2022-2023学年广东省广州市越秀区铁一高一上期末统考物理试题

2022学年第一学期学业水平调研测试

高一年级物理试卷

本试卷共6页，全卷满分100分．考试时间为75分钟．

注意事项：

1．答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上．用2B铅笔将考生号、座位号填涂在答题卡相应位置上．

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上．

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液．不按以上要求作答的答案无效．

4．考生必须保持答题卡的整沽，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．

一、选择题（本题共11小题，每小题4分．1-8小题为单选题．9-11小题为多选题，在每小题给出的四个选项中，有两个或多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分）

1．2022年北京冬季奥运会中，下列说法正确的是（　　）

图甲    图乙     图丙     图丁

A．图甲中，冰壶比赛的时间为60min，指的是时刻

B．图乙中，裁判给正在参加花样滑冰的运动员打分时，可以把运动员看作质点

C．图丙中，滑冰比赛时，一名运动员发现观众在“后退”，他是以大地为参考系

D．图丁中，任子威以1分26秒768的成绩获得1000m冠军，1分26秒768指的是时间

2．如图所示，三个质点A、B、C均同时从长方体上的M点沿不同路径同时运动至N点，运动轨道如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．三个质点的平均速度相同   B．三个质点的平均速率相同

C．三个质点的路程均大于位移   D．A、B的位移最大，C的位移最小

3．如图所示为甲、乙两物体做直线运动的x－t图象，对于0~t1时间内两物体的运动，下列说法中正确的是（　　）

A．乙物体位移变小，速度变大

B．甲物体速度方向与加速度方向相同

C．乙物体加速度方向与速度方向相反

D．甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度

4．一串相同的小灯笼（五只）彼此用轻绳连接，并悬挂在空中．在稳定水平风力作用下发生倾斜，悬绳与竖直方向的夹角为30°，如图所示．设每个灯笼的质量均为 m．则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为（               ）

A．mg B．mg C．mg D．8mg

5．如图所示，电梯内有一同学，旁边有一台秤，上面放一个重物，当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为 8N，某时刻起持续10s，该同学观察到台秤的示数为9.6N，已知该同学的质量为50Kg，g取10m/s2，这10s 内，则该同学判断正确的是（　　）

A．电梯一定是向上运动 B．自己是处于失重状态

C．电梯加速度方向可能是向下的 D．自己对电梯轿厢的压力为 600N

6．如果经常低头玩手机，会使颈椎长期受压，可能引发颈椎病。某同学低头看手机时，可粗略认为头受到重力G、肌肉拉力F和颈椎支持力N，如图所示，若颈椎弯曲与竖直方向成30°，此时肌肉对头的拉力F约为头的重力，由此估算颈椎受到的压力大小约为（　　）

A．2G B． C．G D．

7．某一可被视为质点的物体做匀加速直线运动，初速度为 0.5m/s，在第5s内通过的位移为5.0m，则下列说法正确的是（　　）

A．物体的加速度为1m/s2 B．物体在5s末的速度为5m/s

C．物体的在5s内的位移为12.5m D．物体在第5s内的平均速度为1m/s

8．如图所示，安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图所示，传送带长为 2.1m，被检物品与传送带的动摩擦因数μ=0.3．假设传送带速度可以调节，当传送带速度调为4m/s，被检物品无初速度放到A端传送到B端的过程中，(g取10m/s2，被检物品可视为质点)，下列说法正确的是（　　）

A．物品先做匀加速运动后做匀速运动

B．物品从A端到B端所用的时间为1.5s

C．物品先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力

D．若减小传送带速度物品传送时间可能不变

9．如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。现有甲、乙两同学，甲同学用手指拿着一把长50cm的直尺，乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的刻度尺读数，重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统的反应速度得到以下数据（单位：cm），，则下列说法正确的是（    ）

A．第二次测量的反应时间最短

B．第三次测量的反应时间为0.2s

C．第二次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为1m/s

D．若某同学的反应时间为0.4s，则该直尺将无法测量该同学的反应时间

10．如图，一质量为m的木块，用劲度系数为k的轻质弹簧连接着，弹簧的另一端固定在斜面顶端，木块放在斜面上能处于静止状态。已知斜面倾角=37°，木块与斜面间的动摩擦因数以=0.5，弹簧在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　）

A．弹簧可能处于压缩状态    B．弹簧的最大形变量为

C．木块受到的摩擦力可能为零   D．木块受到的摩擦力方向一定沿斜面向上

11．雨滴在空气中下落时会受到空气阻力的作用．假设阻力大小只与雨滴的速率成正比，所有雨滴均从相同高度处由静止开始下落，到达地面前均达到最大速率．下列判断正确的是

A．较大的雨滴最大速率也较大    B．所有雨滴的最大速率均相等

C．较小的雨滴在空中运动的时间较长   D．达到最大速率前，所有雨滴均做匀加速运动

二、实验与探究(共18分，请把答案填写在答卷纸上相应位置)

12．同学们利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形水平桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各挂一定数量的砝码（每个砝码的质量均为m），当系统达到平衡时，记录每根绳上的砝码数量便可得出三根绳子的拉力大小，按照正确步骤进行操作，完成实验。回答下列问题：

（1）下列说法正确的是______

A．必须以OP2、OP3绳的拉力为相邻边作平行四边形

B．若三根绳互成120°角，则三根绳所挂钩码数量相等

C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，则验证了力的平行四边形定则

D．三根绳可以用橡皮筋代替

（2）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳挂的钩码质量M大小的范围是________（用含M、m的不等式表示）；

（3）下列三种记录细绳方向的做法，有助于减小误差的是___________。

A．将细绳压在纸面上，用铅笔顺着细绳描出方向

B．把刻度尺放在细绳的下方，用铅笔沿刻度尺描出细绳的方向

C．在细绳下方用铅笔在相距O点较远的位置上描出一个点迹，该点与O点的连线即为细绳的方向

（4）系统平衡后，增加P3所挂砝码的个数，同时改变P2所挂砝码的个数并将P2_______（填“逆时针”或“顺时针”）移动，可使结点O位置不动。

13．如图所示，为探究“质量一定时，物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。

甲          乙      丙

某同学的实验步骤如下：

①用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M；

②调整长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；

③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数F，根据相对应的纸带，求出滑块的加速度a；

④多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤③。

请按要求回答下列问题：

（1）乙图是该同学实验得到的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带求出滑块的加速度大小为________m/s2（结果保留三位有效数字）；

（2）该同学由实验得到的数据，画出如丙图所示的F－a图线，图线不通过原点的原因是________；

（3）该实验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，其值可用M、F0、g表示为μ＝________（其中M为滑块和拉力传感器的总质量，F0为图中的纵截距，g为重力加速度），与真实值相比，测得的动摩擦因数________（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）按照这位同学的实验步骤，如果逐渐增加砝码个数，得到F-a图线_____(填“有”或“没”) 可能末端弯曲成丁图所示。

丁

三、计算题(共38分．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给分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)

14．如图所示，质量为M的斜面体A置于粗糙水平地面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态．已知斜面倾角，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，求：

（1）斜面体A对小球B的支持力N的大小；

（2）轻绳对小球B拉力T的大小；

（3）地面对斜面体A的摩擦力f。

15．我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。小明对某轻质头盔的安全性能进行了模拟实验检测。某次，他在头盔中装入质量为的物体（物体与头盔密切接触），使其从的高处自由落下（如图），并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了 0.03m时，物体的速度减小到零。挤压过程不计物体重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取。求：

（1）头盔接触地面前瞬间的速度大小；

（2）头盔被物体挤压过程的时间是多大；

（3）头盔被挤压过程中所受平均作用力的大小。

16．车辆在行驶中强行超车存在安全隐患，如下图所示公交车在一平直路面上匀速行驶，正后方的甲车以6m/s的速度匀速行驶。当甲车与公交车相距60m时，开始计时。此时，甲车司机开始加速要从公交车左侧超车，加速度大小为1.5m/s2，公交车的位移随时间的变化关系是x=10t-0.25t2（m），刚好到站牌停下。不计车辆变道的时间及车辆的大小。求：

（1）从计时开始，公交车的运动时间；

（1）甲车完成超车（即相遇）需多长时间，以及甲车刚完成超车时的速度大小；

（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距320m。乙车速度为15m/s，甲车超车时乙车速度保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车；

参考答案：

1．D

【解析】A．依题意，可知“60min”指的是一个过程，为时间间隔，故A错误；

B．裁判给正在参加花样滑冰比赛的运动员打分时，裁判们需要考虑运动员的动作，不可以把运动员看作质点，故B错误；

C．滑冰比赛中，一名运动员发现观众在“后退”，他是以自己为参考系，故C错误；

D．依题意，可知“1分26秒768”指的是一个过程，为时间间隔，故D正确。

故选D。

2．A

【解析】A．三个质点运动时间相同，位移相同，所以平均速度相同，故A正确；

B．三个质点经过的路径不同，路程不都相同，所以三个质点的平均速率不相同，故B错误；

C．C的路程和位移相等，故C错误；

D．三个质点的初末位置相同，所以位移相同，故D错误。

故选A。

3．C

【解析】AC．由于x－t图象的斜率表示速度，0～t1时间内乙物体速度减小，做减速运动，所以乙物体速度方向与加速度方向相反，故A错误，C正确；

B．由于x－t图象的斜率表示速度，0～t1时间内甲物体速度减小，做减速运动，所以甲物体速度方向与加速度方向相反，故B错误；

D．由于在0～t1时间内甲、乙两物体的位移大小|x2-x1|相等，所以它们的平均速度大小相等，故D错误；

故选C。

4．C

【解析】以下面四个灯笼作为整体为研究对象，进行受力分析，如图所示：

竖直方向：Tcos30°=4mg，解得，故C正确，ABD错误。

5．D

【解析】ABC．匀速运动时，台秤的示数跟物体重力的大小相等；当台秤的示数大于物体的重力时，即所受的支持力大于重力，该重物处于超重状态，电梯里的自己也是处于超重状态；此时加速度向上，有可能电梯向上加速，也有可能电梯向下减速；ABC错误。

D．对重物，由牛顿第二定律可知

解得

对重物，由牛顿第二定律可知

解得

，根据牛顿第三定律，自己对电梯的压力为600N。

故选D。

6．B

【解析】由平衡条件知，重力G与肌肉拉力F的合力与颈椎支持力N平衡，根据几何关系及力的平行四边形定则得

N＝2Gcos 30°＝

由牛顿第三定律知，颈椎受到的压力大小约为

故选B。

7．A

【解析】令物体的初速度为，加速度为，则根据匀变速直线运动的位移时间关系有

物体在第5s内的位移

=5m

a=1m/s2

物体在第5s内的平均速度

物体在前内的位移

故BCD错误，A正确。

故选A。

8．D

【解析】物品先做匀加速直线运动

解得

假设物品可以加速到与传送带共速，则加速运动的时间为

加速运动的距离为

>2.1m

∴假设不成立，物品在传送带上一直做加速运动

物品从A端到B端所用的时间为

s

A. 物品先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动，A错误；

B. 物品从A端到B端所用的时间为1.2s，B错误；

C. 全过程中，物品先一直受到向右的滑动摩擦力，C错误；

D. 当传送带速度减小一点时，物品在传送带上仍可能是全程加速，在加速度和位移都不变的情况下，运动的时间也不变，故D正确。

故选D。

9．BD

【解析】AB．根据

解得

解得三次反应时间分别为

，，

可知，第二次测量的反应时间为最长，第三次测量的反应时间最短，A错误，B正确；

C．第二次抓住之前的瞬间，根据位移速度关系有

解得

C错误；

D．若某同学的反应时间为0.4s，则该直尺下降的高度为

由于直尺长为50cm，可知该直尺将无法测量该同学的反应时间，D正确。

故选BD。

10．BC

【解析】A．物体与斜面间的最大静摩擦力

重力沿斜面方向的分力为

则

G1>fm

而木块静止，可知弹簧弹力的方向不可能向下，即弹簧不可能处于压缩状态，选项A错误；

B．弹簧有最大形变量时满足

解得

选项B正确；

C．当G1=F弹时，木块受到的摩擦力为零，选项C正确；

D．当G1>F弹时，木块受到的摩擦力沿斜面向上；当G1<F弹时，木块受到的摩擦力沿斜面向下。选项D错误。

故选BC。

11．AC

【解析】当a=0时速度最大，则，则质量越大，则最大速度越大，选项B错误，A正确；较小的雨滴在空中运动的最大速度较小，整个过程的平均速度较小，则在空中运动的时间较长，选项C正确；根据牛顿第二定律：，则雨滴下落时，随速度的增加，加速度逐渐减小，则达到最大速率前，所有雨滴均做加速度减小的变加速运动，选项D错误；故选AC.

12．     BD       C     逆时针

【解析】（1）A．作用在O点的三个力分别为OP1、OP2、OP3三根绳子中的拉力，由三力平衡可知，实验中应根据平行四边形定则任意合成两根绳子中的拉力，如果两根绳子拉力的合力与第三根绳子中的拉力等大、反向、共线，那么就验证了力的平行四边形定则。故任意选取两根绳的拉力为相邻边作平行四边形即可，A错误；

B．由平行四边形定则可知，若三根绳互成120°角，则其中两根绳中拉力的合力在它们夹角角平分线方向（和同样在夹角平分线方向上的第三个力平衡），则两根绳中拉力大小相等，又因为两个等大分力夹角120°时合力与两分力相等，故三根绳子中的拉力相等，即三根绳所挂钩码数量相等，B正确；

C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，方向OP1拉力方向相反，则验证了力的平行四边形定则。仅合力理论值大小与OP1拉力大小相同，无法验证平行四边形定则成立，C错误；

D．三根绳用橡皮筋代替不会影响拉力方向、大小的记录，故三根绳可以用橡皮筋代替，D正确。

故选BD。

（2）若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则两绳子的拉力分别为mg、2mg，两绳子的拉力的合力F的范围是

2mg-mg≤F≤mg＋2mg

即

mg≤F≤3mg

三力的合力为零，则第三根绳挂的钩码质量在m~3m之间，即第三根绳挂的钩码质量

（3）记录细绳方向时，在细绳下方用铅笔在相距O点较远的位置上描出一个点迹，该点与O点的连线即为细绳的方向；不能将细绳压在纸面上，用铅笔顺着细绳描出方向，也不能用刻度尺放在细绳的下方，用铅笔沿刻度尺描出细绳的方向，故AB错误，C正确。

故选C；

（4）方法一：如图所示

由图可知，系统平衡后，固定滑轮的位置，增加所挂砝码的个数，同时改变所挂砝码的个数并将逆时针移动，可使结点O位置不动。

方法二：三力平衡，三力可构成一个闭合的三角形，结点O位置不动及绳子拉力FT1大小方向不变，绳子的拉力FT3方向不变大小增大，则绳子的拉力FT2的变化如图所示

所以要使结点O位置不动，应将P2逆时针转动

13．         2.00     未平衡摩擦力##平衡摩擦力不充分          偏大  没

【解析】（1）利用逐差法处理实验数据可得

代入数据可得

（2）由图丙可知，当绳子上有拉力时，物体的加速度却为零，由此可知实验之前该同学未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。

（3）根据牛顿第二定律

解得

故F-a图线的斜率

从纵截距求动摩擦因数

由于纸带与限位孔间的摩擦力或空气阻力，使求得的加速度偏小，导致摩擦力偏大，摩擦因数偏大。

（4）由（3）的分析F-a图线的斜率表示受力物的质量，而逐渐增加砝码个数后，所得的加速度a实际上不能再近似认为只是滑块的加速度，而是砝码托盘和滑块的整体的加速度，因此受力物的质量变大，斜率会变大，丁图所示的末端是斜率变小的，所以没可能末端弯曲如丁图所示。

14．（1） ；（2） ；（3） ，水平向右

【解析】（1）（2）对小球B受力分析

由平衡条件得

，

（3）对A、B整体受力分析

由平衡条件可得

方向水平向右。

15．（1）；（2）0.01s；（3）

【解析】（1）头盔接触地面前做自由落体运动，根据自由落体运动规律

带入数据解得

（2）因挤压过程不计物体重力，且视为匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律可得

解得

（3）设头盔被挤压过程受到的平均作用力的大小为F，方向是竖直向上的，挤压过程匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律可得

带入数据解得

由于挤压过程不计物体重力，对头盔用牛顿第二定律得：

带入数据解得

16．（1）20s（2）10s，21m/s；（3）甲车能安全超车

【解析】（1）根据

可知公交车的初速度大小为

加速度大小为

则公交车的刹车时间为，逆向思维

（2）根据匀变速直线运动规律可得甲车的位移随时间的变化关系是

甲车与公交车相遇时满足

解得

因此甲车完成超车需要10s。

甲车刚完成超车时的速度大小

（2）在甲车超车过程中甲车行驶的距离为

乙车行驶的距离为

则

所以甲车能安全超车。