精品解析：上海市曹杨第二中学2023-2024学年高一上学期期末复习物理试卷

上海市曹杨第二中学2023-2024学年高一上学期 期末复习物理试卷 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 关于力的分解，下列叙述正确的是（　　） A. 分力一定小于合力 B. 任何一个力都只有一种分解情况 C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力 D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平行四边形定则，合力可能大于、等于、或小于任一分力，故A错误； B．如果没有限制，任何一个力都多种分解情况，故B错误； C．16N和5N两个分力，其合力最大值为21N，其合力的最小值为11N，其合力不可能等于10N，所以，10N的力不可以分解为16N和5N的两个分力，故C错误； D．12N和6N的两个分力，其合力的最大值为18N，其合力的最小值为6N，其合力可以等于10N，所以10N的力可以分解为12N和6N的两个分力，故D正确。 故选D。 2. 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。 3. 如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钩子对绳的作用力水平向右 B. 钩子对绳作用力逐渐增大 C. 绳子的张力逐渐增大 D. 钩子对绳的作用力可能等于2mg 【答案】B 【解析】 【详解】A．钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误； B．两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故B正确； C．物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg，而同一根绳子的张力处处相等，绳子的拉力大小一直为mg，大小不变，故C错误； D．因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90°，细绳对钩子的作用力小于，钩子对细绳的作用力也不可能等于2mg，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，水平桌面上有一密闭水箱，A、B、C三个等大的球，密度分别为，，，均用细线系在水箱中，处于同一高度。开始时，水箱静止，细线竖直。现剪断其中一根绳子，则（　　） A. 若剪断A线后的瞬间，则水箱受到的支持力变小 B. 若剪断B线后的瞬间，则水箱受到的支持力不变 C. 若剪断C线后的瞬间，则水箱受到的支持力变大 D. 若剪断C线，当C球撞到水箱壁、停止之后，水箱受到的支持力与剪断绳子前相同 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．若剪断A线后的瞬间，由于，则A球将加速下降，同时有相同体积的水球加速上升，A球处于失重状态，水球处于超重状态，但A球质量大于水球质量，故可认为整体处于失重状态，则水箱受到的支持力变小，故A正确； B．若剪断B线后的瞬间，由于，则B球静止不动，整体处于平衡状态，则水箱受到的支持力不变，故B正确； C．若剪断C线后的瞬间，由于，则C球将加速上升，同时有相同体积的水球加速下降，C球处于超重状态，水球处于失重状态，但C球质量小于水球质量，故可认为整体处于失重状态，则水箱受到的支持力变小，故C错误； D．若剪断C线，当C球撞到水箱壁、停止之后，整体处于平衡状态，水箱受到的支持力与剪断绳子前相同，故D正确。 故选ABD。 5. 如图所示，光滑水平面上放置一斜面体A，在其粗糙斜面上静止一物块B，开始时A处于静止．从某时刻开始，一个从0逐渐增大的水平向左的力F作用在A上，使A和B一起向左做变加速直线运动．则在B与A发生相对运动之前的一段时间内 A. B对A压力和摩擦力均逐渐增大 B. B对A的压力和摩擦力均逐渐减小 C. B对A的压力逐渐增大，B对A的摩擦力逐渐减小 D. B对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：对物体进行受力分析，如图所示；设斜面的倾角为θ．将加速度分解在垂直斜面和沿斜面方向． 根据牛顿第二定律得：垂直于斜面方向：mgcosθ-N=masinθ 平行于斜面方向：f-mgsinθ=macosθ 得到：N=mgcosθ-masinθ f=mgsinθ+macosθ 可见，当加速度a增大时，支持力N减小，摩擦力f增大，根据牛顿第三定律得知，B对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大．故选D 考点：牛顿第二定律的应用. 6. 关于牛顿运动定律的说法不正确的是（　　） A. 牛顿第一定律描述的是理想化的状态，实际并不存在 B. 牛顿第二定律在时能够推出牛顿第一定律 C. 牛顿第三定律表明任何的作用力都存在反作用力 D. 牛顿在前人的基础上，以实验为指导，利用观测与数学分析相结合的方法，提出了牛顿运动定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．牛顿第一定律描述的是理想化的状态，揭示了物体不受力时所处的状态及力对物体所产生的效果，实际并不存在，故A正确； B．牛顿第一定律描述的是物体不受外力时的运动状态，物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当作牛顿第二定律的特例，故B错误； C．牛顿第三定律揭示了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，力性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失，故C正确； D．牛顿在前人的基础上，以实验为指导，利用观测与数学分析相结合的方法，提出了牛顿运动定律，故D正确。 故选B。 7. 小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后反弹至某一高度，其速度v随时间t变化的关系图线如图所示．则（ ） A. 小球反弹后离开地面的速度大小为5m/s B. 小球反弹的最大高度为0.45m C. 与地面相碰，小球速度变化量的大小为2m/s D. 小球下落过程中的加速度小于上升过程中加速度 【答案】B 【解析】 【分析】根据速度时间图线得出反弹和着地的速度大小，结合速度的方向求出速度的变化量，根据图线围成的面积求出小球反弹的最大高度．利用v-t图像的斜率求加速度． 【详解】A. 由图象可知：0.5s末物体反弹，此时速度的大小为3m/s，故A错误； B. 小球能弹起的最大高度对应图中0.5s−0.8s内速度图象的面积，所以h=×3×0.3m=0.45m，故B正确； C. 小球与地面碰撞前的速度为5m/s，方向竖直向下，与地面碰撞后的速度大小为3m/s，方向竖直向上，则小球速度的变化量△v=v2−v1=-3−5m/s=-8m/s，方向竖直向上，故C错误； D. v-t图像的斜率等于加速度，由图可知，小球下落过程中的加速度a1=（5-0）/0.5=10m/s2，下落过程加速度a2=（0+3）/0.3=10 m/s2，下落过程中的加速度等于上升过程中加速度，故D错误． 故选B. 8. 在匀速上升的电梯中做自由落体实验，会发现（　　） A. 和地面上的自由落体实验没有区别 B. 落体做匀加速运动，加速度比重力加速度大 C. 落体做匀加速运动，加速度比重力加速度小 D. 落体做变加速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】在匀速上升的电梯中自由落体实验，物体具有与电梯相同的初速度，且物体只受重力，所以相对于电梯物体的初速度为零，加速度为重力加速度g，即和地面上的自由落体实验没有区别。 故选A。 9. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下列物理公式中不属于用比值法定义物理量的是（　　） A. 密度 B. 速度 C. 加速度 D. 电阻 【答案】C 【解析】 【详解】A．密度ρ与m和V无关，可知密度用的是比值定义法，故A不符合题意； B．由速度的定义知是比值定义法，故B不符合题意； C．加速度中，a随着F和m的变化而变化，不是采用比值定义法定义的，故C符合题意； D．电阻R由本身的性质决定，与U和I无关，电阻采用的是比值定义法，故D不符合题意。 故选C。 10. 下列单位不属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 安培 B. 米 C. 焦耳 D. 摩尔 【答案】C 【解析】 【详解】国际单位制中的基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，焦耳不是基本单位而是导出单位。 故选C。 11. 用与竖直方向成θ（θ＜45°）的倾斜绳a和水平绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现在保持小球的原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角后固定，绳b的拉力变为F2，再转过θ角，绳b的拉力为F3，则（　　） A. F1=F2＜F3 B. F1=F3＞F2 C. F1＜F2＜F3 D. Fa增大 【答案】B 【解析】 【详解】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，三力平衡，如图 根据几何关系可知，力F2垂直与倾斜绳a，由图可知 且Fa不断减小。 故选B。 12. 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示。现对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将两球连同之间的细线看成一个整体，对整体受力分析如下图， 根据平衡条件可知a球上方的细线必定沿竖直方向。故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 作用在一个平面内，大小分别为4N、8N、10N的三个共点力，其合力的最大值是___________N，最小值是___________N。 【答案】 ①. 22 ②. 0 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]三个共点力的合力的最大值是4N+8N+10N =22N；因4N和8N的合力范围是4N~12N，而10N在此范围内，则三个力的合力可以为零，即最小值是0。 14. 如图甲所示，鸟儿像标枪一样一头扎入水中捕鱼，设小鸟的俯冲是自由落体运动，入水中后继续沿竖直方向做匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，设自由落体运动的时间为t1，整个过程的运动时间为，最大速度为18m/s，则整个过程下落的高度为___________m，小鸟在水中运动的平均阻力为其重力的___________倍。（g=10m/s2） 【答案】 ①. 27 ②. 2.5 【解析】 【详解】[1]0~t1，小鸟做自由落体运动，则有 根据图线与横轴所围区域的面积表示物体发生的位移可得 [2]图线的斜率表示物体运动的加速度，则 根据牛顿第二定律有 所以 15. 如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10m/s2，木箱所受的最大静摩擦力为___________N，木箱与地面间的动摩擦因数为___________。 【答案】 ①. 21 ②. 0.4 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，木箱所受的最大静摩擦力为21N； [2]木箱与地面间的滑动摩擦力为20N，则动摩擦因数 16. 如图所示，质量分别为m、2m的球A、B由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀加速运动的电梯内，细线中的拉力为F，此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力的大小为___________，小球A的加速度大小为___________。（重力加速度为g） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据题意，对两球分析，有 对B球，有 解得 突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力不能发生突变，所以弹力的大小为 [2]剪断细线瞬间，对A球有 解得 17. 一位同学抓起放在地上的一瓶饮料，在他握着瓶身把饮料竖直向上匀速移动的过程中，如图所示，此时瓶子受到摩擦力的方向是____，如果他手对瓶子的握力增大，则瓶子受到的摩擦力大小将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 向上 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]根据二力平衡可知，手对瓶子的作用力为摩擦力，与重力等大反向，所以瓶子受到摩擦力的方向是向上； [2]手对瓶子的握力增大，瓶子仍然静止，摩擦力仍然等于重力，瓶子受到的摩擦力大小不变。 三、综合题（18题10分，19题14分，20题16分） 18. 在“用DIS实验探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，我们使用如图所示的实验装置。请完成下列问题。 （1）本实验中使用到的传感器是________。 （2）在探究加速度与小车质量关系时，要控制________不变，改变________。 （3）某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过细线跨过滑轮拉小车，在小车和重物之间接一个力传感器，实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括传感器）的质量不变，改变重物的重力重复实验若干次，记录多组数据，得到加速度与外力的关系如图（b）所示。则该实验中________（选填“需要”或“不需要”）使得重物的质量远小于小车（包括位移传感器发射部分）的质量；小车（包括传感器）的质量为_______kg。 【答案】 ①. 位移传感器 ②. 钩码质量 ③. 小车质量 ④. 不需要 ⑤. 0.7 【解析】 【详解】（1）[1]本实验中使用到的传感器是位移传感器。 （2）[2][3]探究加速度与小车质量关系时，要控制钩码质量不变，改变小车质量。 （3）[4]小车受到的拉力可以由力传感器测出，实验不需要重物的质量远小于小车的质量。 [5]由图示（a）所示可知，实验没有平衡摩擦力，设摩擦力大小为f，小车质量为M，对小车，由牛顿第二定律得 F-f=Ma 整理得 由图（b）所示图像可知，图像的斜率 解得小车的质量 M=0.7kg 19. 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． 20. 如图所示，有一倾角为=37°的粗糙斜面固定在地面上，底端A点竖直线上离底端高度为H处有一小球P以v0=3m/s的速度水平抛出，小球P恰好垂直打在斜面上。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求： （1）求小球从抛出到落到斜面上所经历的时间t； （2）小球P抛出点距离斜面底端A的高度H； （3）若小球从P点抛出的同时另有一小滑块Q从A点以初速度v1沿斜面方向上滑，小滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5，若小滑块Q能在上升过程中与小球P在斜面上相遇，求v1的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）5.75m/s 【解析】 【详解】（1）小球落在斜面上的速度与竖直方向央角为 解得 （2）小球打到斜面上的水平位移为 打到斜面的位置距地面的高度为 则有 解得 （3）滑块加速度为 a=gsin+μgcos=l0m/s2 在t=0.4s内位移为 则 解得 v1=5.75m/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 上海市曹杨第二中学2023-2024学年高一上学期 期末复习物理试卷 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 关于力的分解，下列叙述正确的是（　　） A. 分力一定小于合力 B 任何一个力都只有一种分解情况 C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力 D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力 2. 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. 3. 如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 钩子对绳的作用力水平向右 B. 钩子对绳的作用力逐渐增大 C. 绳子的张力逐渐增大 D. 钩子对绳的作用力可能等于2mg 4. 如图所示，水平桌面上有一密闭水箱，A、B、C三个等大的球，密度分别为，，，均用细线系在水箱中，处于同一高度。开始时，水箱静止，细线竖直。现剪断其中一根绳子，则（　　） A. 若剪断A线后的瞬间，则水箱受到的支持力变小 B. 若剪断B线后的瞬间，则水箱受到的支持力不变 C. 若剪断C线后的瞬间，则水箱受到的支持力变大 D. 若剪断C线，当C球撞到水箱壁、停止之后，水箱受到的支持力与剪断绳子前相同 5. 如图所示，光滑水平面上放置一斜面体A，在其粗糙斜面上静止一物块B，开始时A处于静止．从某时刻开始，一个从0逐渐增大的水平向左的力F作用在A上，使A和B一起向左做变加速直线运动．则在B与A发生相对运动之前的一段时间内 A. B对A的压力和摩擦力均逐渐增大 B. B对A的压力和摩擦力均逐渐减小 C. B对A的压力逐渐增大，B对A的摩擦力逐渐减小 D. B对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大 6. 关于牛顿运动定律的说法不正确的是（　　） A. 牛顿第一定律描述的是理想化的状态，实际并不存在 B. 牛顿第二定律在时能够推出牛顿第一定律 C. 牛顿第三定律表明任何的作用力都存在反作用力 D. 牛顿在前人基础上，以实验为指导，利用观测与数学分析相结合的方法，提出了牛顿运动定律 7. 小球从空中由静止下落，与水平地面相碰后反弹至某一高度，其速度v随时间t变化的关系图线如图所示．则（ ） A. 小球反弹后离开地面的速度大小为5m/s B. 小球反弹的最大高度为0.45m C. 与地面相碰，小球速度变化量的大小为2m/s D. 小球下落过程中的加速度小于上升过程中加速度 8. 在匀速上升的电梯中做自由落体实验，会发现（　　） A. 和地面上的自由落体实验没有区别 B. 落体做匀加速运动，加速度比重力加速度大 C 落体做匀加速运动，加速度比重力加速度小 D. 落体做变加速直线运动 9. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下列物理公式中不属于用比值法定义物理量的是（　　） A. 密度 B. 速度 C. 加速度 D. 电阻 10. 下列单位不属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. 安培 B. 米 C. 焦耳 D. 摩尔 11. 用与竖直方向成θ（θ＜45°）的倾斜绳a和水平绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为F1，现在保持小球的原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角后固定，绳b的拉力变为F2，再转过θ角，绳b的拉力为F3，则（　　） A. F1=F2＜F3 B. F1=F3＞F2 C F1＜F2＜F3 D. Fa增大 12. 用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示。现对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（每题4分，共20分） 13. 作用在一个平面内，大小分别为4N、8N、10N的三个共点力，其合力的最大值是___________N，最小值是___________N。 14. 如图甲所示，鸟儿像标枪一样一头扎入水中捕鱼，设小鸟的俯冲是自由落体运动，入水中后继续沿竖直方向做匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，设自由落体运动的时间为t1，整个过程的运动时间为，最大速度为18m/s，则整个过程下落的高度为___________m，小鸟在水中运动的平均阻力为其重力的___________倍。（g=10m/s2） 15. 如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为5kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10m/s2，木箱所受的最大静摩擦力为___________N，木箱与地面间的动摩擦因数为___________。 16. 如图所示，质量分别为m、2m的球A、B由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀加速运动的电梯内，细线中的拉力为F，此时突然剪断细线，在线断的瞬间，弹簧的弹力的大小为___________，小球A的加速度大小为___________。（重力加速度为g） 17. 一位同学抓起放在地上的一瓶饮料，在他握着瓶身把饮料竖直向上匀速移动的过程中，如图所示，此时瓶子受到摩擦力的方向是____，如果他手对瓶子的握力增大，则瓶子受到的摩擦力大小将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、综合题（18题10分，19题14分，20题16分） 18. 在“用DIS实验探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，我们使用如图所示的实验装置。请完成下列问题。 （1）本实验中使用到的传感器是________。 （2）在探究加速度与小车质量关系时，要控制________不变，改变________。 （3）某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过细线跨过滑轮拉小车，在小车和重物之间接一个力传感器，实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括传感器）的质量不变，改变重物的重力重复实验若干次，记录多组数据，得到加速度与外力的关系如图（b）所示。则该实验中________（选填“需要”或“不需要”）使得重物的质量远小于小车（包括位移传感器发射部分）的质量；小车（包括传感器）的质量为_______kg。 19. 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． 20. 如图所示，有一倾角为=37°粗糙斜面固定在地面上，底端A点竖直线上离底端高度为H处有一小球P以v0=3m/s的速度水平抛出，小球P恰好垂直打在斜面上。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求： （1）求小球从抛出到落到斜面上所经历的时间t； （2）小球P抛出点距离斜面底端A的高度H； （3）若小球从P点抛出的同时另有一小滑块Q从A点以初速度v1沿斜面方向上滑，小滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5，若小滑块Q能在上升过程中与小球P在斜面上相遇，求v1的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$