广东省广州天省实验学校2022-2023学年高一上学期期末考试物理试题(含答案)

广州天省实验学校2022-2023学年高一上期末考试试卷

物理学科

出卷人：  考试时间：75分钟 试卷满分：100分

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）

1．下列说法正确的是（　　）

A．物体的速度越大，加速度也一定越大

B．物体的速度变化越快，加速度一定越大

C．物体的速度变化量越大，加速度一定越大

D．物体在某时刻速度为零，其加速度一定为零

2．如图，是甲、乙两质点从同一位置，在同一直线上运动的速度v与时间t的关系图象．对两质点运动情况的分析，下列结论正确的是(   )  

A．甲的加速度大于乙的加速度    B．在t=2s时两质点相遇

C．在t=1s时两质点相距0.25m    D．在t=2s时两质点相距3m

3．汕头海湾大桥跟汕头相伴20多年了，它是典型的单面索斜拉桥（所有钢索均处在同一竖直面内），其索塔与钢索如图所示（　　）

A．增加钢索的数量可增大钢索承受的拉力

B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度

C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下

D．钢索很坚固，因此钢索对索塔的拉力大于索塔对钢索的拉力

4．如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是（　　）

A．容器受到的摩擦力不断增大   B．容器受到的摩擦力不变

C．水平力F必须逐渐增大    D．容器受到的合力逐渐增大

5．汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了6s时间经过A、B两根电线杆，已知A、B间的距离为60m，车经过B时的速度为15m/s，则（   ）

A．车从出发到B杆所用时间为9s  B．车的加速度为15m/s2

C．经过A杆时的速度为10m/s   D．出发点到A杆的距离为7m

6．智能化电动扶梯如图所示，乘客站上扶梯，先缓慢加速，然后再匀速上升，则

A．乘客始终处于超重状态

B．加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v相同

C．电梯对乘客的作用力始终竖直向上

D．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上

7．如图所示，光滑的水平面上两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体，中间用轻质弹簧秤连接，在两个大小分别为F1＝30N、F2＝20N的水平拉力作用下一起匀加速运动，则（　　）

A．弹簧秤的示数是10N

B．弹簧秤的示数是20N

C．弹簧秤的示数是26N

D．弹簧秤的示数是52N

8．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的弹性长绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一项极限运动。某人做蹦极运动时，所受绳子拉力F的大小随时间t变化情况如图所示，如果将蹦极过程近似看作在竖直方向上的运动，重力加速度为g，由图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（　　）

A．g B．2g C．3g D．4g

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题目要求。）

9．如图所示，杯子置于水平桌面时，是桌面对杯子的支持力，是杯子对桌面的压力，则下列说法正确的是（　　）

A．力和力是一对平衡力

B．力和力是一对作用力和反作用力

C．力和杯子的重力是一对平衡力

D．力的大小大于力的大小

10．如图所示，质量相同的木块A和B用轻质弹簧连接，静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然伸长状态，现用水平恒力F推A，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧压缩到最短时两木块速度相等

B．弹簧压缩到最短时两木块加速度相等

C．两木块速度相等时，加速度aA<aB

D．两木块加速度相同时，速度vA<vB

11．如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则（　　）

A．c对b的支持力减小

B．c对b的摩擦力方向可能平行斜面向上

C．地面对c的摩擦力方向水平向左

D．地面对c的摩擦力增大

12．一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行，现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的轨迹．下列说法中正确的是（ ）

A．黑色的径迹将出现在木炭包的右侧

B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短

C．传送带运动的速度越大，径迹的长度越短

D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短

三、实验与探究（26分）

13．（每空2分，共8分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

（1）为完成实验，还需要的实验器材有__________

（2）实验中需要测量的物理量有__________

（3）图乙是弹簧所受弹力与弹簧伸长长度的图线，由此可求出弹簧的劲度系数为__________．图线不过原点的原因是由于__________．

14．（每空2分，共8分）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示。打点计时器的工作频率为50Hz，得到的部分纸带如图乙所示，纸带上计数点的间距s1=3.59cm、s2=4.41cm、s3=5.19cm、s4=5.97cm、s5=6.78cm、s6=7.58cm，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

（1）下列关于实验操作，说法正确的是(      )

A．打点计时器应接在直流电源上

B．实验开始时应将小车从远离打点计时器的一端释放

C．实验过程中先接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

D．为使测量更为严谨，一定要把打下的第一个点作为第一个测量点

（2）图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s。

（3）计数点4对应的瞬时速度大小为v4=________m/s。（结果保留2位有效数字）

（4）充分利用记录数据，减小误差，可计算出小车加速度大小为a=________m/s2。（结果保留2位有效数字）

15．（每空2分，共6分）用下图所示的实验装置进行“探究加速度与质量的定量关系”的实验。

(1)为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下___________，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做匀速运动。

(2)某次实验测得的数据如下表所示，根据这些数据在坐标图中描点并做出图像__________。根据图像可以得到什么实验结论__________？

16．（每空2分）（1）钢球由静止开始做自由落体运动，落地时的速度为40m/s，g=10m/s2。则它在最后1s内下落的高度为______m；

（2）动车车厢内悬吊着一个质量为m的小球，动车匀加速行驶时，悬线偏离竖直方向的角度为θ并相对车厢保持静止，重力加速度为g。则动车的加速度大小为______。

四、计算题（本题3小题，共26分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位）

17．（8分）一个物体的初速度是2m/s，以4m/s2的加速度做匀加速直线运动。求：

（1）物体3s末的速度；

（2）物体在头4s内的位移大小；

（3）物体在第4s内的平均速度大小。

18．（9分）如图所示，沿倾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）的足够长斜面向上拉一个质量为m=1kg的木箱，拉力F=10N且方向与斜面平行，木箱从斜面底端由静止出发，被拉上距离为s=4m后撤去拉力F．已知木箱与斜面的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）撤去拉力F前木箱加速度的大小；

（2）拉力F作用的时间；

（3）撤去拉力F后，木箱还能向上运动的最远距离．

19．（9分）如图所示，一木板放置于水平面上，可视为质点的铁块以初速度v0从木板的最左端开始向右滑动．已知木板的质量是铁块质量的两倍，铁块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．

(1)若木板固定不动，铁块滑到木板最右端时恰好停下，求木板的长度L；

(2)设水平面光滑．释放木板，铁块做初速度为v0的匀减速直线运动，木板从静止开始做匀加速直线运动，最后铁块与木板保持相对静止一起向右做匀速直线运动．求木板加速过程的加速度大小及加速过程持续的时间；

(3)设木板与水平面的动摩擦因数为μ0（滑动摩擦力与最大静摩擦力相等）．铁块向右滑动过程中，要使木板也能够向右滑动，则动摩擦因数μ0应满足什么条件？

参考答案：

1．B

【解析】A．加速度是反映速度变化快慢的物理量，物体的速度越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，选项A错误；

B．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，选项B正确；

C．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化量越大，速度变化不一定快，加速度不一定越大，选项C错误；

D．某时刻的速度为零，加速度不一定为零，比如初速度为零的匀加速运动的初始时刻，速度为零，加速度不为零，选项D错误。

故选B。

2．D

【解析】（1）v-t图象的斜率代表加速度，图象越陡，说明该运动加速度越大，故甲质点的加速度小于乙质点得加速度，A错误；

（2）v-t图象的交点代表速度相同，故t=2s时两质点的速度相同；v-t图象的面积代表位移，从图象可以看到，两质点在0-2s内位移并不相等，B错误；

（3）由图象可知，甲、乙两质点运动的加速度分别为，，所以在0-1s内，甲的位移为，乙的位移为，所以在t=1s的时刻，两质点相距，C错误；

（4）在0-2s内，由v-t图象的面积可知，甲的位移为，乙的位移为，所以在t=2s的时刻，两质点相距3m．

【点睛】根据v-t图象的斜率大小（陡峭程度）可以判断或计算两物体的加速度的大小；根据v-t图象的面积可以可以计算位移：横轴上方的面积代表物体沿正方向的位移；横轴下方的面积代表物体沿负方向的位移．

3．C

【解析】A.钢索对桥身的拉力的合力与桥身重力大小相等、方向相反，由于桥身重力一定，所以增加钢索的数量可减小每根钢索承受的拉力，故A错误；

B.合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小。为了减小钢索承受的拉力，应该增大索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，故B错误；

C.根据对称性可知，索塔两侧钢索对称分布，拉力大小相等时，水平分力抵消，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确；

D. 钢索对索塔的拉力与索塔对钢索的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。

故选C。

4．A

【解析】AB．由于物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；

C．水平方向受力平衡，力F可能不变，也可能增大，故C错误；

D．容器处于平衡状态，合力始终为零，故D错误。

故选A。

5．A

【解析】C．据位移公式

解得

C错误；

B．车的加速度为

B错误；

A．车从出发到B杆所用时间

A正确；

D．出发点到A杆的距离为

D错误。

故选A。

6．D

【解析】加速运动阶段，顾客的加速度沿电梯斜向上，有竖直向上的分加速度，根据牛顿第二定律，电梯对他的支持力大于其重力，处于超重状态；匀速运动阶段，加速度为0，所以既不超重也不失重．故A错误．加速阶段乘客加速度斜向上，加速度有水平向右的分量，则受到的摩擦力方向水平向右，选项B错误；加速阶段，乘客受到竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，则电梯对乘客的作用力斜向右上方；电梯匀速上升时，电梯对乘客只有向上的支持力，即电梯对乘客的作用力竖直向上，选项C错误，D正确.

7．C

【解析】以两物体组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得

F1-F2=(m1+m2)a

解得

a=2m/s2

对物体，由牛顿第二定律得

F1-F弹=m1a

解得

F弹=26N

弹簧秤示数为26N。

故选C。

8．B

【解析】人落下后，做阻尼振动，振动幅度越来越小，最后静止不动，结合拉力与时间关系图象可以知道，人的重力等于0．6F0，而最大拉力为1．8F0，即0．6F0=mg ①

Fm=1．8F0 ②

结合牛顿第二定律，有F-mg=ma    ③

当拉力最大时，加速度最大，因而有1．8F0-mg=mam④

由①④两式解得am=2g，故选B．

9．BC

【解析】杯子对桌面的压力F1和桌面对杯子的支持力F2是等大，反向，共线，作用于两个物体，两个物体之间的相互作用，所以是一对作用力和反作用力，故AD错误，B正确；力F2与杯子的重力都作用在杯子上，等大，反向，共线，所以是一对平衡力，故C正确．所以BC正确，AD错误．

10．AC

【解析】从开始推A到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，A、B均做加速运动，物体A的加速度逐渐减小，而B的加速度逐渐增大。在aA=aB之前，A的加速度总大于B的加速度，所以aA=aB时，vA>vB，此后A的加速度继续减小，B的加速度继续增大，当vA=vB时，弹簧被压缩到最短，aA<aB，故AC正确，BD错误。

故选AC。

11．BC

【解析】AB．对a与沙子受力分析，受重力、绳的拉力两个力的作用，两个的合力一直为零，沙子缓慢流出的过程中，a与沙子的总重力减小，可知绳的拉力减小，对b进行受力分析，受重力、绳的拉力、斜面的摩擦力与支持力四个力的作用，四个的合力为零，由平衡条件，有

①当绳的拉力小于b的重力沿斜面方向的分力，摩擦力沿平行斜面向上，沿斜面方向

垂直斜面方向

可知随着绳的拉力减小，摩擦力增大，支持力不变；

②当绳的拉力大于b的重力沿斜面方向的分力时，摩擦力沿平行斜面向下，沿斜面方向

垂直斜面方向

随着绳的拉力减小，摩擦力减小，如果摩擦力减小到零，则之后摩擦力反向增大，支持力不变，故A错误，B正确；

CD．选bc整体为研究对象，受力分析如图所示

根据整体受力平衡可知

在a中的沙子缓慢流出的过程中，拉力T变小，所以地面对c的摩擦力减小，摩擦力方向水平向左，故C正确，D错误。

故选BC。

12．AD

【解析】A．由于木炭无初速度放在传送带上，所以传送带在水平方向上的速度大于木炭的速度，故两者会发生相对滑动，即木炭相对传送带向左运动，故黑色的径迹出现在木炭包的右侧，A正确；

BCD．设他们之间的动摩擦因数为μ，传送带的速度为v，木炭是从静止开始运动的，当速度达到和传送带的速度相同时，两者之间相对运动消失，

根据公式可得

所以传送带的速度越大，径迹越长，动摩擦因数越大，径迹越小， D正确。

故选AD。

13．     刻度尺     弹簧的原长、弹簧伸长后的长度     200     弹簧有自重

【解析】（1）实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺；

（2）本实验需要测量弹簧生产的长度，因此，需要测量弹簧的原长和弹簧伸长后的长度；

（3）由胡克定律可知，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图线可得

由图线可知，当弹簧的弹力为零时，弹簧伸长量不为零，即弹簧不挂钩码时就已经伸长了，原因是弹簧有自重．

14．     C     0.1     0.56     0.79

【解析】（1）A．打点计时器应接在交流电源上，故A错误；

B．为了充分利用纸带，使纸带上能打出较多清晰的点，实验开始时应将小车从靠近打点计时器的一端释放，故B错误；

C．实验过程中应先接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车，故C正确；

D．为使测量更为严谨，应选择较为清晰的点作为测量点，所以不一定要把打下的第一个点作为第一个测量点，故D错误。

故选C。

（2）打点计时器的工作频率为50Hz，且每相邻两点之间还有4个记录点未画出，则图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔

（3）根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，可得计数点4对应的瞬时速度大小为

（4）根据逐差法，可计算出小车加速度大小为

15．     砂桶          在力一定时，物体加速度和物体质量成反比

【解析】（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在取下砂桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，这样就可以平衡了摩擦力。

（2）用描点法画出图像如下所示

在力一定时，物体加速度和物体质量成反比。

16．     35         

【解析】（1）因为钢球由静止开始做自由落体运动，落地时的速度为40m/s，则钢球落地前最后一秒初的速度为

所以落地前最后一秒的平均速度为

所以落地前最后一秒的位移为

（2）对小球受力分析，由牛顿第二定律得

故

17．（1）；（2）；（3）

【解析】（1）根据

可得物体在第3秒末的速度大小为

（2）根据

可得物体在前4s内的位移大小为

（3）物体在第4秒内的位移大小等于前4s内的位移减去前3s内的位移，即

物体在第4秒的平均速度为

18．（1）2m/s2；（2）2sm；（3）1m

【解析】（1）对物体进行受力分析如图所示

则有

，，

解得

a1=2m/s2

（2）拉力F撤去前

（3）拉力F撤去时有

之后向上减速运动

，

解得

x2=1m

19．(1) ；(2) aA = μg/2，；(3)

【解析】(1)木板固定不动，铁块在木板上在摩擦力作用下做匀减速直线运动，对小铁块列牛顿第二定律有

aB = μg

铁块滑到木板最右端恰好停下，根据运动学公式：

(2) 铁块在木板上在摩擦力作用下做匀减速直线运动，加速度仍为：aB = μg

木板在铁块的摩擦力作用下做匀加速直线运动，对木板列牛顿第二定律有

μmBg=mAaA

又                                      mA=2mB

                                                            aA = μg/2

当两者共速时，设该速度为v共

v共 = aAt

v共 = v0－aBt

代入数据，解得

(3)当木板与地面间存在摩擦力时，木板的受力情况就变成上表面受到向右的铁块给木板的滑动摩擦力；该摩擦力大小为：                                

f1=μmBg

木板的下表面受到地面的摩擦力，方向向左；该摩擦力大小为：             

f2=μ0(mA+mB)g=3μ0mBg

要使木板也能够向右滑动，则必须   f1> f2

即

μ>3μ0