2022-2023學年北京市清華大學附屬中學高一上學期期末練習物理試題（三）（解析版）

這是一份2022-2023學年北京市清華大學附屬中學高一上學期期末練習物理試題（三）（解析版），共20頁。試卷主要包含了單項選擇題，不定項選擇題，實驗題，計算題等內容，歡迎下載使用。
期末練習（三）一、單項選擇題1. “必修教科書中這樣表述牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。其中“改變這種狀態(tài)”指的是改變物體的（   ）A. 加速度 B. 速度C. 質量 D. 受力【答案】B【解析】【詳解】狀態(tài)與時刻對應，過程與時間間隔對應，故描述運動狀態(tài)的物理量可以是瞬時速度，也可以是動量，與質量、加速度以及受力無關，故ACD錯誤，B正確。故選B2. 在國際單位制中，下列物理量屬于基本量的是A. 力 B. 速度 C. 時間 D. 加速度【答案】C【解析】【詳解】在國際單位制中，長度、時間和質量屬于基本物理量，故選C.3. 在長約1.0m的一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個適當?shù)膱A柱形的紅蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，并迅速豎直倒置，紅蠟塊就沿玻璃管由管口勻速上升到管底。將此玻璃管倒置安裝在小車上，并將小車置于水平導軌上。若小車一端連接細線繞過定滑輪懸掛小物體，小車從A位置勻速運動，同時紅蠟塊沿玻璃管勻速上升。經(jīng)過一段時間后，小車運動到虛線表示的B位置，如圖所示。按照圖建立坐標系，在這一過程中紅蠟塊實際運動的軌跡可能是圖中的（　　）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】紅蠟塊在水平方向與豎直方向均做勻速直線運動，無加速度，故合運動為勻速直線運動。故選B。4. 如圖所示，修正帶的核心部件是兩個半徑不同的齒輪，兩個齒輪通過相互咬合進行工作，A和B分別為兩個齒輪邊緣處的點。若兩齒輪勻速轉動，下列說法正確的是（　?。?/span>A. A、B兩點的轉速相等B. A、B兩點的線速度大小相等C. A、B兩點的角速度大小相等D. A、B兩點的向心加速度大小相等【答案】B【解析】【詳解】B．根據(jù)傳動規(guī)律可知A、B兩點線速度大小相等，故B正確；C．根據(jù)可知A點的角速度小于B點的角速度，故C錯誤；A．根據(jù)可知A點的轉速小于B點的轉速，故A錯誤；D．根據(jù)可知A點的向心加速度小于B點的向心加速度，故D錯誤。故選B。5. 如果光以同一入射角從真空射入不同介質，則折射率越大的介質（　　）A. 折射角越大，表示這種介質對光線的偏折程度越大B. 折射角越大，表示這種介質對光線的偏折程度越小C. 折射角越小，表示這種介質對光線的偏折程度越大D. 折射角越小，表示這種介質對光線的偏折程度越小【答案】C【解析】【詳解】由折射定律可知，在入射角相同的情況下，折射角越小，表示這種介質的折射率越大，介質對光線的偏折程度越大。故ABD錯誤，C正確。故選C6. 下列說法正確的是（　　）A. 光總是沿直線傳播的B. 光在同一介質中總是直線傳播的C. 小孔成像是光直線傳播形成的D. 日、月食現(xiàn)象是光的折射形成的【答案】C【解析】【詳解】AB．光在同一均勻介質中沿著直線傳播，故A、B均錯誤；C．小孔成像是光的直線傳播的典型現(xiàn)象，故C正確；D．日、月食現(xiàn)象是光的直線傳播形成的，故D錯誤。故選C。7. 發(fā)出白光的細線光源，長度為，豎直放置，上端恰好在水面以下，如圖?，F(xiàn)考慮線光源發(fā)出的靠近水面法線（圖中的虛線）的細光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對光有色散作用，若以表示紅光成的像的長度，表示藍光成的像的長度，則（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【詳解】作出光路圖如圖所示由于藍光折射率比紅光折射率大，則同一點發(fā)出的光在水面發(fā)生折射，藍光比紅光偏折角大，則沿反向延長線所成虛像的長度比較小，則，故D正確，ABC錯誤。故選D。8. 從地面以一定的速度豎直向上拋出一小球，小球從拋出點上升到最高點所用時間為 ，從最高點下落到拋出點所用時間為t2．若空氣用力的作用不能忽略，則對于t1與t2大小的關系，下列列斷中正確的是（ ）A. t1＝t2B. t1< t2C. t1> t2D. 無法定t1, t2哪個較大【答案】B【解析】【詳解】上升過程有：mg+f=ma1，下降過程有：mg-f=ma2，由此可知a1＞a2，根據(jù)功能關系可知落回地面的速度v＜v0，因此上升過程的平均速度v0/2大于下降過程的平均速度v/2，由于上升過程和下降過程位移大小相等，因此t1＜t2，故ACD錯誤，B正確．故選B．【點睛】本題容易出錯的地方在于阻力的方向容易弄錯，注意阻力方向與相對運動方向相反，上升和下降過程阻力方向不同．9. 一雨滴從空中由靜止開始沿豎直方向落下，若雨滴下落過程中所受重力保持不變，且空氣對雨滴阻力隨其下落速度的增大而增大，則題圖所示的圖像中能正確反映雨滴整個下落過程運動情況的是（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律得a=速度增大，阻力增大，加速度減小，雨滴做加速度減小的加速運動，當加速度減小到零，雨滴做勻速直線運動．故A正確，BCD錯誤。故選A。10. 向心力演示器是用來探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與質量m、角速度和半徑r之間的關系實驗裝置，如圖所示。兩個變速輪塔通過皮帶連接，勻速轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔1和變速輪塔2勻速轉動，槽內的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的黑白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的大小關系。如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)，兩個鋼球質量和運動半徑相等，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出鋼球A和鋼球C所受向心力的比值為1:4，則與皮帶連接的變速輪塔1和變速輪塔2的半徑之比為（　?。?/span>A. 1:2 B. 1:4 C. 4:1 D. 2:1【答案】D【解析】【詳解】A和C兩球的向心力之比為1：4，半徑和質量相等，根據(jù)向心力公式知轉動的角速度之比為1：2，因為靠皮帶傳動，變速輪塔邊緣的線速度大小相等，根據(jù)可知與皮帶連接的變速塔齒輪對應的半徑之比為2：1，故ABC錯誤，D正確。故選D。二、不定項選擇題11. 關于曲線運動的條件，以下說法正確的是（　?。?/span>A. 物體受變力作用才可能做曲線運動B. 物體受恒力作用也可能做曲線運動C. 物體只要受到合外力作用就一定做曲線運動D. 物體所受合外力為零，不可能做曲線運動【答案】BD【解析】【詳解】AB、 在恒力作用下物體可以做曲線運動，平拋運動就是在重力作用下作的曲線運動，故A錯誤，B正確；C、當合力與速度方向在同一條直線上時，物體做直線運動，故C錯誤；D、物體所受合外力為零時，只能做勻速直線運動或者是靜止，不可能做曲線運動，故D正確；故選BD．【點睛】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結論．12. 在平拋運動中，下列各組條件能求出物體拋出時速度的是（　?。?/span>A. 拋出點高度和水平射程B. 拋出點高度和物體運動的時間C. 拋出點到落地點的位移大小和方向D. 物體落地時速度大小和方向【答案】ACD【解析】詳解】AB．根據(jù)x=v0t 可得則已知拋出點高度和水平射程可求解初速度；已知拋出點高度和物體運動的時間不能求解初速度，選項A正確，B錯誤；C．已知拋出點到落地點的位移大小和方向，根據(jù)可得可得初速度，選項C正確；D．已知物體落地時速度大小和方向，速度的水平分量即為拋出的速度，選項D正確。故選ACD。13. 某人站在置于水平地面上的壓力傳感器上，進行蹲起動作，圖中呈現(xiàn)的是在一段時間內力傳感器的示數(shù)隨時間變化的情況。由此可以判斷（　?。?/span>A. 在內，該人完成兩次完整的蹲起過程B. 狀態(tài)a到狀態(tài)b對應著下蹲過程，狀態(tài)b到狀態(tài)c對應著站起過程C. 從狀態(tài)a到狀態(tài)b，人的重心運動的加速度方向向下D. 從狀態(tài)d到狀態(tài)e，人的重心運動的速度和加速度方向都向上【答案】CD【解析】【詳解】A．由圖像可知人的重力為，則壓力傳感器的示數(shù)大于重力時處于超重，加速度向上，壓力傳感器的示數(shù)小于重力時處于失重，加速度向下，一次下蹲過程是先向下加速再向下減速，則應為先失重后超重；一次站起過程是先向上加速再向上減速，則應為先超重后失重，故在內，該人完成一次完整的下蹲過程（狀態(tài)a到狀態(tài)c），一次完整的站起的過程（狀態(tài)d到狀態(tài)f），故A錯誤；B．狀態(tài)a到狀態(tài)c對應著下蹲過程，狀態(tài)d到狀態(tài)f對應著站起過程，故B錯誤；C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，人的視重小于重力處于失重狀態(tài)，由牛頓第二定律可知人的重心運動的加速度方向向下，故C正確；D．從狀態(tài)d到狀態(tài)e，人處于向上站起的加速階段，則重心運動的速度和加速度方向都向上，故D正確；故選CD。14. 如圖所示，在豎直平面有一個光滑的圓弧軌道，其下端（即N端）與表面粗糙的水平傳送帶左端相切，軌道N端與傳送帶左端的距離可忽略不計。當傳送帶不動時，將一質量為m的小物塊（可視為質點）從光滑軌道上的P位置由靜止釋放，小物塊以速度滑上傳送帶，從它到達傳送帶左端開始計時，經(jīng)過時間，小物塊落到水平地面的Q點；若傳送帶以恒定速率沿順時針方向運行，仍將小物塊從光滑軌道上的P位置由靜止釋放，同樣從小物塊到達傳送帶左端開始計時，經(jīng)過時間，小物塊落至水平地面。關于小物塊上述的運動，下列說法中正確的是（　?。?/span>A. 當傳送帶運動時，小物塊的落地點可能仍在Q點B. 當傳送帶運動時，小物塊的落地點可能在Q點左側C. 若，則一定有D. 若，則一定有【答案】A【解析】【詳解】AC．不管傳送帶是否運動，小物塊做平拋運動的豎直位移相同，所用時間相等，當傳送帶不動時，小物塊在傳送帶上做勻減速運動，傳送帶以恒定速率v2沿順時針方向運行，當v1>v2，小物塊在傳送帶上可能一直做勻減速運動（運動時間與傳送帶靜止時相等），也有可能先做勻減速運動后做勻速運動（運動時間小于傳送帶靜止時），所以t1≥t2，小物塊滑出傳送帶時的速度大于等于v2，根據(jù)平拋運動規(guī)律知道小物塊的落地點可能仍在Q點，可能在Q點右側，A正確，C錯誤；BD．傳送帶以恒定速率v2沿順時針方向運行，當v1=v2，小物塊在傳送帶上做勻速直線運動，所以t1>t2，根據(jù)平拋運動規(guī)律知道小物塊的落地點在在Q點右側，傳送帶以恒定速率v2沿順時針方向運行，當v1<v2，小物塊在傳送帶上可能一直做勻加速運動，也有可能先做勻加速運動后做勻速運動，所以t1>t2，根據(jù)平拋運動規(guī)律知道小物塊的落地點在在Q點右側，故小物塊的落地點不可能在Q點左側，BD錯誤。故選A。三、實驗題15. 一組同學在做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，實驗裝置如圖所示。（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有________；（填寫選項前的字母）A．電壓合適的交流電源B．電壓可調的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）（2）如圖所示為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離。已知打點計時器打點周期為，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值_______；（結果保留兩位有效數(shù)字）（3）在探究加速度與小車受力關系的實驗中，為使小車受到的合力在數(shù)值上近似等于砂及砂桶受到的總重力，所采取的措施有________。（填寫選項前的字母）A．調節(jié)木板的傾斜度，使小車在不掛砂和砂桶時能拖動紙帶沿木板勻速運動B．調節(jié)木板的傾斜度，使小車在砂和砂桶拉力的牽引下拖動紙帶沿木板勻速運動C．保證小車質量遠大于砂和砂桶的質量（4）在某次利用上述已調整好的裝置進行實驗中，保持砂和砂桶的總質量不變，小車自身的質量為M且保持不變，改變小車中砝碼的質量m，并測出小車中放上不同質量的砝碼時所對應的加速度a，以m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出關系圖線，若描繪出的圖線是題圖中的圖像________（填寫選項字母），則能得出與牛頓第二定律一致的結論。【答案】    ①. ACE    ②. 1.0    ③. AC    ④. B【解析】【詳解】（1）[1]還需要電壓合適的50Hz交流電源，以使打點計時器能正常工作；還需要刻度尺進行測量紙帶上計數(shù)點間的距離；還需要天平（含砝碼）來測量小車以及砂和砂桶的質量，打點計時器自動記錄時間，所以不需要秒表。故選ACE。（2）[2] 根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，采用逐差法求解加速度（3）[3]AB．平衡摩擦力指的是平衡小車運動過程中所受的阻力，是在不掛砂和砂桶時能拖動紙帶沿木板勻速運動，故A正確，B錯誤；C．平衡好摩擦力，則繩子拉力T等于小車所受的合外力；小車（質量M）掛上砂和砂桶（質量m）后，二者都做勻加速運動，對二者，由牛頓第二定律分別有聯(lián)立可得可以看出，當砂和砂桶質量m遠小于M時，繩子拉力T才可以用mg代替，故C正確。故選AC。（4）[4]用m0表示砂和砂桶的總質量，由（3）中分析可知聯(lián)立得變形可得則圖線是一條與縱軸正半軸相交的傾斜直線，故ABC三圖中只有B符合題意。故選B。16. 某同學利用如圖所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與伸長量的關系”實驗。通過改變懸掛鉤碼的數(shù)量，獲得6次實驗數(shù)據(jù)如表格所示。實驗次數(shù)123456懸掛鉤碼個數(shù)123456彈簧彈力F/N0.490.981.471.962.452.94彈簧伸長量x/cm2.003.905.808.009.9012.00（1）在如圖1所示的坐標紙上已經(jīng)描出了其中5次彈簧彈力F與彈簧伸長量x對應的數(shù)據(jù)點，請把第4次測量的數(shù)據(jù)對應點描繪在坐標紙上，并作出彈簧彈力與彈簧伸長量的F-x圖線_______；（2）觀察F-x圖線，可以判斷在彈性限度內，彈簧彈力大小F與彈簧伸長量x成正比關系，其依據(jù)是______。其中F-x圖線斜率的物理意義是______；（3）該同學進一步使用該彈簧、直尺、鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖2所示，不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20 cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺30 cm刻度處。某次用該裝置測量電梯的加速度時，發(fā)現(xiàn)彈簧下端指針位于直尺31 cm刻度處，問電梯的加速度方向為________（選填“豎直向上”或“豎直向下”），大小為重力加速度g的_______倍。【答案】    ①.     ②. 圖線為過原點的直線    ③. 彈簧的勁度系數(shù)    ④. 豎直向上    ⑤. 0.1【解析】【詳解】（1）[1]作出彈簧彈力與彈簧伸長量的F-x圖線如圖；（2）[2]觀察F-x圖線，可以判斷在彈性限度內，彈簧彈力大小F與彈簧伸長量x成正比關系，其依據(jù)是圖線為過原點的直線；[3]根據(jù)F=kx，可知F-x圖線斜率的物理意義是彈簧的勁度系數(shù)；（3）[4][5]靜止時加速運動時可得a=0.1g方向豎直向上。四、計算題17. 如圖所示，在水平地面上用繩子拉一個質量為的箱子，繩子與地面的夾角為，拉力時箱子恰好勻速移動。取，，。試求：（1）地面所受的壓力大??；（2）箱子所受的摩擦力大小和方向；（3）地面和箱子之間的動摩擦系數(shù)。【答案】（1）400N；（2）80N，方向向左；（3）0.2【解析】【詳解】（1）以箱子研究對象，分析受力情況如圖豎直方向受力平衡代入數(shù)據(jù)解得地面對箱子的支持力根據(jù)牛頓第三定律，地面所受的壓力大小（2）水平方向受力平衡代入數(shù)據(jù)解得方向向左。（3）由可得18. 一根輕桿長為L，一端固定一個質量為m的小球，小球繞桿另一端O在豎直面內勻速轉動，A和B是圓周軌跡的最高點和最低點．若轉動周期T=4，求：(1)小球做勻速圓周運動的向心力大??；(2)小球經(jīng)過B點時對桿的作用力大小；(3)小球經(jīng)過A點時對桿的作用力．【答案】(1)(2) (3) 【解析】【詳解】(1)根據(jù)向心力方程代入數(shù)據(jù)解得：．(2)在B點根據(jù)牛頓第二定律 代入數(shù)據(jù)解得細桿對球的拉力根據(jù)牛頓第三定律可知，球對細桿的作用力．(3) 在A點根據(jù)牛頓第二定律，代入數(shù)據(jù)解得細桿對球的拉力根據(jù)牛頓第三定律可知，球對細桿的作用力．答：(1)(2) (3) 19. 如圖所示，物塊A（可看成質點）的質量，放在長的平板小車B的右端，平板車的質量，A、B一起以的水平初速度沿光滑水平面向左滑行。左邊有一固定的豎直墻壁，小車B與墻壁相碰時間極短，碰后其速度大小不變，方向改為向右，此后A在B上發(fā)生滑動。已知物塊A與小車B的水平上表面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度。（1）求A在B上滑動過程中，A、B各自相對地面的加速度大??；（2）求運動過程中A到墻壁的最小距離s；（3）求經(jīng)過多長時間，A與B共速；（4）求最終A停在距離B右側多遠的位置。【答案】（1），；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）對A在B上滑動過程中，對A應用牛頓第二定律：得對B得（2）最小距離點為物塊A的速度為0的時刻，該段時間內，A移動距離（3）由動量守恒，取向右為正方向解得對B得（4）當AB共速時，A相對于B不滑動對A對B解得20. 快遞物流已經(jīng)深入我們的生活，準確迅速分揀是一個重要環(huán)節(jié)，圖1是快遞分揀傳送裝置。它由兩臺傳送機組成，一臺水平傳送，另一臺傾斜傳送，圖2是該裝置示意圖，A、B兩端相距，C、D兩端相距L，部分傾角，B、C間距離忽略不計。已知水平傳送帶以的速率順時針轉動，傾斜傳送帶以的速率順時針轉動。把一個可視為質點的貨物無初速度放在A端，運送到B端后可以速率不變的傳到C端，貨物通過傾斜傳送帶運送到D端時速度恰好為0。若貨物與兩傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，g取。求：（1）貨物從A端傳送到B端所用的時間；（2）定性畫出貨物從C端到D端運動的圖像；（3）傳送帶部分的長度L。【答案】（1）1.3s；（2）；（3）2.6m【解析】【詳解】（1）貨物在水平傳送帶上運動時，根據(jù)牛頓第二定律可得解得達到傳送帶速度所需時間為通過的位移為達到傳送帶速度后貨物隨傳送帶一起勻速運動，勻速運動到B點所需時間為故貨物從A端傳送到B端所用的時間為（2）貨物從C端到D端運動的圖像（3）因傾斜傳送帶以的速率順時針轉動，因貨物的速度大于傾斜傳送帶的速度，貨物做勻減速直線運動，對貨物根據(jù)牛頓第二定律可得解得貨物減速到與傾斜傳送帶速度相同所用時間為貨物通過的距離為速度相同后，由于，貨物以a3大小的加速度勻減速至傳送帶D端，對貨物根據(jù)牛頓第二定律可得解得貨物減速到零所需時間為通過的位移為故傳送帶CD的長度為【點睛】4