2023-2024学年广东省广州市越秀区高一（上）期末考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省广州市越秀区高一（上）期末考试物理试卷（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.2017年7月7日清晨6时半，辽宁舰编队抵达香港海域，展开为期5天的访港行程，祝贺香港回归祖国20周年。下列说法正确的是( )
A. 2017年7月7日清晨6时半是指时间
B. 由于辽宁舰体积巨大，研究其运动时一定不能看成质点
C. 辽宁舰上的观察员感觉海水向后退，他选择的参考系是辽宁舰
D. 辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动，则护卫舰一定是静止的
2.区间测速是通过测出车辆经过两个检测点的时间，从而计算车辆是否超速违章。有一段高速公路AB全长66km，全路段限速100km/ℎ，一辆汽车先通过测速点A后通过测速点B的速度分别为90km/ℎ和96km/ℎ，通过该路段的时间是30min，根据以上信息可以确定( )
A. 汽车通过该路段的位移为66km
B. 该车的平均速度为93km/ℎ，不超速
C. 该车在起点和终点都不超过100km/ℎ，不超速
D. 该车的平均速率大于100km/ℎ，将被判定为超速
3.某物体做直线运动的v−t图像如图所示，已知4s内的总路程为5m。由图可推知，该物体( )
A. 1.5s时的速度大小为1m/sB. 第1s内和第3s内的运动方向相反
C. 第1s内和第4s内的位移相同D. 第3s内和第4s内的加速度相同
4.如图，上网课时某同学把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则关于手机受力，下列说法正确的是( )
A. 斜面对手机的支持力竖直向上B. 斜面对手机的支持力小于手机重力
C. 斜面对手机摩擦力的方向沿斜面向下D. 斜面对手机的作用力的小于手机重力
5.如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间左右两侧是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升(此时橡皮绳伸长最大)，直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列说法中正确的有( )
A. 小朋友始终处于超重状态
B. 小朋友始终处于失重状态
C. 小朋友的速度最大时，加速度等于零
D. 小朋友处于最低点位置时，速度为零，加速度也为零
6.一辆汽车在平直公路上做刹车实验，t=0时刻起开始刹车，刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为0.8x=10−0.1v2(m)，下列分析正确的是( )
A. 刹车过程持续的时间为2.5sB. 刹车全过程的位移大小为16m
C. t=0时刻汽车速度大小为8m/sD. 刹车过程汽车的加速度为−8m/s2
7.水面的漂浮垃圾会对于水体环境造成危害，如图为打捞工人正在将两个玩具球从水里缓慢拉出来，某时刻球A已经拉出水面，球B还在水里，轻质绳索1和绳索2均被拉紧，绳索1与水平面的夹角为60∘，绳索2与水平面的夹角为30∘。已知球A的重量为G，球B的重量为2G，则该时刻( )
A. 绳索1对A的拉力大小等于GB. 水对球B的作用力大小等于 3G
C. 水对球B的作用力大小等于2 3GD. 绳索2对B的拉力大小等于2 3G
二、多选题（本题共3小题，共18分）
8.如图所示，实验小组的同学利用手机的计时App测量重力加速度。首先将气球与重物相连，然后将气球放置在篮筐上，测出此时重物与地面之间距离为H。将手机放在重物落点旁边，开启软件。突然用细针刺穿气球，气球破裂重物开始下落，破裂发出的响声触发手机开始计时。当重物落地发出响声再次触发手机停止计时，得到计时时长为Δt，不考虑空气阻力，则( )
A. 根据测量数据，算出重力加速度为g=HΔt2
B. 根据测量数据，算出重力加速度为g=2HΔt2
C. 由于声音传播需要时间，重力加速度的测量值偏小
D. 由于声音传播需要时间，重力加速度的测量值偏大
9.广州塔顶部装有世界上最高的“跳楼机”，其模型如图。“跳楼机”从a自由下落到b，再从b开始在恒定制动力作用下运动到c，此时速度恰好为零。已知“跳楼机”和游客的总质量为m，ab高度差为2ℎ，bc高度差为ℎ，重力加速度为g，忽略空气阻力。则( )
A. 制动力的大小等于3mgB. 制动力的大小等于2mg
C. a到b，游客受到的合力为零D. a到b与b到c，运动时间之比为2:1
10.如图1所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的小球，从离弹簧上端高为x0处由静止下落，接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示，弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A. 小球在x0处速度最大B. 小球在x1处速度最大
C. 弹簧的劲度系数k=mgx1−x0D. 小球运动的最大加速度为x2−x1x1−x0g
三、实验题（本题共2小题，共20分）
11.某实验小组为“验证力的平行四边形定则”，设计了如下三个实验方案：
方案一：实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，OA为橡皮条，OB和OC为细绳。用两只弹簧秤分别拉OB和OC将橡皮条与细绳的结点拉到O点。本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差__________；
A.拉橡皮筋的细绳要稍短一些
B.两个细绳间的夹角越小越好
C.两个弹簧秤的示数要适当大些
D.实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
方案二：实验装置如图乙所示，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重力为4.8N的重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置，在贴于竖直木板的白纸上记录O点位置和细线方向，图中弹簧测力计B示数为__________N，此时弹簧测力计A示数约为__________N；
方案三：实验装置如图丙所示，在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，钩码不会碰到滑轮，改变钩码个数，实验不能完成的是__________。
A.钩码的个数N1=N2=N3=5
B.钩码的个数N1=N2=2，N3=3
C.钩码的个数N1=3，N2=5，N3=4
D.钩码的个数N1=3，N2=1，N3=5
12.某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。
(1)他用小木块将长木板的右侧垫高来消除阻力的影响。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做__________运动，则表明消除了阻力的影响。
(2)在一次实验中，该同学在正确操作下得到如图乙所示的纸带。打点计时器所用电源频率为f=50Hz，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出。写出小车加速度的表达式a=__________(用s1、s2、s3、s4以及f表示)，根据纸带提供的数据，小车的加速度大小a=__________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)根据测得的多组数据可作出a−F关系图线，如图丙所示。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂槽码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(4)在研究加速度与质量的关系时，保持槽码的质量m不变，改变小车上面所放物体的质量，小车及上面所放物体的总质量为M，由实验数据作出a和1M+m的图线，则图线应为__________所示(选填正确选项的字母)。
A. B.
C.
D．
四、计算题（本题共3小题，共34分）
13.某幼儿园里一个质量m=20kg的儿童在玩滑梯，如图甲，图乙为简化的滑梯模型。滑梯的水平跨度为4m，高度为2m时，儿童恰能沿滑梯匀速下滑，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，结果可带根式。求：
(1)儿童衣服与滑梯间的动摩擦因数；
(2)施加一个沿滑梯向上的推力，恰能使儿童沿滑梯匀速上滑，该推力多大？
(3)如果滑梯可伸缩，当水平跨度调为2m，高度不变，该儿童沿滑梯滑下的加速度有多大？
14.四旋翼小型多用途无人机能执行多项任务，并能够垂直起降。如图，一架质量m=2kg的无人机，其动力系统的最大升力F=36N，运动过程中所受阻力大小恒为f=4N，g=10m/s2，求：
(1)无人机动力系统能提供竖直向上的最大飞行速度为24m/s，无人机从地面用最大升力由静止开始竖直上升96m所用的最短时间；
(2)无人机悬停在距地面高度H=45m处突然关闭动力，竖直下落一段高度后，动力设备重新启动提供向上最大升力，为保证安全着地，飞行器从开始下落到恢复动力的最长时间t。
15.2023年10月3日，杭州亚运会田径4×100m接力比赛中，中国队男女双双夺冠。成绩的取得与运动员平时的刻苦训练密不可分，某次训练中，甲、乙两位运动员在直线跑道上前后接力，甲是前一棒，乙是后一棒。甲的速度保持10m/s。乙选择适当时机在接力区某处开始从静止加速起跑，需跑出12.5m才能达到最大速度10m/s，这一过程可看做匀加速直线运动。当甲追到乙的身边交棒时，乙的速度为8m/s，接到棒后乙继续加速到最大速度。不计交棒时间，交棒不影响运动员的速度，交接棒都在有效接力区内，运动员视为质点。
(1)乙的加速度是多大？
(2)乙开始跑动时与甲相距多远？
(3)为了提高成绩，乙重新选择起跑时与甲的距离，使得当乙的速度刚达到最大速度时，甲恰好追到乙的身边及时交棒。求甲、乙这个改进可以节省多少时间？
答案和解析
1.【答案】C
【解析】C
【详解】A.2017年7月7日清晨6时半指的是时刻，故A错误；
B.若物体的形状、大小对所研究的问题没有影响就可把物体看成质点，与物体本身的体积大小无关，故B错误；
C.辽宁舰上的观察员感觉海水向后退，即其感觉海水相对辽宁舰后退，他选择的参考系是辽宁舰本身，故C正确；
D.辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动，以辽宁舰本身为参考是静止的；若以海水为参考系，护卫舰不一定静止，故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】D
【详解】AB.依题意，汽车通过该路段的路程为66km，位移大小为未知量，该车的平均速度不可求。故AB错误；
CD.依题意，判定该车是否超速，比较的是平均速率，与瞬时速率无关，由平均速率公式可得
v=st=660.5km/ℎ=132km/ℎ>100km/ℎ
将被判定为超速。故C错误；D正确。
故选D。
3.【答案】D
【解析】【分析】
在速度时间图象中，根据速度的正负判断运动方向的关系，根据图线与时间轴围成的面积比较位移的大小。而平均速度等于位移与时间之比，根据图线的斜率判断加速度的关系。
解决本题的关键是要理解速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，速度的正负表示运动的方向，图线与时间轴围成的面积表示位移。
【解答】
A.由题图可知，物体4s内的总路程为5m，由速度时间图像的面积表示位移，即图像围成的总面积为5m，可得s=(1+3)2v+(4−3)2v=5m，解得v=2m/s，故1.5s时的速度为2 m/s，故A错误；
B.第1s内和第3s内的物体都向正方向运动，运动方向相同，故B错误；
C.第1s内和第4s内的位移大小相等，但是方向相反，故C错误；
D.因为速度时间图像的斜率表示加速度，所以第3s内和第4s内的加速度相等，均为a=ΔvΔt=0−21m/s2 =−2m/s2 ，故D正确。
4.【答案】B
【解析】B
【详解】ABC.对手机受力分析，如图
可知斜面对手机的支持力竖直于斜面向上，斜面对手机摩擦力的方向沿斜面向上，由平衡条件可得
FN=mgcsθmg 时，加速度方向向上，小朋友处于超重状态， F