重慶市2022-2023學(xué)年高一物理上學(xué)期期末考試試題含解析

Page17（滿分100分，考試時(shí)間75鐘）第Ⅰ卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合要求）1.下列說法正確的是（）A.速度、加速度、路程都是矢量B.摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反C.兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．速度、加速度時(shí)矢量，路程是標(biāo)量，A錯(cuò)誤；B．摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，B錯(cuò)誤；C．若兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成后初速度與加速度的方向不共線，則物體將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，若初速度和加速度的方向共線，則做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，C正確；D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，方向始終指向圓心，故加速度是變化的，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。全科免費(fèi)下載公眾號(hào)-《高中僧課堂》故選C。2.如題圖所示，兩條曲線為汽車a、b在同一條平直公路上的速度時(shí)間圖像，已知在t2時(shí)刻兩車相遇，下列說法正確的是（）A.t1時(shí)刻a車在后，b車在前B.t1時(shí)刻a、b車也相遇C.t1~t2時(shí)間內(nèi)a、b車的平均速度相等D.a車加速度先增大后減小，b車加速度先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】AB．速度時(shí)間圖像中，圖線與時(shí)間軸所圍幾何圖形的面積表示位移，則根據(jù)圖像可知，在時(shí)間內(nèi)，a車的位移大于b車的位移，由于在t2時(shí)刻兩車相遇，則在t1時(shí)刻a車在后，b車在前，A正確，B錯(cuò)誤；C．t1~t2時(shí)間內(nèi)a、b車的平均速度分別為，根據(jù)上述有則有C錯(cuò)誤；D．速度時(shí)間圖像中，圖像切線的斜率的絕對(duì)值表示加速度大小，根據(jù)圖像可知，a、b兩車的加速度均先減小后增大，D錯(cuò)誤。故選A。3.如題圖所示，電燈用三段輕繩懸于兩墻壁之間，保持O點(diǎn)及OB繩的位置不變，而將繩端A點(diǎn)（OA繩足夠長(zhǎng)）緩慢向上移動(dòng)，則（）A.繩OB所受的拉力逐漸增大B.繩OB所受的拉力先減小后增大C.繩OA所受的拉力先減小后增大D.繩OA所受的拉力逐漸增大【答案】C【解析】【詳解】對(duì)電燈與OC繩整體進(jìn)行受力分析，作出動(dòng)態(tài)受力圖，如圖所示可知，繩OB所受的拉力逐漸減小，繩OA所受的拉力先減小后增大。故選C。4.如題圖所示，汽車通過繩子繞過定滑輪連接重物M一起運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量，已知重物M以v勻速向上運(yùn)動(dòng)，連接汽車的輕繩與水平方向夾角為θ，汽車的速度用v汽表示。則（）A. B.C.汽車做勻速運(yùn)動(dòng) D.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】AB．將汽車速度沿繩與垂直于繩分解，沿繩的分速度與重物速度相等，則解得A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)上述，重物M以v勻速向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，減小，可知汽車速度減小，即汽車減速運(yùn)動(dòng)，CD錯(cuò)誤。故選B。5.跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的傳統(tǒng)項(xiàng)目，其運(yùn)動(dòng)過程可以簡(jiǎn)化成如題圖所示模型。跳臺(tái)斜坡AC與水平面的夾角θ=30°，滑雪運(yùn)動(dòng)員從斜坡的起點(diǎn)A以的初速度水平飛出，最后落到斜坡上的B點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的時(shí)間為（）A.1s B.1.5s C. D.3s【答案】A【解析】【詳解】滑雪運(yùn)動(dòng)員從斜坡的起點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，解得t=1s故選A。6.如題圖所示，A、B球通過輕繩相連，A球用輕彈簧懸掛于天花板，開始整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A、B球質(zhì)量相等，重力加速度大小為。則（）A.剪斷輕繩的瞬間，A、B球的加速度大小分別為0、B.剪斷輕繩的瞬間，A、B球的加速度大小分別為、C.剪斷輕繩后，A球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中一直做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)D.剪斷輕繩后，A球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中一直做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】AB．剪斷輕繩的瞬間，繩子拉力瞬間變?yōu)榱?，但是彈簧不突變，仍為初始時(shí)候彈力，根據(jù)整體法，剪斷繩前，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈力大小為剪斷輕繩的瞬間，對(duì)A球分析解得對(duì)B球分析解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．剪斷輕繩后，A球在彈簧彈力與重力的共同作用下運(yùn)動(dòng)，剛開始彈力大于重力，加速度向上，向上過程彈簧彈力不斷減小，由牛頓第二定律所以做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度減為零，速度向上最大，接著彈力小于重力，加速度向下，開始減速，由牛頓第二定律可知，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過程，彈力繼續(xù)減小，所以做加速度逐漸增加的減速運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。故選B。7.如題圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B用長(zhǎng)度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并在離地面某一高度的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球A、B的（）A.細(xì)線對(duì)A球的拉力大于對(duì)B球的拉力B.A球的向心加速度等于B球的向心加速度C.A球的角速度小于B球的角速度D.A球的線速度小于B球的線速度【答案】D【解析】【詳解】A．令連接A、B球體的細(xì)線與豎直方向夾角為，，對(duì)球體分析有則有，由于小于，可知細(xì)線對(duì)A球的拉力小于對(duì)B球的拉力，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)受力分析有，解得，由于小于，可知A球的向心加速度小于B球的向心加速度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)受力分析有，解得可知A球的角速等于B球的角速度，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)受力分析有，解得，由于小于，可知A球的線速度小于B球的線速度，D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分．每小題有兩個(gè)或者兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選不全得3分，有錯(cuò)選得0分）8.如題圖所示，垂直電梯有一個(gè)“轎廂”和一個(gè)“對(duì)重”通過鋼絲繩（曳引繩）將它們連接起來，鋼絲繩通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)（曳引機(jī)）的曳引帶動(dòng)使電梯“轎廂”和“對(duì)重”在電梯內(nèi)導(dǎo)軌上做上下運(yùn)動(dòng)，某次“轎廂”向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，則（）A.“轎廂”處于失重狀態(tài)B.“對(duì)重”處于失重狀態(tài)C.“對(duì)重”向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.曳引繩受到的拉力大小比“對(duì)重”重力小【答案】BD【解析】【詳解】A．“轎廂”向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，則“轎廂”處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；BC．由于“轎廂”和“對(duì)重”通過鋼絲繩連接，當(dāng)“轎廂”向下做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，“對(duì)重”向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，“對(duì)重”處于失重狀態(tài)，B正確，C錯(cuò)誤；D．由于“對(duì)重”向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可知，曳引繩對(duì)“對(duì)重”拉力大小比“對(duì)重”重力小，即曳引繩受到的拉力大小比“對(duì)重”重力小，D正確。故選BD。9.如題圖甲所示，滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)的固定斜面，滑塊上滑過程的v—t圖像如題圖乙，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，已知sin37°=0.6、cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A.木塊上滑過程中的加速度大小是10m/s2B.木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)C.木塊經(jīng)2s返回出發(fā)點(diǎn)D.木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小【答案】AD【解析】【詳解】A．v—t圖像斜率絕對(duì)值表示加速度大小，根據(jù)圖乙可知A正確；B．在滑塊上滑過程，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析有解得B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)圖乙可知，滑塊向上運(yùn)動(dòng)的最大位移為在滑塊下滑過程，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析有則有，解得，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如題圖所示，粗糙的水平地面上放置質(zhì)量分別為mA=6kg、mB=4kg的木塊A、B，木塊間用一不可伸長(zhǎng)的水平輕繩相連，開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊A、B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，輕繩能承受的最大張力為18N，當(dāng)木塊B受到水平向右的拉力F后，重力加速度g取10m/s2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，下列說法正確的是（）A.當(dāng)F=5N時(shí)，A受4個(gè)力作用B.當(dāng)F=12N時(shí)，輕繩張力為4NC.當(dāng)F=30N時(shí)，輕繩剛好被拉斷D.輕繩張力為15N時(shí)，F(xiàn)=25N【答案】BCD【解析】【詳解】A．木塊A的最大靜摩擦力木塊B的最大靜摩擦力由于即拉力小于木塊B的最大靜摩擦力，則輕繩中的張力為0，即木塊A受到重力有地面的支持力，總共2個(gè)力，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)F拉力大小為12N時(shí)，由于表明木塊AB均保持靜止?fàn)顟B(tài)，B的摩擦力達(dá)到了最大值8N，則此時(shí)輕繩的張力為12N-8N=4NB正確；C．根據(jù)上述可知，當(dāng)F=30N時(shí)，AB開始運(yùn)動(dòng)，對(duì)木塊AB整體有對(duì)木塊A有解得可知，當(dāng)F=30N時(shí)，輕繩剛好被拉斷，C正確；D，輕繩張力為15N時(shí)，張力大于12N，對(duì)AB整體有對(duì)木塊A有解得D正確。故選BCD。第Ⅱ卷三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共2小題，11題6分，12題9分，共15分）11.小吳同學(xué)用如題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，塔輪自上而下有三層，每層左右半徑之比由上至下分別是1：1，2：1和3：1（如題圖乙所示）。左右塔輪通過不打滑的傳動(dòng)皮帶連接，并可通過改變傳動(dòng)皮帶所處的層來改變左右塔輪的角速度之比，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩個(gè)小球分別放在短槽的C處和長(zhǎng)槽的A（或B）處，A、C分別到左右塔輪中心的距離相等，B到左塔輪中心的距離是A到左塔輪中心距離的2倍，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速塔輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。請(qǐng)回答相關(guān)問題：（1）在某次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與_________的關(guān)系；A．質(zhì)量mB．角速度C．半徑r（2）若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，則塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、C兩處的角速度之比為_________；（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中，小吳同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置。傳動(dòng)皮帶位于第二層，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則當(dāng)塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)之比為_________。【答案】①.C②.1:3③.1:4【解析】【詳解】（1）[1]第一層皮帶傳送時(shí)線速度相等且半徑相等，則兩盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，將質(zhì)量相等的兩個(gè)小球分別放置擋板B和C處，就能保證有不同的半徑，根據(jù)，可知探究的是向心力和半徑的關(guān)系；故選C。（2）[2]若傳動(dòng)皮帶套在塔輪第三層，同一皮帶的線速度相等，而兩輪的半徑之比為3:1，由可知，兩塔輪的角速度之比為1:3；（3）[3]兩個(gè)球質(zhì)量相等，傳動(dòng)皮帶位于第二層時(shí)因兩輪的半徑之比為2:1，則由可知，兩塔輪的角速度之比為1:2；A、C分別到左右塔輪中心的距離相等即轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的半徑相等，根據(jù)可知向心力之比為1:4，左右兩標(biāo)尺的露出的格子數(shù)向心力的大小關(guān)系，則格子數(shù)之比為1:4。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用題圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。輕繩的張力可以通過力傳感器讀出，交流電的頻率為50Hz，重力加速度取10m/s2。（1）此實(shí)驗(yàn)裝置_________（填“需要”或者“不需要”）小車和車中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶總質(zhì)量；此實(shí)驗(yàn)裝置_________（填“需要”或者“不需要”）平衡摩擦力；（2）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了小車的加速度a和力傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖如題圖乙，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_________；（3）實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條紙帶如題圖丙所示，圖中O、A、B、C、D、E、F為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=_________m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】①不需要②.需要③.見解析④.2.01【解析】【詳解】（1）[1]因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置中有力傳感器，可直接測(cè)出繩子拉力，所以不需要小車和車中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量；[2]因?yàn)檩p繩的張力作為合外力，所以需要平衡摩擦力。（3）[3]力傳感器示數(shù)F為零時(shí)，已有加速度，說明平衡摩擦力過度。（4）[4]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，所以T=0.1s，由逐差法，可得四、計(jì)算題（本題共3小題，共42分13題12分，14題12分，15題18分）13.小李同學(xué)站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。再次加速甩動(dòng)手腕，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，繩恰好斷掉，如題圖所示。已知握繩的手離地面高度為2L，手與球之間的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，繩能承受的最大拉力為9mg，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。求：（1）為使小球能在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球過最高點(diǎn)B時(shí)的最小速度；（2）繩斷時(shí)球的速度大??；（3）繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）為使小球能在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球過最高點(diǎn)B時(shí)，當(dāng)?shù)眯∏蜻^最高點(diǎn)B時(shí)的最小速度。（2）繩斷時(shí)繩斷時(shí)球的速度大?。?）繩斷后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向得小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離14.如題圖所示，質(zhì)量mB＝2kg，足夠長(zhǎng)長(zhǎng)木板B靜止于光滑水平地面上，質(zhì)量mA＝4kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A以初速度v0=6m/s從左端滑上長(zhǎng)木板B。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）物塊A剛滑上長(zhǎng)木板B時(shí)，物塊A和長(zhǎng)木板B的加速度大?。唬?）物塊A和長(zhǎng)木板B最終的共同速度大?。唬?）物塊A從滑上長(zhǎng)木板B到兩者共速過程中A、B的位移大小?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3），【解析】【詳解】（1）木板B對(duì)物塊A的滑動(dòng)摩擦力向左，使得物塊A產(chǎn)生向左的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小滿足可得物塊A對(duì)木板B的滑動(dòng)摩擦力向右，使得木板B產(chǎn)生向右的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小滿足可得（2）假設(shè)經(jīng)過時(shí)間t