2023-2024学年天津市滨海新区高一（上）期末物理试卷（含解析）

2023-2024学年天津市滨海新区高一（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.下列物理量中，属于标量的是( )
A. 速度 B. 时间 C. 位移 D. 加速度
2.下列单位中属于国际单位制且为基本单位的是( )
A. B. C. D.
3.从一千多年前的唐代流传下来一首词：“满眼风波多闪灼，看山恰似山来迎，仔细看山山不动，是船行．”作者会有“山迎”、“船行”两种不同感觉是因为参考系分别是( )
A. 山、山 B. 山、船 C. 船、船 D. 船、山
4.如图所示，用手握住空瓶子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是( )
A. 手受到的摩擦力方向竖直向上
B. 手握得越紧，瓶子受到的摩擦力越大
C. 手握得越紧，瓶子和手之间的最大静摩擦力越大
D. 若往瓶中倒水，瓶子和手之间的最大静摩擦力逐渐增大
5.一本书放在水平桌面上，下列判断正确的是( )
A. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
B. 桌面对书的支持力和书受到的重力是一对作用力与反作用力
C. 书对桌面的压力和书受到的重力是一对作用力与反作用力
D. 桌面对书的支持力和书受到的重力是一对平衡力
6.小球由静止开始自由下落，不计空气阻力，落地速度为，取，则( )
A. 下落的高度是 B. 下落的高度是 C. 下落的时间是 D. 下落的时间是
7.关于物体的惯性，下列说法正确的是( )
A. 汽车转弯后运动方向变了，其惯性也跟着改变了
B. 被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但其惯性不变
C. 汽车静止时，没有惯性，只有当它加速运动或减速运动时才具有惯性
D. 汽车速度越大，越难停下来，表明物体的速度越大，其惯性越大
8.假设一座斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是，每根钢索中的拉力都是，则它们对塔柱的合力大小和方向为( )
A. ，方向竖直向上
B. ，方向竖直向下
C. ，方向竖直向上
D. ，方向竖直向下
9.如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上滑动，长木板与水平地面间的动摩擦因数为，木块与木板间动摩擦因数为，已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的静摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
10.在平直公路上，汽车由静止开始做匀变速直线运动，当速度达到时立即关闭发动机滑行，直到停止，运动过程的图象如图所示，设汽车牵引力大小为，阻力大小为，则( )
A. ：：
B. ：：
C. ：：
D. ：：
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
11.如图所示，质量为的人站在体重计上，随电梯以大小为的加速度加速上升，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 人对体重计的压力大小为
B. 人对体重计的压力大小为
C. 人处于超重状态
D. 人的体重发生了变化
12.如图所示，光滑水平地面上有、两个木块，木块的质量为，木块的质量为，在的水平推力作用下一起向右运动，则( )
A. A、运动的加速度为 B. A、运动的加速度为
C. A、间的相互作用力大小为 D. A、间的相互作用力大小为
13.某同学利用如图甲所示的装置做实验，探究弹簧弹力与形变量的关系。实验得到如图乙所示的弹力与弹簧长度关系图线不计弹重力，则该弹簧的( )
A. 原长为 B. 原长为
C. 劲度系数为 D. 劲度系数为
14.质量为的物体用轻绳悬挂于天花板上。用水平向左的力缓慢拉动绳的中点，如图所示。用表示绳段拉力的大小，在点向左移动的过程中( )
A. 逐渐变大
B. 逐渐变小
C. 逐渐变小
D. 逐渐变大
三、实验题：本大题共2小题，共10分。
15.如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中。
先用两个弹簧秤通过两细绳互成角度地拉橡皮条，再用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，两次拉伸橡皮条时，必须保证橡皮条和绳的结点处于______位置；
用两个弹簧秤做实验时，需记录结点的位置、两个拉力的方向和两个弹簧秤的示数；沿细绳记录力的方向时，为减小误差，选取的两个点要适当______一些选填“近”或“远”。
16.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。实验时，先接通打点计时器的电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。
实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动，目的是______。
A.平衡摩擦力
B.增大小车下滑的速度
C.增大小车下滑的加速度
图是一条点迹清晰的纸带，按照打点先后顺序依次选取五个计数点、、、、，相邻计数点间的时间间隔为。测得相邻两点间距，，，。则打点时小车的瞬时速度 ______，小车运动的加速度 ______。
四、简答题：本大题共3小题，共30分。
17.在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示。仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力的大小。已知小球的质量为，重力加速度为。当金属丝偏离竖直方向角时，求：
金属丝的拉力的大小；
风对小球的作用力的大小。
18.如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量为，以的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为，在的时间内滑下的路程为，取。，，求：
滑雪者对雪面的压力；
滑雪者受到的阻力包括摩擦和空气阻力的大小。
19.公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为。当汽车在晴天干燥沥青路面上以的速度匀速行驶时，安全距离为。取。
求晴天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数；
设雨天时汽车轮胎与沥青路面的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为，求汽车在雨天安全行驶的最大速度的大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、速度是矢量，其方向就是物体的运动方向，故A错误。
B、时间只有大小没有方向，是标量，故B正确。
C、位移是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故C错误。
D、加速度是矢量，其方向与其所受的合外力方向相同，故D错误。
故选：。
标量是只有大小没有方向的物理量．矢量是指既有大小又有方向的物理量．
对于物理量的矢标性是学习的重要内容之一，要抓住矢量与标量的区别：矢量有方向，标量没有方向．
2.【答案】
【解析】解：给出的单位中属于国际单位制的有：，，，而只有为基本单位，故B正确，ACD错误。
故选：。
国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，只要牢记即可。
3.【答案】
【解析】解：参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体，在本题中作者和山之间的距离逐渐减小，而作者认为自己静止不动，从而“看山恰似走来迎”，故此现象选择的参考系是自己或者船与船上静止不动的物体。
但实际上船是运动的，所谓是“船行”选择的参考系是河岸、山或者地球上相对地球静止不动的其它物体。
故选：。
参考系是假定不动的物体，同一种运动状况选择的参考系不同观察到的结果也不同．由于作者和山之间的距离逐渐减小，如果选择自己或者船作为参考系，则只能是山恰似走来迎；而如果选择山作为参考系，则只能是“是船行”．
参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体，参考系的选择是任意的，只要对研究问题方便，所有的物体都可以作为参考系；同一种运动状况选择的参考系不同观察到的结果也不同．
4.【答案】
【解析】解：杯子静止，处于受力平衡状态，在竖直方向上，受向下的重力与向上的静摩擦力等大反向，所以杯子受到的摩擦力方向竖直向上，根据牛顿第三定律，手受到的摩擦力方向竖直向下，故A错误；
杯子重力不变，则平衡时所受的静摩擦力等于重力不变，与手握杯子的力大小无关，但最大静摩擦力与压力有关，手握的越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大，故B错误，C正确；
D.若往杯中倒水，水的重力增大，静摩擦力也增大，瓶子和手之间的最大静摩擦力与压力有关，若手的握力不变则最大静摩擦力不变，故D错误。
故选：。
根据受力分析，杯子受力平衡，所以受到的摩擦力方向竖直向上，结合牛顿第三定律，手受到的摩擦力方向竖直向下；因为杯子受到的摩擦力与重力平衡，且是静摩擦力，与手握杯子的力无关，但是最大静摩擦力与压力有关，握得越紧，最大静摩擦力越大；往杯中倒水，水的重力增大导致静摩擦力增大，但是最大静摩擦力与压力有关，手握的力如果不变，则最大静摩擦力不变。
学生在解决本题时，应注意静摩擦力和最大静摩擦力的区别。
5.【答案】
【解析】解：、书对桌面的压力与桌面对书的支持力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上，故它们不是平衡力，故A错误；
C、书受到的重力和书对桌面的压力大小相等、方向相同，但是受力物体不同，力的性质不同，不是作用力与反作用力。故C错误；
B、、桌面对书的支持力和书受到的重力是一对平衡力，故B错误，D正确；
故选：。
二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上；
相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上；
根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析．
知道二力平衡的条件和相互作用力的条件是解决本题的关键，难点是平衡力和相互作用力的区分．
6.【答案】
【解析】解：、小球做自由落体运动，则下降的高度，故AB错误；
、下落的时间，故C正确，D错误；
故选：。
小球做自由落体运动，根据运动学公式求得下落的时间和下落的高度。
该题考查对自由落体运动规律的计算。牢记速度公式和位移公式即可正确解答。
7.【答案】
【解析】解：、质量是物体惯性大小的唯一量度，汽车转弯时速度方向改变，但惯性不变，故A错误；
B、质量是物体惯性大小的唯一量度，被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但其惯性不变，故B正确；
C、、惯性是物体本身的一种属性，任何物体都具有惯性，质量是物体惯性大小的唯一量度，与汽车的运动状态以及速度的大小均无关，故C错误，D错误；
故选：。
质量是物体惯性大小的唯一量度；任何物体只要有质量就有惯性，只要质量不变，惯性就不变。
对于惯性概念的理解要准确到位：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小。
8.【答案】
【解析】解：根据平行四边形定则，以这对钢索拉力、为邻边作平行四边形如图所示
因，故此四边形为菱形，连接、，交于，可知与互相垂直且平分，由对称性知，合力方向沿塔柱竖直向下，合力的大小为： ，故ACD错误，B正确。
故选：。
根据平行四边形定则解答。
本题考查了平行四边形定则的应用，基础题目。根据平行四边形定则解答即可。
9.【答案】
【解析】解：木块在长木板上滑动，二者间滑动摩擦力大小为，长木板处于静止状态由平衡条件可知，地面给长木板的静摩擦力与木块给长木板的滑动摩擦力平衡，所以长木板受到地面的静摩擦力大小为，故A正确，BCD错误。
故选：。
木块在长木板上滑动，受到滑动摩擦力作用，根据牛顿第三定律，长木板受到地面给的静摩擦力应该与木块对它的滑动摩擦力大小相等，方向相反。
学生在解决本题时，应注意灵活运用牛顿第三定律来分析问题，同时注意摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力。
10.【答案】
【解析】解：在图象中，斜率代表加速度，则在加速阶段，，根据牛顿第二定律可得：
在减速阶段，，根据牛顿第二定律可得
联立解得：，故ACD错误，B正确；
故选：。
在图象中，斜率代表加速度，求得加速和减速阶段的加速度，在每一过程中，根据牛顿第二定律列式即可求得牵引力与阻力的比值关系。
本题主要考查了牛顿第二定律和图象，明确在图象中，斜率代表加速度，结合牛顿第二定律即可求得。
11.【答案】
【解析】解：、人受到的支持力：
解得：
根据牛顿第三定律得，对体重计的压力大小
人的质量不变，则体重不变，故A正确，B错误；
C、加速度向上，则人处于超重状态，故C正确；
故选：。
超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上。根据牛顿第二定律即可计算出人对体重计的压力。
本题考查了学生对超重失重现象的理解与牛顿运动定律的应用，掌握住超重失重的特点与受力分析的基本方法即可求解。
12.【答案】
【解析】解：将看作一个整体对该整体做受力分析，结合牛顿第二定律有，代入数据解得，则、运动的加速度为，故A错误、B正确；
对做受力分析，结合牛顿第二定律有，代入数据有，则、间的相互作用力大小为，故D正确，C错误。
故选：。
利用整体法，对、整体分析，利用牛顿第二定律可求出加速度；对受力分析，根据牛顿第二定律，可求出、间相互作用力大小。
学生在解决本题时，应注意灵活运用整体法和隔离法。
13.【答案】
【解析】解：根据图乙所示弹力与弹簧长度关系图线可知，当弹力为零时弹簧的长度即为弹簧原长，即；由图可知，当弹力为时，弹簧的长度，根据胡克定律，代入数据可得，故AD错误，BC正确。
故选：。
弹簧处于原长时，弹力为零，由乙图确定弹簧的原长；根据胡克定律求解劲度系数。
本题关键是明确实验原理，根据胡克定律推导出弹力与弹簧长度的关系表达式进行分析；然后根据胡克定律并结合图象列式求解。
14.【答案】
【解析】解：以结点为研究对象受力分析如下图所示：
由题意知点缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：
绳的张力
根据平衡条件可知：
由此两式可得：
在结点为被缓慢拉动过程中，夹角增大，由三角函数可知：和均变大，故AD正确，BC错误。
故选：。
本题关键是抓住悬挂物的重力不变，即段绳中张力恒定，点缓慢移动时，点始终处于平衡状态，根据平衡条件列式求解各力变化情况。
掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键，本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘。
15.【答案】同一 远
【解析】解：两次拉伸橡皮条时，必须保证力的作用效果相同，所以两次拉伸时，橡皮条和绳的结点处于同一位置。
沿细绳记录力的方向时，为减小误左，选取的两个点要适当远一些。
故答案为：同一；远
本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则，根据实验原理、实验误差分析分析判断。
知道实验用的是“等效法”科学思想，熟记实验注意事项是解题的关键，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握。
16.【答案】
【解析】解：实验前，木板左端被垫起些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动，小车重力沿木板方向分力与摩擦力平衡，这样做目的是平衡摩擦力，故A正确，BC错误；
故选：。
根据测得相邻两计数点间距可知，间距差为定值，则小车做匀加速直线运动，打点时小车的瞬时速度为
根据逐差法得
故答案为：；；
根据平衡摩擦力的方法解答；
根据匀变速直线运动解得速度和加速度。
本题主要是考查“探究加速度与力、质量的关系”的实验，关键是弄清楚实验原理、实验方法以及牛顿第二定律的应用方法。
17.【答案】解：以小球为研究对象，受到重力、绳子拉力和风力，如图所示；
根据平衡条件结合图中几何关系可得：
答：金属丝的拉力的大小为；
风对小球的作用力的大小为。
【解析】以小球为研究对象，根据平衡条件进行解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成，然后建立平衡方程进行解答。
18.【答案】解：滑雪者沿山坡向下做匀加速直线运动。根据匀变速直线运动规律，有：
，解得
对滑雪者进行受力分析：滑雪者在下滑过程中，受到重力、山坡的支持力以及阻力的共同作用
以滑雪者为研究对象，根据牛顿第二定律
垂直于山坡方向有
解得
由牛顿第三定律知，人与装备对雪面的压力大小
沿山坡向下方向有
解得
答：滑雪者对雪面的压力为；
滑雪者受到的阻力包括摩擦和空气阻力的大小为。
【解析】利用运动学公式求出加速度，然后根据牛顿第二定律求出压力大小；
在沿斜面方向，利用牛顿第二定律求出阻力大小。
学生在解决本题时，应注意先求出加速度，然后再利用牛顿第二定律求出力的大小。
19.【答案】解：设晴天路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为，刹车时汽车的加速度大小为，反应时间为，和分别为汽车的质量和刹车前的速度
由牛顿第二定律和运动学公式得
联立代入数据解得：
设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为，依题意有：
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为，安全行驶的最大速度为，由牛顿第二定律和运动学公式得：
解得：，舍去
所以
答：晴天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为；
汽车在雨天安全行驶的最大速度的大小为。
【解析】根据牛顿第二定律可求出加速度，利用位移时间公式可求出动摩擦因数；
求出雨天动摩擦因数，然后利用牛顿第二定律和运动学公式可以求出最大行驶速度。
学生在解决本题时应该注意从题干中找到信息，利用牛顿第二定律求出加速度。
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