2022-2023学年天津市西青区重点中学高一（上）期末物理试卷（B卷）
一、选择题
1.以下说法正确的是( )
A. 物体运动就具有惯性，静止时就没有惯性 B. 功率，质量，时间，位移都是矢量
C. 地球很大所以不能看成质点 D. 曲线运动一定是变速运动
2.如图是一小物体先从倾角为斜面滑下后再滑上倾角为的斜面运动过程的速度大小随时间变化的图像，两斜面动摩擦因数均为，图中未知，已知，，取，则( )
A. B.
C. 沿斜面下滑位移为 D. 沿斜面上滑位移为
3.如图所示，小球静止时对斜面的压力为，小球所受的重力，可根据它产生的作用效果分解成( )
A. 垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且
B. 垂直于斜面的分力和水平方向的分力，且
C. 垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力，且
D. 垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力，且
4.如图所示，有一个小朋友，把两个半圆柱玩具甲、乙相接触并静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱玩具丙，三者半径相同。现用水平向左的力拉甲，使甲缓慢向左移动，直至丙恰好降到地面，整个过程中乙保持静止。已知甲和乙的质量分别为和，与地面间的动摩擦因数均相同，丙的质量为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。则下列判断正确的是( )
A. 没有加拉力时，甲与地面间的摩擦力大小为
B. 没有加拉力时，甲对地面的压力大小为
C. 甲与地面间的动摩擦因数可能为
D. 甲与地面间的动摩擦因数可能为
5.质量为的光滑圆柱体放在质量也为的光滑“型槽上，如图，，另有质量为的物体通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与相连，现将自由释放，则下列说法正确的是( )
A. 若相对未发生滑动，则、、三者加速度相同
B. 当时，和共同运动的加速度大小为
C. 当时，与之间的正压力等于
D. 当时，相对刚好发生滑动
6.两个共点力和的合力大小为，则和的大小不可能是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
7.物体从静止开始做匀加速直线运动，从时刻开始，连续通过三段位移所用的时间之比为：：。下列说法正确的是( )
A. 三段位移之比为：：
B. 物体在三段位移终点时的速度之比为：：
C. 物体在三段位移的平均速度之比为：：
D. 物体在三段位移的平均速度之比为：：
8.如图，物块、叠放在斜面上，物块通过细绳跨过定滑轮与物块相连，初始时系统处于静止状态。缓慢增大斜面倾角，仍保持物块、相对斜面静止，忽略绳与滑轮间摩擦。下列说法正确的是( )
A. 物块对物块的作用力一定增大 B. 物块对物块的摩擦力一定增大
C. 绳对物块的拉力的大小一定不变 D. 斜面对物块的摩擦力一定先变大后变小
二、非选择题
9.某班级做实验，分组后利用图所示的实验装置做探究加速度与合外力、质量关系的实验。他们按实验装置图安装好装置，并且平衡了摩擦力。
先保持合外力不变，改变小车中砝码的个数以改变小车和砝码的总质量满足远远大于砝码和砝码盘的总质量，即在合外力不变的条件下，探究加速度与质量的关系，其中一小组测得的数据如下表所示，请你根据表中的数据在图所示的坐标图中描点并作出图象，根据图象，求得合外力的大小为______计算结果保留两位有效数字。
有两组同学在完成了老师布置的实验后，发现有两个小车上安装着力传感器，出于好奇，就又按步骤做了一遍，由于时间紧张，做的同时，一组同学忘记平衡摩擦力，即轨道放在水平的操作台上，另一组同学仅仅抬高了轨道的一端，得到数据后，做出了图象，如图中、两条图线。则图线______是在轨道水平情况下得到的填“”或“”；通过仔细分析数据和图象，还可由图象求得小车及车中砝码的总质量______以及小车和轨道之间的动摩擦因数假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力______。取
10.一辆汽车在高速公路上以的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车加速度的大小为，求：
从开始刹车到汽车停下，所经历的时间。
从开始刹车到汽车停下，所滑行的距离。
汽车刹车后内行驶的距离。
11.一架质量的飞机在水平跑道上起飞，发动机提供的推力恒为，在跑道上经过的加速运动，达到起飞速度现要使该飞机能在的航母跑道上起飞，需用电磁弹射器辅助．假设电磁弹射器对飞机施加恒定推力，飞机在地面和航母跑道上运动时所受的阻力均为，求：
飞机发动机的推力大小；
电磁弹射器的推力大小；
电磁弹射器的平均输出功率．
12.如图所示，一根直杆与水平面成角，杆上套有一个小滑块，杆底端处有一弹性挡板，板面与杆垂直。现将物块拉到点由静止释放，物块与挡板碰撞后以原速率弹回。已知、两点间的距离，滑块与杆之间的动摩擦因数，取，求：
滑块第一次下滑的时间；
滑块与挡板第一次碰撞后上滑的最大距离；
滑块在直杆上滑过的总路程。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：惯性只与质量有关，与物体做何种运动无关，故A错误；
B.功率、质量、时间都是只有大小，没有方向的物理量，都是标量，故B错误；
C.研究地球公转时，地球的大小可以忽略不计，可以把地球看作质点，故C错误；
D.曲线运动速度的方向时刻发生改变，一定为变速运动，故D正确。
故选：。
惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质；矢量是既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量；标量是只有大小没有方向、运算遵循代数运算法则的物理量；根据看作质点的条件判断；物体做曲线运动速度的方向不断变化。
该题考查物体看作质点的条件、惯性、矢量与标量以及曲线运动等知识点的内容，注意：物体就做曲线运动时，物体所受合力方向与运动方向不共线，合力可能不变，速度一定时刻变化。
2.【答案】
【解析】解：小物体沿倾角斜面滑下时，由牛顿第二定律
上滑倾角为的斜面时，由牛顿第二定律
其中，
代入数据解得，，故A正确，B错误；
图线与横轴所围区域的面积表示物体运动的位移，所以沿斜面下滑的位移为
上滑的位移为
，故CD错误。
故选：。
由图像的斜率求小物体加速下滑及上滑的加速度，结合牛顿第二定律求摩擦因数；由求速度；根据图线与横轴所围区域的面积表示物体运动的位移，求小物体沿斜面下滑位移和沿斜面上滑位移。
本题由图像考查物体运动的位移、加速度，以及结合由牛顿第二定律求解动摩擦因数的方法，难度不大。
3.【答案】
【解析】解：物体与斜面和挡板接触，物体对斜面有垂直斜面向下的压力，对于挡板物体有垂直于挡板即水平的压力，所以按照重力产生的作用效果重力可分解为垂直于斜面的分力和水平方向的分力，以重力为对角线作出平行四边形可知，小球静止时对斜面的压力为，所以A正确。
故选：。
根据力的作用效果来分解力，首先要分析清楚力有什么样的作用效果，由图可知物体对斜面要有压力，同时对挡板也会有压力的作用，所以小球重力的作用效果就是垂直于斜面和挡板的．
根据力的作用效果来分解力，首先要分析清楚力有什么样的作用效果，由图可知物体对斜面要有压力，同时对挡板也会有压力的作用，所以小球重力的作用效果就是垂直于斜面和挡板的．
4.【答案】
【解析】解：对丙受力分析，如图所示
图
根据共点力平衡条件结合几何关系可知弹力和竖直方向的夹角，故
地面对甲的摩擦力大小为，对甲受力分析，如图所示
图
根据共点力平衡，水平方向上
解得
在竖直方向上
故AB错误；
丙恰好降到地面时，甲和乙与丙之间的相互作用力最大为，甲和乙恰好不相对地面滑动，对丙受力分析，如图所示
图
由几何关系可知 与竖直方向的夹角，根据共点力平衡，可得
解得
对乙受力分析如图所示
图
最大静摩擦力至少为
竖直方向上
根据摩擦力公式有
解得
故C错误，D正确。
故选：。
根据对称性画出受力分析图，根据共点力的平衡条件求解甲与地面摩擦力，结合牛顿第三定律解得压力；先求出没有拉力时甲、乙两半圆柱体半径中心之间的距离，丙恰好降到地面时，求出此时甲半圆柱体半径重心与丙圆柱体中心连线与地面夹角为，根据共点力平衡条件分析动摩擦因数的范围，从而分析。
本题主要是考查了共点力的平衡和动能定理，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。
5.【答案】
【解析】解：、若相对未发生滑动，则、、三者加速度大小相同，方向不同，故A错误；
B、以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故B错误；
、当和右端挡板之间的作用力为零时，加速度为，以为研究对象，根据牛顿第二定律可得：，解得；
以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得，解得：，所以相对刚好发生滑动时，，故C错误、D正确。
故选：。
以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析加速度大小；再以为研究对象，当和右端挡板之间的作用力为零时，求解加速度，再以整体为研究对象求解质量。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用。
6.【答案】
【解析】解：、有两个共点力的合力大小为，若其中一个分为大小为，另一个分力的大小应在范围，所以不可能为，故A不可能；
B、同理，当一个分为大小为，另一个分力的大小应在范围，所以可能为，故B可能；
C、同理，当一个分为大小为，另一个分力的大小应在范围，所以可能为，故C可能；
D、同理，当一个分为大小为，另一个分力的大小应在范围，所以不可能为，故D不可能。
本题选择不可能的。
故选：。
根据两个分力的合力在两个分力之差与两个分力之和之间，分析另一个分力的大小可能值。
本题求解分力的范围与确定两个力的合力范围方法相同。基本题。也可以采用代入法，将各个选项代入题干检验，选择符合题意的。
7.【答案】
【解析】解：根据位移时间公式：
则有物体在内、内、内的位移大小之比为：：，则连续通过的三段位移大小之比为
：：：：
故A正确；
B.根据速度时间公式：得，通过三段位移的末速度大小之比为：：，故B错误；
根据平均速度公式：
通过三段位移的平均速度大小之比
故C错误、D正确。
故选：。
本题根据位移时间公式，速度时间公式以及平均速度公式，结合初速度为零的特点分析求解。
本题考查了匀变速直线运动，解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用；注意过程分析和公式的选择。
8.【答案】
【解析】解：、以物块为研究对象，受到重力、对的支持力和摩擦力，如图所示；
由于物块一直处于静止状态，所以物块对物块的作用力始终与物块的重力等大反向，保持不变；
物块对的摩擦力大小为：，当增大时，增大，根据牛顿第三定律可得物块对物块的摩擦力一定增大，故A错误、B正确；
C、以物块为研究对象，根据平衡条件可得细绳的拉力大小保持不变，所以细绳对物块的拉力的大小一定不变，故C正确；
D、由于初始状态下斜面对的摩擦力方向不确定，所以斜面对物块的摩擦力的变化情况不确定，故D错误。
故选：。
以物块为研究对象进行受力分析，根据平衡条件分析各力大小的变化，根据牛顿第三定律可得物块对物块的摩擦力的变化情况；
以物块为研究对象，根据平衡条件可得细绳的拉力大小；
初始状态下斜面对的摩擦力方向不确定，由此分析斜面对物块的摩擦力的变化情况。
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。
9.【答案】
【解析】解：描点后用一条直线将所有点连起来，得到的的图象如图所示，由牛顿第二定律知道，图象的斜率就是作用力。
从图可以看出，图在纵轴上有正截距，意思是时就开始加速了，说明平衡摩擦力过度或木板太陡，而图有正的横截距，意思是当拉力为某一值时，小车未加速，显然是摩擦力的缘故，故图是轨道水平情况下得到的。
由牛顿第二定律有：，所以图象的斜率是小车质量的倒数，从图象知道斜率，所以小车质量为。令上式中得到，所以动摩擦因数为。
故答案为：
该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，利用实验原理确定实验步骤和操作顺序；
涉及纸带的实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。
掌握了实验原理才能顺利解决此类问题，在理解概念和规律的基础上，合理应用运动学公式，更要注意科学方法的积累与学习。
10.【答案】解：设汽车经时间停止，由代入数据得：
汽车的位移为：
由于：，则汽车在内的位移为：
代入数据解得：
答：从开始刹车到汽车停下，所经历的时间是。
从开始刹车到汽车停下，所滑行的距离是。
汽车刹车后内行驶的距离是。
【解析】根据速度时间公式求出汽车速度减为零所需的时间；
结合位移公式求出汽车刹车后到停止的位移。
判断汽车是否停止，再结合位移公式求出汽车刹车后的位移。
本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动。
11.【答案】解：设第一阶段的加速度大小为，飞机在地面和航母跑道上运动时所受的阻力均为，根据牛顿第二定律得
根据运动学知识知
联立解得：
令飞机在电磁弹射区的加速度大小为，
由
解得：
平均速度为：
平均功率为：
答：飞机发动机的推力大小为；
电磁弹射器的推力大小为；
电磁弹射器的平均输出功率
【解析】飞机在后一阶段，在发动机的推力和阻力的作用下匀加速运动，根据运动学求解加速度大小，根据牛顿第二定律求解飞机发动机的推力；
由运动学公式求加速度，由牛顿第二定律求牵引力．
根据匀变速直线运动规律求出平均速度，根据求平均功率．
本题是牛顿运动定律和运动学规律的结合，是动力学的基本问题，关键是求解加速度，加速度是联系力学和运动学的桥梁．
12.【答案】解：下滑时由牛顿第二定律得：
解得：
由位移公式得下滑时间：
第一次与挡板相碰时的速率：
上滑时由动能定理得：
解得：
滑块最终停在挡板处，由动能定理得：
解得总路程：
答：滑块第一次下滑的时间是；
滑块与挡板第一次碰撞后上滑的最大距离是；
滑块在直杆上滑过的总路程是。
【解析】下滑时由牛顿第二定律求得加速度大小，再由位移公式可求得下滑时间；
由速度公式可求得第一次与挡板相碰时的速率，由动能定理可求得上滑的最大距离；
滑块最终静止在挡板上，对整个过程，运用动能定理列式，可求得总路程。
本题分析时，要灵活选择研究过程，选择合适的规律列式，要知道滑动摩擦力做功与总路程有关。
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