湖北省沙市中學(xué)2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期11月期中物理 Word版含解析.docx

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2022—2023學(xué)年度上學(xué)期2022級期中考試物理試卷時間：75分鐘滿分：100分一、選擇題（其中1-7是單選，8-11是多選）1.如圖所示。在桌面上放置一張紙和一瓶礦泉水，礦泉水瓶靜止在紙面上，如果突然迅速向右拉動紙的一邊。將紙片拉出，而礦泉水瓶相對桌面的位置幾乎沒變。下列說法正確的是（　　）A.礦泉水瓶中的水越多，其抵抗運動狀態(tài)變化的“能力”越強B.紙片對礦泉水瓶摩擦力的方向向左C.拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越大D.拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越小【答案】A【解析】【詳解】A．礦泉水瓶中的水越多，質(zhì)量越大，慣性越大，其抵抗運動狀態(tài)變化的“能力”越強，故A正確；B．紙片相對于礦泉水瓶向右運動，故礦泉水瓶相對于紙片向左運動，摩擦力方向與相對運動方向相反，則紙片對礦泉水瓶的摩擦力向右，故B錯誤；CD．在拉動過程中，紙片與礦泉水瓶之間的摩擦力為滑動摩擦力，根據(jù)公式可知滑動摩擦力大小與動摩擦因數(shù)和正壓力有關(guān)，與紙片的運動快慢無關(guān)，故CD錯誤。故選A。2.在勻速上升的電梯里，一小球從電梯地板被豎直向上彈出后又落回地板，這一過程中小球沒有觸碰電梯天花板，不計空氣阻力，以地面為參考系，下列對這一過程的分析正確的是（　?。?A.小球在空中運動的位移大小一定小于路程B.小球在空中運動的平均速度大于電梯的速度C.小球在空中運動的平均速度小于電梯的速度D.小球在空中運動的平均速度等于電梯的速度【答案】D【解析】【詳解】A．小球在空中運動時，可能存在一直向上運動過程，因此位移大小可能等于路程，故A錯誤；BCD．因小球與電梯的位移相同，所以小球的平均速度一定等于電梯的速度，故B、C錯誤，D正確。故選D。3.“西電東送”為我國經(jīng)濟社會發(fā)展起到了重大的推動作用。如圖是部分輸電線路。由于熱脹冷縮，鐵塔之間的輸電線夏季比冬季要更下垂一些，對輸電線和輸電塔的受力分析正確的是A.夏季每根輸電線對輸電塔的拉力較冬季時大B.夏季與冬季輸電塔對地面的壓力一樣大C.夏季與冬季每根輸電線對輸電塔的拉力一樣大D.冬季輸電塔對地面的壓力較大【答案】B【解析】【詳解】如下左圖，夏季輸電線下垂大，角度變小，輸電線重力不變，所以夏季時每根輸電線對輸電塔的拉力較冬季時小，AC錯誤；如下右圖，由于輸電線重力不變，兩邊輸電線對鐵塔的合力大小就等于輸電線的重力，大小不變，所以夏季與冬季輸電塔對地面的壓力大小一樣大，B正確，D錯誤； 故選B。4.、兩物體從同一地點同時出發(fā)，沿相同方向運動。圖甲是做勻加速直線運動的圖像，圖乙是做勻減速直線運動的圖像。則下列說法正確的是（　?。〢.時兩物體速度相等B.前內(nèi)兩物體間距離一直在變大C.時刻，的速度為，的速度為D.的加速度大小為，的加速度大小為【答案】B【解析】【詳解】A．圖甲是a做勻加速直線運動的圖像，則有將圖甲的兩點（1s，2m），（2s，8m）兩點代入解得，則圖乙中根據(jù)b做初速度為8m/s的勻減速直線運動，解得則 由此分析：t=1.25s時故A錯誤；B．a(chǎn)做初速度為零的勻加速直線運動，b做初速度為8m/s的勻減速直線運動，因此一開始b在a前，，此時ab間距離變大，當(dāng)時，即ab間距離達到最大，故B正確；C．t=0時刻，a的速度為0，b的速度為8m/s，故C錯誤；D．由上分析可知a的加速度大小為4m/s2，b的加速度大小也為4m/s2，故D錯誤。故選B。5.如圖所示，小螞蟻從一半球形碗底沿碗內(nèi)表面緩慢向上爬，則下列說法正確的是（　?。〢.螞蟻可以爬到碗口B.螞蟻受到的摩擦力越來越大C.螞蟻受到的合外力越來越大D.螞蟻對碗的作用力越來越大【答案】B【解析】【詳解】A．螞蟻依靠摩擦力向上運動，在接近碗口處，螞蟻對碗的壓力接近于零，最大靜摩擦力也接近于零，所以螞蟻爬不到碗口，故A錯誤；BC．在螞蟻向上緩慢爬的過程中，螞蟻處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，沿著碗壁切線方向的重力分力和摩擦力相互平衡，隨著螞蟻越爬越高，重力沿碗壁切線方向的分力越來越大，摩擦力也越來越大，故B正確、C錯誤；D．螞蟻處于平衡狀態(tài)，螞蟻受到碗對它的作用力與螞蟻的重力等大反向，由于螞蟻的重力大小不變，所以螞蟻受到碗對它的作用力也不變，根據(jù)牛頓第三定律可知，螞蟻對碗的作用力也不變，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，在粗糙的水平桌面上，有一個物體在水平力作用下向右做勻加速直線運動?，F(xiàn)在使力 逐漸減小直至為0，但方向不變，則該物體在向右運動的過程中，加速度和速度的大小變化為（　?。〢.不斷減小，不斷增大B.不斷增大，不斷減小C.先增大再減小，先減小再增大D.先減小再增大，先增大再減小【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可知，物體運動的加速度為使力逐漸減小直至為0，但方向不變，則加速度a先減小后反向增加，速度先增加后減小。故選D。7.如圖所示，傾角為，表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上，物體A的質(zhì)量為2m，物體C的質(zhì)量為m，細線繞過滑輪和連接在豎直桿上D處，連接A物體的細線與斜面平行，滑輪固定在斜劈上，不計質(zhì)量的動滑輪?？缭诩毦€上，其下端懸掛C物體，動滑輪兩側(cè)的繩子成夾角，物體A、B始終靜止，不計細線與滑輪間的摩擦﹐下列說法正確的是（　　）A.斜劈對A的摩擦力沿斜面向下B.逐漸增大C物體的質(zhì)量，A物體受到的摩擦力逐漸變小C.將豎直桿向右移動少許，地面對斜劈的摩擦力變大D.將懸點D上移少許，細線的彈力變小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．繩子中的拉力大小為 物體A的重力沿斜面的分力為所以物體A受到沿斜面向上的摩擦力，故A錯誤；B．逐漸增大C物體的質(zhì)量，則繩子中的拉力增大，A物體將受到斜劈的靜摩擦力的作用，并且隨著C物體質(zhì)量的增大先向上減小后反向增大，故B錯誤；C．設(shè)兩側(cè)的繩子與豎直方向的夾角為，則繩子中的拉力為繩子對斜劈的拉力沿水平方向的分力為將豎直桿向右移動少許，則變大，由上式可知也變大，，地面對斜劈的摩擦力變大，故C正確；D．設(shè)滑輪到桿的水平距離為d，、、D之間的這段繩子長度為L，細線與桿之間的夾角為，由于細線中的張力處處相等，所以細線與豎直方向的夾角也為，由幾何關(guān)系可得懸點D移動過程中，由于L和d不變，所以細線與桿之間的夾角也不變，由平行四邊形定則可知細線中的彈力不變，故D錯誤。故選C。8.如圖是半程馬拉松賽中兩位選手參賽的某一情形，假設(shè)甲、乙兩人從同一位置起跑，都做勻加速直線運動，到達某一速度后都各自做勻速直線運動，且跑到終點．他們的v–t圖象如圖所示，則下列說法正確的是 A.乙選手起跑時，甲選手正好跑了1mB.相遇前甲、乙兩選手之間的最大距離為4mC.乙選手起跑3s后剛好追上甲選手D.乙選手能超過甲選手，之后兩選手不可能再次相遇【答案】ACD【解析】【詳解】A．乙選手起跑時，甲選手位移故A正確．B．t=3s時兩人的速度相等，相距最遠，最大距離等于0-3s內(nèi)甲與乙的位移之差，為故B錯誤．C．乙選手起跑3s后通過的位移0-5s內(nèi)甲的位移則x乙=x甲可知乙選手起跑3s后剛好追上甲選手，故C正確．D．乙選手超過甲選手，速度比甲選手的大，兩選手不可能再次相遇．故D正確．9.如圖所示，水平輕彈簧兩端拴接兩個質(zhì)量均為m的小球a和b，拴接小球的細線P、Q固定在天花板上，兩球靜止，兩細線與水平方向的夾角均為。現(xiàn)剪斷細線P。重力加速度大小為g，取，。下列說法正確的是（　　） A.剪斷細線P前，彈簧彈力大小為B.剪斷細線P的瞬間，小球a的加速度大小為C.剪斷細線P的瞬間，小球b的加速度大小為0D.剪斷細線P的瞬間，細線Q的拉力發(fā)生了突變【答案】BC【解析】【詳解】A?．剪短細線?P?前，對小球?a?進行受力分析，小球?a?受豎直向下的重力，水平向右的彈簧彈力以及沿繩子向上的細繩的拉力。根據(jù)共點力平衡有解得故?A?錯誤：?B?．剪短細線瞬間，彈簧的彈力不變，小球?a?所受的合力等于其剪斷前細繩的拉力，即對小球根據(jù)牛頓第二定律得解得故?B?正確；C?．剪斷細線?P?的瞬間，彈簧的彈力不變，所以小球?b?處于靜止狀態(tài)，合力為零，加速度為0，故?C?正確；?D?．剪斷細線?P?前，對?b?球受力分析，有解得 即兩個細線上的拉力是相同的，剪斷細線?P?瞬間，彈簧的彈力不變，小球?b?受力情況不變，所以細線上的拉力不變，即剪斷細線?P?的瞬間，細線?Q?的拉力與剪斷細線?P?前，細線?Q?的拉力大小相同，故?D?錯誤。故選?BC?。10.端午節(jié)期間，一同學(xué)在家研究物體受力的方向與大小的關(guān)系。如圖所示，該同學(xué)用兩輕質(zhì)細線拴住一物體，一根細線系在墻壁上，保持系在墻壁上的細線與豎直方向的夾角為30°，將另一細線由水平緩慢拉至豎直方向的過程中，若系在墻壁上的細線上的拉力大小為，另一細線上的拉力大小為，物體所受的重力大小為G，則下列說法正確的是（　?。〢.先增大后減小B.先減小后增大C.的最大值為D.的最小值為【答案】BCD【解析】【詳解】對物塊受力分析，如圖根據(jù)圖示法，可知：將另一細線由水平緩慢拉至豎直方向的過程中，F(xiàn)1一直減小，根據(jù)共點力平衡可知F1的最大值為F2先減小后增大，F(xiàn)2的最小值為 故選BCD。11.如圖所示，有一傾角的斜面B，質(zhì)量為M。質(zhì)量為m的物體A靜止在B上?，F(xiàn)用水平力F推物體A，在F由零逐漸增加至再逐漸減為零的過程中，A和B始終保持靜止。重力加速度為，對此過程下列說法正確的是（　?。〢.地面對B的支持力等于B.A對B壓力的最小值為，最大值為C.A所受摩擦力的最小值為0，最大值為D.A所受摩擦力的最小值為，最大值為【答案】AB【解析】【詳解】A．對AB組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面對B的支持力所以地面對B的支持力等于(M+m)g。故A正確；B．對A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有N=mgcos30°+Fsin30°當(dāng)F=0時，N最小，最小為當(dāng)時，N最大，最大為 根據(jù)牛頓第三定律可知對B壓力的最小值為，最大值為。故B正確；CD．沿著斜面方向，當(dāng)即時，摩擦力為零，當(dāng)時，靜摩擦力方向沿斜面向上，如圖所示摩擦力為f=mgsin30°-Fcos30°當(dāng)F=0時，f最大當(dāng)，靜摩擦力方向向下，則摩擦力為f’=Fcos30°-mgsin30°當(dāng)時，f’為綜上可知，所受摩擦力的最小值為0，最大值為。故CD錯誤。故選AB。二、實驗題（2小題，共16分）12.某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主要操作如下?1)安裝實驗器材，調(diào)節(jié)試管夾（小鐵球）、光電門和紙杯在同一豎直線上；(2)打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，用光電計時器記錄小鐵球在兩個光電門間的運動時間t，并用刻度尺（圖上未畫出）測量出兩個光電門之間的高度h，計算出小鐵球通過兩光電門間的平均速度v；(3)保持光電門1的位置不變，改變光電門2的位置，重復(fù)②的操作，測出多組（h，t），計算出對應(yīng)的平均速度v；(4)畫出v-t圖象； 請根據(jù)實驗，回答如下問題：①設(shè)小鐵球到達光電門1時的速度為v0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達式為_______。（用v0、g和t表示）②實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)123456h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00t（s）0.0690.1190.1590.1950.2260.255v（m·s－1）1.451.681.892.052.212.36請在乙坐標紙上畫出v-t圖象；______③根據(jù)v-t圖象，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=______m/s2，根據(jù)測出重力加速度數(shù)據(jù)，計算小球初始位置到光電門1的距離約為______cm。（以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）④如改用直徑相等的木球做實驗，從理論上分析，測量值與真實值相比，測量值______真實值。（填“大于”、“等于”、“小于”）。 【答案】①.②.③.9.7(±0.1)④.6.5(±0.2)⑤.小于【解析】【詳解】①[1]根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律：一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可得②[2]描點畫圖，如圖所示；③[3]根據(jù)得根據(jù)圖像得[4]圖像與縱軸的截距為小球經(jīng)過光電門1時的速度v0根據(jù) 解得④[5]設(shè)小球所受阻力為f，根據(jù)牛頓第二定律解得測量值小于真實值。13.實驗小組的同學(xué)在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置。（1）在下列測量工具中，本次實驗需要用的測量儀器有______。（選填測量儀器前的字母）A．游標卡尺　　B．刻度尺　　C．秒表　　D．天平（2）如圖所示，某同學(xué)在正確操作下打出了一條紙帶，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點0、1、2、3、4，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到0點之間的距離。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端。打點計時器打下計數(shù)點2時小車的速度大小______m/s，小車的加速度大小a＝______（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）另一名同學(xué)利用力的傳感器改進實驗，如圖甲所示。將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車質(zhì)量（包括傳感器）不變時加速度跟所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖乙所示的圖像，圖像不過坐標原點的原因是 ______。（4）實驗改進后，是否仍需要滿足細沙和桶的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量（包括傳感器），請寫出結(jié)論并說明理由________________?！敬鸢浮竣?BD##DB②.③.④.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足⑤.不需要，原因是可以直接利用傳感器測出繩子的拉力，不必用細沙和桶的重力表示【解析】【詳解】（1）[1]“驗證牛頓第二定律”實驗需要用天平測量小車、砂、砂桶的質(zhì)量，需要用刻度尺測出計數(shù)點間的距離。故選BD。（2）[2]根據(jù)題意可知，兩計數(shù)點間的時間間隔為由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得，打點計時器打下計數(shù)點2時小車的速度大小[3]由逐差法可得解得（3）[4]由圖可知，有一定拉力后，才產(chǎn)生加速度，原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。（4）[5]不需要，原因是可以直接利用傳感器測出繩子的拉力，不必用細沙和桶的重力表示。二、解答題（共40分，其中14題12分，15題14分，16題14分。）14.如圖所示，熱氣球以20m/s的速度勻速豎直上升，到離地105m高處，落下一物體。物體落下后，熱氣球以原來的速度繼續(xù)勻速上升。（g=10m/s2）（1）物體落地的速度大小是多少？（2）物體從氣球上掉下后，經(jīng)多長時間落回地面？ （3）物體落下后5s時，熱氣球與物體之間的距離是多少?！敬鸢浮浚?）50m/s；（2）7s；（3）125m【解析】【詳解】（1）根據(jù)位移公式解得（2）令上升時間為t1，則有令下降時間為t2，則有則物體從氣球上掉下后（3）設(shè)運動時間為，則物體的位移為熱氣球的位移為物體與熱氣球間距15. 斜面是一種簡單機械，戰(zhàn)國時期墨子所作的《墨經(jīng)》一書中就記載了利用斜面來提升重物的方法。在高一年級勞動實踐活動課中，小明到物理實驗室?guī)屠蠋熣砗桶徇\實驗器材，一些放置實驗器材的箱子經(jīng)常需要通過斜面進行搬運。如圖甲所示，傾角為的斜面放置在水平面上，質(zhì)量為m的箱子在斜面上正好能勻速下滑。已知在箱子的各種運動中，斜面始終保持靜止。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為g）。（1）求箱子與斜面間的動摩擦因數(shù)。（2）如圖乙所示，若用水平推力推著箱子沿斜面勻速上升，求推力的大小。（3）如圖丙所示，為了能用最小的力就能拉著箱子沿斜面勻速上升，小明在箱子的同一作用點嘗試了各個方向的拉力。請進行理論分析，說明最小拉力F的大小及方向。（備注：結(jié)果可以用分數(shù)和三角函數(shù)表示）【答案】（1）；（2）；（3），該力的方向右向上，與斜面x軸方向夾角為37°，與水平方向夾角為74°?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）根據(jù)情況，建立如圖所示的正交坐標系，對木塊進行受力分析，受力示意圖如下所示根據(jù)平衡條件，木塊在y方向有在x方向有由于木塊受到摩擦力為滑動摩擦力，故有聯(lián)立解得 （2）根據(jù)情況，建立如圖所示的正交坐標系，對木塊進行受力分析，受力示意圖如下所示根據(jù)平衡條件，木塊在y方向有在x方向聯(lián)立解得（3）方法一：如圖所示，根據(jù)重力和拉力與斜面對木塊作用力的合力的反作用力構(gòu)成的封閉三角形，可得出示意圖如下設(shè)摩擦力與支持力的夾角α，根據(jù)可知摩擦力與支持力的夾角α恒為37°，即摩擦力與支持力的合力方向始終不變。根據(jù)受力示意圖分析可知，當(dāng)F2與拉力與斜面對木塊作用力的合力的反作用力垂直時，拉力F2最小，此時重力與摩擦力和支持力合力的夾角β為故根據(jù)力的關(guān)系有 即該力的方向右向上。與斜面夾角為37°，與水平方向夾角為74°方法二：如圖所示，設(shè)拉力F與斜面成的角度為a根據(jù)平衡條件，木塊在y方向有即（1）在x方向有（2）將（1）式代入（2）式，可得即得為了使得F達到最小值，應(yīng)令取得最大值，即由此推出：當(dāng)時，拉力可取得最小值 該力的方向右向上，與斜面x軸方向夾角為37°，與水平方向夾角為74°。【點睛】主要考查對力分解與合成的理解，力的分解往往采用正交分解，正交分解常用原則為一個分力沿物體運動（趨勢）方向，另一個分力沿垂直于物體運動（趨勢）方向。16.如圖所示，一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的直桿上，直桿與水平面夾角θ為30°?，F(xiàn)小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點靜止出發(fā)向上運動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)m為。試求：（1）若F作用1.2s后撤去，小球上滑過程中距A點最大距離；（2）若從撤去力F開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點上方為2.25m的B點?！敬鸢浮浚?）4m；（2）02s或【解析】【詳解】（1）由力的平衡條件和牛頓第二定律得解得a1=2.5m/s2撤去F時速度為撤去F前位移為撤除F后由牛頓第二定律得 解得a2=7.5m/s2從撤去F到達最高點所用時間，小球上滑過程中距A點最大距離為（2）撤除F到B點位移設(shè)從撤去F到上滑到B點所用時間為t，則代入數(shù)據(jù)解得t=0.2s或t=0.6s（舍去）因為小球上升到最高點返回時的加速度不再等于a2，根據(jù)牛頓第二定律得解得a3=2.5m/s2從最高點返回到B點的位移因為解得則