陕西省2022学年咸阳市高一上期末物理试卷

2022-2022学年陕西省咸阳市高一（上）期末物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.12月8日凌晨2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。下列有关说法正确的是(　　)A.“12月8日凌晨2时23分”指的是时间间隔B.“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的位移和路程都为0C.“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的平均速度为0，但瞬时速度不为0D.地面控制中心在对“嫦娥四号”探测器进行飞行姿态调整时可将飞船看作质点【答案】C【解析】解：A、12月8日凌晨2时23分对应的是时间轴上的点，表示时刻，故A错误；B、探测器环月圆轨道飞行一圈，它的位移为0，路程不为零，故B错误；C、平均速度是位移比时间，而瞬时速度是探测器飞行时的瞬时线速度，不为零，故C正确；D、调整姿态时若看做质点则无法调整，故D错误；故选：C。时间表示一段时间间隔，时刻表示一点，位移为矢量，是始末位置的有向线段，路程是轨迹的长度，物体能否看做质点的条件是看做质点后对所研究的物体没影响。本题考查了时间和时刻、位移和路程及物体能否看做质点的判断，基础题。2.《曹冲称象》大家都耳熟能详，“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”下列物理学习或研究中用到的方法与文中的方法相同的是(　　)A.建立“质点”的概念B.建立“合力与分力”的概念C.建立“速度”、“加速度”的概念D.研究加速度与合力、质量的关系【答案】B【解析】解：A、建立“质点”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，故A错误；B、建立“合力与分力”的概念，采用的是等效替代的方法。故B正确；C、建立速度、加速度的概念，采用比值法，不是等效替代；故C错误；D、研究加速度与合力、质量的关系，属于研究一个变量与多个变量之间的关系时，应用控制变量法；故D错误；故选：B。曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象，是等效替代的思想；力的合成与分解、运动的合成与分解是等效替代思想。本题考查了等效替代法、理想模型法、极值法等思想方法，是物理学的精髓所在，要注意在学习中体会相应的分析问题的方法。3.做自由落体运动的物体在下落的过程中如果重力突然消失，则物体的运动是(　　)A.浮在空中静止B.仍做自由落体运动C.改做匀速直线运动D.立刻做匀减速运动【答案】C【解析】解：做自由落体运动的物体，如果在下落的过程中的某时刻重力突然消失，说明物体不在受重力的作用，根据牛顿第一定律可知，物体将保持原来的运动状态，做匀速直线运动，故C正确，ABD错误；故选：C。根据题意做自由落体运动的物体，如果在下落的过程中的某时刻重力突然消失，物体将不受力的作用，由牛顿第一定律(一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止)可知，物体的运动状态将保持不变，即做匀速直线运动．考查了对牛顿第一定律的理解，力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因．4.对于牛顿第三定律的理解，下列说法正确的是(　　)A.重力没有反作用力B.作用力与反作用力一定同时产生C.物体加速运动时，作用力总是大于反作用力的D.作用力与反作用力总是等大的，所以任何情况下都能平衡【答案】B【解析】解：A、重力的反作用力为物体对地球的吸引力，故A错误；B、作用力和反作用力同时产生，同时变化，同时消失，故B正确；C、作用力和反作用力总是大小相等方向相反，故C错误；D、作用力和反作用力总是大小相等方向相反，作用在两个物体上，在任何情况下都不能平衡。故D错误。故选：B。由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失。本题考查牛顿第三定律及其理解。理解牛顿第三定律与平衡力的区别，不能合成，难度不大，属于基础题。5.下列处于静止状态的四个木块，一定受到摩擦力作用的是(　　)A.B.C.D.【答案】A【解析】解：A、物体受重力、推力F作用，由于推力有水平向右的分量，因此要使物体保持静止，一定有向左的静摩擦力作用，故A正确；B、物体受重力、支持力以及档板的弹力作用，如果档板的弹力恰好等于重力沿斜面向下的分力，则物体不受摩擦力，故B错误；C、物体受重力、支持力以及两个拉力的作用，如果F1的水平分量与F2等大反向，则物体不受摩擦力，故C错误；D、物体受重力、推力作用，如果推力向上的分量与重力等大，则物体不受摩擦力作用，故D错误。5/6故选：A。对各选项中的物体受力分析，明确物体受到的是静摩擦力，根据静摩擦力产生的条件即可明确是否一定受摩擦力作用。本题考查静摩擦力的分析和计算，要注意明确静摩擦力的大小与正压力无关，只与沿接触面上的其他外力的合力有关。1.元旦期间我市某商场推出“消费满100减20”的优惠活动并在其外墙上悬挂一块告示牌，下图所示为一些悬挂告示牌的方式，若α<β，则每根细绳所受的拉力中，数值最大的是(　　)A.B.C.D.【答案】B【解析】解：由题意可知，两绳子的拉力的合力相等，根据力的平行四边形定则，可知当两绳子的夹角越大时，其拉力也越大。因此，B图的拉力数值最大；故B正确，ACD均错误；故选：B。两根细绳拉着同一小黑板，则两绳子拉力的合力相等，当细绳与竖直方向夹角越大时，绳子的拉力越大；当夹角越小时，拉力则越小。本题主要是考查两力平衡、力的平行四边形定则、及两力的合力一定时，当两力夹角增大时，则两力的大小在增大2.2022年11月27日凌晨4时许，洞察号探测器成功登陆火星，假设未来的某一天，字航员在火星上距地面18m高处由静止释放一重物，测得重物经过3s落到火星表面，则下列说法正确的是(　　)A.火星表面的重力加速度大小为4m/s2B.重物落地时的速度大小为8m/sC.重物落地前的1s内位移大小为8mD.重物下落过程中，任意相邻1s内的位移之差为2m【答案】A【解析】解：A、根据位移时间关系公式h=12g′t2知重力加速度g′=2ht2=4m/s2.故A正确；B、根据速度时间关系公式v=g′t=12m/s，故B错误；C、前2s内位移为h′=12g′t2=8m，△h=h−h′=10m，故C错误；D、重物下落过程中，任意相邻1s内的位移之差△x=g′T2=4m，故D错误；故选：A。根据位移时间关系公式h=12gt2求解重力加速度。根据速度时间关系公式v=gt求解速度，最后1s内位移等于总位移减去(t−1s)内的位移；任意相邻1s内的位移之差△x=g′T。本题关键明确自由落体运动的运运动性质，然后根据动学公式列式求解，题目中的待求量可以先求解容易求解的。3.如图所示，“神舟十一号”载人飞船返回舱先利用降落伞装置使返回舱速度降至10m/s(距地面高度远大于1.25m)并匀速降落。在距地面1.25m时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，经过0.25s返回舱恰好无速度的落至地面，此过程可视为竖直方向的匀减速直线运动取重力加速度为10m/s2，设航天员的质量为60kg，则在0.25s内的减速阶段，返回舱对航天员的作用力大小为(　　)A.1800NB.2400NC.3000ND.3600N【答案】C【解析】解：返回舱匀减速下降，加速度方向竖直向上，根据匀变速直线运动的规律得h=vt−12at2解得：a=40m/s2。以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律得：F−mg=ma解得：F=3000N，故ABD错误C正确。故选：C。在该0.25s减速阶段，已知位移、初速度和时间，根据位移时间公式可求得返回舱的加速度a大小和方向。以航天员为研究对象，根据牛顿第二定律求返回舱对航天员的作用力大小F。本题是已知运动求力的问题，解决本题的关键要熟练运用匀变速直线运动的位移时间公式来求解加速度。要知道匀减速运动的加速度与速度反向。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）4.投篮是篮球运动的关键技术，在跳起投篮过程中，人的动作包含：由站立状态屈腿下蹲，蹬地起身，离地上升，当人达到最大高度时抛出篮球同时人开始下落，下落说法正确的是(　　)A.由站立状态屈腿下蹲过程中，人处于失重状态B.蹬地起身过程中，人处于超重状态C.离地上升过程中，人处于失重状态D.下落过程中，人处于失重状态，所受重力减小【答案】BC【解析】解：A、下蹲过程中，人先是加速下降，有向下的加速度，此时的人对体重计的压力减小，后是减速下降，有向上的加速度，此时的人对体重计的压力增加，故人处于先失重，后超重状态，故A错误；B、在蹬地过程中，加速度方向向上，所以此时人处于超重状态，故B正确；C5/6、当离开地面后，人对地面就没有作用力了，处于完全失重状态，此时有向下的加速度，加速度的大小为重力加速度g，故C正确；D、下落过程中，人处于失重状态，所受重力为mg，不变，故D错误；故选：BC。当人对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说人处于超重状态，此时有向上的加速度；当人对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说人处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g。本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对地面的压力变了。1.如图甲为某高速公路出口的ETC通道示意图一汽车驶入通道，到达O点的速度v0=22m/s，此时开始减速，到达M时速度减至v=6m/s，并以6m/s的速度匀速通过MN区，汽车从O运动到N共用时10s，v−t图象如图乙所示，则下列计算正确的是(　　)A.汽车减速运动的加速度大小为4m/s2B.汽车在O、M段中点的速度为14m/sC.O、M间的距离为56mD.汽车在ON段平均速度大小为9.2m/s【答案】ACD【解析】解：A、根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知，汽车减速运动的加速度大小a=△v△t=22−64m/s2=4m/s2，故A正确；B、设OM中点的速度为v，根据速度位移公式得O到中点有v2−v02=−2a⋅x2，中点到M有：v12−v2=−2a⋅x2，解得v=v02+v122=222+622=16m/s，故B错误；C、根据图线与时间轴围成的面积表示位移知，OM的距离x=12×(6+22)×4=56m，故C正确；D、ON段的位移x′=56+6×6=92m，则ON段的平均速度v=x′t=9210m/s=9.2m/s，故D正确；故选：ACD。根据速度时间图线的斜率求出加速度大小，结合速度位移公式，联立方程组求出OM中点位置的速度；根据图线围成的面积求出OM和ON段的位移，结合平均速度的定义式求出ON段的平均速度大小。解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移。2.我省各地在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点。重力加速度大小为g。设OA、OB对结点O的拉力分别为FA、FB，轻绳能承受足够大的拉力，则(　　)A.FA大于FBB.FA、FB的合力等于mgC.若左右调节A点位置，可使FA等于FBD.换质量更大的灯笼，FB的增加量比FA的增加量大【答案】BD【解析】解：对O点受力分析，如图所示：根据平衡条件，并结合正弦定理，有：FAsinβ=FBsinα=Gsin(180∘−α−β)A、由于α>β，故F A小于FB，故A错误；B、根据平衡条件，FA、FB的合力等于mg，故B正确；C、无论怎样调节悬点A的位置，总有OA>OB，α>β，FA小于FB，故C错误；D、由于FAFB=sinβsinα<1，故换质量更大的灯笼，α、β均不变，根据FAFB=sinβsinα=C=△FA△FB，FB的增加量比FA的增加量大，故D正确；故选：BD。对O点受力分析，受重力和两个拉力，根据平衡条件并结合合成法分析即可。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。3.如图所示为风洞实验示意图，实验中可以产生大小可调节的风力，将一套有小球的固定细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于杆的直径，杆足够长，杆与水平方向的夹角为θ，小球与杆间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ.现将小球由静止释放，同时开始送风，风对小球的作用力f方向与杆垂直，大小随时间变化的关系式为f=kt，关于小球的运动，下列说法正确的是(>>m的情况下近似认为拉力等于mg。(3)小车均做匀加速运动，且两小车都从静止开始加速相同的时间，根据s=12at2可得，s与a成正比。只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握。四、计算题（本大题共4小题，共34.0分）1.春节临近，我市各地区加大“酒驾”检查力度酒后驾车严重威胁交通安全，其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长，造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变长，假定汽车以20m/s的速度匀速行驶，刹车时汽车的加速度大小为10m/s2，正常人的反应时间为0.5s，饮酒人的反应时间为1.5s，试问：(1)饮酒的驾驶员的反制距离是多少米？(2)饮酒的驾驶员从发现情况至汽车停止需多少时间？【答案】解：(1)汽车匀速运动的位移为x1=v0t1=30m汽车做减速运动的位移为x2=v022a=20m饮酒的驾驶员从发现情况到汽车停止，汽车共行驶的距离x=x1+x2=50m(2)汽车的制动时间t=v0a=2s则总时间t总=t+t1=3.5s答：(1)饮酒的驾驶员的反制距离是50m；(2)饮酒的驾驶员从发现情况至汽车停止需3.5s时间【解析】(1)汽车反制距离为为反应时间的匀速运动的位移与制动减速运动的位移之和；(2)求出制动减速运动的时间，从发现情况到停止的时间为制动减速时间和反应匀速时间之和。解决本题的关键知道汽车在反应时间和刹车后的运动规律，结合运动学公式灵活求解。2.如图所示。水平固定且倾角为30∘的光滑斜面上有两个质量均为m的小球A、B.它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左的推力F使A、B均静止在斜面上。此时弹簧的长度为l，求：(1)弹簧原长；(2)推力F的大小。【答案】解：(1)以A为研究对象，可知，A的重力沿斜面方向的分力等于弹簧的弹力：kx=mgsin30∘又x=l−l0解得弹簧原长l0=l−mg2k。(2)以整体为研究对象，受力分析，系统处于平衡状态，沿斜面方向有： Fcos30∘=2mgsin30∘得F=233mg答：(1)弹簧原长是l0=l−mg2k；(2)推力F的大小为233mg。【解析】(1)以A球为研究对象，根据平衡条件，可以求出弹簧弹力，从而进一步求出弹簧的原长。(2)再以整体为研究对象，根据平衡条件求出力F的大小。对于连接体问题，要注意整体与隔离法的应用，正确选取研究对象然后受力分析，根据所处状态列方程求解。3.九峻山必捷滑雪场位于“关中印象体验地”袁家村向北3公里，坐落在礼泉县烟霞镇北面的九山下如图所示，若将滑雪道视为倾角为37∘的斜面，某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg(可视为质点)从滑雪道顶端静止开始沿直线匀加速下滑，经10s滑到滑道底端且速度为20m/s。重力加速度为g=10m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8.求：(1)滑雪爱好者的加速度大小；(2)滑雪道的斜面长度；(3)滑雪板与滑道间的动摩擦因数。【答案】解：(1)滑雪爱好者做初速度为零的匀加速直线运动，则加速度大小为a=vt=2022=2m/s2(2)滑雪道的斜面长度x=v2t=202×10m=100m(3)根据牛顿第二定律得 mgsin37∘−f=ma  N=mgcos37∘又f=μN解得 μ=0.55/6答：(1)滑雪爱好者的加速度大小是2m/s2；(2)滑雪道的斜面长度是100m；(3)滑雪板与滑道间的动摩擦因数是0.5。【解析】(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出滑雪人的加速度。(2)根据位移时间公式求滑雪道的斜面长度。(3)根据牛顿第二定律和摩擦力公式结合求出滑雪板与滑道间的动摩擦因数。本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要根据题目条件灵活选择运动学公式。1.如图所示，长为s=11.25m的水平轨道AB与倾角为θ=37∘、长为3m的光滑斜面BC在B处连接，有一质量为m=2kg的滑块(可视为质点)，从A处由静止开始受与水平方向成37∘斜向上的拉力F=20N的作用，经过一段时间后撤去拉力F，滑块恰好可以滑到斜面最高点C.已知滑块过B点时速度方向改变但大小不变，滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37∘=0.6，cos37∘=0.8.求：(1)滑块过B点时速度的大小；(2)拉力F作用的时间。【答案】解：(1)滑块在斜面上滑行时，由牛顿第二定律得：mgsin37∘=ma3。由运动学规律可得：vB2=2a3l解得：vB=6m/s(2)撤去F前，由牛顿第二定律得：Fcos37∘−μ(mg−Fsin37∘)=ma1。设F作用时间为t，则撤去F时有：v1=a1tx1=12a1t2撤去拉力F后，有：μmg=ma2。vB2−v12=2(−a2)(s−x1)联立解得：t=1.5s答：(1)滑块过B点时速度的大小是6m/s；(2)拉力F作用的时间是1.5s。【解析】(1)研究滑块在斜面上滑的过程，根据牛顿第二定律求得加速度，由速度位移公式求滑块过B点时速度的大小；(2)根据牛顿第二定律求出滑块在拉力F作用时和撤去后的加速度。根据前后两个过程的总位移等于s=11.25m，由运动学公式求解F作用的时间。本题是多过程问题，关键要明确各个之间的联系，如速度关系、位移关系，要知道前一过程的末速度就是后一过程的初速度。5/6</tanθ.现将小球由静止释放，同时开始送风，风对小球的作用力f方向与杆垂直，大小随时间变化的关系式为f=kt，关于小球的运动，下列说法正确的是(>