2022-2023学年安徽省马鞍山市重点中学高一（下）期中物理试卷（含解析）

2022-2023学年安徽省马鞍山市重点中学高一（下）期中
物理试卷
一、选择题（本大题共12小题，共48分）
1. 下列关于运动描述的基本概念，理解正确的是( )
A. 讨论动车从马鞍山开往上海的时间不可以把动车看成质点
B. 地球在不停地自转，我们却感觉不到地球在动，这是因为我们以太阳为参考系
C. 年月日时分，“神舟十一号”搭载“长征二号”发射升空，其中“时分”指的是时刻
D. 绝对静止的物体是存在的
2. 年月日，未来科学大奖新闻发布会公布：中国科学院院士卢柯获物质科学奖。在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法
B. 牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上通过逻辑推理得出的规律
C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法
3. 如图所示，静止的小球分别与一个物体或面接触，设各接触面光滑，小球受到两个弹力的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图，质量为，质量为，接触面间动摩擦因数均为且都为水平面，水平力作用于物体，使、相对静止，一起向右匀速运动。则( )
A. 物体、之间的摩擦力大小为 B. 物体、之间的摩擦力为
C. 拉力大小为 D. 与地面间摩擦力大小为
5. 一辆汽车开始刹车后运动的位移随时间变化的规律是，和的单位分别是和，以下说法正确的是( )
A. 初速度，加速度大小
B. 初速度，加速度大小
C. 汽车刹车到停止所用时间为
D. 汽车刹车后内的位移是
6. 长木板上有一木块如图所示，当长木板的倾角逐渐增大时( )
A. 如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力和支持力的合力逐渐增大
B. 如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
C. 如果木块一直静止于长木板上，则木块所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大
D. 如果从一直增大到，则木块所受的摩擦力一直增大
7. 一个做直线运动的物体的图象如图所示，由图象可知( )
A. ．内物体的加速度为
B. 内物体的位移为
C. 末物体的运动方向发生变化
D. 末物体回到出发点
8. 如图所示，质量为的光滑斜面放置于光滑水平地面上，现用一水平向右的恒力推动斜面加速运动时，质量为的物块恰好相对静止。已知斜面倾角为，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 物块所受合力为零 B. 物块受到的合力方向沿斜面向下
C. 斜面对物块的支持力大小为 D. 恒力的大小为
9. 下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度变化快，其加速度一定大
B. 物体的加速度不为零时，它的速度一定变化
C. 做直线运动的物体，随着路程的增大，其位移一定增大
D. 做变速直线运动的物体，随着加速度的增大，速度可能减小
10. 如图所示，用、两根轻绳将物体悬于两墙之间，、两根轻绳之间的夹角为当更换绳，使点下移，直至轻绳为水平，在此过程中保持点位置不变．则在点不断下移到的过程中，则、两绳的拉力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐增大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
11. 如图甲所示，水平传送带顺时针匀速转动，物块以初速度滑上水平传送带，从点运动到点的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 物块的初速度 B. 传送带转动的速度
C. 两点间距离为 D. 物块留在传送带上摩擦痕迹长为
12. 如图所示，、两物体的质量分别为和，它们通过劲度系数的轻质弹簧连接放置在光滑斜面上。在平行于斜面向上大小为的推力作用下，两物体沿斜面向上做匀加速直线运动。斜面倾角为，重力加速度为，弹簧的形变在弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 弹簧的形变量为
B. 撤去的瞬间，的加速度大小为
C. 撤去的瞬间，的加速度大小是的加速度大小的倍
D. 若只将、位置对调，则弹簧的形变量为
二、非选择题（52分）
13. 图为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中为小车，为装有砝码的托盘，为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花计时器，电火花计时器接交流电，小车的质量为，托盘及砝码的总质量为。

关于实验，下列说法正确的_________。
A.实验中托盘及砝码的总质量应远小于小车的质量
B.长木板必须保持水平
C.实验时应先接通电源后释放小车
D.作图像便于得出加速度与质量的关系

图乙为某次实验得到的一条纸带，两相邻计数点间有四个点未画出，纸带上标出了相邻计数点之间的距离，打计数点时小车的速度大小是__________；小车运动的加速度大小是__________。结果均保留两位小数
实验时，某同学忘记了平衡摩擦力这一操作，因此他测量得到的图像，可能是图丙中的图线。__________选填“”、“”或“”
14. 如图所示，某同学在做平抛运动的实验时，小球运动过程中先后经历了轨迹轨迹末画出上的、、、四个点；已知图中每个小方格的边长，重力加速度取。请你根据小方格纸上的信息，完成下列问题。

若已知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，则小球运动过程中从、、所经历的时间__________。
小球平抛运动的初速度__________。
小球在点时的速率为__________。计算结果均保留两位有效数字
15. 水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为的窗户时，用时，不计空气阻力，取，求窗台下沿距屋檐的高度。
16. 如图所示，三根轻绳结点为，绳通过轻质弹簧与竖直墙壁连接且能保持水平，绳平行于倾角为的固定斜面与质量为的物体相连，绳悬挂一重物。整个系统处于静止状态，恰好不下滑。已知弹簧处于弹性限度范围内且劲度系数为，与斜面间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求：
绳的拉力大小；
重物的质量；
弹簧的伸长量。
17. 如图所示，一足够长的斜面倾角为，斜面与水平面圆滑连接。质量的物体静止于水平面上的点，点距点之间的距离，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为，现使物体受到一水平向右的恒力作用，运动至点时撤去该力，取，则：
物体到达点时的速度是多大？
物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
物体再次回到的速度是多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.讨论动车从马鞍山开往上海的时间时，动车的大小和形状可以忽略，可以把动车看成质点，故A错误；
B.地球在不停地自转，我们却感觉不到地球在动，这是因为我们习惯以地球上的物体作为参考系，故B错误；
C.年月日时分，“时分”指的是一个时间点，是时刻，故C正确；
D.宇宙中的一切物体都是在运动的，宇宙就是由运动的物体组成的，绝对静止不动的物体是没有的，故D错误；
故选C。
2.【答案】
【解析】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，选项A错误；
B.牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上通过逻辑推理得出的规律，选项B正确；
C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量法，选项C错误；
D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法，选项D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】A.小球处于静止状态，重力和绳的弹力平衡，斜面与球之间不可能产生弹力，否则小球不可能平衡，故A图中球只受一个弹力作用，故A错误；
B.图中物体只受重力和支持力，支持力是弹力，即只有一个弹力，故B错误；
C.图中小球受到绳子拉力、重力、斜面的支持力三力作用下处于平衡状态，因此小球受两个弹力作用，故C正确；
D.图中竖直面对小球没有弹力作用，否则小球不可能处于平衡状态，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】物体做匀速运动，合力为零，隔离对受力分析，受重力和支持力平衡，不受摩擦力，则物体、之间的摩擦力为，故A错误，B正确；
对、整体，知所受地面的摩擦力为 ，对整体，由平衡条件可知， ，故CD错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】将位移公式 与 对照，可得初速度，，负号表示加速度方向与初速度方向相反，大小为，故A正确，B错误；
C.根据速度公式 可得，汽车刹车到停止运动所用时间为
故C错误；
D.汽车刹车后停止运动，则汽车刹车后内的位移就是内的位移，为
故D正确。
故选AD。
6.【答案】
【解析】物块受重力、弹力、摩擦力，受力图如下，由平衡条件得
当增大时，减小、增大。
A.如果木块一直静止于长木板上，由平衡条件知木块所受重力、支持力的合力等于摩擦力的大小，故变大，故A正确；
B.如果木块一直静止于长木板上，重力、支持力、摩擦力的合力为零，保持不变，故B错误；
C.如果木块一直静止于长木板上，由平衡条件知木块所受重力和静摩擦力的合力等于支持力大小，变小，故C错误；
D.若从一直增大到，则木块所受静摩擦力先增大，增大到木块运动开始滑动后为滑动摩擦力
知摩擦力减小，故D错误。
故选A。
【点睛】摩擦力大小的计算技巧：
分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力
若是滑动摩擦力，则根据公式或力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记压力一般情况下不等于重力。
若是静摩擦力，则只能根据力的平衡条件或牛顿第二定律进行分析计算，切记不能用公式计算静摩擦力。
7.【答案】
【解析】A.由图像斜率可求得．加速度为
故A错误；
B.图象与时间轴所围面积为物体的位移，横轴上方的面积表示正方向的位移，下方的面积表示负方向的位移，总位移为上下面积的代数和，即内物体的位移为
故B错误；
C.末前后速度均为正值，即方向不变，故C错误；
D.内的位移为
物体回到出发点，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.对物块受力分析，受重力，斜面支持力，如图所示，由于物块有向右的加速度，其所受合力为重力与斜面支持力的合力，合力不是零，A错误；
B.因物块的加速度是水平向右，所以受到的合力方向水平向右，B错误；
C.由物块受力分析图可知，斜面对物块的支持力大小为
C错误；
D.对斜面和物块整体研究，由牛顿第二定律，可得恒力的大小为
又
则有
D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化快，加速度一定大，故A符合题意；
B.当加速度不为零时，速度一定发生变化，故B符合题意；
C.做直线运动的物体，随路程的增大，其位移不一定增大，如往返运动中，故C不符合题意；
D.速度与加速度没有直接关系，做直线运动的物体，如果加速度与速度反向，物体做减速运动，若加速度增大，则速度减小，故D符合题意。
故选ABD。
10.【答案】
【解析】点受到重物的拉力，绳子的拉力，绳子的拉力，三力处于平衡状态，如图所示：
将三个力转移至矢量三角形中，可得重力不变，绳上拉力方向不变，在绳方向逐渐转至的过程中，两拉力方向由逐渐增大，则绳上拉力由最小值逐渐增大，同理绳上的拉力也在增大，故AB对；错
11.【答案】
【解析】由图可知，物块的初速度，传送带转动的速度，选项A正确，B错误；
C. 两点间距离为
选项C错误；
D. 物块留在传送带上摩擦痕迹长为
选项D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
以、和弹簧用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律求出加速度，根据牛顿第二定律的瞬时性分析，撤去的瞬间，的受力情况未变。
【解答】
A.以、和弹簧为整体，根据牛顿第二定律有：，
对，根据牛顿第二定律有：，
得，，故A正确；
B.撤去前，、的加速度均为，撤去的瞬间，的受力情况未变，加速度不变，仍为，故B正确；
C.撤去的瞬间，对有，解得，是的加速度大小的倍，故C错误；
D.若只将、位置对调，以、和弹簧为整体，根据牛顿第二定律有：
，
，
对，根据牛顿第二定律有：，
解得弹簧的压缩量，项正确。
故选ABD。
13.【答案】
【解析】本实验中是用托盘及砝码的总重力来代替小车所受到的合外力，实验开始前应先取下托盘及砝码，将长木板装有打点计时器的一端垫起适当的高度，轻推小车使打点计时器在纸带上打出均匀的点迹，以此来确定完全补偿了阻力，而后挂上托盘及砝码，设绳子的拉力为，根据牛顿第二定律有
联立可得
可知，只有托盘及砝码的总质量应远小于小车的质量，绳中的拉力才近似等于托盘及砝码的总重力，故A正确，B错误；
C.实验时为节省纸带，收集更多的实验数据，增加实验的可行性，应先接通电源后释放小车，故C正确；
D.一次函数图像是最为直观的图像，根据
变式可得
则可知，为了便于得出加速度与质量的关系，应做出 的图像，故D错误。
故选AC。
该打点计时器频率为，则其周期为，所给纸带上每两个点迹之间还有个点未画出，则可知纸带上每两个点迹之间的时间间隔为，而对匀变速直线运动而言，其某段时间内的平均速度就等于该段时间中间时刻的瞬时速度，由此可得打计数点时小车的速度大小是
根据匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移差公式
可得
因该同学实验时未平衡摩擦力，设摩擦力为 ，则由牛顿第二定律有
整理可得
可知图像具有正的横截距，因此图像应为。
14.【答案】
【解析】小球竖直方向由
得
水平方向
得
竖直方向点速度
15.【答案】解：
设窗户的窗台下沿离屋檐的距离为，水滴从屋檐自由落下时间为；
；
；
解得：。

【解析】本题主要考查了自由落体运动的基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题。
设屋檐距窗台下沿高为，水滴下落至窗户下沿用时为，根据自由落体运动位移时间公式即可求解。
16.【答案】解：对斜面上的物体受力分析如图所示，在重力、支持力、拉力和摩擦力等四个力的作用下处于静止状态，
根据力的平衡条件：
其中
联立解得绳的拉力大小为：；
对结点受力分析，受到弹簧的弹力和另外两段轻绳的拉力，其中悬挂重物的轻绳拉力，将绳拉力进行分解，如图所示，
根据轴方向力的平衡条件可得：
解得：；
对结点受力分析如图所示，根据轴方向受力平衡有：
解得：。
答：绳的拉力大小为；
重物的质量为；
弹簧的伸长量为。
【解析】对斜面上的物体受力分析，根据力的平衡条件和摩擦力的计算公式求解绳的拉力大小；
对结点受力分析，竖直方向根据平衡条件求解重物质量大小；
对结点受力分析，水平方向根据平衡条件求解弹簧弹力大小，再根据胡克定律求解弹簧的伸长量。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
17.【答案】解：根据题意，在水平面上，根据牛顿第二定律有
解得
由到，根据速度与位移公式可得
解得
根据题意，上升过程，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
由速度与位移公式可得
解得
根据题意，下滑过程，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
由速度与位移公式可得
代入数据解得
答：物体到达点时的速度是；
物体沿斜面向上滑行的最远距离是；
物体再次回到的速度是。
【解析】根据牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式求出点速度；
对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式求出最远距离；
对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式求出回到点的速度。
本题考查的是牛顿第二定律与运动学公式，注意沿斜面向上滑行和向下滑行的加速度不同。
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