安福县第三高级中学2022-2023学年高一上学期期末考试
物理试卷
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．关于力学单位制，下列说法正确的是( )
A．在力学单位制中，选来作为基本单位的物理量有长度、质量和时间
B．在力学单位制中，国际基本单位有m、s、g
C．导出单位有些不能用基本单位来表达
D．在力学单位制中，N/kg和m/s是相同的单位
2．关于速度、加速度、合力间的关系，正确的是
A．物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大
B．物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零
C．物体的速度为零，加速度可能很大，但所受的合力一定为零
D．物体的速度很大，加速度可能为零，所受的合力也可能为零
3．物体做匀变速直线运动，加速度大小为3m/s2，下列说法正确的是 ( )
A．物体的末速度一定比初速度大3 m/s
B．物体在每1s内的速度增加量一定是3m/s
C．物体在第3s末的速度可能比第2s末的速度大3 m/s
D．物体在第3s末的速度一定比第2s末的速度大3 m/s
4．一质点由静止开始做直线运动，其a-t图象如图所示，下列说法中正确的是( )
A．1s末质点的运动速度最大
B．4s末质点回到出发点
C．1s末和3s末质点的运动速度相同
D．2s末质点的运动速度为4m/s
5．在梯井中，由钢索悬挂竖直电梯C，顶部用绳子悬挂了球A，A下方焊接一个弹簧，弹簧下端悬挂球B，整个装置处于静止状态，简化示意图如图所示。已知绳子、弹簧的质量远小于两球质量，两球质量又远小于电梯质量。若悬挂电梯的钢索突然断裂，在电梯下落瞬间，球A、球B、电梯C各自加速度约为（ ）
A．9.8m/s2，9.8m/s2，0 B．19.6m/s2，0，9.8m/s2
C．0，9.8m/s2，9.8m/s2 D．9.8m/s2，0，9.8m/s2
6．在静止的小车内用细绳a和b系住一小球。绳a与竖直方向成θ角，拉力为Ta，绳b成水平状态，拉力为Tb。现让小车从静止开始向左做匀加速直线运动。此时小球在车内的位置仍保持不变(角θ不变)。则两根细绳的拉力变化情况是（ ）
A．Ta变大，Tb不变 B．Ta不变，Tb变大
C．Ta变大，Tb变大 D．Ta不变，Tb变小
7．如图甲所示，AO为弹性良好的橡皮筋（弹力与伸长成正比），BO为可绕B点自由转动的轻质细杆，A、B两点的高度差为h。当O点不挂重物时，BO杆水平，橡皮筋恰好处于原长且与细杆的夹角=30°；在O点挂上质量为m的重物，橡皮筋长度变为L（如图乙所示），则可知橡皮筋的劲度系数为（ ）
A． B． C． D．
8．物体在水平面运动，则在下图所示的运动图像中，表明物体在做匀速直线运动的图像是（ ）
A． B．
C． D．
9．甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移-时间（x-t）图象如图所示，由图象可以得出在0-4s内（ ）
A．甲、乙两物体0-2s运动方向相同，2-4s运动方向相反
B．4s末甲、乙两物体间的距离最大
C．甲的平均速度等于乙的平均速度
D．甲、乙两物体间的最大距离为6m
10．如图所示，用水平推力F使物块b将物块a紧压在光滑的竖直墙面上，物块均处于静止状态，则以下关于物块a受力的说法中正确的是（ ）
A．竖直墙面对物块a有摩擦力作用
B．物块b对物块a有摩擦力作用
C．物块a受到的摩擦力方向竖直向上
D．物块a也受到推力F的作用
11．如图所示，固定斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面是水平的，水平力作用于木块A，使木块A、B保持静止，且。则下列描述正确的是（ ）
A．木块A一定受4个力作用
B．木块B一定受5个力作用
C．增大后，A、B仍静止，则木块B对斜面的压力大小一定变大
D．增大后，A、B仍静止，则斜面对木块B的摩擦力大小可能不变
二、实验题（共20分）
12．完成以下“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的几个主要步骤：
(1)如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O点的位置、两弹簧测力计的读数、以及两细绳套的方向。
(2)如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到___________，记下细绳套的方向（如图丙中的c），读得弹簧测力计的示数___________N。
(3)如图丙，按选定的标度做出了力、的图示，请在图丙中：
a.按同样的标度做出力F的图示___________。
b.按力的平行四边形定则做出、的合力___________。
13．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，滑轮由铁丝固定在车上，质量为m0=0.1kg。力传感器可测出轻绳中的拉力F的大小，不计滑轮与轻绳之间的摩擦。
（1）实验时，一定要进行的操作是____（填写选项前字母）
A用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车在2号点时的速度为___m/s，小车的加速度为____m/s2；（结果保留三位有效数字）
（3）乙同学根据测量数据作出如图所示的a—F图线，该同学做实验时存在的问题是____；
（4）乙同学改正实验方案后，得到了如图的a—F图线。则小车的质量M为____。
三、计算题（共36分）
14．2021年2月10日19时52分我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的密度；
（2）火星表面的重力加速度g的大小。
15．如图所示，在距地面高为H=80m处，有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以v0=10m/s初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为=0.4，A、B均可视为质点，空气阻力不计（取g=10m/s2）．试求：
（1）A球落地点距抛出点的距离；
（2）A球落地时，A、B相距的距离。
16．如图甲所示，水平地面上放置着一长木板，一质量的滑块（可看成质点）以初速度从长木板左端滑上，且与长木板间的动摩擦因数。已知长木板的质量、长度，与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
（1）求滑块刚滑到长木板右端时的速度大小；
（2）若滑块刚滑上长木板左端时，在长木板的右端施加一水平恒力F（如图乙所示），使得滑块刚好不能从长木板的右端滑出，求水平恒力F的大小。
1．A
【详解】AB．力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s。故A正确；B错误；
C．导出单位都能用基本单位来表达。故C错误；
D．N/kg是加速度的单位，m/s是速度的单位，它们不是相同的单位。故D错误。
故选A。
2．D
【详解】A．物体的速度越大，则物体的加速度不一定越大，根据F=ma可知所受合力也不一定越大，选项A错误；
B．物体的速度为零，则物体的加速度不一定为零，根据F=ma可知所受合力也不一定为零，选项B错误；
C．物体的速度为零，加速度可能很大，根据F=ma可知所受的合力可能很大，选项C错误；
D．物体的速度很大，加速度可能为零，根据F=ma可知所受的合力也可能为零，选项D正确；
故选D.
3．C
【详解】物体做匀变速直线运动，加速度大小为，由于不知道对对应的时间，故无法确定速度变化，故A错误．物体做匀变速直线运动，说明物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动，即加速度可能是，也可能是，根据，可知物体在每1s内的速度增加量可能是3m/s，也可能是-3m/s，故B错误；若物体做匀加速直线运动，则物体在第3s末的速度比第2s末的速度大3 m/s，若物体做匀减速直线运动，则物体在第3s末的速度比第2s末的速度小3 m/s，故C正确，D错误；故选C．
【点睛】物体做匀变速直线运动，可能做匀加速运动，也可能做匀减速运动，根据加速度的定义式展开分析，同时要注意明确加速度与速度的方向关系，要考虑多种可能性．
4．C
【详解】A．在a-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了质点运动速度变化量，在时间轴的上方，面积为正，在时间轴的下方，面积为负，由于质点由静止开始运动，因此在2s末，正向面积最大，即质点运动的速度最大，故选项A错误；
B．4s末正负面积和为零，表示质点速度减小为零，又因为前4s内，质点加速、减速运动过程存在对称性，其位移一直为正，故选项B错误；
C．在1s末和3s末图线与时间轴所围的面积相等，因此质点运动速度相等，故选项C正确；
D．2s末图线与时间轴所围的面积数值为2，即质点的运动速度为2m/s，故选项D错误。
故选C。
5．D
【详解】假设球A与电梯之间的绳子无弹力，则钢索突然断裂的瞬间，电梯只受重力其加速度为g，而A受到弹簧向下的拉力其加速度大于g，则假设不成立，可知球A与电梯之间的绳子有弹力，可得电梯与球A的加速度相同，因为电梯质量远大于两球质量，钢索断裂后，电梯可视为在自身重力下运动，因此加速度大小为g=9.8m/s2，弹簧形变量在瞬间不会发生突变，因此球B受力不变，其加速度为0。
故选D。
6．B
【详解】物体以加速度向右做匀加速直线运动，对小球受力分析，如图
解得
故当物体由静止开始加速时，加速度由零变为不是零，即变大，故不变，变大。故选B。
7．A
【详解】由甲图可知，橡皮筋的原长
挂上重物后，对重物受力分析如图
则有几何关系可知
解得橡皮筋弹力
由胡克定律可知
联立解得
故选A。
8．AC
【详解】A．x t图象倾斜的直线表示匀速直线运动，故A正确；
BCD．v t图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，故C正确，BD错误。
故选AC。
9．AC
【分析】根据图象可知两物体同时同地出发，图象的斜率等于速度，通过分析两物体的运动情况，来分析两者的最大距离．
【详解】x-t图象的斜率等于速度，可知在0-2s内甲、乙都沿正向运动，同向运动．在2-4s内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动．故A正确．0-2s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则第2s末甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为4m-1m=3m，故BD错误．由图知在0-4s内甲乙的位移都是2m，平均速度相等，故C正确．故选AC．
【点睛】本题关键掌握位移图象的基本性质：横坐标代表时刻，而纵坐标代表物体所在的位置，图象的斜率等于物体运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，质点通过的位移等于x的变化量△x．
10．BC
【详解】A．竖直墙面光滑，则竖直墙面对物块a没有摩擦力作用，故A错误；
BC．由于物块a处于静止状态，则竖直方向受力平衡，所以物块b对物块a有向上摩擦力作用，故BC正确；
D．推力作用在b上，与物体a之间没有接触，所以物体a没有受到推力F的作用，故D错误。
故选BC。
11．ACD
【详解】A．以木块A为对象，根据受力平衡可知，木块A受到重力、B的支持力、水平推力和B的摩擦力，故A正确；
B．以A、B为整体，设A、B的质量分别为，，当
斜面对B的摩擦力为零；可知斜面对B可能有摩擦力作用，也可能没有摩擦力作用；以木块B为对象，木块B受到重力、A的压力、A的摩擦力、斜面的支持力（可能存在斜面的摩擦力也可能不存在），木块B可能受到4个力，也可能受到5个力，故B错误；
C．增大后，A、B仍静止，以A、B为整体，垂直于斜面方向根据受力平衡可得
可知随着增大，斜面的B的支持力一定变大，则木块B对斜面的压力一定变大，故C正确；
D．增大后，A、B仍静止，以A、B为整体，若一开始满足
则斜面对B的摩擦力沿斜面向上，大小为
增大后，若满足
则斜面对B的摩擦力沿斜面向下，大小为
则可能满足
故D正确。
故选ACD。
12． 同一位置O 4.0
【详解】（2）[1] 如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O。
[2] 弹簧测力计的示数4.0N。
（3）[3] 按力的图示方法做出力F的图示如图所示
[4] 根据力的平行四边形定则，做出F1、F2的合力F′，如图所示
13． BC 0.380m/s2 没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够 0.90kg
【详解】(1)[1]AD.本题绳中拉力可以由力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也不需要使砂和砂桶的质量远小于车的总质量，故AD错误；
B.实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；
C.实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，记录传感器的示数，故C正确。
(2)[2]两计数点间还有四个点没有画出，相邻计数点间的时间间隔
T=5×0.02s=0.1s
根据纸带可求出小车在2号点时的速度
[3]根据△x=aT2，运用逐差法有：
=0.380m/s2
(3)[4]由图像可知，当F不等于0，a仍等于0时，则其没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。
(4)[5]由牛顿第二定律得：
则
a=
由图像可知斜率
k=
则小车的质量为
14．（1）；（2）
【详解】（1）设“天问一号”的质量为m，其绕火星做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有
解得火星质量
火星半径为R，则其体积为
火星密度为
（2）忽略火星自转，火星表面质量为的物体，其所受万有引力等于重力，有
解得火星表面的重力加速度为
15．（1）40m；（2）27.5m
【详解】（1）A球平抛运动竖直方向是自由落体运动
代入数据得平抛运动的时间
t=4s
水平方向匀速直线运动
xA=v0t
代入数据得平抛运动的水平位移
xA=40m
则落地点距抛出点的距离根据勾股定理
s2=H2+xA2
代入数据落地点距抛出点的距离得
s=40m
（2）在A球平抛运动的同时B物体做匀减速运动，对B物体根据牛顿第二定律得
μmg=ma
B停止所用时间
小于4s，所以在A落地时，B已经停止。B的位移为
则A球落地时，A、B相距为
xA-xB=40m-12.5m=27.5m
16．（1）；（2）
【详解】（1）对长木板受力分析有
则木板始终静止，取滑块初速度方向为正，对滑块受力分析有
滑块刚滑到长木板右端时，由匀变速直线运动公式有
解得
（2）由题可知滑块滑到长木板右端时两者刚好速度相同，滑块在长木板上滑动时的加速度仍为，设长木板的加速度大小为，经过时间t两者速度大小相等
解得
对长木板由牛顿第二定律有
解得
