重庆市西南大学附属中学2022-2023学年高一物理上学期期末试题（Word版附解析）

西南大学附中2022-2023学年度上期期末考试高一物理试题（满分：100分；考试时间：75分钟）注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。3.考试结束后，将答题卡交回（试题卷自行保管，以备评讲）。一、单项选择：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.2022卡塔尔世界杯刚刚落下帷幕，在紧张精彩的足球比赛中，摄影师为使球迷朋友有身临其境的感觉，在摄影时经常要用到“追拍法”。在摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。如图是梅西在将球打进墨西哥球门后的奔跑庆祝过程，请问摄影师在拍摄时选择的参考系是（　　）A守门员B.梅西C.球场D.观众【答案】B【解析】【详解】“追拍法”中，运动员梅西和摄像机以相同的速度运动，两者保持相对静止，因此在摄影师眼中清晰的运动员梅西是静止的，故运动员梅西的图片是清晰的，但由于守门员、球场与观众相对于运动员是运动的，所以这些背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员梅西。故选B。2.“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，观察到管内轻重不同的物体从顶部同时下落到底端，下列说法正确的是（　　） A.他们能同时落到底端是因为抽走空气后，他们重力相等了B.他们能同时落到底端是因为抽走空气后，他们没有重力了C.他们能同时落到底端是因为他们初速度和加速度都相同D.这个实验说明了物体的重力与空气阻力有关【答案】C【解析】【详解】ABC．牛顿管被抽成真空后，物体在管中仅仅受到重力，加速度均为重力加速度，将牛顿管迅速倒置，则管内物体的初速度均为0，根据解得可知，管内轻重不同的物体从顶部同时下落到底端的原因是因为他们初速度和加速度都相同，AB错误，C正确；D．这个实验说明自由落体运动本质上是加速度为重力加速度的匀加速直线运动，而物体的重力与空气阻力无关，D错误。故选C。3.网课期间，为了方便学习，很多同学都用平板电脑听线上课，请问平放在桌面平板电脑对桌面的压力，产生的直接原因是（　　） A.平板电脑的重力B.平板电脑的形变C.桌面的形变D.以上三个原因都有【答案】B【解析】【详解】平放在桌面的平板电脑对桌面的压力，产生的直接原因是平板电脑发生了形变，对与之接触的桌面产生压力作用。故选B。4.如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，A、B为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时，速度大小为、与竖直方向夹角为；它运动到B点时，速度方向与竖直方向夹角为，不计空气阻力，取重力加速度。下列说法中正确的是（　　）A.小球通过B点的速度为B.小球的抛出速度为C.A、B之间的距离为D.小球从A点运动到B点的时间为【答案】D【解析】【详解】B．平抛运动水平方向做匀速直线运动，则小球的抛出速度为B错误； A．小球通过B点的速度为A错误；D．根据上述有解得D正确；C．小球竖直方向做匀加速自由落体运动，则有水平位移A、B之间的距离为结合上述，解得C错误。故选D。5.一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为x，其图像如图所示。在内，下列说法正确的是（　　）A.质点做加速度为的匀变速直线运动B.末，物体的速度减为0 C.内物体的位移为0D.物体在第一秒的位移为【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知该直线的表达式为整理得与比较可知，质点做匀减速直线运动，且质点的初速度大小为3m/s，加速度为-3m/s2，故A错误；B．根据匀减速直线运动的规律可知，2s末质点的速度为故B错误；C．根据匀减速直线运动的规律可知，0~2s内，质点的位移为故C正确；D．0~1s内，质点的位移为故D错误。故选C。6.如图所示，在光滑地面上，水平外力F拉动木板和滑块一起做无相对滑动的加速运动。木板质量是M，滑块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是。则在这个过程中，滑块受到的摩擦力大小是（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】 【详解】由于水平外力F拉动木板和滑块一起做无相对滑动的加速运动，则有对木块分析有解得故选B。7.如图，地面上有一粗糙斜面，斜面顶端装有一光滑定滑轮，一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，初始时系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成，已知斜面和M都始终保持静止，则在此过程中（　　）A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小先增加后减小C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加【答案】D【解析】【详解】AB．根据题意可知M、N均保持平衡状态，进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如下图所示在向左拉动的时，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，故AB错误；C．对于M的受力，若开始T较小，M受静摩擦力沿斜面向上，则T=mgsinθ－f当T不断增大的时候，f减少；当T＞mgsinθ时，M受静摩擦力沿斜面向下，随着T的增大，f将增大，所以M受斜面的摩擦力f可能先减小后增大；故C错误； D．对M、N、斜面组成的整体为研究对象，由水平方向受力平衡知斜面受地面的摩擦力与水平拉力等大反向，则地面对斜面的摩擦力大小一定一直增加，D正确。故选D。8.挂灯笼的习俗起源于西汉，过年期间，家家户户都挂起了各式各样的灯笼。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起质量分别为、m、m，的灯笼A、B、C、D，中间细绳是水平的，上面两细绳与水平方向夹角为，中间两细绳与竖直方向夹角为。下列关系式正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】令B、C之间绳的弹力为T，对A、B与其上方绳的节点整体分析有对B与B上方绳的节点整体分析有解得故选D。二、多项选择题：本大题共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，有选错的得0分。9.春节临近，有长辈给小朋友压岁钱的习俗，为了增添年味，现在发压岁钱的方式也是越来越有趣，其中有一种叫做“滚钱”，具体操作是在桌面放置不同金额的纸币，瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额，如左图所示。为了便于分析，我们用右图来描述这个模型，滚瓶从水平桌面上O点出发，途中经过A、B、C、D、E，5个放钱的位置，相邻两个位置的距离均为 ，滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱，滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶（可视为质点）从O点出发后阻力恒定，张强同学以推出滚瓶，最后刚好停在E处，已知滚瓶在D和E之间滑行的时间为，则下列说法正确的（　　）A.滚瓶由A滑至E所用的时间等于B.滚瓶在A点的速度等于它在之间的平均速度C.滚瓶经过A点时的速度是经过D点时的速度的2倍D.如果张强以的速度将滚瓶推出，滚瓶最终将停在之间【答案】AC【解析】【详解】A．滚瓶做末速度为零的匀减速运动，设滚瓶依次滑过两相邻位置的时间间隔分别为、、和，由逆向思维知而故滚瓶由位置A滑至位置E所用的时间故A正确；B．滚瓶由位置D到位置E，由得 滚瓶经过位置A的速度滚瓶经过位置B的速度在之间的平均速度故B错误；C．滚瓶经过位置D的速度故C正确；D．滚瓶从O到E，有则若以的速度将滚瓶推出，滚瓶运动的位移为故D错误。故选AC。10.如图所示，轻质弹簧测力计通过两只定滑轮，左边挂一只的砝码，右边挂一只的砝码，，不计一切阻力，松手后弹簧碰到滑轮前（　　）A.弹簧测力计的读数约为B.两个钩码的加速度相同C.弹簧测力计右端拉力比左端的大D.右端钩码向下做匀加速直线运动【答案】AD【解析】 【详解】AB．两个钩码由同一弹簧通过滑轮连接，因此两钩码加速度大小一样大，但方向不一样，左边砝码加速度方向竖直向上，右边砝码加速度方向竖直向下，设弹簧的拉力为T，则以左边的砝码为研究对象，有以右边的砝码为研究对象，有解得故A正确，B错误；C．由于为轻质弹簧，因此弹簧测力计两端的拉力大小一样，故C错误；D．由A选项可知，右端钩码向下做匀加速直线运动，故D正确。故选AD。11.如图所示，一弹簧一端固定在倾角为的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为的物体P，Q为一质量为的物体，弹簧的质量不计，劲度系数，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前时间内，F为变力，以后F为恒力，，g取。以下选项正确的是（　　）A.弹簧原长时P、Q分离B.P、Q分离后，P将立即做减速运动C.F的最大值为D.若将P、Q换一个位置，其它条件不变，后，恒力F比刚才要小【答案】CD 【解析】【详解】ABC．设开始时弹簧的压缩量为x0，对整体受力分析，平行斜面方向有解得前0.4s时间内F为变力，之后为恒力，则0.4s时刻两物体分离，此时P、Q之间的弹力为零且加速度大小相等，设此时弹簧的压缩量为x1，对物体P，由牛顿第二定律得前0.4s时间内两物体的位移联立解得对两物体受力分析知，开始运动时拉力最小，分离时拉力最大，对Q应用牛顿第二定律得解得故AB错误，C正确；D.若将P、Q换一个位置，其它条件不变，将上述讨论中质量互换，后可知将P、Q换一个位置，其它条件不变，后，恒力F比刚才要小，故D正确。故选CD。三、填空、实验题：本大题共2小题，共14分。12.验证“在质量不变的情况下，加速度与合力成正比”的实验装置如图所示：小车上固定一个盒子，盒子内盛有细砂（细砂质量跟小车质量相当），小车通过细线与砂桶相连，实验中砂桶（包括桶内细砂）的质量用m表示，小车的总质量（包括车、盒子及盒内砂子）用M表示，实验前细砂都在盒子里。从盒子中取出一些细砂，小心地装入砂桶中，称量并记录砂桶（包括桶内细砂）的总重力，将该力视为合力F 。释放小车，根据打出的纸带计算出对应的加速度a。重复上述过程几次，直到小车中砂子被取完，得到几组F、a的数据。以F为横轴，以加速度a为纵轴，画出图像，图像是一条过原点的直线。（1）该实验的研究对象为（）A.小车（包括盒子和盒子内的细砂）B沙桶（包括桶内细砂）C.小车（包括盒子）、砂桶和细砂这个整体（2）以下说法正确的有（）A.本实验可以不用平衡摩擦力B.本实验不需要满足C.由于绳上的拉力不等于沙桶（包括桶内细砂）的重力，会带来系统误差D.实验时要先释放小车，再打开打点计时器电源（3）图像斜率等于______。（用题干中给出的物理量表示）【答案】①.C②.B③.【解析】【详解】（1）[1]实验目的是验证“在质量不变的情况下，加速度与合力成正比”，因此要控制研究对象的质量一定。实验操作时，从盒子中取出一些细砂，小心地装入砂桶中，可知，小车的质量发生了改变，但是砂桶（包括桶内细砂）与小车（包括车、盒子及盒内砂子）的总质量不变，故该实验的研究对象为小车（包括盒子）、砂桶和细砂这个整体。故选C。（2）[2]A．实验时将砂桶（包括桶内细砂）的总重力视为上述研究对象的合力F，因此实验中需要平衡摩擦力，A错误；B．实验中并没有将砂桶（包括桶内细砂）的总重力认为近似等于细线的拉力，因此本实验不需要满足，B正确；C ．根据上述，实验的研究对象为小车（包括盒子）、砂桶和细砂这个整体，因此平衡摩擦力后，虽然绳上的拉力不等于砂桶（包括桶内细砂）的重力，但是砂桶（包括桶内细砂）的重力等于研究对象的合力，因此由于绳上的拉力不等于沙桶（包括桶内细砂）的重力，不会带来系统误差，C错误；D．为了充分利用纸带，实验时要先打开打点计时器电源，再释放小车，D错误。故选B。（3）[3]根据则有可知，图像的斜率13.某实验小组利用如图所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个上端有挡板的斜槽，先将斜槽轨道的末端调整水平。每次改变竖直木板和斜槽末端的距离，让钢球从顶端挡板处自由滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点A、B、C，若测得木板每次移动距离，A、B间距离，B、C间距离。请回答以下问题：（1）为了正确完成实验，以下做法必要的有（）A.通过铅垂线将木板调到竖直状态B.每次应使钢球从静止开始释放C.斜槽末端一定要与桌边重合D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为________；（用题中所给字母表示）（3）小球初速度的值为________；（结果保留三位有效数字）（4）考虑到空气阻力，计算出的小球初速度相比真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】①.AB##BA②.③.④.偏小 【解析】【详解】（1）[1]A．铅垂线的方向总是竖直向下，通过过铅垂线将木板调到竖直状态，确保准确记录平抛运动竖直方向钢球的位置，故A正确；B．为确保为同一平抛运动，每次应是钢球由同一位置从静止开始释放，故B正确；C．斜槽末端与桌边重合与否，对本实验无影响，故C错误；D．由于钢球每次都是由同一位置静止释放，摩擦力对实验结果无影响，故D错误。故选AB。（2）[2]在竖直方向上，有水平方向上，有联立解得（3）[3]代入数据为（4）[4]由于空气阻力作用，计算出的小球初速度相比真实值偏小。四、计算题：本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14.网课期间，长时间坐到电脑面前非常的疲劳，小宋同学总是在网课的间隙帮妈妈做家务，既减轻了妈妈的负担又锻炼了身体。如图是周末他在家拖地的情景，已知他用25N的力沿杆的方向推着一1kg的拖把做匀速直线运动，此时柄与水平面的夹角为53°。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。求：（1）地面与拖把之间的动摩擦因数；（2）拖第二遍的时候由于灰尘减少，地面的动摩擦因数变为了0.4，其他条件不变，当他将拖把从静止开始沿8m长的客厅一头推到另一头，求他所用的时间。 【答案】（1）0.5；（2）【解析】【详解】（1）对拖把分析有，解得（2）对拖把分析有，解得根据位移公式有解得15.北京时间2021年7月28日上午，东京奥运会赛艇女子四人双桨决赛在海之森水上竞技场进行，中国组合以6分05秒13，刷新世界最佳成绩，夺得本届奥运会中国军团的第十枚金牌。如图所示，在比赛开始加速阶段，运动员通过拉桨使赛艇从静止开始加速，已知加速阶段，8个桨对水向前的总推力F为，其作用时间为，然后桨叶垂直离开水面，直到再次拉桨，整个周期的时间为。已知运动员的平均体重为，赛艇的质量，在整个运动过程中受到水的平均阻力为。求：（1）第一次拉桨结束赛艇获得的速度大小及这段时间内的位移；（2）若某次比赛中因为有队伍抢航，第二次拉桨结束时裁判用铃声终止比赛，则此后赛艇继续滑行至速度减小为零时离出发点的距离。 【答案】（1）3.6m/s,1.08m；（2）27.72m【解析】【详解】（1）拉桨时赛艇的加速度为解得拉桨结束时获得的速度位移（2）没拉桨时赛艇做减速运动，加速度为再经过0.6s时赛艇的速度此过程赛艇的位移第二次拉桨结束时赛艇的速度第二次拉桨过程赛艇的位移第二次拉桨结束后赛艇的位移 故最终赛艇离出发点的距离16.如图所示，倾角为的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长度为、质量的木板，M与斜面间的动摩擦因数，木板在沿斜面向下的恒力的作用下从静止开始下滑，经时间，将一质量也为的可视为质点的物块m无初速地轻放在木板的最下端，物块与木板间的动摩擦因数，当物块与木板速度相同时撤去恒力F，最终物块会与木板分离。（，g取，不计空气阻力）试求：（1）时木板速度的大小；（2）物块与木板共速时的速度大小；（3）物块滑离木板时的速度大小。【答案】（1）4m/s；（2）m/s；（3）【解析】【详解】（1）设物块没放时，木板加速下滑的加速度大小为a，则有解得t1=1s时木板速度的大小设为v，则解得 v=4m/s（2）物块放到木板上后到达相同速度前，设木板的加速度大小为，物块的加速度的大小为，对木板M有解得对物块m有解得设经时间t2物块与木板速度相同且为，则有解得t2=s=m/s（3）设时间t2内木板和物块的位移分别为x1和x2，则有由于，故物块不能从木板上端分离。因为，所以同速后物块相对于木板下滑，设同速后木板的加速度大小为，物块的加速度的大小为，则有解得 设经时间t3物块与木板分离，时间t3内木板和物块的位移分别为和，则有解得t3=s物块滑离木板时的速度大小为