遼寧省遼南協(xié)作體2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試題 附解析

2022—2023學(xué)年度上學(xué)期期末考試高一試題物理命題人：遼陽一高中薛雨涵審題人：瓦房店高中張超考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題（本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1.2022年11月第十四屆航天博覽會(huì)在珠海盛大開幕，在開幕式上殲擊機(jī)進(jìn)行了華麗的表演，如圖所示，其軌跡為曲線，設(shè)飛行路徑在同一個(gè)豎直面內(nèi)，則下列說法中正確的是（）A.殲擊機(jī)在豎直方向上的加速度有可能豎直向下B.殲擊機(jī)處于超重狀態(tài)C.地球?qū)灀魴C(jī)引力大于殲擊機(jī)對(duì)地球的引力D.殲擊機(jī)的速度有可能不變【答案】B【解析】【詳解】AB．殲擊機(jī)受力指向曲線內(nèi)側(cè)，有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．地球?qū)灀魴C(jī)引力與殲擊機(jī)對(duì)地球的引力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故C錯(cuò)誤；D．殲擊機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。故選B。2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下沿光滑水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻將恒力撤掉，由牛頓第一定律可知，因?yàn)閼T性該物體將繼續(xù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.在寒冷的冬季，冰雪路面必須慢速駕駛，是因?yàn)橥惠v車在冰雪路面上行駛要比在普通路面上行駛時(shí)慣性要大一點(diǎn)C.同樣的力作用在不同物體上時(shí)，質(zhì)量越大的物體，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的越慢D.若處于真空環(huán)境下，可以利用實(shí)驗(yàn)證明牛頓第一定律【答案】C【解析】【詳解】A．某時(shí)刻將恒力撤掉，由牛頓第一定律可知，因?yàn)閼T性該物體將繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)；同一輛車在冰雪路面上行駛和在普通路面上行駛時(shí)，慣性不變，故B錯(cuò)誤；C．同樣的力作用在不同物體上時(shí)，質(zhì)量越大的物體，加速度越小，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的越慢，故C正確；D．牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的推理概括出來的科學(xué)理論，而不是直接通過實(shí)驗(yàn)得出的，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，粗糙水平地面上放置兩個(gè)由不可伸長(zhǎng)輕繩相連接的小滑塊，質(zhì)量分別為m和2m，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均為0.1，若m=1kg，施加的外力F=15N與水平方向所成夾角θ=53°，，則繩上拉力為（）A.3.4N B.4N C.5N D.6N【答案】A【解析】【詳解】將兩個(gè)小滑塊看作一個(gè)整體，由牛頓第二定律可得解得對(duì)m有解得故選A。4.已知力F的單位是N，質(zhì)量m的單位是kg，位移x的單位為m，時(shí)間t的單位為s，加速度a的單位為，請(qǐng)根據(jù)你對(duì)力學(xué)單位制的理解，下列表達(dá)式中有可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】A．Fx的單位為kg·m2/s2，mv的單位為kg·m/s，故A錯(cuò)誤；B．max的單位為kg·m2/s2，的單位為kg·m2/s2，故B正確；C．的單位為kg·m/s3，的單位為kg·m2/s2，故C錯(cuò)誤；D．mat的單位為kg·m/s，F(xiàn)x的單位為kg·m2/s2，故D錯(cuò)誤。故選B。5.在“探究彈簧彈力和彈簧形變量之間的關(guān)系”、“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常采用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法下列正確的是（）A.利用甲圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將彈簧水平放置于桌面上測(cè)量原長(zhǎng)B.利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小誤差，橡皮繩AO應(yīng)選擇勁度系數(shù)較大的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”一組實(shí)驗(yàn)中，需要保證每次橡皮繩節(jié)點(diǎn)O都在同一位置是為了控制變量D.根據(jù)合力跟分力的關(guān)系，在乙圖所示位置穩(wěn)定時(shí)，兩彈簧的合力一定與AO在同一條直線上【答案】D【解析】【詳解】A．若放在水平面測(cè)量原長(zhǎng)會(huì)忽略彈簧自身重力，實(shí)驗(yàn)過程中是在豎直面進(jìn)行的，由于彈簧自身還有重力，導(dǎo)致測(cè)量果不準(zhǔn)確，故A錯(cuò)誤；B．利用乙圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小誤差，橡皮繩AO應(yīng)選擇勁度系數(shù)較小的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故B錯(cuò)誤；C．一組實(shí)驗(yàn)中，保證每次橡皮繩節(jié)點(diǎn)O都在同一位置是為了控制變量，使一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1和F2的作用效果相同，使用了等效替代的思想，故C錯(cuò)誤；D．在乙圖所示位置穩(wěn)定時(shí)，O點(diǎn)受力平衡，兩彈簧的合力一定與AO在同一條直線上，故D正確。故選D。6.某無線藍(lán)牙耳機(jī)可以在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)手機(jī)與設(shè)備的無線鏈接，已知該耳機(jī)的實(shí)際最遠(yuǎn)鏈接距離為10m，甲乙兩人做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，如圖（a）所示，甲乙兩人一人持手機(jī)，另一人佩戴藍(lán)牙耳機(jī)，同時(shí)分別沿兩條平行直線軌道的同一位置向同一方向運(yùn)動(dòng)，已知兩條軌道間距為8m，甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙從靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其v—t圖像如（b）所示，若忽略藍(lán)牙耳機(jī)鏈接和斷開所需要的時(shí)間，甲乙兩人可視為質(zhì)點(diǎn)，則在運(yùn)動(dòng)過程中手機(jī)檢測(cè)到藍(lán)牙耳機(jī)能被鏈接的時(shí)間為（）A.4s B.s C.s D.6s【答案】D【解析】【詳解】如圖所示，0~4s內(nèi)乙的加速度為當(dāng)甲、乙相距10m時(shí)，根據(jù)勾股定理，甲乙位移差為6m，2s時(shí)甲乙兩人速度相同，此時(shí)相距此后乙速度大于甲，4s時(shí)甲乙相距當(dāng)乙比甲多走6m時(shí)，是最后接收到信號(hào)的時(shí)刻，設(shè)從開始到該時(shí)刻的時(shí)間為t，有解得故選D。7.把五個(gè)同等質(zhì)量的塑料小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在空中，它們?cè)诤愣ǖ乃斤L(fēng)力（向右）的作用下發(fā)生傾斜，則關(guān)于小球和繩子的位置正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】以從下往上n個(gè)小球?yàn)檎w研究對(duì)象，根據(jù)小球的受力可知

設(shè)繩子的拉力方向與豎直方向夾角為θ，則故所有小球所受拉力的方向相同，斜向右下方。故選D。8.如圖甲所示，一質(zhì)量為120kg的沙發(fā)靜置于水平面上，沙發(fā)與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，t=0時(shí)刻用一水平向右的力F作用在沙發(fā)上，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化關(guān)系如乙圖所示，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，以下說法正確的是（）A.沙發(fā)在0-1s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在1-2s內(nèi)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)B.在t=1s末，沙發(fā)的速度大小為1.67m/sC.在t=2s末，沙發(fā)的速度大小為1.875m/sD.在t=3s末，沙發(fā)的速度大小約為0.83m/s【答案】C【解析】【詳解】AB．沙發(fā)所受滑動(dòng)摩擦力大小為由圖像可知，沙發(fā)在0-1s內(nèi)所受推力為400N，小于最大靜摩擦力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，1s末速度為零；時(shí)，推力為600N，在內(nèi)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．F的沖量等于圖線與t軸圍成的面積，在內(nèi)摩擦力的沖量為由動(dòng)量定理可得解得2s末，沙發(fā)的速度大小為

C正確；D．內(nèi)F的沖量摩擦力的沖量為解得3s末，沙發(fā)的速度大小為

D錯(cuò)誤。故選C。9.AB兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)沿某方向做直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的比值（）隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是（）A.B的加速度大小為1 B.A的加速度大小為6C.A做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.B做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】BCD【解析】【詳解】由可得由圖像可得當(dāng)t=2時(shí)則故A做勻加速運(yùn)動(dòng)，B做勻減速運(yùn)動(dòng)。故選BCD。10.如圖所示，A、B兩球用原長(zhǎng)為2L，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，且O、A間的距離也為L(zhǎng)，OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧，仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)A、B間的距離變?yōu)椋瑒t（）A.繩子OB所受的拉力變小 B.彈簧產(chǎn)生的彈力變小C. D.【答案】BC【解析】【詳解】AB．以小球B為研究對(duì)象，分析受力情況，由平衡條件可知，彈簧的彈力N和繩子的拉力F的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成力如圖，由三角形相似得又OA=OB=L解得F=F合=mg繩子的拉力F只與小球B的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)k無關(guān)，所以繩子OB所受的拉力不變，AB間的距離變小，N減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)上述力與長(zhǎng)度的關(guān)系，用勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧時(shí)，彈力用勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧時(shí)，彈力聯(lián)立得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖所示，一條兩岸平直寬為L(zhǎng)=120m的小河，河水流速的大小處處相等，一人駕駛小船由渡口A駛向渡口B，船頭始終朝向河對(duì)岸，已知船在靜水中航速恒定，且船在靜水中的速度與河水的流速之比為2：1，若該船到達(dá)對(duì)岸需要60s。若以地面為參考系，則下列說法正確的是（）A.河水流速為2m/sB.船的速度為m/sC.船在渡河時(shí)軌跡是一條直線，且與水平方向所成夾角為60°D.船在渡河時(shí)軌跡是一條直線，且與水平方向所成夾角大于60°【答案】BD【解析】【詳解】AB．船在靜水中速度河水流速為船的速度為

A錯(cuò)誤，B正確；CD．船在渡河時(shí)軌跡是一條直線，與水平方向所成夾角為θ，有C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。12.如圖甲所示，水平地面上有一平板車M，平板車右端放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊m，開始時(shí)M、m均靜止，t＝0時(shí)，平板車在外力作用下開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖乙所示，整個(gè)過程中物塊m恰好沒有從平板車上滑下。已知物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，取，下列說法正確的是（）A.0-4s內(nèi)，物塊m的加速度一直保持不變B.整個(gè)過程中，物塊m相對(duì)平板車M滑動(dòng)的時(shí)間為2sC.平板車M的長(zhǎng)度為12mD.物塊m相對(duì)平板車M的位移為8m【答案】ACD【解析】【詳解】AB．規(guī)定向右為正方向，物塊向右加速時(shí)，由牛頓第二定律得加速度由乙圖可知，減速時(shí)加速度設(shè)t秒時(shí)兩者共速得t＝4s共速后由于平板車的加速度為物塊減速時(shí)，由牛頓第二定律得得平板車的加速度大于物塊的加速度，所以物塊以的加速度減速，設(shè)共速后再經(jīng)減速到零。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得即物塊的速度減為零，兩物體的速度時(shí)間圖像如圖所示整個(gè)過程中，物塊m相對(duì)平板車M滑動(dòng)的時(shí)間為8s。A正確，B錯(cuò)誤。CD．4秒前的打滑位移4秒后的打滑位移所以平板車長(zhǎng)度為12m，物塊m相對(duì)平板車的位移大小為12m-4m=8m方向向左。C正確，D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共兩小題，共16分）13.（1）用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器能更精確地測(cè)量物體的瞬時(shí)速度。如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為0.1s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為0．08s，已知遮光板的寬度為1cm，滑塊通過第一個(gè)光電門速度大小為______m/s和第二個(gè)光電門的速度大小為______m/s（保留兩位有效數(shù)字）（2）為使測(cè)量值更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是______；A．換用寬度更寬的遮光條B．換用寬度更窄的遮光條C．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D．使滑塊的釋放點(diǎn)更遠(yuǎn)離光電門（3）為了監(jiān)控車輛是否超速，交通部門常用測(cè)速儀來檢測(cè)。測(cè)速原理如圖所示，測(cè)速儀前后兩次發(fā)出并接收超聲波信號(hào)，再根據(jù)兩次信號(hào)的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)車輛的速度。如果某次檢測(cè)一輛勻速運(yùn)動(dòng)的汽車的車速時(shí)，第一次從發(fā)出至收到超聲波信號(hào)用了0.3s，第二次從發(fā)出至收到超聲波信號(hào)用了0.6s，兩次信號(hào)發(fā)出的時(shí)間間隔是1.55s，則測(cè)得汽車的速度為______m/s（假設(shè)超聲波的速度為340m/s，且大小保持不變）【答案】①.0.10②.0.13③.BD##DB④.30【解析】【詳解】（1）[1]在極短時(shí)間或位移內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度可以看作它在此時(shí)刻或此位置時(shí)的瞬時(shí)速度，則有滑塊經(jīng)過第一個(gè)光電門的速度[2]滑塊經(jīng)過第二個(gè)光電門的速度（2）[3]利用平均速度等效替代瞬時(shí)速度；遮光板越窄，或速度越大，遮光時(shí)間越短，平均速度越接近瞬時(shí)速度，即換用寬度更窄的遮光條、使滑塊的釋放點(diǎn)更遠(yuǎn)離光電門，可實(shí)現(xiàn)Δt趨向于0，而使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門，使得物體經(jīng)過光電門速度過小，或者提高測(cè)量遮光條寬度的精確度均不能達(dá)到Δt趨向于0的條件，故選BD。（3）[4]由于第一次從發(fā)出至接受到超聲波信號(hào)用了0.3s，測(cè)速儀第一次發(fā)出的超聲波到達(dá)汽車處所用的時(shí)間測(cè)速儀第一次發(fā)出的信號(hào)從汽車處返回到測(cè)速儀時(shí)，汽車距測(cè)速儀s1=v聲t1=340×0.15m=51m由于第二次從發(fā)出至接受到超聲波信號(hào)用了0.6s，測(cè)速儀第二次發(fā)出超聲波到達(dá)汽車處所用的時(shí)間為第二次發(fā)出信號(hào)從汽車處返回到測(cè)速儀時(shí)，汽車距測(cè)速儀s2=v聲t2=340×0.3m=102m因此汽車在兩次與信號(hào)相遇的過程中，行駛了s=s2-s1=102m-51m=51m這51m共用了t=△t-t1+t2=1.55s-0.15s+0.3s=1.7s汽車的車速14.某同學(xué)使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個(gè)豎直加速度測(cè)量?jī)x。取豎直向下為正方向，重力加速度。實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）將彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長(zhǎng)度方向固定一直尺；（2）不掛鋼球時(shí)，彈簀下端指針位于直尺2cm刻度處；（3）將下端懸掛質(zhì)量為50g的鋼球，靜止時(shí)指針位于直尺4cm刻度處，則該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m；（4）計(jì)算出直尺不同刻度對(duì)應(yīng)的加速度，并標(biāo)在直尺上，就可用此裝置直接測(cè)量豎直方向的加速度，各刻度對(duì)應(yīng)加速度的值是______（選填“均勻”或“不均勻”）的；（5）如圖所示，彈簧下端指針位置的加速度示數(shù)應(yīng)為______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。此時(shí)物體處于______（選填“超重”或“失重”）狀態(tài)?！敬鸢浮竣?25②.均勻③.5.5④.失重【解析】【詳解】（3）[1]由題意可得，彈簧此時(shí)的彈力大小等于小球的重力大小，即

此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為則由可得，彈簧的勁度系數(shù)為（4）[2]由題意及牛頓第二定律可得由上述分析可知加速度與彈簧形變量成線性關(guān)系，故各刻度的對(duì)應(yīng)的加速度是均勻的。（5）[3][4]由圖可知，此時(shí)指針指在2.90cm處，此時(shí)的形變量為帶入數(shù)據(jù)計(jì)算可得加速度加速度方向向下，此時(shí)物體處于失重狀態(tài)。三、解答題（本題共三小題，共36分）15.如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體靜止于水平面上?，F(xiàn)用與水平方向夾角為37°斜向下的恒力F推物體，使物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體的加速度為，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，（，，）。求：（1）恒力F的大小；（2）若只改變F與水平面的夾角為53°，求在3s內(nèi)的位移?！敬鸢浮浚?）20N；（2）0【解析】【詳解】（1）對(duì)物體受力分析，根據(jù)平衡條件可知，豎直方向上水平方向上解得（2）若,則豎直方向上根據(jù)平衡條件物體的最大靜摩擦為在水平方向上物體靜止，3s內(nèi)的位移為0。16.如圖所示，固定在水平地面上的足夠長(zhǎng)斜面體頂端有一木塊A，通過輕質(zhì)細(xì)線和輕質(zhì)滑輪與放置于地面上的鐵塊B連接，細(xì)線的另一端固定在天花板上，在木塊A上施加一沿斜面向下的作用力F。已知連接光滑動(dòng)滑輪兩邊的細(xì)線均豎直，木塊A和光滑定滑輪間的細(xì)線和斜面平行，木塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，斜面的傾角θ=37°，木塊A的質(zhì)量m=1kg，鐵塊B的質(zhì)量均為M=2kg，若兩滑輪間距足夠遠(yuǎn)，不計(jì)空氣阻力，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）若F=5N，此時(shí)B恰好離開地面，求木塊A受到的摩擦力的大小；（2）若F=8.6N，求當(dāng)鐵塊B下端到地面高度為h=2m時(shí)，