湖南省怀化市2022-2023高一上学期物理期末试卷

湖南省怀化市2022-2023学年高一上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023高一上·怀化期末）以下说法正确的是（　　）
A．体积很大的物体一定不能视为质点
B．参考系必须是静止不动的物体
C．做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程
D．上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻
2．（2023高一上·怀化期末）减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，图中弹力F的画法正确且分解合理的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（2023高一上·怀化期末）用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中，把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，把两个测力探头的挂钩钩在一起，拉动手中的传感器，两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图像就显示在计算机上，如图所示，通过此实验，可以得到的结论是（　　）
A．作用力与反作用力在任何时刻等大反向
B．作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零
C．牛顿第三定律仅在物体静止时适用
D．只有在两个静止物体之间，作用力与反作用力才时刻大小相等、方向相反
4．（2023高一上·怀化期末）小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．a点对应时刻，小明向下的速度最大
B．a点对应时刻，小明向下的加速度最大
C．b点对应时刻，小明处于超重状态
D．图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立
5．（2019高三上·屯溪月考）一物块在水平地面上，以一定的初速度沿水平面滑动，直至速度为零，物块与水平面的动摩擦因数恒定，则关于物块运动的位移（ ）、位移与时间比值（ ）、速度（ ）、加速度（ ）随时间t变化的图像正确的是（设初速度的方向为正方向）（　　）
A． B．
C． D．
6．（2023高一上·河北期末）木楔的截面为等腰三角形，其顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则下列正确的是（　　）
A．θ一定时，FN的大小与F无关 B．θ一定时，F越小，FN越大
C．F一定时，θ越大，FN越大 D．F一定时，θ越小，FN越大
二、多选题
7．（2023高一上·怀化期末）交通行驶的文明和安全是全国文明城市评选的一项重要内容。一辆值勤警车B停在公路边，一辆货车A以的速度匀速从警车旁边驶过。值勤警员目测货车严重超载，立即启动警车前去拦截，如图所示是A、B两车现在由该值勤点同时向同一方向行驶做直线运动的图像，从图像可知在内，下列说法正确的是（　　）
A．B车启动后的加速度大小为
B．20s末A，B两车相遇
C．20s末A，B两车相距最远
D．40s末A，B两车相遇
8．（2023高一上·怀化期末）如图用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，其中小球1的重力，小球2的重力，两小球处于静止状态，已知细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，重力加速度为g，，则（　　）
A．细线a对小球1的拉力为20N
B．细线b对小球2的拉力为15N
C．细线c对小球2的拉力为10N
D．细线b与竖直方向夹角大小为53°
9．（2023高一上·怀化期末）如图甲、乙所示，水平桌面上叠放着、两个小木块，已知与质量分别为，，与间的动摩擦因数，与水平桌面间的动摩擦因数，取。现用大小为的力，分别作用在、上，则各物体所受摩擦力的情况是（　　）
A．甲图中A不受摩擦力
B．甲图中受桌面的摩擦力水平向左，大小为
C．乙图中受摩擦力水平向左，大小为
D．乙图中受地面的摩擦力水平向左，大小为
10．（2023高一上·怀化期末）我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的，如图甲：图乙是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为，在其推进器的平均推力F作用下获得加速度为，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是，全过程推进器产生的推力不变，则以下说法正确的是（　　）
A．推进器的平均推力
B．飞船与空间站对接后加速度为
C．空间站质量为
D．飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为450N
三、实验题
11．（2023高一上·怀化期末）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）如图A，B是两种打点计时器的图片，其中电火花打点计时器是　 　（填“A”或“B”）；
（2）打点计时器使用的电源为　 　（填“交流”或“直流”）电源；
（3）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是__________：
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
（4）一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。
①小车连接在纸带的　 　（选填“左端”或“右端”）；
②图中标出的相邻两计数点的时间间隔为　 　s；
③如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为，则打A点时小车运动的速度大小　 　，小车运动的加速度大小　 　。（结果要求保留两位有效数字）
12．（2023高一上·怀化期末）《科学探究：加速度与力、质量的关系》实验装置如图所示。
（1）某实验小组，用小桶及桶中砝码的总重力做为滑块所受合力F。在研究滑块质量一定时，加速度与合外力之间关系实验中，根据实验数据画得如图所示图，从图中可以发现，滑块加速度a与合外力F　 　（填：“成正比”或“不成正比”），造成这个结果的主要原因是在平衡摩擦力的环节中，滑板下面的垫块垫得　 　（填“太高”或“太低”）
（2）实验中，用小桶和砝码总重力做为滑块受到细线拉力F，这会造成系统误差，滑块实际受到细线的拉力F　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）重力。
四、解答题
13．（2023高一上·怀化期末）一个质点从静止开始做匀加速直线运动。已知它在前4s内的位移是32m。求：
（1）质点运动的加速度大小：
（2）它在第5s末的速度大小。
14．（2023高一上·怀化期末）三角形具有稳定性，生活中随处可见利用三角形支架固定的物体。浴室里洗手盆下的支架、空调外挂机的支架、手机支架……等等如图甲所示。现有一个悬挂物体的支架，如图所示乙所示，倾斜支撑杆端用可自由转动的铆钉固定在墙上，拉杆左端可上下移动并且可伸缩以便调节拉杆的长度，轻绳一端固定在点，另一端悬挂重物。已知初始时杆水平，杆与竖直方向成60°角，悬挂物质量为，另一端悬挂重物。重力加速度为。求：
（1）初始状态下，、杆的作用力分别为多少；
（2）保持点不动，调节拉杆的长度同时左端向上移动到某点后固定，可使拉杆上的作用力最小，此时与竖直墙面的夹角为多少？此时的作用力分别为多少？
15．（2023高一上·怀化期末）如图所示，倾角为θ=37°、足够长的斜面体固定在水平地面上，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动，前进了4.0m抵达B点时，速度为8m/s．已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，木块质量m=1kg。（g=10m/s2，
取sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）。
（1）木块所受的外力F多大？
（2）若在木块到达B点时撤去外力F，求木块还能沿斜面上滑的距离s和返回B点的速度。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】质点；位移与路程
【解析】【解答】A．物体是否可以看成质点不是取决于物体的大小，而是看物体的形状大小在研究的问题中是否可以忽略不计，所以体积很大的物体也可能可以看成质点，比如研究地球的公转，地球可以看成质点，A不符合题意；
B．参考系也可以是运动的物体，B不符合题意；
C．做往返的直线运动的物体，其位移大小不等于路程，C不符合题意；
D．上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的形状大小在研究的问题中是否可以忽略不计，可以忽略则物体可以看成质点，做往返的直线运动的物体，其位移大小不等于路程。
2．【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面斜向左上。按照力的作用效果分解，减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和向上的支持作用，所以弹力应分解为水平向左和竖直向上的两个分力。
故答案为：B。
【分析】弹力方向垂直于接触面指向受力物体。减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和向上的支持作用。
3．【答案】A
【知识点】牛顿第三定律；区分相互作用力与平衡力
【解析】【解答】ABD．由牛顿第三定律可知，两个物体之间的作用总是相互的，作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用力与反作用力的性质相同，并且同时存在，同时消失，用力与反作用力分别作用在两个不同物体，不能求合力，A符合题意，BD不符合题意；
C．牛顿第三定律在物体运动或静止时都适用；C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并且同时存在，同时消失。
4．【答案】A
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】ABD．小明在下蹲过程经历先向下加速再向下减速，即先失重后超重；起立过程经历先向上加速再向上减速，即先失重后超重，所以由图示可知，小明先下蹲后起立，小明完成了1次下蹲和1次起立，且a点对应时刻
小明的加速度为0，向下的速度达到最大，A符合题意，BD不符合题意；
C．b点对应时刻，小明正在起立减速上升的过程，所以小明处于失重状态，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】小明在下蹲过程经历先向下加速再向下减速，即先失重后超重；起立过程经历先向上加速再向上减速，即先失重后超重，加速度向下即为失重，加速度向上即为超重。
5．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.x-t图象的斜率表示速度，斜率增大，物块的速度在增大，而物体做减速运动，A不符合题意；
B.根据x=v0t- at2，变形可得： ，故 图象为直线，B符合题意；
C.物块运动的方向一直为正方向，因此速度为正，物块做匀减速直线运动，v=v0-at，故v-t图线为直线，且初速度的方向为正方向，C不符合题意；
D.由于物块与水平面间的动摩擦因数恒定，因此加速度恒定，且加速度方向与运动方向相反，即加速度为负值，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
6．【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】由
可知，θ一定时，F越大，FN越大，F一定时，θ越小，FN越大。
故答案为：D。
【分析】将力F分解为垂直两个接触面的两个向下的分力，利用三角函数关系结合画图求解。
7．【答案】C,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．B车启动后的加速度大小为
A不符合题意；
BC．由 图像可知，20s末之前A车速度一直大于B车速度，20s末两车速度相等，可知20s末A、B两车相距最远，B不符合题意，C符合题意；
D．根据 图像与横轴围成的面积表示位移，可知 内两车的位移相等，则40s末A、B两车相遇，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】由 图像可知，20s末之前A车速度一直大于B车速度，20s末两车速度相等。速度相等，两车距离最近。
8．【答案】A,B,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AC．以小球1和2为整体，根据受力平衡可得 ，
联立解得 ，
A符合题意，C不符合题意；
BD．以小球2为对象，根据受力平衡可得
设细线b与竖直方向夹角为 ，则有
解得
BD符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】以小球1和2为整体，根据受力平衡进行受力分析，如果求绳子作用力大小，可以将两个球分别进行隔离法分析。
9．【答案】A,D
【知识点】摩擦力的判断与计算
【解析】【解答】AC．以AB整体为研究对象，对其分析受力可知，地面对B的滑动摩擦力为
AB均静止在水平桌面上。以A为研究对象，对其分析受力，根据平衡条件可知，其在水平方向上不受力的作用，即A不受摩擦力。A符合题意，C不符合题意；
BD．以A以A为研究对象，对其分析受力，B对A的滑动摩擦力为
A与B之间发生相对滑动，且B对A的摩擦力水平向左，大小为1N。根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向右，大小为1N。以AB整体为研究对象，根据以上分析可得
所以B相对地面静止，对B分析受力，根据平衡条件可得， 受地面的摩擦力水平向左，大小为 。B不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】以AB整体为研究对象，对其分析受力，分析AB间摩擦力大小，可以将两个物体分别隔离分析。
10．【答案】B,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A．推进器的平均推力为
A不符合题意；
B．飞船与空间站对接后加速度为
B符合题意；
C．以飞船与空间站为整体，根据牛顿第二定律可得
解得空间站质量为
C符合题意；
D．飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】由牛顿第二定律求解平均推力大小。由加速度定义式求解加速度大小。
11．【答案】（1）A
（2）交流
（3）A
（4）左端；0.1；0.34；0.39
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）A、B是两种打点计时器的图片，其中电火花打点计时器是A。
（2）打点计时器使用的电源为交流电源。
（3）为了充分利用纸带，应先接通电源，后让纸带运动。
故答案为：A。
（4）①小车做加速运动，相同时间内通过的位移越来越大，可知小车连接在纸带的左端；
②相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为
③根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打A点时小车运动的速度大小为
根据逐差法可得，小车运动的加速度大小为
【分析】（1）有振针和复写纸的是电磁打点计时器，有墨粉纸以及电火花的是电火花打点计时器。
（2）打点计时器使用的电源为交流电源。
（3）为了充分利用纸带，应先接通电源，后让纸带运动。
（4）①小车做加速运动，相同时间内通过的位移越来越大，可知小车连接在纸带的左端；②相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为0.1S。③匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度。
12．【答案】（1）不成正比；太高
（2）小于
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)由图可知，滑块加速度a与合外力F不成正比；
造成这个结果的主要原因是在平衡摩擦力的环节中，滑板下面的垫块垫得太高，致使合外力为零时，滑块已经具有了一定的加速度；
(2)设滑块的质量为M，由牛顿第二定律，可得
解得
所以滑块实际受到细线的拉力F小于重力 。
【分析】（1）图像不是正比例函数，所以滑块加速度a与合外力F不成正比。滑板下面的垫块垫得太高，致使合外力为零时，滑块已经具有了一定的加速度。
（2）小桶也有加速度，所以所以滑块实际受到细线的拉力F小于重力 。
13．【答案】（1）由公式
解得质点运动的加速度大小
（2）由公式
解得第5s末的速度大小
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】（1）由匀变速直线运动的位移时间关系求解加速度大小。
（2）由速度时间关系求解速度大小。
14．【答案】（1）
对 点受力分析建立坐标系可得： ①， ②
联立可得： ③， ④
（2）
受力分析竖直拉力大小方向不变， 方向不变，当 方向与 方向垂直时， 上的拉力最小。可得此时与竖直墙面的夹角为30°⑤
受力分析建立坐标系可得：
⑥， ⑦
联立可得 ⑧， ⑨
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1） 对 点受力分析建立坐标系 进行正交分解，由受力平衡列方程求解。
（2） 方向不变，当 方向与 方向垂直时， 上的拉力最小 。同样建立坐标系进行分析即可。
15．【答案】（1）根据速度位移公式得，木块上滑的加速度
根据牛顿第二定律得F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°=ma1
解得F=18N
（2）物块匀减速上滑时，根据牛顿第二定律mgsin37°+μmgcos37°=ma2
可得加速度大小a2=10m/s2
所以还能沿斜面上滑的距离
物块向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律mgsin37°-μmgcos37°=ma3
可得加速度a3=2m/s2
则返回B点的速度
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 根据速度位移公式得，求解木块上滑的加速度 ，根据牛顿第二定律求解外力大小。
（2）物块匀减速上滑时 ，重力分力和摩擦力合力提供向心力。向下加速，重力分力和摩擦力方向相反，结合运动学公式求解距离和速度。
湖南省怀化市2022-2023学年高一上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023高一上·怀化期末）以下说法正确的是（　　）
A．体积很大的物体一定不能视为质点
B．参考系必须是静止不动的物体
C．做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程
D．上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻
【答案】D
【知识点】质点；位移与路程
【解析】【解答】A．物体是否可以看成质点不是取决于物体的大小，而是看物体的形状大小在研究的问题中是否可以忽略不计，所以体积很大的物体也可能可以看成质点，比如研究地球的公转，地球可以看成质点，A不符合题意；
B．参考系也可以是运动的物体，B不符合题意；
C．做往返的直线运动的物体，其位移大小不等于路程，C不符合题意；
D．上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物体的形状大小在研究的问题中是否可以忽略不计，可以忽略则物体可以看成质点，做往返的直线运动的物体，其位移大小不等于路程。
2．（2023高一上·怀化期末）减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，图中弹力F的画法正确且分解合理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面斜向左上。按照力的作用效果分解，减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和向上的支持作用，所以弹力应分解为水平向左和竖直向上的两个分力。
故答案为：B。
【分析】弹力方向垂直于接触面指向受力物体。减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和向上的支持作用。
3．（2023高一上·怀化期末）用传感器探究作用力与反作用力的关系实验中，把两只力传感器同时连在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，把两个测力探头的挂钩钩在一起，拉动手中的传感器，两只力传感器的相互作用力随着时间变化的图像就显示在计算机上，如图所示，通过此实验，可以得到的结论是（　　）
A．作用力与反作用力在任何时刻等大反向
B．作用力与反作用力同时产生、同时消失、合力为零
C．牛顿第三定律仅在物体静止时适用
D．只有在两个静止物体之间，作用力与反作用力才时刻大小相等、方向相反
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律；区分相互作用力与平衡力
【解析】【解答】ABD．由牛顿第三定律可知，两个物体之间的作用总是相互的，作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用力与反作用力的性质相同，并且同时存在，同时消失，用力与反作用力分别作用在两个不同物体，不能求合力，A符合题意，BD不符合题意；
C．牛顿第三定律在物体运动或静止时都适用；C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并且同时存在，同时消失。
4．（2023高一上·怀化期末）小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．a点对应时刻，小明向下的速度最大
B．a点对应时刻，小明向下的加速度最大
C．b点对应时刻，小明处于超重状态
D．图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立
【答案】A
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】ABD．小明在下蹲过程经历先向下加速再向下减速，即先失重后超重；起立过程经历先向上加速再向上减速，即先失重后超重，所以由图示可知，小明先下蹲后起立，小明完成了1次下蹲和1次起立，且a点对应时刻
小明的加速度为0，向下的速度达到最大，A符合题意，BD不符合题意；
C．b点对应时刻，小明正在起立减速上升的过程，所以小明处于失重状态，C不符合题意。
故答案为：A。
【分析】小明在下蹲过程经历先向下加速再向下减速，即先失重后超重；起立过程经历先向上加速再向上减速，即先失重后超重，加速度向下即为失重，加速度向上即为超重。
5．（2019高三上·屯溪月考）一物块在水平地面上，以一定的初速度沿水平面滑动，直至速度为零，物块与水平面的动摩擦因数恒定，则关于物块运动的位移（ ）、位移与时间比值（ ）、速度（ ）、加速度（ ）随时间t变化的图像正确的是（设初速度的方向为正方向）（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.x-t图象的斜率表示速度，斜率增大，物块的速度在增大，而物体做减速运动，A不符合题意；
B.根据x=v0t- at2，变形可得： ，故 图象为直线，B符合题意；
C.物块运动的方向一直为正方向，因此速度为正，物块做匀减速直线运动，v=v0-at，故v-t图线为直线，且初速度的方向为正方向，C不符合题意；
D.由于物块与水平面间的动摩擦因数恒定，因此加速度恒定，且加速度方向与运动方向相反，即加速度为负值，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为速度，图像与时间轴所围成的面积是位移，图像的斜率是加速度，s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
6．（2023高一上·河北期末）木楔的截面为等腰三角形，其顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则下列正确的是（　　）
A．θ一定时，FN的大小与F无关 B．θ一定时，F越小，FN越大
C．F一定时，θ越大，FN越大 D．F一定时，θ越小，FN越大
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】由
可知，θ一定时，F越大，FN越大，F一定时，θ越小，FN越大。
故答案为：D。
【分析】将力F分解为垂直两个接触面的两个向下的分力，利用三角函数关系结合画图求解。
二、多选题
7．（2023高一上·怀化期末）交通行驶的文明和安全是全国文明城市评选的一项重要内容。一辆值勤警车B停在公路边，一辆货车A以的速度匀速从警车旁边驶过。值勤警员目测货车严重超载，立即启动警车前去拦截，如图所示是A、B两车现在由该值勤点同时向同一方向行驶做直线运动的图像，从图像可知在内，下列说法正确的是（　　）
A．B车启动后的加速度大小为
B．20s末A，B两车相遇
C．20s末A，B两车相距最远
D．40s末A，B两车相遇
【答案】C,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．B车启动后的加速度大小为
A不符合题意；
BC．由 图像可知，20s末之前A车速度一直大于B车速度，20s末两车速度相等，可知20s末A、B两车相距最远，B不符合题意，C符合题意；
D．根据 图像与横轴围成的面积表示位移，可知 内两车的位移相等，则40s末A、B两车相遇，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】由 图像可知，20s末之前A车速度一直大于B车速度，20s末两车速度相等。速度相等，两车距离最近。
8．（2023高一上·怀化期末）如图用三根细线a、b、c将两个小球1和2连接并悬挂，其中小球1的重力，小球2的重力，两小球处于静止状态，已知细线a与竖直方向的夹角为37°，细线c水平，重力加速度为g，，则（　　）
A．细线a对小球1的拉力为20N
B．细线b对小球2的拉力为15N
C．细线c对小球2的拉力为10N
D．细线b与竖直方向夹角大小为53°
【答案】A,B,D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】AC．以小球1和2为整体，根据受力平衡可得 ，
联立解得 ，
A符合题意，C不符合题意；
BD．以小球2为对象，根据受力平衡可得
设细线b与竖直方向夹角为 ，则有
解得
BD符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】以小球1和2为整体，根据受力平衡进行受力分析，如果求绳子作用力大小，可以将两个球分别进行隔离法分析。
9．（2023高一上·怀化期末）如图甲、乙所示，水平桌面上叠放着、两个小木块，已知与质量分别为，，与间的动摩擦因数，与水平桌面间的动摩擦因数，取。现用大小为的力，分别作用在、上，则各物体所受摩擦力的情况是（　　）
A．甲图中A不受摩擦力
B．甲图中受桌面的摩擦力水平向左，大小为
C．乙图中受摩擦力水平向左，大小为
D．乙图中受地面的摩擦力水平向左，大小为
【答案】A,D
【知识点】摩擦力的判断与计算
【解析】【解答】AC．以AB整体为研究对象，对其分析受力可知，地面对B的滑动摩擦力为
AB均静止在水平桌面上。以A为研究对象，对其分析受力，根据平衡条件可知，其在水平方向上不受力的作用，即A不受摩擦力。A符合题意，C不符合题意；
BD．以A以A为研究对象，对其分析受力，B对A的滑动摩擦力为
A与B之间发生相对滑动，且B对A的摩擦力水平向左，大小为1N。根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向右，大小为1N。以AB整体为研究对象，根据以上分析可得
所以B相对地面静止，对B分析受力，根据平衡条件可得， 受地面的摩擦力水平向左，大小为 。B不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】以AB整体为研究对象，对其分析受力，分析AB间摩擦力大小，可以将两个物体分别隔离分析。
10．（2023高一上·怀化期末）我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的，如图甲：图乙是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。若已知飞船质量为，在其推进器的平均推力F作用下获得加速度为，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站的速度变化是，全过程推进器产生的推力不变，则以下说法正确的是（　　）
A．推进器的平均推力
B．飞船与空间站对接后加速度为
C．空间站质量为
D．飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为450N
【答案】B,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】A．推进器的平均推力为
A不符合题意；
B．飞船与空间站对接后加速度为
B符合题意；
C．以飞船与空间站为整体，根据牛顿第二定律可得
解得空间站质量为
C符合题意；
D．飞船与空间站对接后，飞船对空间站的力为
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】由牛顿第二定律求解平均推力大小。由加速度定义式求解加速度大小。
三、实验题
11．（2023高一上·怀化期末）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）如图A，B是两种打点计时器的图片，其中电火花打点计时器是　 　（填“A”或“B”）；
（2）打点计时器使用的电源为　 　（填“交流”或“直流”）电源；
（3）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是__________：
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
（4）一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。
①小车连接在纸带的　 　（选填“左端”或“右端”）；
②图中标出的相邻两计数点的时间间隔为　 　s；
③如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为，则打A点时小车运动的速度大小　 　，小车运动的加速度大小　 　。（结果要求保留两位有效数字）
【答案】（1）A
（2）交流
（3）A
（4）左端；0.1；0.34；0.39
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）A、B是两种打点计时器的图片，其中电火花打点计时器是A。
（2）打点计时器使用的电源为交流电源。
（3）为了充分利用纸带，应先接通电源，后让纸带运动。
故答案为：A。
（4）①小车做加速运动，相同时间内通过的位移越来越大，可知小车连接在纸带的左端；
②相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为
③根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打A点时小车运动的速度大小为
根据逐差法可得，小车运动的加速度大小为
【分析】（1）有振针和复写纸的是电磁打点计时器，有墨粉纸以及电火花的是电火花打点计时器。
（2）打点计时器使用的电源为交流电源。
（3）为了充分利用纸带，应先接通电源，后让纸带运动。
（4）①小车做加速运动，相同时间内通过的位移越来越大，可知小车连接在纸带的左端；②相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两计数点的时间间隔为0.1S。③匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度。
12．（2023高一上·怀化期末）《科学探究：加速度与力、质量的关系》实验装置如图所示。
（1）某实验小组，用小桶及桶中砝码的总重力做为滑块所受合力F。在研究滑块质量一定时，加速度与合外力之间关系实验中，根据实验数据画得如图所示图，从图中可以发现，滑块加速度a与合外力F　 　（填：“成正比”或“不成正比”），造成这个结果的主要原因是在平衡摩擦力的环节中，滑板下面的垫块垫得　 　（填“太高”或“太低”）
（2）实验中，用小桶和砝码总重力做为滑块受到细线拉力F，这会造成系统误差，滑块实际受到细线的拉力F　 　（填“大于”、“等于”或“小于”）重力。
【答案】（1）不成正比；太高
（2）小于
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)由图可知，滑块加速度a与合外力F不成正比；
造成这个结果的主要原因是在平衡摩擦力的环节中，滑板下面的垫块垫得太高，致使合外力为零时，滑块已经具有了一定的加速度；
(2)设滑块的质量为M，由牛顿第二定律，可得
解得
所以滑块实际受到细线的拉力F小于重力 。
【分析】（1）图像不是正比例函数，所以滑块加速度a与合外力F不成正比。滑板下面的垫块垫得太高，致使合外力为零时，滑块已经具有了一定的加速度。
（2）小桶也有加速度，所以所以滑块实际受到细线的拉力F小于重力 。
四、解答题
13．（2023高一上·怀化期末）一个质点从静止开始做匀加速直线运动。已知它在前4s内的位移是32m。求：
（1）质点运动的加速度大小：
（2）它在第5s末的速度大小。
【答案】（1）由公式
解得质点运动的加速度大小
（2）由公式
解得第5s末的速度大小
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】（1）由匀变速直线运动的位移时间关系求解加速度大小。
（2）由速度时间关系求解速度大小。
14．（2023高一上·怀化期末）三角形具有稳定性，生活中随处可见利用三角形支架固定的物体。浴室里洗手盆下的支架、空调外挂机的支架、手机支架……等等如图甲所示。现有一个悬挂物体的支架，如图所示乙所示，倾斜支撑杆端用可自由转动的铆钉固定在墙上，拉杆左端可上下移动并且可伸缩以便调节拉杆的长度，轻绳一端固定在点，另一端悬挂重物。已知初始时杆水平，杆与竖直方向成60°角，悬挂物质量为，另一端悬挂重物。重力加速度为。求：
（1）初始状态下，、杆的作用力分别为多少；
（2）保持点不动，调节拉杆的长度同时左端向上移动到某点后固定，可使拉杆上的作用力最小，此时与竖直墙面的夹角为多少？此时的作用力分别为多少？
【答案】（1）
对 点受力分析建立坐标系可得： ①， ②
联立可得： ③， ④
（2）
受力分析竖直拉力大小方向不变， 方向不变，当 方向与 方向垂直时， 上的拉力最小。可得此时与竖直墙面的夹角为30°⑤
受力分析建立坐标系可得：
⑥， ⑦
联立可得 ⑧， ⑨
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1） 对 点受力分析建立坐标系 进行正交分解，由受力平衡列方程求解。
（2） 方向不变，当 方向与 方向垂直时， 上的拉力最小 。同样建立坐标系进行分析即可。
15．（2023高一上·怀化期末）如图所示，倾角为θ=37°、足够长的斜面体固定在水平地面上，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动，前进了4.0m抵达B点时，速度为8m/s．已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，木块质量m=1kg。（g=10m/s2，
取sin37°≈0.6，cos37°≈0.8）。
（1）木块所受的外力F多大？
（2）若在木块到达B点时撤去外力F，求木块还能沿斜面上滑的距离s和返回B点的速度。
【答案】（1）根据速度位移公式得，木块上滑的加速度
根据牛顿第二定律得F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°=ma1
解得F=18N
（2）物块匀减速上滑时，根据牛顿第二定律mgsin37°+μmgcos37°=ma2
可得加速度大小a2=10m/s2
所以还能沿斜面上滑的距离
物块向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律mgsin37°-μmgcos37°=ma3
可得加速度a3=2m/s2
则返回B点的速度
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1） 根据速度位移公式得，求解木块上滑的加速度 ，根据牛顿第二定律求解外力大小。
（2）物块匀减速上滑时 ，重力分力和摩擦力合力提供向心力。向下加速，重力分力和摩擦力方向相反，结合运动学公式求解距离和速度。

湖南省怀化市2022-2023高一上学期物理期末试卷