黑龍江省七臺河市勃利縣中學(xué)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)考試物理試題 Word版含解析.docx

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2022-2023學(xué)年度高一第一學(xué)期期末考試物理試卷（時間：90分鐘　滿分：100分）一、選擇題（每題4分，共48分。1～6題為單選題，7～12題為多選題）1.愛因斯坦曾把一代代科學(xué)家探索自然奧秘的努力比作偵探小說中警員破案。牛頓第一定律就是科學(xué)家集體智慧的成果，下列說法正確的是（　?。〢.牛頓第一定律揭示了力是維持物體運動狀態(tài)的原因B.物體速度越大慣性越大C.物體的質(zhì)量是慣性的唯一量度D.給物體施加外力能改變物體的慣性【答案】C【解析】【詳解】A．牛頓第一定律揭示了物體不受力時的運動規(guī)律，說明力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。故A錯誤；B．慣性是物體的固有屬性，慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，與物體運動的速度無關(guān)，故B錯誤；C．慣性與物體外部因素?zé)o關(guān)，質(zhì)量是慣性的唯一量度，故C正確；D．慣性只與質(zhì)量有關(guān)，與其他任何因素?zé)o關(guān)，故D錯誤。故選C。2.在以下四個受力示意圖中，各接觸面均光滑，其中物體M在各接觸面所受到的彈力正確的是（　?。〢.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)受力分析，可知，M只與水平面有相互擠壓的效果，與斜面沒有力的作用，若受斜面彈力的作用，則不能平衡，所以只受到地面的彈力作用，故A正確；B．根據(jù)受力分析，可知，M的兩端分別與地面和細繩相接觸，由于重力作用，M與地面間有相互的擠壓作用，受到豎直向上的彈力；由于細繩被拉緊，所以還會受到繩子的拉力作用，方向沿繩子收縮的方向，不是沿桿的方向，故B錯誤；C．根據(jù)受力分析，可知，與M相接觸的地方有兩處，M 的下端與半圓形凹槽有相互擠壓的效果，受到指向圓心的彈力F1作用；在半圓凹槽的上端，與M也有相互擠壓的效果，所以M受到彈力F2的作用，方向垂直于細桿向上，不是指向圓心，故C錯誤；D．根據(jù)受力分析，可知，與M相接觸的物體有兩個，分別是細繩和斜面，由于重力豎直向下，所以M一定會受到沿繩豎直向上的彈力作用；假設(shè)M與斜面間有垂直于斜面向上的彈力作用，則M在水平方向上合力不為零，不會處于靜止狀態(tài)，所以M不會受到斜面的彈力，故D錯誤。故選A。3.某質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系式是：，x和t的單位分別是m和s，則質(zhì)點的初速度和加速度分別為（　　）A.2m/s和3m/s2B.2m/s和-3m/s2C.2m/s和6m/s2D.2m/s和-6m/s2【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式得，質(zhì)點的初速度v0=2m/s，加速度，ABC錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示，小車上有一個定滑輪，跨過定滑輪的繩一端系一重球，另一端系在彈簧測力計上，彈簧測力計下端固定在小車上．開始時小車處于靜止狀態(tài)．當小車沿水平方向運動時，小球恰能穩(wěn)定在圖中虛線位置，下列說法中正確的是(　　)A.小球處于超重狀態(tài)，小車對地面壓力大于系統(tǒng)總重力B.小球處于失重狀態(tài)，小車對地面壓力小于系統(tǒng)總重力C.彈簧測力計讀數(shù)大于小球重力，但小球既不超重也不失重D.彈簧測力計讀數(shù)大于小球重力，小車一定向右勻加速運動【答案】C【解析】【分析】 【詳解】小球穩(wěn)定在題圖中虛線位置，則小球和小車有相同的加速度，且加速度水平向右，故小球既不超重也不失重，小車既可以向右勻加速運動，也可以向左勻減速運動，彈簧測力計讀數(shù)即大于小球重力；豎直方向整體受力平衡，則小車對地面壓力等于系統(tǒng)總重力；故C正確，ABD錯誤。故選C。5.在地鐵進站前的某段減速過程中，細繩偏離了豎直方向，用手機拍攝下當時情景的照片如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進方向垂直，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，若測得細繩與豎直方向的夾角為q，則（　?。〢.當時地鐵列車加速度的大小為gsinqB.當時地鐵列車加速度的大小為gcosqC.當時地鐵列車正向圖中的左方向行駛D.當時地鐵列車正向圖中的右方向行駛【答案】D【解析】【詳解】AB．被拉物體受到重力和細線的拉力，如下圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得mgtanθ=ma解得a=gtanθ 故AB錯誤；CD．列車減速，加速度水平向左，則速度水平向右，C錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，雜技表演中，繞過光滑定滑輪的輕繩一端吊著重物，另一端吊著表演者，開始時表演者拉著繩不動結(jié)果他以大小為a1的加速度下降；然后表演者快速地沿繩向上爬，結(jié)果他不再下降，而是相對地面保持靜止，此時重物以大小為a2的加速度豎直向上運動。若表演者與重物所受重力的大小之比為k，不計空氣阻力，則為（　?。〢.B.C.kD.k+1【答案】B【解析】【詳解】設(shè)表演者拉著繩不動以大小為a1的加速度下降時，繩中的張力大小為T1，則對表演者和重物根據(jù)牛頓第二定律分別有當表演者快速地沿繩向上爬，相對地面靜止時，根據(jù)平衡條件可知，繩對表演者的作用力大小為對重物根據(jù)牛頓第二定律有由題意可知聯(lián)立以上各式解得 故選B。7.如圖所示，A、B兩長方體木塊放在水平面上，它們的高度相等，長木板C放在它們上面.用水平力F拉木塊A，使A、B、C一起沿水平面向右勻速運動，則()A.A對C的摩擦力向右B.C對A的摩擦力向右C.B對C的摩擦力向右D.C對B的摩擦力向右【答案】AD【解析】【詳解】由于用水平力F拉木塊A，使A、B、C一起沿水平面向右勻速運動，即若把ABC看做一個整體，即該整體向右運動，故該整體所受的摩擦力是向左的；對于C來說，是由于A的摩擦力導(dǎo)致C向右運動，故A對C的摩擦力是向右的，據(jù)物體間力的作用是相互的，所以C對A的摩擦力是向左的；對于C和B來說，B是在C的摩擦力的作用下向右運動，故C對B的摩擦力是向右的，同理，B對C的摩擦力是向左的，AD正確．【點睛】摩擦力的方向是與物體間的相對運動方向和相對運動趨勢方向相反，但不一定與物體的運動方向相反，即摩擦力的方向和物體運動方向沒有關(guān)系，所以摩擦力可以是動力也可以是阻力，在判斷摩擦力的方向時，一定首先判斷兩者之間的相對運動方向或者相對運動趨勢方向8.某商場為了節(jié)能安裝了智能化電動扶梯。在無人乘梯時，扶梯緩慢運轉(zhuǎn)；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速再勻速運轉(zhuǎn)。如圖所示，一顧客乘該扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，則下列說法正確的是（　?。〢.顧客僅在加速階段受摩擦力的作用B.顧客受到摩擦力作用時，摩擦力的方向斜向右上方C.顧客受到支持力總是大于重力D.扶梯對顧客作用力的合力方向先指向右上方，再豎直向上 【答案】AD【解析】【詳解】A.顧客僅在加速階段受摩擦力的作用，A正確；B.顧客的加速度沿斜面向上，有水平向右的分量的加速度，此時水平方向受到的摩擦力方向水平向右，B錯誤；C.勻速階段，顧客受到的支持力等于重力，C錯誤；D.加速階段，扶梯對顧客支持力大于重力，摩擦力水平向右，支持力和摩擦力的合力方向指向右上方，勻速階段沒有摩擦力，扶梯對人的作用力就是支持力，豎直向上，D正確。故選AD。9.甲、乙兩輛汽車先后從同一地點、沿同一條直線運動，它們的圖像如圖所示，由圖可知（　　）A.在時甲乙之間的距離為B.在時乙追上甲C.在時甲乙之間的距離與時相等D.在時乙在甲之前【答案】CD【解析】【詳解】A．甲、乙兩輛汽車從同一地點出發(fā)，在時乙剛好出發(fā)，甲車的位移為則甲乙之間的距離為，故A錯誤；B．在時甲和乙的速度相等，甲的位移大于乙的位移，是乙追甲出現(xiàn)最大距離的時刻，故B錯誤；C．圖像從到甲和乙圍成的面積相等，表示位移相等，則在時甲乙之間的距離與時相等，故C正確； D．在時甲的位移為乙的位移為則兩者的距離為即乙在甲之前，故D正確；故選CD。10.如圖，傾角α=60°的斜面體置于水平面上，在斜面體頂端固定一輕質(zhì)小定滑輪，一根輕質(zhì)細線跨過滑輪，一端與置于斜面上的質(zhì)量為2m的物塊相連，另一端與質(zhì)量為m的小球相連，與物塊相連的細線與斜面平行?，F(xiàn)用一拉力F拉小球（圖中未畫出），使與小球相連的細線偏離豎直方向θ=30°，且拉力F最小，整個裝置保持靜止，重力加速度為g。則（　?。〢.拉力F沿水平方向向右時，拉力F最小B.地面對斜面體的摩擦力大小為mg，方向水平向左C.斜面對物塊的摩擦力大小為mg，方向沿斜面向下D.細線上的拉力大小為mg【答案】BD【解析】【詳解】AD．對小球進行受力分析，當拉力F方向垂直于繩子時，拉力F最小，做出力的矢量三角形如圖所示： 所以繩子拉力拉力F=mgsin30°=0.5mg故A錯誤，D正確；B．把兩個物體和斜面看成是一個整體，對整體受力分析，根據(jù)平衡條件，在水平方向，F(xiàn)在水平方向的分量等于地面對斜面的摩擦力，即f=Fcos30°=mg方向水平向左，故B正確；C．對物塊進行受力分析，如圖所示：根據(jù)力的平衡條件FT+f=2mgsin60°解得f=mg方向沿斜面向上，故C錯誤故選BD。11.如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上，A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g?，F(xiàn)對A 施加一水平拉力F，則（　?。〢.當F<μmg時，A、B都相對地面靜止B.當F=2μmg時，A的加速度為μgC.無論F為何值，B的加速度不會超過μgD.當F>3μmg時，A不相對B滑動【答案】AC【解析】【詳解】A．設(shè)物塊B對A的摩擦力為f1，A對B的摩擦力為f2，地面對物塊B的摩擦力為f3。由牛頓第三定律可知f1與f2大小相等，方向相反，f1和f2的最大值均為2μmg。f3的最大值為，故當時，物塊A、B均保持靜止，繼續(xù)增大F，在一定范圍內(nèi)物塊A、B將相對靜止以共同的加速度開始運動，故A正確；B．當F=2μmg時，拉力正好等于物塊A受到的最大靜摩擦力，故物塊A相對B靜止，物塊A、B一同相對地面運動，則有解得物塊A、B的加速度為故B錯誤；CD．當時，物塊A、B將以共同的加速度運動，根據(jù)選項B的分析可知，最大加速度為；當時，拉力大于物塊A、B間的最大靜摩擦力，物塊A、B之間發(fā)生相對運動，則時，物塊A、B之間已經(jīng)相對滑動，對物塊B進行分析，則有解得 故無論F為何值，B的加速度最大為，故C正確，D錯誤；故選AC。12.如圖所示，帶有固定擋板P和定滑輪的木板墊高后與水平面夾角為θ=30o，質(zhì)量為2m的物塊A與擋板P之間有一輕質(zhì)彈簧（彈簧與P、A不連接），細線跨過定滑輪，一端連接著質(zhì)量為m的B，另一端連接著輕質(zhì)掛鉤（細線在滑輪左側(cè)部分與木板平行、右側(cè)部分豎直），A、B處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將鉤碼C掛于掛鉤上，靜止釋放后，發(fā)現(xiàn)C的速度最大時，A、B恰好分離。已知木板足夠長，所有摩擦不計，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則下列說法正確的是（　?。〢.C質(zhì)量大小為B.C輕掛于掛鉤瞬間，A、B間擠壓力變?yōu)樵瓉淼囊话隒.細繩張力最大值為D.只要C的質(zhì)量足夠大，就可以在C掛上去的同時A、B就分離【答案】CD【解析】【詳解】A．C的速度最大時，加速度為0，此時有對C受力分析可知繩子拉力對B受力分析可知聯(lián)立解得故A錯誤；B．未掛C時，A、B靜止，以A、B整體為研究對象，由平衡方程可知 彈簧彈力方向沿斜面向上，隔離B物體，由受力平衡可知掛上C時，對C由牛頓第二定律對A、B整體，由牛頓第二定律兩式聯(lián)立解得隔離A，對A由牛頓第二定律將加速度代入上式，解得故B錯誤；C．由A選項分析可知，繩子最大拉力為故C正確；D．若掛上C的瞬間，AB分離，則對A有可得BC作為整體有可得 如果AB瞬間分離，則有即當C的質(zhì)量大于B的質(zhì)量時，掛上C，AB瞬間分離，故D正確。故選CD。二、實驗題（共16分，其中13題10分，14題6分。）13.某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“探究小車加速度與受力和質(zhì)量的關(guān)系”。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點計時器相連，小車的質(zhì)量為m1，小盤（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是___________。A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源B．每次改變小車質(zhì)量后，應(yīng)重新補償阻力C．本實驗中應(yīng)滿足m2遠小于m1的條件D．在用圖像探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)作a-m1圖像（2）實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則小車加速度的計算式a=___________。（3）某同學(xué)補償好阻力后，在保持小車質(zhì)量不變情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖像如圖丙所示。若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則小車的質(zhì)量為___________kg，小盤的質(zhì)量為___________kg。（保留兩位有效數(shù)字） （4）實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________m/s2。（g=10m/s2）【答案】①.C②.③.2.0④.0.060⑤.10【解析】【詳解】（1）[1]A．實驗時先接通打點計時器的電源，后釋放紙帶，故A錯誤；B．平衡摩擦力后，重力的下滑分力與摩擦力平衡，即改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；C．本實驗中應(yīng)滿足遠小于的條件，使得繩子的拉力近似等于小盤（及砝碼）的重力，故C正確；D．在用圖像探究小車加速度與受力的關(guān)系時，應(yīng)作圖像得到一次關(guān)系圖像，說明加速度與質(zhì)量成反比，故D錯誤。故選C。（2）[2]由逐差法可得小車加速度（3）[3]根據(jù)牛頓第二定律得由圖可知小車質(zhì)量為[4]由圖知當時解得 （4）[5]當砝碼的質(zhì)量很大時14.一實驗中學(xué)的物理興趣小組用光電門測重力加速度，實驗裝置如圖甲所示，電磁鐵與光電門B固定不動，光電門A可上下調(diào)節(jié)。實驗時先用電磁鐵吸住小鐵球，然后撤走磁性使小鐵球由靜止釋放，記錄下小鐵球經(jīng)過兩光電門的時間差t以及小鐵球經(jīng)過光電門B的時間△t，兩光電門之間的距離h可從圖中的刻度尺直接讀出，已知小鐵球的直徑為d。分析下列問題：（1）小鐵球經(jīng)過光電門B時的速度大小v=______，不計空氣阻力，重力加速度用g表示，則h、g、v、t之間的關(guān)系式應(yīng)為h=______；（2）調(diào)節(jié)光電門A的位置，改變兩光電門之間的距離h，測出多組h、t的實驗數(shù)據(jù)，并以為縱軸、t為橫軸作出圖線如圖乙所示，則重力加速度g的大小為______m/s2?！敬鸢浮竣?②.vt﹣gt2③.9.78【解析】【詳解】（1）[1]小鐵球的直徑比較小，小鐵球經(jīng)過光電門時的瞬時速度等于平均速度，小鐵球經(jīng)過光電門B時的速度v=[2]小鐵球做勻加速直線運動，小鐵球經(jīng)過光電門A時的速度為v0，小鐵球經(jīng)過光電門B時的速度 則從光電門A到光電門B過程，位移==（2）[3]小鐵球從光電門A到光電門B過程整理得由圖示圖象可知，圖象斜率的絕對值m/s2解得g=9.78m/s2三、計算題（共36分，其中15、16、17題每題8分，18題12分）15.太空是一個微重力、高真空、強輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實驗室制造出沒有內(nèi)部缺陷的晶體，生產(chǎn)出能承受強大拉力的細如蠶絲的金屬絲．假如未來的某天你乘坐飛船進行“微重力的體驗”行動，飛船由6000m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)25s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0.04倍，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?）飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離．【答案】（1）9.6m/s2（2）3000m【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律求出飛船在失重狀態(tài)下的加速度大小，結(jié)合位移時間公式求出在微重力狀態(tài)中下落的距離．（1）根據(jù)牛頓第二定律得，解得．（2）根據(jù)位移時間公式得：．16.雨滴從屋檐上由靜止開始豎直滴下。已知屋檐距地面高度為5m，空氣阻力可以忽略。（1）求雨滴從離開屋檐到到達地面全程的平均速度大??； （2）若屋檐正下方站有一人，一滴水從屋檐滴到他頭頂用時0.8s，求此人的身高H?！敬鸢浮浚?）5m/s；（2）1.8m【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)代入數(shù)值得v=10m/s則平均速度（2）根據(jù)代入數(shù)值得x=3.2m則此人身高=1.8m17.在平直的公路上有一輛電動自行車以6m/s的速度勻速行駛，當經(jīng)過某電線桿時，有一輛同向行駛的汽車恰好也經(jīng)過，并開始計時。已知此時汽車的速度為12m/s，并以大小為0.5m/s2的加速度開始減速，直到停車。求：（1）電動自行車追上汽車需要的時間。（2）電動自行車追上汽車前，兩者之間的最大距離?！敬鸢浮浚?）24s；（2）36m【解析】【詳解】（1）汽車停止用時為，有解得假設(shè)電動自行車追上汽車時，汽車未停止運動，設(shè)追上用時為。 電動自行車的位移為汽車位移為追上時兩者的位移相等，有解得即經(jīng)過24s電動自行車追上汽車，追上時汽車恰好停下，故經(jīng)24s追上汽車。（2）兩者的速度相等時，它們之間的距離最大，用時為。由解得電動自行車的位移為汽車的位移為兩者間的最大距離為解得18.在一化肥廠有如圖所示的傳送裝置，AB水平，長度m，順時針傳動的速率m/s，CD為靠近AB的傾斜傳送帶，，長m，兩表面動摩擦因數(shù)，一袋標準化肥的質(zhì)量kg，已知、、m/s2． （1）若化肥從A端輕放上去，并使CD順時針以速率v傳動，v應(yīng)滿足什么條件才能使化肥送至頂點D？（2）CD傳送帶不動時，一袋化肥從離A端的位置輕放上去，則在CD上上升的最大距離為，求與的關(guān)系?！敬鸢浮浚?）v≥4.5m/s；（2）x2＝2－0.5x1?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）化肥在水平傳送帶上，根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝ma1代入數(shù)據(jù)，解得a1＝5m/s2又＝2a1s1可得s1＝2.5m＜l1＝4m然后化肥勻速運動，滑上CD。設(shè)CD傳送帶速度v2時，化肥恰好達D端，設(shè)v2＜v1，化肥經(jīng)歷了兩個減速階段，第1階段由C點減速到v2，以加速度大小a2達到v2后再以加速度大小a3繼續(xù)減速為0，則有mgsinθ+μmgcosθ＝ma2代入數(shù)據(jù)，可得a2＝10m/s2又mgsinθ－μmgcosθ＝ma3代入數(shù)據(jù)，解得a3＝2m/s2由 得v2＝4.5m/s并驗證了假設(shè)成立，故條件為v≥4.5m/s（2）離A端x0處輕放化肥時，剛好在B端與傳送帶達到速度相同，則有x0＝L1－s1＝1.5m當x1≤x0處放上化肥，能在CD傳送帶上上升的距離相同，可得代入數(shù)據(jù)，解得x2＝125m當x0≤x1≤l1，在拐點處速度為vx，有得x2＝2－0.5x1綜上所述，當0≤x1≤1.5m時x2＝1.25m當1.5m≤x1≤4m時