2022-2023学年广东省广州市天河外国语学校高一上学期期末物理试题含解析

这是一份2022-2023学年广东省广州市天河外国语学校高一上学期期末物理试题含解析，共22页。

1．答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
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，再选涂其他答案；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．考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 下列说法正确是（ ）
A. 只有体积很小的物体才能看成质点
B. 做自由落体运动的物体，刚下落瞬间物体的速度及加速度都为零
C. 路程是标量，即位移的大小
D. 国际单位制中与力学有关的基本单位有：米（m）、千克（kg）、秒（s）
【答案】D
【解析】
【详解】A．质点跟物体本身的大小无关，跟研究的问题有关，物体的大小和形状对研究问题没有影响时，可以看成质点，故A错误；
B．自由落体运动开始下落时其加速度等于重力加速度，故B错误；
C．路程是标量，是描述物体经过轨迹长度的物理量，一般情况下路程要大于位移的大小，故C错误；
D．国际单位制中与力学有关的基本单位有：米（m）、千克（kg）、秒（s），故D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 子弹射出枪口时的速度指的是平均速度
B. 由牛顿的理想实验可推断：物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持
C. 书静止于水平桌面上，桌面对书的支持力与书受的重力是一对平衡力
D. 高速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度也很大
【答案】C
【解析】
【详解】A．射出枪口的速度指的是射出时的瞬时速度，A错误；
B．由伽利略理想实验可推断：物体在水平面上做匀速运动不需要外力来维持，故B错误；
C．一对平衡力是大小相等方向相反，作用于同一物体的一对力，C正确
D．磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不一定快，故加速度并不一定大，故D错误；
故选C。
3. 如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，合力最小的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．合力大小等于
B．合力大小等于F
C．合力大小等于0
D．合力大小等于
故选C。
4. 一辆汽车刹车时能产生的最大加速度值为10m/s2，司机发现前方有危险时，0.7s后才能做出反应，马上制动．若汽车以20m/s的速度行驶，则停车距离为
A. 6mB. 14mC. 20mD. 34m
【答案】D
【解析】
【详解】如图，，故D项正确，ABC三项错误．
5. 如图甲，某同学站在压力传感器上完成下蹲和起立的动作，用计算机采集到的压力传感器读数随时间变化的F-t图象如图乙，则（ ）
A. 该同学重力约为500N
B. 该同学重力约为700N
C. 该同学完成了两次下蹲和起立
D. 该同学完成了四次下蹲和起立
【答案】A
【解析】
【详解】AB．稳定时传感器的读数500N等于学生的重力，A正确，B错误；
CD．传感器的读数先小于重力后大于重力，说明该同学先加速下降再减速下降，完成一次下蹲，然后传感器的读数先大于重力后小于重力，说明该同学先加速上升再减速上升，完成一次起立，故该同学共完成一次下蹲和起立，CD错误。
故选A。
6. 如图，某同学将乒乓球置于球拍中心，并推动乒乓球沿水平直线向前做变速运动，在运动过程中，球与球拍保持相对静止．忽略空气对乒乓球的影响，则（ ）
A. 乒乓球受到的合外力为零B. 乒乓球受到沿水平方向的合外力
C. 球拍对乒乓球的作用力为零D. 球拍对乒乓球作用力的方向竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】乒乓球受重力和球拍对乒乓球的作用力，沿水平直线向前做变速运动，乒乓球受到的合外力沿水平方向，球拍对乒乓球作用力斜向右上方，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7. 北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（ ）
A. 摄像机做直线运动，运动员做曲线运动
B. 时间内摄像机在前，时间内运动员在前
C. 时间内摄像机与运动员平均速度相同
D. 时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．图像只能表示直线运动的规律，则摄像机和运动员都在做直线运动，故A错误；
B．图像反映了物体的位置随时间的变化情况，由图可知，在时间内摄像机一直在前，故B错误；
C．时间内摄像机与运动员的位移相同，所用时间相同，根据
可知，平均速度相同，故C正确；
D．图像的斜率表示速度，则在时间内摄像机的速度先大于运动员速度，在等于运动员速度，后小于运动员速度，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F作用下逆时针转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中
A. 小球对薄板的正压力先增大，后减小
B. 小球对墙的正压力减小
C. 小球对墙的压力先减小，后增大
D. 小球对薄板的压力不可能小于小球的重力
【答案】D
【解析】
【详解】以小球为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，由图可知：
墙壁给球的压力F2逐渐增大，挡板给球的支持力F1逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，木板受到的压力减小．当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中，根据图示可知木板对球的支持力大于球的重力，故D正确，ABC错误．
二、多项选择题：本题共4小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。
9. 如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平面上，一物块自弹簧正上方自由下落，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短（在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块接触弹簧后先加速后减速
B. 物块接触弹簧后即做减速运动
C. 当物块的速度最大时，它所受的合力不为零
D. 当弹簧被压缩至最短时，物块的加速度不等于零
【答案】AD
【解析】
【详解】A．物体接触弹簧后，弹簧形变到最大这一过程中，弹簧力先小于重力，之后等于重力，再然后大于重力，合力先向下后向上，则物块是先加速后减速，A正确；
B．物块刚接触弹簧后的一段时间内，弹簧形变较小，此时弹力小于重力，合力向下，物体仍然做加速运动，B错误；
C．当物块速度最大时，加速度是零，此时必有合力是零，即弹簧力大小等于重力，C错误；
D．弹簧压缩到最短时，弹簧力大于重力，物块的加速度不等于零，此时加速度向上，D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1s时撤去拉力F，物体运动的部分v−t图像如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则（ ）
A. 物体与斜面间动摩擦因数为μ＝0.2
B. 匀减速直线运动的加速度的大小为20m/s2
C. 拉力大小F=30N
D. t=4s时物体的速度为2m/s，沿斜面向下
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC．根据v−t图像可知，加速阶段加速度为
减速阶段加速度
根据牛顿第二定律可知，加速上升过程
F−mgsinθ−μmgcsθ=ma1
减速上升过程
−mgsinθ−μmgcsθ=ma2
联立解得
F=30N
μ=0.5
AB错误，C正确；
D．由题意可知
mgsinθ=6N＞μmgcsθ=4N
可知物体1s后的速度为
1s后物体做匀减速运动，减速到零后，所用时间
接着物体沿斜面向下做匀加速下滑，设加速度为a3，由牛顿第二定律得
−mgsinθ+μmgcsθ=ma3
解得
a3=−2m/s2
由速度时间关系，则有物体在t=4s（t3=1s）时的速度为
v4=a3t3=−2×1 m/s =−2m/s
方向沿斜面向下，D正确。
故选CD。
11. 如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间地面有一分界线，约定先使对方越过分界线者为赢，若绳子质量不计，冰面可看成光滑。则下列说法正确的是（ ）
A. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B. 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C. 若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D. 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力
【答案】CD
【解析】
【详解】A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，A错误；
B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一个物体上，不是一对相互作用力，B错误；
C．若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，C正确；
D．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力，D正确。
故选CD。
12. 质量分别为1kg和2kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今用大小为F=9N的力作用在A上使A、B相对静止一起向左匀加速运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的弹力大小等于6N
B. 弹簧的弹力大小等于8N
C. 突然撤去F瞬间，A的加速度大小为6m/s2
D. 突然撤去F瞬间，B的加速度大小为0
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．设弹簧弹力为F1，对AB整体和B物体分别运用牛顿第二定律可知
代入数据，解得
故A正确，B错误；
C．突然撤去F瞬间，弹簧的弹力仍保持不变，则A的加速度为
（方向水平向右）
故C正确；
D．突然撤去F瞬间，弹簧的弹力仍保持不变，则B的加速度为
（方向水平向左）
故D错误。
故选AC。
三、非选择题
13. 完成“验证力的平行四边形定则”实验的几个主要步骤：
（1）如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉弹簧，使弹簧伸长，需要记录的是结点O的位置、______和描下两细绳的方向。
（2）如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套，把结点拉到______，记下细绳套的方向，读得弹簧测力计的示数F=5.0N。
（3）如图丙，已经按选定的标度作出了力F1、F2的图示，请你在图丙中：
a．按同样的标度作出力F的图示______；
b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′______。
【答案】 ①. 两弹簧测力计的示数F1、F2 ②. 同一位置O ③. 见解析 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点O点的位置、两弹簧测力计的读数F1、F2和描下两细绳的方向；
（2）[2]如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O。
（3）[3][4]按力的图示方法做出力F的图示，根据力的平行四边形定则，做出F1、F2的合力F′，如图所示
14. 某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化．打点计时器所用交流电源频率为50 Hz．启动打点计时器，释放物块，打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速直线运动．回答下列问题：
（1）实验打印纸带前进行一系列操作，一定需要的操作是___________（填字母序号）
A．平衡摩擦力步骤 B．纸带和桌面保持平行
C．物块要靠近打点计时器 D．钩码质量远小于物块质量
（2）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）
（3）物块的加速度大小为_______m/s2．（保留两位有效数字）
【答案】 ①. （1）BC ②. （2）0.56 ③. （3）2.0
【解析】
【详解】(1)本实验是要研究物体速度随时间变化情况，不是探究合外力与加速度关系，所以不用平衡摩擦力、保证钩码质量远小于物块质量；B、C是之正确的．
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以

（3）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得
15. 在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码质量为，砂桶及砂的质量为，重力加速度为。
（1）若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，细绳的张力大小________，当与的大小满足__________时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力；
（2）某同学在保持砂和砂桶质量一定的条件下，探究小车加速度与质量的关系，其具体操作步骤如下，则做法合理的有__________。
A．平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好
B．每次改变小车质量时，都需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先接通计时器的电源，再放开小车
D．用天平测出及，直接用公式求出小车运动的加速度
【答案】 ①. ②. ③. C
【解析】
【详解】（1）[1][2]对小车受力分析，根据牛顿第二定律有
对砂和砂桶整体受力分析，根据牛顿第二定律有
联立可得
可知，当与的大小满足时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。
（2）[3]A．平衡摩擦力时，不系砂桶，只让小车拖着后面的纸带在倾斜的木板上做匀速直线运动，故A错误；
B．摩擦力平衡时，根据平衡条件有
即
与小车质量无关，所以每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．实验时，先接通计时器的电源，再放开小车，故C正确；
D．小车运动的加速度是利用小车拖着纸带运动，纸带通过打点计时器后，纸带上的点迹计算测得，故D错误。
故选C。
16. 一个物体从塔顶下落，在到达地面前最后2s内通过的位移是整个位移的。取g=10m/s2，则塔高是______。
【答案】180m
【解析】
【详解】设物体下落的总时间为t，由题意可知，在前面（t-2s）时间内的位移为总位移的，由位移关系可得
解得
所以塔高为
17. 如图a，某工地上起重机将重为G的正方形工件缓缓吊起。四根等长的钢绳（质量不计），一端分别固定在正方形工件的四个角上，另一端汇聚于一处挂在挂钩上，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形的对角线长度相等（如图b）。则每根钢绳的受力大小为______。
【答案】
【解析】
【详解】[1]每根钢绳的受力大小为F，绳端汇聚处到每个角的距离均与正方形工件的对角线长度相等，故根据几何关系可知
解得
18. 如图所示，传送带保持以1m/s的速度顺时针转动。现将一质量m＝0.5kg的物体从传送带左端的a点轻轻地放上去，设物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，a、b间的距离L＝2.5m，则物体从a点运动到b点所经历的时间为______。（g取10m/s2）
【答案】3s
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得物块的加速度为
物块速度达到传送带速度时的位移为
知物块先做匀加速直线运动；后做匀速直线运动，匀加速运动的时间
匀速时间
总时间
19. 如图所示，小车静止在平直路面上，车中挂着一个质量为m=2kg小球，绳AC与水平车顶的夹角θ=53°，绳子BC水平，重力加速度g=10m/s2，cs53°=0.6，sin53°=0.8．求：
（1）小车静止时,小球对绳AC、BC的拉力各为多大；
（2）某时刻起，小车开始向左做匀加速直线运动，绳AC与水平车顶的夹角θ=53°保持不变，绳BC的拉力为零．求小车的加速度大小。
【答案】（1）TAC=25N；TBC=15N；（2）7.5m/s2
【解析】
【详解】（1）静止时，对小球根据力的平衡可知
解得
TAC=25N
TBC=15N
（2）当BC的拉力恰为零时，则
解得
a0=7.5m/s2
20. 如图所示，质量m =10kg的木箱，放在粗糙水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．现对木箱施加一个斜向上的与水平方向成θ=37°、大小为F=50N的恒定拉力作用，木箱由静止开始运动，5s后撤去拉力F．求(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8)
（1）撤去F前，木箱的加速度大小；
（2）木箱整个运动过程中发生位移的大小．
【答案】（1）2.6 （2）74.75m
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律：Fcs37°-f=ma
f=μ（mg-Fsin37°）
物体的加速度大小为：a1=2.6m/s2
（2）5s末木箱的速度 v=at
5s末木箱的位移
撤去F后木箱的加速度：
撤去F后木箱的位移：
代入数据可得木箱发生的总位移为： =74.75m
21. 如图所示，有两个高低不同的水平面，一质量为木板靠在高水平面边缘O点，其表面恰好与高水平面平齐，一质量为可视为质点的滑块静止放置，距O点距离为，现用水平向右、大小为13N的拉力F拉滑块，当滑块运动到O点时撤去拉力F，滑块以此时的速度滑上长木板。滑块在长木板上相对滑动的距离最终为，滑块与高水平面，长木板间的动摩擦因数均为，取，求：
（1）滑块运动到O点时的速度大小及滑块在长木板上滑动时的加速度大小；
（2）滑块在长木板上滑动时，长木板与地面间的摩擦力。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【分析】滑块在高水平面上做加速运动，由牛顿第二定律求得加速度，根据运动学公式可求得速度，在长木板上滑动时，根据牛顿第二定律求解加速度；
根据运动学公式及滑块在长木板上相对滑动的距离判断木板也同时滑动，对滑块和木板有牛顿第二定律和运动学公式可求出与地面的摩擦力大小。
【详解】（1）根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
联立方程解得
滑块在长木板上滑动时，根据牛顿第二定律有
代入数据解得
（2）滑块滑上木板，若木板静止，对滑块有
解得
与矛盾，所以滑块滑上木板时，木板也同时滑动。滑块在长木板上滑动，滑块减速，长木板加速，直至两者共速。设所用时间为，共同速度为，长木板滑动距离为，加速度大小为，则：
对滑块
，
对木板
，，
联立解得
【点睛】对于这类两个物体相互作用的类型，要正确分析二者之间摩擦力的变化，根据牛顿第二定律求出它们的加速度大小，然后根据相对位移之间的关系列方程求解。