2023-2024学年安徽省蚌埠市固镇县毛钽厂实验中学高一（上）期末考试物理试卷(含解析）

2023-2024学年安徽省蚌埠市固镇县毛钽厂实验中学高一（上）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在国际单位制中，力的单位“牛”是导出单位，用基本单位表示，正确的是
( )
A. B. C. D.
2.如图所示，以高速行驶的列车急刹车时能在内停下来；以飞行的蜂鸟能在内停在花朵前。假设列车和蜂鸟均做匀变速直线运动，下列说法正确的是( )
A. 火车的速度变化比蜂鸟的速度变化快 B. 火车的加速度大小比蜂鸟的小
C. 火车的加速度大小比蜂鸟的大 D. 火车的加速度大小与蜂鸟的相等
3.一自行车运动员在平直赛道上骑行，其运动的图像如图所示，则该运动员( )
A. 时间内和时间内运动方向相反
B. 时间内和时间内加速度方向相反
C. 时间内和时间内平均速度相同
D. 时间内和时间内位移相同
4.书放在水平桌面上，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 书对桌面的压力就是书所受的重力
B. 书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的
C. 书受到的重力和支持力是一对相互作用力
D. 书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对平衡力
5.如图所示，三段不可伸长的细绳、、能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物。其中细绳是水平的，端、端固定。若逐渐增加端所挂物体的质量，则最先断掉的绳是( )
A. 必定是 B. 必定是 C. 必定是 D. 三根绳子同时断掉
6.年月日神舟十五号载人航天器成功返航。如图所示，航天器展开减速伞后的下落过程视为匀减速直线运动。设空气阻力大小为，航天器与减速伞的总重力为，则( )
A. B.
C. 航天器处于平衡状态 D. 航天器处于失重状态
7.如图所示，在光滑水平面上，质量分别为和的物块和与轻质弹簧相连，用大小为的恒力作用在上，使和相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于
B. 的加速度大小为
C. 突然撤去瞬间，的加速度大小为
D. 撤去后的短暂时间内，、的速度都将减小
8.如图甲所示，小物块从足够长的固定光滑斜面顶端由静止自由下滑．下滑位移时的速度为，其图像如图乙所示，取，则斜面的倾角为
( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为，后速度的大小变为，在这内该物体的( )
A. 位移的大小可能小于 B. 位移的大小可能大于
C. 加速度的大小可能小于 D. 加速度的大小可能大于
10.用一轻绳将一重力为的小球系于光滑墙壁上的点，小球处于静止状态，且细绳与竖直墙面之间的夹角为，则下列相关说法正确的是( )
A. 细绳的拉力为 B. 墙对小球的支持力为
C. 若绳子变短，墙对小球的支持力变大 D. 若绳子变长，绳子对小球的拉力变大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.小明同学做“探究求合力的方法”实验。本实验需要用到带细绳套的橡皮筋，下图中最合适的是_________；
某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图所示，弹簧秤示数为____；
下列有关该实验的说法中，正确的是__________。
A.用两把弹簧秤和用一把弹簧秤拉时，两次保证橡皮筋伸长量相同就保证了作用效果相同
B.两分力的夹角越大越好
C.弹簧秤拉伸时应保持和木板平行
D.本实验应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
12.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用表示，盘及盘中砝码的质量用表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的打点计算出。
在该实验中，下列说法正确的是________填标号；
A.为了消除摩擦力的影响，需要调节斜面倾角，使小车在小盘盘中不放砝码的牵引下在斜面上匀速下滑
B.在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速下滑
C.每改变一次小车的质量，需要重新平衡一次摩擦力
实验中，在与的大小关系满足_________，填“””或“”时，可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码受到的重力；
如图乙所示，一组同学在做加速度与质量的关系实验时打出一条纸带，相邻计数点的时间间隔为，间距、、、、已测量出，则可计算小车加速度。保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地得出加速度与质量的关系，应该作与_____________填“”或“”的图像；
另两位同学用同一装置，做加速度与力的关系实验时，画出了各自得到的图像，如图丙所示，则两个同学做实验时小车及车中砝码的质量较大的是_________填“小红”或经“小华”。
四、简答题：本大题共2小题，共30分。
13.高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害。某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由释放，物体可视为质点落地速度的大小为，落地后不反弹，不计空气阻力，取，求：
楼顶的高度；
最后物体下落的高度。
14.如图所示，粗糙水平地面上叠放着质量分别为和的物块甲和乙，质量为的物体丙通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为，轻绳水平且端与甲相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲、乙、丙均处于静止状态。已知，，取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力
轻绳、受到的拉力分别是多大？
甲受到的摩擦力是多大？方向如何？
若，，甲乙之间的摩擦因数，乙与水平面之间的动摩擦因数，欲使甲、乙不滑动，则物体丙的质量最大不能超过多少？
五、计算题：本大题共1小题，共14分。
15.如图所示，有一条沿顺时针方向匀速转动的传送带，其速度，传送带与水平面间的夹角为，现将一质量的物块轻放在其底端物块可视为质点，与此同时，给物块沿传送带方向向上的恒力，经过一段时间，物块运动到了离地面高为的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力取，，。
分析物块在传送带的摩擦力的大小和方向；
求物块在传送带上开始运动时的加速度；
求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：根据得加速度的单位是
根据牛顿第二定律知，。
故选C。
根据牛顿第二定律和，进行推导．
本题关键要掌握国际单位制中力学基本单位：米、千克、秒及公式．
2.【答案】
【解析】利用逆向思维，根据加速度的定义式，列车与蜂鸟的加速度大小分别为
则可知火车的加速度大小比蜂鸟的小，故B正确，CD错误；
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量，根据上述，火车的加速度大小比蜂鸟的小，则火车的速度变化比蜂鸟的速度变化慢，故A错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】A.时间内和时间内速度均为正值，可知运动方向相同，A错误；
B.因为图像的斜率等于加速度，可知时间内和时间内加速度方向相同，B错误；
C.时间内和时间内平均速度相同，均为 ，C正确；
D.图像与坐标轴围成的面积等于位移，且在轴上方的位移为正，在轴下方的位移为负，则在时间内和时间内位移大小相同，方向相反，D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】A.压力和重力是不同性质的力，只能说书对桌面的压力大小等于书所受的重力大小，故A错误；
B.书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的，故B正确；
C.书受到的重力和支持力是一对平衡力，故C错误；
D.书受到的支持力与书对桌面的压力大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】【分析】以结点为研究，分析受力情况，根据三个细绳受到的拉力大小，判断哪根绳最先断．
本题首先要选择研究对象：结点；其次关键是作好力图，就能直观比较三个绳子拉力的大小
【解答】解：以结点为对象，如图所示
根据受力平衡可得
可知三段细绳中，拉力最大，则逐渐增加端所挂物体的质量，最先断掉的绳是。
故选A。
6.【答案】
【解析】航天器向下做匀减速运动，加速度方向向上，故航天器处于超重状态，根据牛顿第二定律可知。
故选A。
7.【答案】
【解析】【分析】
对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离分析求出弹簧的弹力，撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出的加速度大小。
本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，知道撤去的瞬间弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解。
【解答】
对整体分析，整体的加速度，隔离对分析，则弹簧的弹力，故AB错误；
C.撤去的瞬间，弹簧的弹力不变，则的加速度，故C正确；
D.撤去后的短暂时间内，的速度将减小，的速度继续增大，故D错误。
8.【答案】
【解析】【分析】先由匀变速直线运动的速度位移公式写出表达式，整理出与的关系式，据图像斜率的意义得小物块的加速度，然后应用牛顿第二定律求出斜面的倾角。
本题主要考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的速度与位移的关系。
【解答】由匀变速直线运动的速度位移公式可得，整理得，由图像可知，得小物块的加速度，根据牛顿第二定律得小物块的加速度，联立解得，解得，故A正确．
9.【答案】
【解析】解：当后的速度方向与初速度方向相同，则加速度，位移。
当后的速度方向与初速度方向相反，则加速度，位移负号表示方向。故A、D正确，、C错误。
故选：。
根据加速度的定义式求出物体的加速度，结合平均速度的推论求出物体的位移，注意末速度方向可能与初速度方向相同，可能相反．
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，注意公式的矢量性．
10.【答案】
【解析】小球处于平衡状态，受到重力、墙的支持力和绳的拉力，根据平衡条件
整理得细绳的拉力为
墙对小球的支持力为
故A错误，B正确；
C.若绳子变短，则细绳与竖直墙面之间的夹角 增大，根据 可知，墙对小球的支持力变大，故C正确；
D.若绳子变长，则细绳与竖直墙面之间的夹角 减小，根据 可知，绳子对小球的拉力变小，故D错误。
故选BC。
11.【答案】，，。
【解析】【试题解析】
解：为了方便标识拉力的方向，减小误差，细绳套应该长一些，故AB错误，C正确。
故选：；
由图示弹簧测力计可知，其分度值为，示数为；
、为了保证效果相同，两次拉的过程中，结点的位置必须相同，故A正确；
B、用弹簧秤同时拉细绳时，夹角不能太太，也不能太小，有利于作图即可，故B错误；
C、在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面要平行，故C正确；
D、本实验应作出力的图示来探究合力与分力的关系，故D错误。
故选：。
故答案为：，，。
为了方便标识力的方向，细绳套要稍微长一些；
在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同即橡皮条拉到同一位置，而细线的作用是画出力的方向，弹簧秤能测出力的大小，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行。
在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析。对于中学中的实验，学生尽量要到实验室进行实际操作，只有这样才能体会具体操作细节的意义，解答实验问题时才能更加有把握。
12.【答案】 小华
【解析】平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速的下滑，故A错误，B正确；
C.平衡摩擦力后有
改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，故C错误。
故选B。
在实验中，对小车、钩码整体有
对小车有
得
若有
有
所以如果让绳子的拉力约等于盘及盘中砝码受到的重力，就需要让小车的质量远大于盘和砝码的质量。
用逐差法计算小车的加速度
根据牛顿第二定律与成反比，而反比例函数图像是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能做图像；但
故与 成正比，而正比例函数图像是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应做 图像。
图像的斜率倒数表示小车的质量，且斜率大的小车质量较小，小车及车中砝码的质量较大的是小华。
13.【答案】；
【解析】由
解得楼顶的高度
由
解得物体下落的总时间

则最后物体下落的高度

14.【答案】解：以结点为研究对象，如图，
由平衡条件得：
水平方向：
竖直方向：
联立解得： ；
甲水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，由平衡条件得 ，方向水平向左；
甲乙之间的最大静摩擦力为
乙与地面的最大静摩擦力
对甲乙整体分析可知
又
联立解得
【解析】本题涉及共点力平衡中极值问题，当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大。
以结点为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳、受到的拉力；
对物体甲水平方向应用平衡条件求解；
当乙与地面物体刚要滑动时，物体丙的质量达到最大，此时乙受到的静摩擦力达到最大值，再平衡条件求出物体丙的质量。
15.【答案】 ，方向沿斜面向上；；
【解析】对物块受力分析如图所示
由平衡得
又知
解得
方向沿斜面向上；
物块先是在恒力作用下沿传送带方向向上做初速度为零的匀加速运动，直至速度与传送带的速度相同由牛顿第二定律得
代入数据解得

物块加速过程所用的时间

运动的距离

物块与传送带共速后，对物块进行受力分析可知，物块受到的摩擦力的方向改变，因为，而重力沿传送带向下的分力和最大静摩擦力之和为，所以物块不能相对传送带向上加速，物块将随传送带匀速上升，传送带长度为

物块随传送带做匀速运动的时间

故物块从传送带底端运动到平台上所用的时间

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