2022-2023学年广东省广州市三校（广大附中、铁一、广外）联考高一上学期期末物理试题（解析版）

2022-2023学年上学期期末三校联考

高一物理

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。

1. 2022年北京冬奥会中国队获得9枚金牌，创造冬奥会历史最好成绩。下列选项中正确的是（　　）

A. 谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中可以将她看成质点

B. 每局冰球比赛时间10min，指的是时刻

C. 短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中，以任子威冰刀为参考系，他是静止的

D. 越野滑雪中运动员的位移大小和路程相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中不可以将她看成质点，A错误；

B．每局冰球比赛时间10min，指的是时间，B错误；

C．短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中，以任子威的冰刀为参考系，他是静止的，C正确；

D．越野滑雪中是弯道，运动员的位移大小和路程不相等，D错误。

故选C。

2. 在物理学中，科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

B. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思维法

C. 伽利略在研究自由落体运动实验时把斜面的倾角外推到90°，得到自由落体运动的规律，采用的是建立模型法

D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法

【答案】B

【解析】

【详解】A．质点采用的物理方法是理想模型法，A错误；

B．根据速度定义式，当趋近于0时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，这里用到了极限思维法，B正确；

C．伽利略研究自由落体运动时采用的物理方法是实验和逻辑推理相结合的方法，C错误；

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，采用的物理方法是微元法，D错误。

故选B。

3. 某物体沿水平方向做直线运动，其v-t图像如图所示，规定向右为正方向，下列判断正确的是（　　）

A. 在0～1s内，物体做曲线运动

B. 在1～2s内，物体向左运动，且速度大小在减小

C. 在1～3s内，物体的加速度方向向右，大小为4m/s2

D. 在3s末，物体处于出发点右方

【答案】D

【解析】

【详解】A．在0～1s内，物体做直线运动，A错误；

B．在1～2s内，速度为正值，物体向右运动，且速度大小在减小，B错误；

C．在1～2s内，物体向右做匀减速运动，加速度向左，2～3s内物体向左做匀加速运动，加速度向左，物体的加速度大小为

C错误；

D．图像的面积表示位移，前3s内正面积大于负面积，所以前3s的位移为正，在3s末，物体处于出发点右方，D正确。

故选D。

4. 一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头依次从站台上三个立柱A、B、C旁经过，其中相邻两立柱间距离为x0，对应时刻分别为t1、t2、t3。则下列说法正确的是：（　　）

A. 车头经过立柱B的速度为

B. 车头经过立柱A、B的平均速度等于

C. 三时刻的关系为：（t3-t2）:（t2-t1）=1:（

D. 车头经过立柱A、B、C三立柱时的速度vA、vB、vC的大小关系为：2vB=vA+vC

【答案】B

【解析】

【详解】A．车头从立柱A到立柱C的平均速度

立柱B位于A、C的中点，根据匀变速直线运动推论可知，一段时间内中点位移的瞬时速度大于中点时刻的瞬时速度，而中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故车头经过B柱时的速度大于，故A错误；
B．车头经过A、B柱的过程平均速度为

故B正确；

C．若t3时刻速度减为零，则根据逆向思维结合相等位移的时间关系可知

（t3-t2）:（t2-t1）=1:（

因t3时刻速度不一定减为零，则选项C错误；

D．因B点不是AC的中间时刻，则不满足

选项D错误。

故选B。

5. 叠石头是一项考验耐心和平衡感的游戏。如图所示，三个形状不规则的石块甲、乙、丙在水平桌面上成功地叠放在一起，下列说法正确的是（　　）

A. 石块乙对甲的支持力大小一定等于甲受到的重力，方向竖直向上

B. 石块丙对乙的作用力一定竖直向上

C. 石块丙可能受到桌面的摩擦力

D. 石块乙对丙的压力大小一定等于乙的重力

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知，甲与乙的接触面若不是水平面，则石块乙对甲的支持力与静摩擦力的合力大小等于甲的重力、方向竖直向上，故A错误；

B．对石块甲和乙的整体而言，石块丙对乙的作用力与甲乙整体的重力等大反向，则石块丙对乙的作用力一定竖直向上，故B正确；

C．对甲乙丙的整体，水平方向不受力，则石块丙不可能受到桌面的摩擦力，故C错误；

D．石块乙对丙可能同时有压力与摩擦力，它们的大小等于甲乙总重力在垂直接触面和沿接触面的两个方向的分力，故D错误。

故选B。

6. 如图所示，吊篮P悬挂在天花板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托起，当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度为（   ）

A. g，g B. 2g，g C. g，0 D. 2g，0

【答案】D

【解析】

【详解】ABCD. 细绳被剪断的瞬间，弹簧弹力并未发生改变，则物体Q的加速度为0；细绳被剪断的瞬间，弹簧弹力并未发生改变，弹簧对吊篮的弹力竖直向下，大小等于Q的重力，吊篮P所受合力等于吊篮P的重力的2倍，则吊篮P的加速度为2g；故D正确ABC错误。

故选D。

7. 超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣。当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开。已知锥形金属筒底部的圆锥顶角是120°，弹簧通过铁环施加给每个小铁珠竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】将力F分解为沿垂直于钉柱的压力和垂直斜面的压力，则由几何关系可知

则每个小铁珠对钉柱产生侧向压力为

BCD错误，A正确；

故选A。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得分，有选错的得0分。

8. 在列车的车厢内，有一个自来水龙头C。第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方B点，第二段时间内，水滴落在B点的右方A点，如图所示。那么列车可能的运动是（　　）

A. 先静止，后向右做加速运动 B. 先向左做匀速运动，后做加速运动

C. 先向右做匀速运动，后做减速运动 D. 先向右做加速运动，后做减速运动

【答案】BC

【解析】

【详解】水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车静止或匀速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理，车向右减速运动，水滴也会落在A处。

故选BC。

9. 如图甲所示，一质量为m1的薄木板（厚度不计）静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断正确的是（　　）

A. 滑块始终与木板存在相对运动

B. 滑块未能滑出木板

C. 滑块的质量m2大于木板的质量m1

D. 在t1时刻，滑块从木板上滑出

【答案】ACD

【解析】

【详解】滑块以水平初速度v0滑上木板，滑块减速，木板加速，滑块和木板的加速度的大小分别为

a2＝＝μg

a1＝

由题图乙可知，滑块的速度一直大于木板的速度，即两者之间始终存在相对运动，在t1时刻，滑块滑出木板，各自做匀速直线运动。由题图乙分析可知，图像的斜率等于加速度，则

a2＜a1

即

μg＜

则

m1＜m2

故选ACD。

10. 如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则（　　）

A Ff变小 B. Ff不变 C. FN变小 D. FN变大

【答案】BD

【解析】

【详解】试题分析：先对三个物体以及支架整体受力分析，受重力，2个静摩擦力，两侧墙壁对整体有一对支持力，根据平衡条件，有：，解得，故静摩擦力不变，故A错误B正确；将细线对O的拉力按照效果正交分解，如图

设两个杆夹角为，则有，再将杆对滑块m的推力按照效果分解，如图

根据几何关系，有，故，若挡板间的距离稍许增大后，角θ变大，变大，故滑块m对墙壁的压力变大，故C错误，D正确；

考点：考查了力的动态平衡分析

【名师点睛】在解析力的动态平衡问题时，一般有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析

三、实验题：本题共2小题，共16分。

11. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。

（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表：

表中有一个数值记录不规范，代表符号为___________。

（3）该同学根据表中数据作出的图像如图所示，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与Lx的差值；

（4）由图像可知弹簧的劲度系数为___________N/m，通过图像和表可知砝码盘的质量为___________g（结果保留两位有效数字，重力加速度）。

【答案】    ①. L3    ②. 4.9N/m    ③. 10

【解析】

【详解】（2）[1]表中的数据L3与其他数据有效位数不同，所以数据L3不规范。

（4）[2]由胡克定律知，

所以图线斜率与g乘积即为弹簧的劲度系数

[3]同理，砝码盘质量

12. 一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如下实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度。某滴水刚落地开始计时，从下一滴水落地开始依次计数为1、2、3……，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为。该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。如图所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：），当地重力加速度取，根据该同学的测量结果可得出：

（1）平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔________；

（2）平衡车加速过程的加速度大小________，运动到点的速度大小________；（结果均保留三位有效数字）

（3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的倍，则________；（结果保留两位有效数字）

（4）通过分析路面上水滴间距的变化情况，可知平衡车从哪段开始关闭动力________。

A．段　　B．段　　C．段

【答案】    ①. 0.50    ②. 1.94    ③. 4.45    ④. 0.042    ⑤. A

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1] 平衡车经过路面上相邻两水滴间的时间间隔为

(2)[2]根据逐差法，可知

[3]运动到D点的速度大小为

(3)[4]在减速阶段，根据逐差法得加速度大小为

根据牛顿第二定律，有

解得

(4)[5]由纸带上信息，可知BC段与AB段之差为0.49m，CD段与BC段之差为0.48m，DE段与CD段之差为0.49m，EF段与DE段之差为0.30m，由此可知，平衡车从EF段开始关闭动力。故选A。

四、计算题：本题共3小题，共38分。

13. 如图所示，2020年11月30日，我国嫦娥五号探测器在月面成功着陆。嫦娥五号着陆最后过程为缓速下降阶段与自由下落阶段。假设缓速下降阶段的高度是距月面到，下降过程可视为做匀减速运动，其加速度大小，在距月面处速度减为0，然后探测器关闭发动机，使探测器做“自由落体运动”，精确落到月球表面的落月点。若月球表面的重力加速度取。试求探测器：

(1)在速度减为0之后，自由下落阶段的时间；

(2)缓速下降阶段的初始速度大小；

(3)速度大小为时距月面的高度。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）自由下落的距离h2=4m，根据

解得

（2）缓速下降阶段的高度为

根据

解得

（3）速度大小为v=7m/s时下落的高度为h3，则有

解得

则距离月球表面的高度为

14. 如图甲所示为某综艺节目的躲球游戏。现将运动过程进行简化，如图乙所示，泡沫球从A点静止开始沿斜面匀加速直线下滑，加速度为4m/s2，A距斜面底端B长度为18m，泡沫球到达B点后没有速度损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为，参与游戏的玩家的一开始站在C点，当小球到达B点时，玩家由静止开始以加速度大小开始向右做匀加速直线运动，到达后做匀速直线运动，C点的位置玩家可自由选择，在不被球追上的前提下BC的距离越小，得分越高。求：

（1）泡沫球到达B时的速度大小；

（2）玩家得分最高的情况下，所选择BC的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）泡沫球达时的速度大小，则有

代入数据解得

（2）泡沫球做匀减速运动，当时

，

人匀加速阶段

得

此时

匀速阶段

故

15. 某工厂为实现自动传送工件设计了如图所示的传送装置，由一个水平传送带AB和倾斜传送带CD组成，水平传送带长度LAB=4m，倾斜传送带长度LCD=4.45m，倾角为θ=37°，AB和CD通过一段极短的光滑圆弧板过渡，AB传送带以v1=5m/s的恒定速率顺时针运转，CD传送带静止．已知工件与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2．现将一个工件（可看作质点）无初速度地放在水平传送带最左端A点处，求：

（1）工件被第一次传送到CD传送带上升最大高度；

（2）若CD顺时针转动，要使物体能被传送到D端，求传送带的速度满足的关系，及物体从C到D所用的时间的取值范围．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

【答案】（1）（2）传送带，

【解析】

【详解】（1）工件在水平传送带上运动过程，由牛顿第二定律得：

解得：

匀加速的位移：

然后工件与水平传送带一起匀速运动，工件到达传送带CD时速度为5m/s；
工件在传送带CD上运动时，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：，

工件在CD上的位移：

（2）传送带，在CD上，因为：，使滑块匀减速上滑

由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

由牛顿第二定律得：

代入数据解得：

速度关系为：

可得：

位移关系为：

可得：

联立解得：

所以，

若一直以匀减速，即，

解得：（＋舍去）

所以