2022-2023学年重庆市育才中学校高一上学期期末复习物理试题（四）含解析

这是一份2022-2023学年重庆市育才中学校高一上学期期末复习物理试题（四）含解析，共18页。试卷主要包含了试卷结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。

本试卷为第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1．答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
3．试卷结束后，将答题卡交回。
第I卷
一、单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共计 28 分，在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求）
1. 下列选项中的物理量均为矢量的是（ ）
A. 力和路程B. 位移和质量
C. 加速度和速度D. 平均速度和时间
【答案】C
【解析】
【详解】A．力是矢量，路程只有大小，没有方向，是标量，选项A错误；
B．位移是既有大小又有方向的矢量；质量只有大小，没有方向，是标量，选项B错误；
C．加速度和速度都是既有大小又有方向的物理量，都是矢量，选项C正确；
D．时间是标量，平均速度有方向，是矢量，选项D错误。
故选C。
【点睛】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。本题是一个基础题目，关键要正确理解矢量和标量的概念。要注意矢量的运算符合平行四边形法则。
2. 将一个大小为的力分解为两个力，其中一个分力的大小为，则另一个分力的大小不可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】有两个共点力的合力大小为，若其中一个分力大小为，另一个分力的大小的取值范围为
本题选择不可能的，故选A。
3. 一悬停在空中的四轴飞行器因故障失去动力，从空中A点自由落下，先后经过B点和C点，不计空气阻力，已知它经过B点时的速度为v，经过C点时的速度为5v，则AB段与BC段位移之比为
A. 1：5B. 1：10C. 1：24D. 1：25
【答案】C
【解析】
【详解】物体做自由落体运动，则2ahAB=v2；2ahAC=（5v）2；联立解得：；故：．故C正确，ABD错误，故选C．
4. 如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对挡板加一向右的力F，使挡板缓慢向右移动，B缓慢上移而A仍保持静止。设地面对A的摩擦力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的支持力为F3，在此过程中（ ）
A. F1缓慢减小，F3缓慢增大B. F1缓慢增大， F3保持不变
C. F2缓慢增大，F3缓慢增大D. F2缓慢减小， F3保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】AC．以整体为研究对象，在水平方向有
在竖直方向有地面的支持力等于物体的重力，即
故保持不变，选项AC错误；
D．以B为研究对象在竖直方向有
故有
由于逐渐减小，故逐渐增大，所以逐渐减小，选项D正确。
B．同理对B在水平方向有
故
由于逐渐小，故逐渐减小，所以F逐渐减小。又由前面分析知，故地面对A的摩擦力逐渐减小，选项B错误。
故选D。
【点睛】要求地面的支持力和摩擦力，应以整体为研究对象，对整体进行受力分析得到和；要求F必须转换研究对象，以B为研究对象并进行受力分析可以得到和从而求出答案。
当求外界对系统的作用时，用整体法，当求各部分之间的相互作用时用隔离法。在使用的过程中要注意适时转换研究对象。
5. 如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，随地球一起自转则（ ）
A. 甲线速度大
B. 乙的线速度大
C. 甲的角速度大
D. 乙的角速度大
【答案】A
【解析】
【详解】甲、乙两人随地球一起自转，角速度相等，CD错误；甲的转动半径大于乙的转动半径，由，甲的线速度大，A正确、B错误．
6. 如图所示，质量相等的三个物块A、B、C，A与天花板之间、A与B之间用轻绳相连，B与C之间用轻弹簧相连，当系统静止时，C恰好与水平面接触，此时弹簧伸长量为x。现将AB间的细绳剪断，取向下为正方向，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 剪断细绳的瞬间A、B、C的加速度分别为0、g、g
B. 剪断细绳的瞬间A、B、C的加速度分别为0、g、0
C. 剪断细绳后B物块向下运动距离x时加速度最小
D. 剪断细绳后B物块向下运动距离2x时速度最大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．设三个物块A、B、C的质量均为m，当系统静止时，C恰好与水平地面接触，则弹簧的弹力大小等于C的重力，即有
剪断细绳的瞬间，细绳的张力立即消失，细绳的张力可突变，则A所受的上面细绳的拉力与重力重新平衡，A的加速度为0。而弹簧的弹力不变，则对B有
得
水平地面对C的支持力突然增大，C处于平衡状态，则C的加速度为0，所以剪断细绳的瞬间A、B、C的加速度分别为0、2g、0，故AB错误。
CD．剪断细绳后B物块所受合力为零时，加速度为零，加速度最小，速度最大，此时有
得弹簧的压缩量
原来系统静止时有
可知
所以B物块向下运动距离2x时加速度最小，速度最大，故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是（ ）
A. 物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间
B. 若v2＜v1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动
C. 若v2＜v1，物体从右端滑上传送带又返回到右端，则返回右端时物体的速率一定为v2
D. 若v2＜v1，物体从右端滑上传送带又返回到右端，则返回右端时物体的速率一定为v1
【答案】C
【解析】
【详解】若物体从右端滑到左端和从左端滑到右端的过程中速度一直大于v1，则滑动摩擦力产生加速度，两者加速度大小相等，运动的位移相等，都做匀减速运动，所以运动的时间相等，故A错误；若v2＜v1，物体从左端滑上传送带时所受的滑动摩擦力向右，物体先做匀加速运动，当物体运动到右端速度仍小于传送带速度时，没有匀速过程，故B错误；若v2＜v1，物体从右端滑上传送带又回到右端，物体受到的摩擦力一直向右，加速度不变，即先向左匀减速，后向右匀加速，整个过程是匀变速运动，位移为零，根据速度位移公式，故末速度的大小等于初速度的大小，即返回右端时物体的速率一定为v2，故C正确，D错误；故选C．
二、多项选择题。（本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分。）
8. 如图所示，物块A和B分别重30N和50N，它们与水平地面的动摩擦因数均为0.2，夹在AB间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为200N/m，系统在水平面上静止不动．现用F=5N的水平拉力作用于物体B上，则力F作用后（ ）
A. 物块A所受摩擦力大小是4N
B. 物块A所受摩擦力大小是6N
C. 物块B所受摩擦力大小是9N
D. 物块B所受摩擦力大小是10N
【答案】AC
【解析】
【分析】当施加拉力F时，A、B两木块在弹簧的推动下，相对地面有运动趋势，但无相对运动，故均受静摩擦力；在木块B上加上一个水平拉力后，通过计算会发现，虽然B木块相对地面的滑动趋势变大，但仍然无法滑动，说明静摩擦力只是变大了，并不会变成滑动摩擦力．
【详解】木块A与地面间的滑动摩擦力为：fA=μmAg=0.2×30N=6N；木块B与地面间的滑动摩擦力为：fB=μmBg=0.2×50N=10N；弹簧弹力为：F弹=kx=200×0.02N=4N；施加水平拉力F后，对B物体受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由于B木块与地面间的最大静摩擦力为10N（等于滑动摩擦力），大于弹簧弹力和拉力之和，故木块B静止不动，故木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而：fB′=F弹+F=4N+5N=9N；施加水平拉力F后，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块A相对地面有向左的运动趋势，其受到向右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而：fA′=F弹=4N；故AC正确，BD错误．故选AC．
【点睛】本题关键是分别对两个木块受力分析，通过计算判断木块能否滑动，要注意静摩擦力等于外力，而不是大于外力，大于外力的只是静摩擦力的最大值！注意静摩擦力的大小随外力的变化而变化，但有一个最大值，其最大值略大于滑动摩擦力，在一般的计算中可以认为等于滑动摩擦力；
9. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的图像中（如图所示），直线a、b分别描述了甲、乙两车在内的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A. 在内两车逐渐远离B. 在内两车逐渐远离
C. 在内两车的位移相等D. 在时两车在公路上相遇
【答案】AC
【解析】
【详解】ABD．在内乙车速度一直大于甲车，所以两车逐渐远离，在时两车相距最远，在内甲车速度大于乙车速度，两车相互靠近，在时正好追上。A正确，BD错误；
C．速度图像的面积表示位移，在内两车的图像面积相等，所以两车的位移相等，C正确。
故选AC。
10. 如图所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，在传送带的速度由零逐渐增加到2v0，然后匀速运动的全过程中，以下分析正确的是（ ）
A. M下滑的速度保持不变
B. 传送带启动后，M一直加速向下运动
C. M先向下匀速运动，后向下加速，最后随传送带向下匀速运动
D. M受的摩擦力方向先沿传送带向上，再沿传送带向下，随后沿传送带向上
【答案】C
【解析】
【详解】传送带静止时，物体匀速下滑，故
摩擦力方向沿传送带向上；
当传送带转动后，当传送带的速度小于物块的速度时，物块受到的摩擦力仍沿传送带向上；
当传送带的速度大于物块的速度时，若传送带的加速度，物块与传送带保持相对静止一起向下匀加速运动，物块受到的静摩擦力沿传送带向上；
若传送带的加速度，物块与传送带之间无摩擦力作用；
若传送带的加速度，物块受到的静摩擦力沿传送带向下，物块沿传送带向下匀加速运动；
当物块和传送带具有相同的速度时两者相对静止匀速下滑，物块受到的摩擦力方向沿传送带向上。
故整个过程物块M先向下匀速运动，后向下加速，最后传送带向下匀速运动；M受的摩擦力方向可能一直沿传送带向上；或者先沿传送带向上，之后无摩擦力，再沿传送带向上；或者先沿传送带向上，之后沿传送带向下，再沿传送带向上，故C正确，ABD错误。
故选C。
第Ⅱ卷
三、实验题（本题共 2 小题，共 15 分。第 11 题 6 分，第 12 题 9 分）
11. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图所示）．实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，再单独用一个弹簧测力计拉伸橡皮条．
(1)某同学在做该实验时，其中正确的是______（填入相应的字母）
A．拉力F1和F2的夹角必须是90°
B．拉力F1和F2的大小必须相等
C．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．两个弹簧测力计拉与单独一个弹簧测力计拉橡皮条，只要橡皮条伸长量相等就行
(2)若两个弹簧测力计的读数F1为3N，F2为4N且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为6N的弹簧测力计测量出它们的合力．
【答案】 ①. C ②. 能
【解析】
【详解】(1)C、在本实验中，拉力方向必须与木板平面平行，这样才能确保力准确性，故弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板并与木板平面平行，C正确．
A、B、实验是为验证两弹簧测力计的合力与一个弹簧测力计的力大小相等，方向基本一致，对两弹簧测力计拉力的大小及它们之间的夹角没有要求，A、B均错误．
D、合力的大小与两分力的大小和夹角有关，橡皮条的伸长量相等不能代表两分力的合力与一个力的大小相等，D错误．
故选C．
(2)F1、F2相互垂直，其合力为，故能用一个量程为6N的弹簧测力计测量出它们的合力．
【点睛】解决本题的关键是知道“验证力的平行四边形定则”的实验原理和注意事项，知道实验采用的是“等效法”，需要用平行四边形定则作出合力．
12. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F关系的实验，图①为实验装置简图，请回答下列问题。
（1）以小车为研究对象，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M____m（填“远大于”或“选小于”）。
（2）实验中打出的纸带如图②所示，相邻计数点间还有四个点未画出，其中下x1 = 3.09cm，x2 = 3.43cm，x3 = 3.77cm，x4 = 4.10cm，x5 = 4.44cm，x6 = 4.77cm，小车在E点的速度为vE=_______m/s，小车的加速度a=_______m/s2。（交流电频率为50Hz，结果均保留2位有效数字）
（3）通过实验得到如图③所示图像，造成当M一定时，a与F不成正比的原因可能是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角_______（填“偏大”或“偏小”）。
（4）重新平衡摩擦力后，验证外力一定时，a与M的关系：通过多次实验，甲、乙两同学利用各自得到的数据得到的关系图像，如图④所示。该图像说明在甲、乙两同学做实验时_____（填“甲”或“乙”）同学实验中绳子的拉力更大。
【答案】 ①. 远大于 ②. 0.43 ③. 0.34 ④. 偏小 ⑤. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意，对整体，由牛顿第二定律可得
绳子的拉力
当，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力。所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M远大于m的条件。
（2）[2]根据题意可知，相邻计数点间还有四个点未出，则计数点间的时间间隔为
小车在E点的速度
[3]由逐差法有
解得
（3）[4]由图③所示的图像可知，图像在横轴上有截距，当拉力F等于时，小车才产生力加速度，说明小车受到的合力小于拉力，可能是平衡摩擦力不足，在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏小造成的。
（4）[5]由牛顿第二定律得
图像的斜率：
图像斜率越大绳子拉力越大，由图示图像可知，甲同学实验中绳子的拉力较大。
四、计算题（本题共 3 小题，共 42 分。第 13 题 12 分，第 14 题 12 分，第 15 题 18 分）
13. 有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示．长为的钢绳一端系着质量为的座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，当转盘匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力，求:
（1）转盘转动的角速度；
（2）此时钢绳的拉力大小．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）座椅随转盘转动时由钢绳拉力和重力的合力提供向心力
而
联立解得
（2）有竖直方向上平衡得
解得
14. 据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的倍。一辆小轿车在平直公路上以某一速度行驶时，司机低头看手机，相当于盲开，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离（从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离）至少是，根据以上提供的信息：
（1）汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小；
（2）若该车以的速度在高速公路上行驶时，前方处道路塌方，该司机因用手机微信抢红包后才发现危险，司机的反应时间为，刹车的加速度与（1）问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
【答案】（1）25m/s，12.5m/s2；（2）会发生交通事故
【解析】
【详解】（1）由题意可知，汽车运动的速度为
汽车刹车的最大加速度为a，则
（2）由于
v2=108km/h=30m/s
司机看手机时，汽车发生的位移为
反应时间内发生的位移的大小为
刹车后汽车发生的位移为
所以汽车前进的距离为
所以会发生交通事故。
【点睛】掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的位移时间关系，知道司机低头开的时间和反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，这是解决本题的关键。
15. 如图所示，质量为M=0.5kg、长L=4m的木板静止在光滑水平面上，可视为质点、质量为m=1kg的物块以初速度V0=8m/s滑上木板的左端。物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）物块在木板上滑动时的加速度是多大？
（2）物块能从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？
（3）若在物块滑上木板同时，给木板施加一个水平向右的恒力F，要物体不从木板上滑下，求恒力F的取值范围。
【答案】(1) 2m/s2 (2) (3) 1N≤F≤3N
【解析】
【详解】（1）对物块由牛顿第二定律知
μmg=ma物
解得
a物=2m/s2
（2）对物块：
X物=V0t-a物t2
对木板：
a板=
X板=a板t2
由题意知板长是相对位移：
L=X物-X板
解得
a板=4m/s2，t1=，t2=2s（舍去，t=2s时，V物=4m/s，V板=8m/s，V物（3）①恒力最小为Fmin时，物块刚好到达木板的右端，且两者具有共同速度V´，历时t3：
V´=V0-a物t3=a2t3，a2=，L=
解得
Fmin=1N
②恒力F最大为Fmax时，物块相对木板向右滑动的位移最小，在木板上某一位置两者达到共同速度然后一起向右匀加速直线运动：对整体
Fmax=（M+m）a共
对物块
mg=ma共
解得
Fmax=3N
因此恒力F的取值范围是
1N≤F≤3N