精品解析：上海市七宝中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题

上海市七宝中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 如图所示，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图象是（　　） A. B. C. D. 2. 一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，水面形状如图，则火车的运动情况（　　） A. 加速向左 B. 减速向左 C. 加速向右 D. 匀速向右 3. 中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（　　） A. 硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动 B. 硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态 C. 硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用 D. 列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用 4. 如图甲所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒获得初速度v0后在水平面滑行的最大距离为x1．今拿走砝码，变为持续施加一个竖直向下的恒力F（F=mg，g为重力加速度）作用在木盒上，如图乙所示，木盒获得初速度v0后在水平面滑行的最大距离为x2．则（ ） A. 两种情况下木盒的加速度相同 B. 两种情况下木盒的滑行时间相同 C. x1<x2 D. x1>x2 5. 如图为“用DIS研究加速度与力关系”实验的关系，根据图线分析该实验过程可能存在的问题为（　　） A. 所用小车质量过大 B. 所挂钩码的总质量太大 C 导轨与小车间摩擦太大 D. 没有多次测量取平均值 6. 甲的加速度为，乙的加速度为，下列关于甲乙的运动描述，正确的是（　　） A. 甲比乙运动得快 B. 甲向负方向运动 C. 甲的加速度比乙小 D. 甲单位时间内速度的改变量比乙大 7. 伽利略通过以下哪一种物理学研究方法否定了亚里士多德 “力是维持物体运动的原因” 的错误结论（　　） A. 等效替代 B. 实验归纳 C. 控制变量 D. 理想实验 8. 2021年10月16日，神舟十三号飞船顺利将三名航天员送入太空，成功对接天和核心舱。下列情况中飞船可视为质点的是（　　） A. 分析飞船升空后的运动轨迹时 B. 宇航员在飞船内进行实验时 C. 分析飞船与核心舱对接前的姿势时 D. 飞船在对接天和核心舱时 9. 如图所示，质量为m的物体一面靠在竖直墙上，另一面受到与竖直方向成角的力作用而处于静止状态，物体和墙面间的动摩擦因数为，则物体和墙面间的摩擦力大小不可能为（　　） A. 0 B. C. D. 10. 两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角的V形槽，一球置于槽内用表示NO板与水平面之间的夹角。如图所示，若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列值中哪个是正确的？（ ） A. B. C. D. 11. 以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是（　　） A. 滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向一致 B. 滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 C. 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D. 静止的物体不可能受滑动摩擦力 12. 质量为m的物体从高为h 处自由下落，开始的用时为t，则 （　　） A. 物体接下来所用的时间为2t B. 物体落地所用的时间为 C. 物体落地时的速度为 D. 物体落地时的速度为3gt 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上，当木板的倾角和时物块所受摩擦力的大小恰好都为其重力的一半，则______度，物块和木板间的滑动摩擦系数为______（均保留两位有效数字）。 14. 如图所示，放在粗糙水平面上的物体，同时受到两个方向相反的水平力F1=6N和F2=2N作用下处于静止状态．则所受摩擦力方向是__；若撤去力F1，则物体所受的合力大小为__N． 15. 如图是用计算机辅助实验系统（DIS）研究物体运动显示结果，由图中AB段的图象可知，物体在AB段的运动可视______运动；在选定AB段区域内物体的加速度______m/s2。 16. 如图，倾角为θ的固定斜面上AB段光滑，BC段粗糙，且BC＝2AB。若P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，则小物块P与BC段斜面之间的动摩擦因数μ＝______；若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时的速度vC____ v0（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 17. 牛顿第一定律表明，力是使物体的_________发生变化的原因；同时还揭示了任何物体都具有_________。 三、综合题（18题10分，19题14分，20题16分） 18. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。 （1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是___________。 （2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，以弹簧的伸长量x为横轴，弹簧弹力F为纵轴，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数___________N/m。 （3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的___________。 19. 质量m1=34kg小孩坐在m2=12kg的雪橇上，大人用与水平方向成θ=37°斜向上的大小F0=100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速直线运动，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)雪橇对地面的压力大小FN； (2)雪橇与水平地面的动摩擦因数μ； (3)当大人对雪橇拉力的方向变为水平时，为使小孩和雪橇一起做匀速直线运动，水平拉力的大小F。 20. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一．下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=5m、货车长L2=8m，货车在甲车前s=3m．若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2．假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度．求： (1)甲车完成超车至少需要多长时间； (2)若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距110m，乙车速度为54km/h．甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市七宝中学2022-2023学年高一上学期期末物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 如图所示，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图象是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】平抛运动在竖直方向上是自由落体运，竖直方向的速度为 所以速度与时间成正比。 故选A。 2. 一碗水置于火车车厢内的水平桌面上，水面形状如图，则火车的运动情况（　　） A. 加速向左 B. 减速向左 C. 加速向右 D. 匀速向右 【答案】A 【解析】 【详解】水面形状如图，当火车向右做匀减速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较大的速度向右运动；或者，当火车向左做匀加速运动时，碗内的水由于惯性，保持原来较小的速度向左运动，A正确，BCD错误。 故选A。 3. 中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（　　） A. 硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动 B 硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态 C. 硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用 D. 列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．硬币直立过程中，硬币与列车间可能存在一定的摩擦力，列车做匀速直线运动时可以直立，列车在做加速度较小的加速运动时，所需要的摩擦力也会较小，也能使硬币处于直立的状态，故A错误； B．硬币直立的过程，也可能处于加速运动状态，故不一定处于平衡状态，故B错误； C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用，故C正确； D．列车加速时，硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同，列车减速行驶时，硬币受到摩擦力与列车运动方向相反，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒获得初速度v0后在水平面滑行的最大距离为x1．今拿走砝码，变为持续施加一个竖直向下的恒力F（F=mg，g为重力加速度）作用在木盒上，如图乙所示，木盒获得初速度v0后在水平面滑行的最大距离为x2．则（ ） A. 两种情况下木盒的加速度相同 B. 两种情况下木盒的滑行时间相同 C. x1<x2 D. x1>x2 【答案】D 【解析】 【详解】设地面于木盒间的动摩擦因数为，木盒的质量为M，对于甲，根据牛顿第二定律有，解得，，；对于乙，根据牛顿第二定律有，解得，，，由于，所以，故，，故D正确． 5. 如图为“用DIS研究加速度与力的关系”实验的关系，根据图线分析该实验过程可能存在的问题为（　　） A. 所用小车质量过大 B. 所挂钩码的总质量太大 C. 导轨与小车间摩擦太大 D. 没有多次测量取平均值 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当所挂钩码的质量远小于小车质量时，可认为钩码的重力近似等于小车的牵引力，此时a-F图像为过原点的倾斜的直线，若随着钩码质量的增加不满足挂钩码的质量远小于小车质量的关系时，则图像出现弯曲，即造成该图像末端弯曲的原因是所挂钩码的总质量太大，选项A错误，B正确； CD．图像在a轴上有截距，说明当F=0时小车就有了加速度，则其原因是平衡摩擦力时木板一端抬的过高，平衡摩擦力过度，并不是导轨与小车间摩擦太大或者没有多次测量取平均值造成的，选项CD错误。 故选B。 6. 甲的加速度为，乙的加速度为，下列关于甲乙的运动描述，正确的是（　　） A. 甲比乙运动得快 B. 甲向负方向运动 C. 甲的加速度比乙小 D. 甲单位时间内速度的改变量比乙大 【答案】D 【解析】 【详解】加速度的大小表示物体速度变化的快慢，速度的大小表示物体位移变化的快慢，甲乙的速度未知，故甲乙的运动快慢无法判断，且甲的运动方向也无法判断；甲的加速度比乙大，甲单位时间内速度的改变量比乙大。 故选D。 7. 伽利略通过以下哪一种物理学研究方法否定了亚里士多德 “力是维持物体运动的原因” 的错误结论（　　） A. 等效替代 B. 实验归纳 C. 控制变量 D. 理想实验 【答案】D 【解析】 【详解】伽利略通过理想斜面实验探究力和运动的关系，采用的是理想斜面实验法和将实验结论外推的方法。 故选D。 8. 2021年10月16日，神舟十三号飞船顺利将三名航天员送入太空，成功对接天和核心舱。下列情况中飞船可视为质点的是（　　） A. 分析飞船升空后的运动轨迹时 B. 宇航员在飞船内进行实验时 C. 分析飞船与核心舱对接前姿势时 D. 飞船在对接天和核心舱时 【答案】A 【解析】 【详解】A．分析飞船升空后的运动轨迹时，飞船的大小可忽略不计，可看做质点，选项A正确； B．宇航员在飞船内进行实验时，飞船的大小不能忽略，不能看做质点，选项B错误； C．分析飞船与核心舱对接前的姿势时，飞船的大小不能忽略，不能看做质点，选项C错误； D．飞船在对接天和核心舱时，飞船的大小不能忽略，不能看做质点，选项D错误； 故选A 9. 如图所示，质量为m的物体一面靠在竖直墙上，另一面受到与竖直方向成角的力作用而处于静止状态，物体和墙面间的动摩擦因数为，则物体和墙面间的摩擦力大小不可能为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体受到的重力、支持力、推力如图所示， 当时，由平衡条件可知，物体受到的摩擦力为零，故A正确，不符合题意； B．当时，物体受到的摩擦力竖直向上，根据平衡条件有 解得 故B正确，不符合题意； C．当时，摩擦力不论竖直向下还是向上，物体合力都不为零，物体不可能处于静止，故C错误，符合题意； D．物体受到的滑动摩擦力为 静摩擦力可能和滑动摩擦力相等，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角的V形槽，一球置于槽内用表示NO板与水平面之间的夹角。如图所示，若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列值中哪个是正确的？（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对球受力分析如图所示 球受重力mg、挡板MO的支持力FM和挡板NO的支持力FN三个力的作用根据题意知，挡板NO的支持力FN等于球的重力mg，即 又因球静止，所以球所受的三个力的合力为零，三个力的合力为零，则其中任意两个力的合力必定与第三个力构成平衡力，图中所示的FN与FM的合力与重力mg构成平衡力， 即 所以力的三角形O'FNF'是等腰三角形， 根据几何关系和已知条件得 对于四边形OM'O'N'有 即 联立解得，故ACD错误，B正确。 故选B。 11. 以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是（　　） A. 滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向一致 B. 滑动摩擦力总是阻碍物体的运动 C. 滑动摩擦力方向总是与物体运动方向相反 D. 静止的物体不可能受滑动摩擦力 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反，可能与物体的运动方向一致，如在匀速运行的传送带上无初速度的释放一个物块，小物块的加速阶段，物块所受滑动摩擦力的方向就与物块的运动方向一致，滑动摩擦力是物块运动的动力，故A正确，BC错误； D．静止的物体可以受滑动摩擦力，如物体在地面上滑动时，地面受到的是滑动摩擦力，故D错误。 故选A。 12. 质量为m的物体从高为h 处自由下落，开始的用时为t，则 （　　） A. 物体接下来的所用的时间为2t B. 物体落地所用的时间为 C. 物体落地时的速度为 D. 物体落地时的速度为3gt 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据自由落体的运动规律得，前所用时间 总的运动时间为，有，而剩下的运动时间为 故A错误B正确． CD．物体落地的速度为 则CD均错误． 故选B． 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上，当木板的倾角和时物块所受摩擦力的大小恰好都为其重力的一半，则______度，物块和木板间的滑动摩擦系数为______（均保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 10 ②. 0.65 【解析】 【详解】[1]当木板的倾角和时物块所受摩擦力的大小恰好都为其重力的一半，则当时，摩擦力应为静摩擦力，大小为 解得 可得 [2]当时，摩擦力应为滑动摩擦力，大小为 可得 14. 如图所示，放在粗糙水平面上的物体，同时受到两个方向相反的水平力F1=6N和F2=2N作用下处于静止状态．则所受摩擦力方向是__；若撤去力F1，则物体所受的合力大小为__N． 【答案】 ①. 水平向右 ②. 0 【解析】 【详解】[1]．物体在水平方向受到：F1=6N、F2=2N与摩擦力作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件得： F1=F2+f 静摩擦力 f=F1﹣F2=6﹣2=4N 方向水平向右；最大静摩擦力一定大于等于4N． [2]．若撤去力F1=6N，物体受到推力F2=2N作用，由于最大静摩擦力大于等于4N，则F2小于最大静摩擦力，物体静止不动，所受合力为零； 15. 如图是用计算机辅助实验系统（DIS）研究物体运动的显示结果，由图中AB段的图象可知，物体在AB段的运动可视______运动；在选定AB段区域内物体的加速度______m/s2。 【答案】 ①. 匀加速直线运动 ②. 1.6 【解析】 【分析】在速度-时间图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，图象的斜率代表加速度。 【详解】[1][2]AB段表示物体的速度均匀增大，做匀加速直线运动，在选定AB段区域内物体的加速度为 【点睛】解决本题的关键要知道v-t图象的斜率表示加速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动。 16. 如图，倾角为θ的固定斜面上AB段光滑，BC段粗糙，且BC＝2AB。若P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，则小物块P与BC段斜面之间的动摩擦因数μ＝______；若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时的速度vC____ v0（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】 ①. ②. = 【解析】 【详解】[1]．设BC＝2AB=2L。则由A到C，由动能定理得： 解得 [2]．若P以初速度v0从A点开始运动，则到达C点时，由动能定理得： 解得 v=v0 17. 牛顿第一定律表明，力是使物体的_________发生变化的原因；同时还揭示了任何物体都具有_________。 【答案】 ① 运动状态 ②. 惯性 【解析】 【详解】[1][2]牛顿第一定律告诉我们，一切物体都有保持原来速度不变的性质，这种性质叫做惯性，物体在不受力的作用时保持静止状态或物体做匀速直线运动状态，说明了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因。 三、综合题（18题10分，19题14分，20题16分） 18. 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验，实验装置如图所示，将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺固定在弹簧的一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。 （1）弹簧下端悬挂钩码，待钩码静止时，用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是___________。 （2）在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计。根据实验数据，以弹簧的伸长量x为横轴，弹簧弹力F为纵轴，在坐标纸上作出了如图所示的图像，可得该弹簧的劲度系数___________N/m。 （3）另一位同学用完全相同的另一根弹簧做上述实验时，误将弹簧的长度记为x，得到的图像的斜率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），横轴截距表示弹簧的___________。 【答案】 ①. 二力平衡 ②. 50 ③. 不变 ④. 原长 【解析】 【详解】（1）[1]待钩码静止时，钩码所受的重力与弹簧的弹力平衡，根据二力平衡，弹簧的弹力大小等于钩码所受的重力，所以用钩码的重力大小表示弹簧的弹力大小，依据的物理原理是二力平衡。 （2）[2]图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以 （3）[3][4]根据胡克定律有 由此可知，误将弹簧的长度记为x，得到的图线的斜率不变，横轴截距表示弹簧的原长。 19. 质量m1=34kg的小孩坐在m2=12kg的雪橇上，大人用与水平方向成θ=37°斜向上的大小F0=100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速直线运动，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)雪橇对地面的压力大小FN； (2)雪橇与水平地面的动摩擦因数μ； (3)当大人对雪橇拉力的方向变为水平时，为使小孩和雪橇一起做匀速直线运动，水平拉力的大小F。 【答案】(1)400N；(2) 0.20；(3) 92N 【解析】 【详解】(1)研究小孩与雪橇整体，由共点力平衡条件，在竖直方向有 代入数据解得 根据牛顿第三定律可知，雪橇对地面的压力 (2)雪橇和小孩受到的摩擦力 水平方向有 代人数据解得 (3)由共点力平衡条件有 代人数据解得 20. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一．下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=5m、货车长L2=8m，货车在甲车前s=3m．若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2．假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度．求： (1)甲车完成超车至少需要多长时间； (2)若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距110m，乙车速度为54km/h．甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车． 【答案】(1)4s(2)不能安全超车 【解析】 【详解】（1）甲经过t刚好完成超车，在t内 甲车位移 货车的位移 根据几何关系 带入数值得 甲车最短的超车时间为4s （2）假设甲车能安全超车，在最短4s内 甲车位移 乙车位移 由于，故不能安全超车． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$