飞船相对于空间站是运动的D.“180吨”对应的物理量是基本物理量之一【答案】D【解析】【详解】A．“11月29日23时08分”指的是时刻，故A错误；B．位移是起点到终点的有向线段，路程为物体的实际轨迹路线，故位移为0，路程为一圈的周长，故B错误；C．组合体对接时，两个物体不能发生相对运动，故神舟十五号载人飞船相对于空间站是静止的，故C错误；D．“180吨”对应的物理量是质量，属于基本物理量，故D正确。故选D。3.火箭在托举神舟十五号加速上升的过程中，下列说法正确的是（）A.火箭受到的合力方向竖直向下B.飞船内的宇航员处于失重状态C.飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力D.火箭受到的重力与喷出的气体对火箭的作用力是一对相互作用力【答案】C【解析】【详解】A．火箭在托举神舟十五号加速上升的过程中，加速度竖直向上，合力方向竖直向上，A错误；B．飞船内的宇航员加速度竖直向上，处于超重状态，B错误；C．飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对相互作用力，C正确；D．火箭受到的重力受力物体是火箭，喷出的气体对火箭的作用力受力物体也是火箭，相互作用力是作用在两个不同物体上，D错误。故选C4.一小船在静水中的速率是5m/s，要渡过宽120m的河流，水流的速度为3m/s，下列说法正确的是A.小船渡河的最短时间是30sB.小船渡河的最短时间是40sC.小船渡河的最短位移是120mD.小船渡河的最短位移是200m【答案】C【解析】【详解】AB、当船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短，故AB错；第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 C、由于船速大于水速，所以小船可以到达正对岸，则最短位移为120m，故C对；D错故选C5.如图所示，轻绳AD跨过固定于墙轻杆BC右端轻质定滑轮，挂一个重力为G的物体，，，忽略各处的摩擦。下列说法正确的是（）A.轻绳AC对墙的拉力大小为B.轻绳AC对墙的拉力大小为2GC.杆对滑轮的作用力大小GD.滑轮对轻绳的作用力大小为2G【答案】C【解析】【详解】AB．轻绳AC对墙的拉力大小等于物体的重力G，轻绳AC对墙的拉力大小也为G，选项AB错误；CD．因AC与CD的夹角为120°，且两段绳子的拉力均为G，根据平行四边形定则可得两段绳子对滑轮的作用力为G，则杆对滑轮的作用力大小G，选项C正确，D错误。故选C。6.如图所示，物体所受重力为40N，用细绳悬于O点，绳所能承受的最大拉力为50N。现用细绳绑住绳的A点，再用水平力向右方缓慢牵引A点，下列说法正确的是（　　）A.水平力向右一定恒力B.逐渐右拉的过程中，AB绳拉力大小逐渐减小C.绳的拉力为10N时，段刚被拉断D.绳的拉力为30N时，段刚被拉断第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 【答案】D【解析】【详解】设段绳与竖直方向夹角为，则根据结点A处于动态平衡状态对结点A受力分析得三段绳上的力、、分别为，，A．水平向右的力随绳与竖直方向夹角的增大而增大。故A错误；B错误；CD．段刚被拉断时，则，即。此时故C错误，D正确。故选D7.2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星，“天问一号”在着陆前经历了几个减速阶段，其中打开反冲发动机时“天问一号”处于减速阶段，情景如图所示。关于“天问一号”在该阶段的说法，正确的是（）A.研究下降时的姿态，不可以将它视为质点B.在减速下降的过程中，它的惯性增大C.喷出“燃气”减速下降阶段，它处于失重状态D.反冲发动机对“燃气”的作用力可能小于“燃气”对反冲发动机的作用力【答案】A【解析】【详解】A．研究下降时的姿态，不可以将它视为质点，A正确；B．惯性只和质量有关，与其运动状态无关，B错误；C．喷出“燃气”减速下降阶段，其加速度向上，它处于超重状态，C错误；D第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 ．由牛顿第三定律可知，反冲发动机对“燃气”的作用力和“燃气”对反冲发动机的作用力大小相等，方向相反，D错误。故选A。8.如图所示，向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客，乘客在自身重力G与车厢（含座椅）的作用力F的作用下与车厢保持相对静止，座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，悬线与竖直方向成θ角也与车厢相对静止，下列说法中正确的是（）A.车厢的速度越大，悬线与竖直方向的夹角θ越大B.乘客受到的合力方向与运动方向相同C.车厢对乘客的作用力与乘客受到的重力是一对平衡力D.悬线与竖直方向夹角θ增大时，车厢对乘客作用力增大【答案】D【解析】【详解】A．对小球受力分析，由牛顿第二定律可得则车辆的加速度越大，悬线与竖直方向的夹角越大，但是速度越大，不一定越大，A错误；B．由图可知，小球受合外力方向与车厢运动方向相反，可知车厢做匀减速运动，乘客受到的合力方向与运动方向也相反，B错误；C．对乘客受力分析可知，车厢对乘客的作用力即车厢对乘客的作用力大于乘客受到的重力，不是一对平衡力，C错误；D．悬线与竖直方向夹角θ增大时，由可得，加速度增大，由第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 可得，车厢对乘客作用力增大，D正确。故选D。9.某种测量空间站质量的原理如图所示，设飞船的质量为为，其推进器的平均推力为F，空间站的质量，在飞船与空间站对接后，飞船和空间站一起运动的加速度为a．为了间接测量空间站的质量，下列说法正确的是（　　）A.只需测出F与a的值B.只需测出与a的值C.只需测出与F的值D.必须测出、F与a的值【答案】D【解析】【详解】把空间站和飞船看成整体，根据牛顿第二定律解得则为了间接测量空间站质量，需要测量、F与a的值，故ABC错误D正确。故选D。10.如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　）第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 A.一段时间后苹果会在羽毛下方B.一定满足关系C.羽毛下落到C点的速度大小为D.苹果下落的加速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．苹果和羽毛在真空中自由下落，不受空气阻力，只受重力，它们都在做自由落体运动，运动状况与物体质量无关，故苹果和羽毛始终处于同一高度，A错误；B．设A点的速度为vA，则由匀加速直线运动规律由于这是局部照片，A点并不一定是起点，vA不一定为零，故不一定能得到关系，故B错误；C．C点是BC段的时间中点，故羽毛下落到C点的速度大小为故C正确；D．由匀加速直线运动规律所以解得故D错误。故选C。11.如图所示，水平地面上有重力均为20N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力F作用后（　　）第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 A.弹簧的压缩量变为2.5cmB.木块B所受静摩擦力为0C.木块A所受静摩擦力大小为5ND.木块B所受静摩擦力大小为5N【答案】D【解析】【详解】ABD．根据胡克定律可知=4N木块B受外力为9N，故木块B所受摩擦力为故木块B能够继续保持静止，故弹簧的压缩量仍为2.0cm，A、B错误，D正确；C．木块A受力平衡，故其所受静摩擦力大小为故C错误。故选D。12.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）A.b对c的摩擦力一定减小B.地面对c的支持力一定减小C.c对地面的摩擦力方向一定向左D.固定滑轮的杆对滑轮的作用力方向不变【答案】D【解析】【详解】A．根据物块ｂ的受力可知，当时，ｂ对ｃ的摩擦力随着的减小一直增大，A错误；第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 BC．将b、c看成整体并进行受力分析可知地面对c的支持力随着的减小一直增大，而水平方向地面对c的摩擦力向左，则c对地面的摩擦力方向向右，BC错误；D．因为绳两端拉力始终相等且夹角不变，则绳两端合力方向不变，故滑轮对绳的作用力的方向始终不变，D正确。故选D。二、非选择题：共52分。13.如图，在“研究共点力的合成”的实验中：（1）下列操作对减小实验误差有益的是__________。A．拉橡皮筋的细绳尽量长些B．两细绳取等长C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力大小尽量相差得大些E．标记同一细绳方向的两点尽量远些（2）甲、乙两同学配合操作实验。他们对测力计校准后，用两个测力计互成某角地把细绳与橡皮筋的连结点拉到某位置，乙同学在结点正下方标记点，并记录下两个测力计细绳方向点A、B和读数分别为第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 3.8N和4.2N。请你根据平行四边形法则作出合力的图示________。【答案】①.ACE②.【解析】【详解】（1）[1]A．拉橡皮筋的细绳尽量长些，这样可减小记录力的方向时产生的误差，选项A正确；B．两细绳不一定要取等长，选项B错误；C．拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行，选项C正确；D．两个弹簧测力计同时拉时，如两测力计的拉力大小相差得大些，这样势必会造成一个弹簧测力计的示数较小，不利于减小测量力大小的相对误差，故D错误；E．标记同一细绳方向的两点尽量远些，这样可减小记录力的方向时产生的误差，选项E正确。故选ACE。（2）[2]根据平行四边形法则作出合力的图示如图14.如图（1）为“用传感器研究加速度和力的关系”的实验装置，利用传感器可测得小车运动的即时速度，通过计算机处理得到如图（2）所示的从实验准备阶段到小车被挡板挡住静止全程的小车运动的图线。（1）若测得小车和发射器的总质量为360g，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量范围最适合用第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 __________；A．1g～25gB．100g～200gC．180g～360gD．大于360g（2）当小车总质量一定，改变钩码质量重复实验，释放小车的位置__________（填写“必须相同”或“可以不同”）；（3）处理实验数据时，对于如图（2）所示的图线同学们有些疑惑。围绕本次实验目的，在进行“选择区域”操作记录小车加速度时，你认为应选择的时间区域为__________。A．0～1.0sB．1.0～2.5sC．2.5～3.0sD．0～3.0s【答案】①.A②.可以不同③.B【解析】【详解】（1）[1]实验将重物的重力转变为拉小车的拉力，则要求钩码的质量远小于小车和发射器的质量之和，故选A。（2）[2]当小车总质量一定，改变钩码质量重复实验，其目的是测出小车的加速度，与小车的位置无关，故小车位置可以不同。（3）[3]由图可得，在1s~2.5s时，图线斜率无变化，所得加速度更准确。15.汽车测试，开始时，静止在平直道路上，其前方路面上有一条标志线。汽车以的加速度由静止开始向标志线行驶，6s后停止加速并立即在摩擦力作用下减速运动，加速度大小，达到标志线时汽车的速度为。求：（1）汽车的最大速度；（2）汽车开始运动后经多长时间到达标志线；（3）最初汽车到标志线的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设汽车的最大速度为，根据速度公式有解得（2）汽车减速过程有解得汽车减速过程的时间为第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 总时间（3）汽车加速过程位移大小为减速过程满足解得最初汽车到标志线的距离为联立解得x=279m16.一轻质弹簧原长，用它竖直提着一个质量的物体，当物体处于静止状态时，弹簧长度。将物体置于水平桌面上，用该弹簧沿水平方向拉该物体，当物体在水平桌面上匀速运动时弹簧长度。重力加速度大小取，求：（1）弹簧的劲度系数；（2）物体与桌面间的滑动摩擦因数；（3）用弹簧水平拉静止在桌面上的物体，当弹簧长度恰好等于时，求物体的加速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）竖直提着物体处于静止状态时，根据胡克定律和二力平衡可知代入数据解得（2）物体做匀速直线运动，根据胡克定律和二力平衡可知第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 代入数据解得（3）物体受到拉力大小物体受到摩擦力大小根据牛顿第二定律得解得17.如图甲所示，汽车以8m/s的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一货物（可视作质点），架高1.8m。由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，货物从架上落下。已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕s（即刹车距离）与刹车前车速的关系如图乙所示，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取。求：（1）汽车刹车过程中的加速度多大；（2）货物在车厢底板上落点距车后壁的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）汽车以速度刹车，匀减速到零，刹车距离为，关系图像知，由运动学公式速度-位移关系第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 代入数据得（2）刹车后，货物做平抛运动，由得货物的水平位移为汽车做匀减速直线运动，刹车时间为则从汽车刹车时间的实际位移为故第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司 第15页/共15页学科网（北京）股份有限公司