高中试卷答案网湖北省襄阳市2022-2023学年高一上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023高一上·襄阳期末）鱼梁洲隧道于2022年10月31日9时正式通车，它是千里汉江上首条公路隧道，也是国内整体规模最大的内河沉管隧道，该隧道全长5.4公里，采用双向六车道城市快速路标准建设，主线设计时速60公里。它的建成通车使樊城到东津的行车时间从45分钟缩短至10分钟以内，大大方便了人们的出行。上述的9时、5.4公里、时速60公里分别指的物理量是（ ）
A．时间、位移、平均速度 B．时刻、位移、瞬时速度
C．时刻、路程、瞬时速度 D．时间、路程、平均速率
【答案】C
【知识点】时间与时刻；平均速度；瞬时速度
【解析】【解答】9时指的是通车的时刻；5.4公里指的是隧道的长度，即为路程；时速60公里是指最大速率，即为瞬时速度。
故答案为：C。
【分析】9时指的是通车的时刻；5.4公里指的是隧道的长度，即为路程。某时刻的速度或者某位置速度为瞬时速度。
2．（2023高一上·襄阳期末）人们生活中习惯于通过手机观看视频、直播等节目，如图为常见的手机支架，当手机放在置于水平桌面上的支架上静止时，下列描述正确的是（ ）
A．手机一定受到摩擦力的作用
B．支架对手机的作用力方向竖直向上
C．支架对桌面的压力等于手机的重力
D．手机对支架的压力与支架对手机的支持力互为平衡力
【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】AB．对手机受力分析，受到重力、下端支架对手机的支持力 、侧面对手机的支持力 ，如图所示
支架对手机的作用力为 、 的合力，根据平衡条件，这个合力和重力是一对平衡力，所以支架对手机的作用力方向竖直向上，由图可知，手机不一定受到摩擦力的作用，A不符合题意，B符合题意；
C．支架对桌面的压力大小等于手机和手机支架总的重力，所以支架对桌面的压力大于手机的重力，C不符合题意；
D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力和反作用力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对手机受力分析可知手机不一定受到摩擦力的作用，手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力和反作用力。
3．（2023高一上·襄阳期末）龟兔赛跑的故事告诉我们“满招损、谦受益”的道理。如图所示为乌龟和兔子沿直线赛跑的图像，则下列判断正确的是（ ）
A．乌龟与兔子同时由同一位置开始运动
B．乌龟做初速度为零的匀加速直线运动
C．在时间里兔子的平均速度较大
D．乌龟获胜的原因是全程的平均速度较大
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．图像表示物体某时刻的位置，由图像可知乌龟与兔子开始运动的时刻不同，开始运动的位置相同，A不符合题意；
B．图像的斜率表示速度，乌龟运动的图像斜率不变，速度不变，做匀速直线运动，B不符合题意；
C．在 时间，乌龟和兔子初末位置相同，位移相同，运动时间相同，所以平均速度相同，C不符合题意；
D． 时间内乌龟的位移比兔子大，平均速度大，所以乌龟获胜的原因是全程的平均速度较大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由图像可知乌龟与兔子开始运动的时刻不同，开始运动的位置相同，图像的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，做匀速运动。
4．（2023高一上·襄阳期末）如图所示，小物块在水平推力F的作用下静止于粗糙斜面上，现增大推力，小物块依旧处于静止，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块对斜面的压力保持不变
B．斜面对小物块的摩擦力一定增大
C．斜面对小物块的作用力一定变大
D．小物块所受的合力大小可能不变
【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．以物块为对象，垂直于斜面方向根据受力平衡可得
可知增大推力，斜面对物块的支持力增大，即物块对斜面的压力增大，A不符合题意；
B．若增大推力前，满足
则有
可知摩擦力随着推力的增大而增大；
若增大推力前，满足
则有
可知增大推力时，摩擦力可能方向不变，大小减小；摩擦力也可能方向改变，大小减小、不变或者增大；B不符合题意；
C．根据受力平衡可知，斜面对小物块的作用力与物块重力和推力的合力大小相等，方向相反，则有
可知增大推力，斜面对小物块的作用力一定变大，C符合题意；
D．小物块一直处于静止状态，所受的合力一直为零，即大小一定不变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】垂直于斜面方向根据受力平衡，增大推力，斜面对物块的支持力增大。增大推力时，摩擦力可能方向不变，大小减小；摩擦力也可能方向改变，大小减小。
5．（2023高一上·襄阳期末）物块在水平面上沿直线做加速度a = 2m/s2的匀加速直线运动，其依次通过A、B、C、D四个位置，已知AB = 5m、CD = 11m，且物块通过AB段和CD段的时间均为1s，则BC的距离为（ ）
A．8m B．10m C．12m D．16m
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB段平均速度
B点速度
CD段平均速度
C点速度
故答案为：D。
【分析】匀变速运动中间时刻瞬时速度等于全程平均速度。
6．（2023高一上·襄阳期末）如图所示为某同学站在压力传感器上做“下蹲”或“起立”动作时传感器记录的压力随时间的变化图像，已知重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．该图像反映了该同学的起立过程
B．此过程中该同学一直处于失重状态
C．b点对应的时刻该同学的速度达到最大
D．a点对应时刻该同学的加速度大小约为4m/s2
【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】AB．人在下蹲过程中会经历加速运动和减速运动两个过程，人在加速运动的过程中处于失重状态，F小于人的重力，人在减速运动过程中处于超重状态，F大于人的重力，因此该图像反映了该同学下蹲过程中两个不同的运动阶段，AB不符合题意；
B．b点之前处于失重状态，重力大于支持力，该同学处于加速状态，b点之后处于超重状态，重力小于支持力，该同学处于减速状态，所以b点对应的时刻该同学的速度达到最大，C符合题意；
D．该同学的重力G=500N
a点对应时刻该同学受到的支持力F=200N
加速度大小为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】人在下蹲过程中会经历加速运动和减速运动两个过程，人在加速运动的过程中，加速度向下，处于失重状态。向下减速，加速度向上，超重。
7．（2023高一上·襄阳期末）质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。则（ ）
A．2s末物块的加速度大小为4m/s2
B．4s末物块的速度大小为4m/s
C．前6s内物块距出发位置最远距离为9m
D．6s末物块回到出发位置
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A． 内，对物块受力分析，由牛顿第二定律
2s末物块的加速度大小为
A不符合题意；
B.3s末物块的速度大小为
内物块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
解得，物块在这阶段的加速度大小为
所以，4s末物块的速度大小为
B不符合题意；
C.4s末物块速度减为零，然后再反向加速，所以前6s内物块距出发位置最远距离为前4s内的位移
C不符合题意；
D． 内，物块向左做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
解得
6s内的位移为
所以，6s末物块回到出发位置，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 内，对物块受力分析，由牛顿第二定律求解加速度大小。结合牛顿第二定律以及运动学公式求解。
二、多选题
8．下列关于运动的说法正确的是（ ）
A．物体的加速度增大则速度一定增大
B．物体做曲线运动时加速度可以不变
C．任意抛体运动在相等时间内速度变化量均相同
D．两个分运动是直线运动，其合运动一定也是直线运动
【答案】B,C
【知识点】曲线运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．物体的加速度增大，如果加速度方向与速度方向相反，则速度减小，A不符合题意；
B．平抛运动是曲线运动，其加速度为重力加速度且不变，B符合题意；
C．抛体运动的加速度为重力加速度，根据
可知在相等时间内速度变化量均相同，C符合题意；
D．平抛运动是曲线运动，但其两个分运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】物体的加速度增大，如果加速度方向与速度方向相反，则速度减小，平抛运动是曲线运动，其加速度为重力加速度且不变。
9．如图所示，在一个立方体空间内将一个小球以某一初速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入该空间，不计阻力，下列关于小球运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．小球初速度垂直于Oyz平面，故小球的初速度水平向右，且仅受重力作用，小球做平抛运动，其在水平方向上的分运动为匀速直线运动，故在水平面Oxy的投影是一条水平直线，A符合题意，B不符合题意；
C．小球以初速度水平向右做平抛运动，故其在主视图Oxz平面的投影是一条抛物线，C符合题意；
D．小球以初速度水平向右做平抛运动，其在竖直方向上的分运动为自由落体运动，故在竖直平面Oyz的投影是一条竖直直线，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】小球的初速度水平向右，且仅受重力作用，小球做平抛运动，其在竖直方向上的分运动为自由落体运动，故在竖直平面Oyz的投影是一条竖直直线。
10．发光弹弓飞箭是夏季广场常见的玩具，其利用弹弓将飞箭射向高空。假设质量为的飞箭从地面以初速度v0竖直向上射出，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，飞箭运动的速率随时间变化的规律如图所示，其在t1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v1，且落地前飞箭已经做匀速运动，已知重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中错误的是（ ）
A．飞箭在上升过程中的平均速度大于
B．在t1时刻飞箭的加速度大小为g
C．在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后增大
D．飞箭射出瞬间的加速度大小为
【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．图像的面积代表运动过程中的位移，从图像中可以看出，上升过程中运动的位移小于匀变速运动的位移，所以飞箭在上升过程中的平均速度小于 ，A错误，符合题意；
B．在t1时刻飞箭的速度等于零，空气阻力等于零，此时只受重力作用，所以飞箭的加速度大小为g，B正确，不符合题意；
C．图像的斜率代表了加速度，从图像可以看出在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后减小，C错误，符合题意；
D．在一开始飞箭受到向下的重力和向下的空气阻力，有牛顿第二定律可知
其中
解得：
D正确，不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】vt图像与坐标轴围成面积表示位移大小。切线斜率表示加速度。图像可以看出在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后减小。
11．如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当时，弹簧处于原长，现将P由静止释放，当其下降到最低点时变为，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则在滑块P下降过程中（ ）
A．滑块P先向下做加速后向下做减速运动
B．竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力
C．当变为45°时，滑块P、Q速度大小相等
D．滑块P的速度达到最大时，Q受到轻杆的作用力等于2mg
【答案】A,C
【知识点】能量守恒定律；运动的合成与分解
【解析】【解答】A．将P由静止释放，先是杆弹力的竖直分力小于P的重力，P加速下滑，之后杆弹力的竖直分力大于P的重力，P减速下滑，A符合题意；
B．以整体为研究对象，系统水平方向先向左加速运动后向左减速运动，所以水平方向所受合力先向左，后向右，因此水平方向加速阶段竖直杆弹力大于弹簧弹力，水平方向减速阶段竖直杆弹力小于弹簧弹力，B不符合题意；
C．P、Q两物体沿轻杆方向的速度相同，即
则当 变为45°时，滑块P、Q速度大小相等，C符合题意；
D．P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大，对P在竖直方向，根据平衡条件可得
当 变为 时，P已静止，故当加速度为零时， 小于 ，则此时轻杆弹力
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】以整体为研究对象，系统水平方向先向左加速运动后向左减速运动，合力方向与加速度方向相同。P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大。
三、实验题
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验室提供了电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、一段带有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码等实验器材。
（1）本实验选用的电火花打点计时器，应使用电压为 （选填“6V”或“220V”）的交流电源。
（2）某同学得到的一条清晰纸带，如图所示，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出，已知AB、DE间的距离分别为1.30cm、2.85cm，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带可求出小车运动的加速度a= m/s2（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）220V
（2）0.52
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1） 本实验选用的电火花打点计时器，应使用电压为220V的交流电源。
（2） 因为打点计时器的电源频率为50Hz，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出。得相邻计数点间的时间间隔
小车运动的加速度
【分析】（1）电磁打点计时器用约8伏电压。电火花用220伏电压。
（2）因为打点计时器的电源频率为50Hz，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出。得相邻计数点间的时间间隔为0.1S，结合逐差法求解加速度大小。
13．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲和乙所示，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的原长为GE。
（1）下列实验操作描述中正确的是______。
A．两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
B．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度
C．实验时两弹簧测力计的读数大小必须要相同
D．在已记录圆环静止位置O时，确定一个拉力的方向只需要再选择相距较远的一个点即可
（2）某次测量中一支弹簧测力计指针指示如图丙所示，其读数为 N.
（3）若只有一只弹簧测力计，为了完成一次该实验至少需要 （选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到点。
（4）实验中的一次测量如图乙所示，此时和之间的夹角小于，保持该夹角不变，让两弹簧测力计逆时针缓慢转动一定角度，为保持点位置不变，该过程中需要 （选填“逐渐减小”、“保持不变”或“逐渐增大”）和 （选填“逐渐减小”、“保持不变”或“逐渐增大”）。
【答案】（1）B；D
（2）4.65
（3）3
（4）逐渐增大；逐渐减小
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）A．两弹簧测力计的拉力方向合适即可，不需要垂直，A不符合题意；
B．为减小读数误差，视线应正对弹簧测力计的刻度，B符合题意；
C．实验时，两弹簧测力计的读数大小合适即可，不需要相同，C不符合题意；
D．在已记录圆环静止位置O时，只需要再选择相距较远的一个点，将该点与O点连接，即可确定一个拉力的方向，D符合题意。
故答案为：BD。
（2）由图读出读数为4.65N；
（3） 若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧测力计拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧测力计示数F1和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧测力计的示数F2；只用一个弹簧测力计将结点拉至O点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。
（4） 保持 点位置不变，则 和 的合力不变，且两力之间夹角不变，如图所示
该过程中需要 逐渐增大， 逐渐减小。
【分析】（1）两弹簧测力计的拉力方向合适即可，不需要垂直。
（2）最下刻度为0.1牛顿，所以结果保留到最小刻度后一位。
（3）若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，多拉一次弹簧测力计即可。
（4）保持 点位置不变，则 和 的合力不变，且两力之间夹角不变，画图求解即可。
四、解答题
14．风洞实验室是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一，其在航空航天工程、交通运输、房屋建筑、风能利用等领域都发挥着巨大作用。现用轻绳将质量为的小球悬挂在某风洞实验室中，若该风洞对小球可产生水平向右大小恒定的风力，静止时轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为，如图所示，已知重力加速度大小为，，。求：
（1）轻绳的拉力大小；
（2）若突然剪断轻绳，求小球落地时的速度。
【答案】（1）对小球静止时受力如图
根据平衡条件知
解得
（2）对小球轻绳剪断后，可知其合力大小为 ，方向与 方向相反，则有
根据运动学公式可知
且
联立解得
方向与竖直方向成 角斜向右下。
【知识点】力的合成与分解的运用；电场强度
【解析】【分析】（1）小球受风力，重力和绳子拉力三个力而平衡。
（2）剪断细绳，小球竖直方向受重力作用做自由落体运动，水平方向受风力作用做匀变速直线运动。由运动合成求解合速度大小。
15．如图所示，小球A和B置于水平面上方处，现在将小球A以水平初速度射向小球B，同时小球B由静止释放，不记空气阻力，重力加速度为，求
（1）若小球A和B恰好在B落地时相撞，求两球开始时的距离；
（2）若两小球与地面相撞时水平速度不变，竖直速度均变为原来的倍，且小球A第二次落地时恰好与B相撞（不计小球与地面碰撞的时间），求两球开始时的距离L2。
【答案】（1）对小球A和B，在竖直方向上都有
对小球A在水平方向上
可得
（2）对小球A和B，在竖直方向上都有
与地面碰撞后
小球A与B相撞时也是B第二次与地面相撞时，B第一次与地面相撞后在空中的时间
所以A、B相撞前的时间为
小球A一直在水平方向上做匀速直线运动，故有
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）A求做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，小球B做自由落体运动。
（2） 落地时恰好与B相撞 ，则可以由自由落体规律求解下落时间。
16．如图所示，质量为的长木板置于水平面上，质量为的木块放在长木板的中央，开始时长木板与木块均处于静止，某时刻起，一恒定的水平外力作用在长木板上，已知木块与长木板间动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，长木板足够长。则
（1）如能将长木板拉动，水平外力需要满足的条件；
（2）如能将长木板从木块下方抽出，则最小值为多少；
（3）现长木板与物块在水平外力作用下保持相对静止一起向右做加速直线运动，某时刻撤去外力，试根据与的大小关系定性描述从撤去外力至长木板与物块静止的运动情况。
【答案】（1）对长木板与木块整体恰好要运动时，知
且
可知：如能将木板拉动需满足
（2）对木块，恰要相对长木板滑动时，知
对长木板与木块整体，临界时
可得
（3）撤去外力F时，当 时，长木板与木块一起以加速度
做匀减速直线运动直至二者同时静止。
当 时，开始长木板与木块均向右匀减速，长木板先停下后保持静止，木块在长木板继续减速直至静止。
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 如能将长木板拉动 ，拉力必须至少等于木板与地面间摩擦力大小。
（2） 对木块，恰要相对长木板滑动时 ，摩擦力为合力，由牛顿第二定律求解加速度大小。
（3） 当 时，长木板与木块一起以加速度 做匀减速直线运动直至二者同时静止。 当 时，开始长木板与木块均向右匀减速，长木板先停下后保持静止，木块在长木板继续减速直至静止。
湖北省襄阳市2022-2023学年高一上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023高一上·襄阳期末）鱼梁洲隧道于2022年10月31日9时正式通车，它是千里汉江上首条公路隧道，也是国内整体规模最大的内河沉管隧道，该隧道全长5.4公里，采用双向六车道城市快速路标准建设，主线设计时速60公里。它的建成通车使樊城到东津的行车时间从45分钟缩短至10分钟以内，大大方便了人们的出行。上述的9时、5.4公里、时速60公里分别指的物理量是（ ）
A．时间、位移、平均速度 B．时刻、位移、瞬时速度
C．时刻、路程、瞬时速度 D．时间、路程、平均速率
2．（2023高一上·襄阳期末）人们生活中习惯于通过手机观看视频、直播等节目，如图为常见的手机支架，当手机放在置于水平桌面上的支架上静止时，下列描述正确的是（ ）
A．手机一定受到摩擦力的作用
B．支架对手机的作用力方向竖直向上
C．支架对桌面的压力等于手机的重力
D．手机对支架的压力与支架对手机的支持力互为平衡力
3．（2023高一上·襄阳期末）龟兔赛跑的故事告诉我们“满招损、谦受益”的道理。如图所示为乌龟和兔子沿直线赛跑的图像，则下列判断正确的是（ ）
A．乌龟与兔子同时由同一位置开始运动
B．乌龟做初速度为零的匀加速直线运动
C．在时间里兔子的平均速度较大
D．乌龟获胜的原因是全程的平均速度较大
4．（2023高一上·襄阳期末）如图所示，小物块在水平推力F的作用下静止于粗糙斜面上，现增大推力，小物块依旧处于静止，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块对斜面的压力保持不变
B．斜面对小物块的摩擦力一定增大
C．斜面对小物块的作用力一定变大
D．小物块所受的合力大小可能不变
5．（2023高一上·襄阳期末）物块在水平面上沿直线做加速度a = 2m/s2的匀加速直线运动，其依次通过A、B、C、D四个位置，已知AB = 5m、CD = 11m，且物块通过AB段和CD段的时间均为1s，则BC的距离为（ ）
A．8m B．10m C．12m D．16m
6．（2023高一上·襄阳期末）如图所示为某同学站在压力传感器上做“下蹲”或“起立”动作时传感器记录的压力随时间的变化图像，已知重力加速度g=10m/s2，则（ ）
A．该图像反映了该同学的起立过程
B．此过程中该同学一直处于失重状态
C．b点对应的时刻该同学的速度达到最大
D．a点对应时刻该同学的加速度大小约为4m/s2
7．（2023高一上·襄阳期末）质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取。则（ ）
A．2s末物块的加速度大小为4m/s2
B．4s末物块的速度大小为4m/s
C．前6s内物块距出发位置最远距离为9m
D．6s末物块回到出发位置
二、多选题
8．下列关于运动的说法正确的是（ ）
A．物体的加速度增大则速度一定增大
B．物体做曲线运动时加速度可以不变
C．任意抛体运动在相等时间内速度变化量均相同
D．两个分运动是直线运动，其合运动一定也是直线运动
9．如图所示，在一个立方体空间内将一个小球以某一初速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入该空间，不计阻力，下列关于小球运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．发光弹弓飞箭是夏季广场常见的玩具，其利用弹弓将飞箭射向高空。假设质量为的飞箭从地面以初速度v0竖直向上射出，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，飞箭运动的速率随时间变化的规律如图所示，其在t1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v1，且落地前飞箭已经做匀速运动，已知重力加速度为g，下列关于小球运动的说法中错误的是（ ）
A．飞箭在上升过程中的平均速度大于
B．在t1时刻飞箭的加速度大小为g
C．在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后增大
D．飞箭射出瞬间的加速度大小为
11．如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当时，弹簧处于原长，现将P由静止释放，当其下降到最低点时变为，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则在滑块P下降过程中（ ）
A．滑块P先向下做加速后向下做减速运动
B．竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力
C．当变为45°时，滑块P、Q速度大小相等
D．滑块P的速度达到最大时，Q受到轻杆的作用力等于2mg
三、实验题
12．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验室提供了电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、一段带有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码等实验器材。
（1）本实验选用的电火花打点计时器，应使用电压为 （选填“6V”或“220V”）的交流电源。
（2）某同学得到的一条清晰纸带，如图所示，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出，已知AB、DE间的距离分别为1.30cm、2.85cm，打点计时器的电源频率为50Hz。根据纸带可求出小车运动的加速度a= m/s2（结果保留两位有效数字）。
13．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲和乙所示，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，橡皮条的原长为GE。
（1）下列实验操作描述中正确的是______。
A．两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
B．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度
C．实验时两弹簧测力计的读数大小必须要相同
D．在已记录圆环静止位置O时，确定一个拉力的方向只需要再选择相距较远的一个点即可
（2）某次测量中一支弹簧测力计指针指示如图丙所示，其读数为 N.
（3）若只有一只弹簧测力计，为了完成一次该实验至少需要 （选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到点。
（4）实验中的一次测量如图乙所示，此时和之间的夹角小于，保持该夹角不变，让两弹簧测力计逆时针缓慢转动一定角度，为保持点位置不变，该过程中需要 （选填“逐渐减小”、“保持不变”或“逐渐增大”）和 （选填“逐渐减小”、“保持不变”或“逐渐增大”）。
四、解答题
14．风洞实验室是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一，其在航空航天工程、交通运输、房屋建筑、风能利用等领域都发挥着巨大作用。现用轻绳将质量为的小球悬挂在某风洞实验室中，若该风洞对小球可产生水平向右大小恒定的风力，静止时轻绳与竖直方向成角，小球离地的竖直高度为，如图所示，已知重力加速度大小为，，。求：
（1）轻绳的拉力大小；
（2）若突然剪断轻绳，求小球落地时的速度。
15．如图所示，小球A和B置于水平面上方处，现在将小球A以水平初速度射向小球B，同时小球B由静止释放，不记空气阻力，重力加速度为，求
（1）若小球A和B恰好在B落地时相撞，求两球开始时的距离；
（2）若两小球与地面相撞时水平速度不变，竖直速度均变为原来的倍，且小球A第二次落地时恰好与B相撞（不计小球与地面碰撞的时间），求两球开始时的距离L2。
16．如图所示，质量为的长木板置于水平面上，质量为的木块放在长木板的中央，开始时长木板与木块均处于静止，某时刻起，一恒定的水平外力作用在长木板上，已知木块与长木板间动摩擦因数为，长木板与水平面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，长木板足够长。则
（1）如能将长木板拉动，水平外力需要满足的条件；
（2）如能将长木板从木块下方抽出，则最小值为多少；
（3）现长木板与物块在水平外力作用下保持相对静止一起向右做加速直线运动，某时刻撤去外力，试根据与的大小关系定性描述从撤去外力至长木板与物块静止的运动情况。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】时间与时刻；平均速度；瞬时速度
【解析】【解答】9时指的是通车的时刻；5.4公里指的是隧道的长度，即为路程；时速60公里是指最大速率，即为瞬时速度。
故答案为：C。
【分析】9时指的是通车的时刻；5.4公里指的是隧道的长度，即为路程。某时刻的速度或者某位置速度为瞬时速度。
2．【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】AB．对手机受力分析，受到重力、下端支架对手机的支持力 、侧面对手机的支持力 ，如图所示
支架对手机的作用力为 、 的合力，根据平衡条件，这个合力和重力是一对平衡力，所以支架对手机的作用力方向竖直向上，由图可知，手机不一定受到摩擦力的作用，A不符合题意，B符合题意；
C．支架对桌面的压力大小等于手机和手机支架总的重力，所以支架对桌面的压力大于手机的重力，C不符合题意；
D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力和反作用力，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】对手机受力分析可知手机不一定受到摩擦力的作用，手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力和反作用力。
3．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．图像表示物体某时刻的位置，由图像可知乌龟与兔子开始运动的时刻不同，开始运动的位置相同，A不符合题意；
B．图像的斜率表示速度，乌龟运动的图像斜率不变，速度不变，做匀速直线运动，B不符合题意；
C．在 时间，乌龟和兔子初末位置相同，位移相同，运动时间相同，所以平均速度相同，C不符合题意；
D． 时间内乌龟的位移比兔子大，平均速度大，所以乌龟获胜的原因是全程的平均速度较大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由图像可知乌龟与兔子开始运动的时刻不同，开始运动的位置相同，图像的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，做匀速运动。
4．【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．以物块为对象，垂直于斜面方向根据受力平衡可得
可知增大推力，斜面对物块的支持力增大，即物块对斜面的压力增大，A不符合题意；
B．若增大推力前，满足
则有
可知摩擦力随着推力的增大而增大；
若增大推力前，满足
则有
可知增大推力时，摩擦力可能方向不变，大小减小；摩擦力也可能方向改变，大小减小、不变或者增大；B不符合题意；
C．根据受力平衡可知，斜面对小物块的作用力与物块重力和推力的合力大小相等，方向相反，则有
可知增大推力，斜面对小物块的作用力一定变大，C符合题意；
D．小物块一直处于静止状态，所受的合力一直为零，即大小一定不变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】垂直于斜面方向根据受力平衡，增大推力，斜面对物块的支持力增大。增大推力时，摩擦力可能方向不变，大小减小；摩擦力也可能方向改变，大小减小。
5．【答案】D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB段平均速度
B点速度
CD段平均速度
C点速度
故答案为：D。
【分析】匀变速运动中间时刻瞬时速度等于全程平均速度。
6．【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】AB．人在下蹲过程中会经历加速运动和减速运动两个过程，人在加速运动的过程中处于失重状态，F小于人的重力，人在减速运动过程中处于超重状态，F大于人的重力，因此该图像反映了该同学下蹲过程中两个不同的运动阶段，AB不符合题意；
B．b点之前处于失重状态，重力大于支持力，该同学处于加速状态，b点之后处于超重状态，重力小于支持力，该同学处于减速状态，所以b点对应的时刻该同学的速度达到最大，C符合题意；
D．该同学的重力G=500N
a点对应时刻该同学受到的支持力F=200N
加速度大小为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】人在下蹲过程中会经历加速运动和减速运动两个过程，人在加速运动的过程中，加速度向下，处于失重状态。向下减速，加速度向上，超重。
7．【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A． 内，对物块受力分析，由牛顿第二定律
2s末物块的加速度大小为
A不符合题意；
B.3s末物块的速度大小为
内物块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
解得，物块在这阶段的加速度大小为
所以，4s末物块的速度大小为
B不符合题意；
C.4s末物块速度减为零，然后再反向加速，所以前6s内物块距出发位置最远距离为前4s内的位移
C不符合题意；
D． 内，物块向左做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
解得
6s内的位移为
所以，6s末物块回到出发位置，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 内，对物块受力分析，由牛顿第二定律求解加速度大小。结合牛顿第二定律以及运动学公式求解。
8．【答案】B,C
【知识点】曲线运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】A．物体的加速度增大，如果加速度方向与速度方向相反，则速度减小，A不符合题意；
B．平抛运动是曲线运动，其加速度为重力加速度且不变，B符合题意；
C．抛体运动的加速度为重力加速度，根据
可知在相等时间内速度变化量均相同，C符合题意；
D．平抛运动是曲线运动，但其两个分运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】物体的加速度增大，如果加速度方向与速度方向相反，则速度减小，平抛运动是曲线运动，其加速度为重力加速度且不变。
9．【答案】A,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB．小球初速度垂直于Oyz平面，故小球的初速度水平向右，且仅受重力作用，小球做平抛运动，其在水平方向上的分运动为匀速直线运动，故在水平面Oxy的投影是一条水平直线，A符合题意，B不符合题意；
C．小球以初速度水平向右做平抛运动，故其在主视图Oxz平面的投影是一条抛物线，C符合题意；
D．小球以初速度水平向右做平抛运动，其在竖直方向上的分运动为自由落体运动，故在竖直平面Oyz的投影是一条竖直直线，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】小球的初速度水平向右，且仅受重力作用，小球做平抛运动，其在竖直方向上的分运动为自由落体运动，故在竖直平面Oyz的投影是一条竖直直线。
10．【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．图像的面积代表运动过程中的位移，从图像中可以看出，上升过程中运动的位移小于匀变速运动的位移，所以飞箭在上升过程中的平均速度小于 ，A错误，符合题意；
B．在t1时刻飞箭的速度等于零，空气阻力等于零，此时只受重力作用，所以飞箭的加速度大小为g，B正确，不符合题意；
C．图像的斜率代表了加速度，从图像可以看出在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后减小，C错误，符合题意；
D．在一开始飞箭受到向下的重力和向下的空气阻力，有牛顿第二定律可知
其中
解得：
D正确，不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】vt图像与坐标轴围成面积表示位移大小。切线斜率表示加速度。图像可以看出在速度达到之前飞箭速度v1的过程中加速度先减小后减小。
11．【答案】A,C
【知识点】能量守恒定律；运动的合成与分解
【解析】【解答】A．将P由静止释放，先是杆弹力的竖直分力小于P的重力，P加速下滑，之后杆弹力的竖直分力大于P的重力，P减速下滑，A符合题意；
B．以整体为研究对象，系统水平方向先向左加速运动后向左减速运动，所以水平方向所受合力先向左，后向右，因此水平方向加速阶段竖直杆弹力大于弹簧弹力，水平方向减速阶段竖直杆弹力小于弹簧弹力，B不符合题意；
C．P、Q两物体沿轻杆方向的速度相同，即
则当 变为45°时，滑块P、Q速度大小相等，C符合题意；
D．P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大，对P在竖直方向，根据平衡条件可得
当 变为 时，P已静止，故当加速度为零时， 小于 ，则此时轻杆弹力
D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】以整体为研究对象，系统水平方向先向左加速运动后向左减速运动，合力方向与加速度方向相同。P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大。
12．【答案】（1）220V
（2）0.52
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1） 本实验选用的电火花打点计时器，应使用电压为220V的交流电源。
（2） 因为打点计时器的电源频率为50Hz，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出。得相邻计数点间的时间间隔
小车运动的加速度
【分析】（1）电磁打点计时器用约8伏电压。电火花用220伏电压。
（2）因为打点计时器的电源频率为50Hz，纸带上的相邻计数点间还有4个点没有画出。得相邻计数点间的时间间隔为0.1S，结合逐差法求解加速度大小。
13．【答案】（1）B；D
（2）4.65
（3）3
（4）逐渐增大；逐渐减小
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】（1）A．两弹簧测力计的拉力方向合适即可，不需要垂直，A不符合题意；
B．为减小读数误差，视线应正对弹簧测力计的刻度，B符合题意；
C．实验时，两弹簧测力计的读数大小合适即可，不需要相同，C不符合题意；
D．在已记录圆环静止位置O时，只需要再选择相距较远的一个点，将该点与O点连接，即可确定一个拉力的方向，D符合题意。
故答案为：BD。
（2）由图读出读数为4.65N；
（3） 若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧测力计拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧测力计示数F1和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧测力计的示数F2；只用一个弹簧测力计将结点拉至O点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。
（4） 保持 点位置不变，则 和 的合力不变，且两力之间夹角不变，如图所示
该过程中需要 逐渐增大， 逐渐减小。
【分析】（1）两弹簧测力计的拉力方向合适即可，不需要垂直。
（2）最下刻度为0.1牛顿，所以结果保留到最小刻度后一位。
（3）若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，多拉一次弹簧测力计即可。
（4）保持 点位置不变，则 和 的合力不变，且两力之间夹角不变，画图求解即可。
14．【答案】（1）对小球静止时受力如图
根据平衡条件知
解得
（2）对小球轻绳剪断后，可知其合力大小为 ，方向与 方向相反，则有
根据运动学公式可知
且
联立解得
方向与竖直方向成 角斜向右下。
【知识点】力的合成与分解的运用；电场强度
【解析】【分析】（1）小球受风力，重力和绳子拉力三个力而平衡。
（2）剪断细绳，小球竖直方向受重力作用做自由落体运动，水平方向受风力作用做匀变速直线运动。由运动合成求解合速度大小。
15．【答案】（1）对小球A和B，在竖直方向上都有
对小球A在水平方向上
可得
（2）对小球A和B，在竖直方向上都有
与地面碰撞后
小球A与B相撞时也是B第二次与地面相撞时，B第一次与地面相撞后在空中的时间
所以A、B相撞前的时间为
小球A一直在水平方向上做匀速直线运动，故有
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）A求做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，小球B做自由落体运动。
（2） 落地时恰好与B相撞 ，则可以由自由落体规律求解下落时间。
16．【答案】（1）对长木板与木块整体恰好要运动时，知
且
可知：如能将木板拉动需满足
（2）对木块，恰要相对长木板滑动时，知
对长木板与木块整体，临界时
可得
（3）撤去外力F时，当 时，长木板与木块一起以加速度
做匀减速直线运动直至二者同时静止。
当 时，开始长木板与木块均向右匀减速，长木板先停下后保持静止，木块在长木板继续减速直至静止。
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 如能将长木板拉动 ，拉力必须至少等于木板与地面间摩擦力大小。
（2） 对木块，恰要相对长木板滑动时 ，摩擦力为合力，由牛顿第二定律求解加速度大小。
（3） 当 时，长木板与木块一起以加速度 做匀减速直线运动直至二者同时静止。 当 时，开始长木板与木块均向右匀减速，长木板先停下后保持静止，木块在长木板继续减速直至静止。
转载请注明出处高中试卷答案网 » 湖北省襄阳市2022-2023高一上学期物理期末试卷