2022-2023学年四川省南充市高一上学期期末物理试题（解析版）

2022-2023学年度上期高中一年级期末考试

物理试卷

（考试时间75分钟，满分100分）

第I卷（选择题，共47分）

一、本大题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个选项最符合题意。

1. 2022年10月31日15时37分我国长征五号B遥四运载火箭将“梦天实验舱”成功发射，11月1日4时27分“梦天实验舱”与空间站“天和核心舱”前向端口成功完成对接•若“梦天实验舱”距离地面的高度为h，地球半径为“梦天实验舱”绕地球运动的周期为T，则（　　）

A. 4时27分是指时间间隔

B. 相对于空间站“天和核心舱”，对接瞬时“梦天实验舱”的速度非常小

C. 研究“梦天实验舱”与空间站的对接，“梦天实验舱”可看作质点

D. “梦天实验舱”绕地球运动一周的平均速度大小为

【答案】B

【解析】

【详解】A．4时27分是指时刻，A错误；

B．相对于空间站“天和核心舱”，对接瞬时“梦天实验舱”的速度非常小，B正确；

C．研究“梦天实验舱”与空间站的对接，不能忽略“梦天实验舱”的大小，故不可看作质点，C错误；

D．“梦天实验舱”绕地球运动一周的平均速度大小为0，D错误。

故选B。

2. 某同学回家乘坐电梯上楼，电梯启动后瞬间，电梯对同学的支持力大小（　　）

A. 等于同学的重力大小

B. 小于同学的重力大小

C. 等于同学对电梯的压力大小

D. 大于同学对电梯的压力大小

【答案】C

【解析】

【详解】AB．该同学回家乘坐电梯上楼，电梯启动后瞬间，加速度竖直向上，支持力大于重力，AB错误。

CD．根据牛顿第三定律，电梯对同学的支持力大小等于同学对电梯的压力大小，C正确，D错误。

故选C。

3. 新冠疫情期间，各学校积极开展线上教学，同学们居家观看网课学习。如图所示观看网课时，将笔记本电脑置于表面为平面的散热底座上，并处于静止状态。则（　　）

A. 散热底座对笔记本电脑的支持力竖直向上

B. 散热底座对笔记本电脑的作用力垂直散热底座表面向上

C. 散热底座对笔记本电脑的作用力与笔记本电脑所受重力大小相等

D. 散热底座对笔记本电脑的作用力与笔记本电脑所受重力大小不等

【答案】C

【解析】

【详解】A．散热底座对笔记本电脑的支持力垂直散热底座表面向上，A错误；

BCD．散热底座对笔记本电脑的作用力与笔记本电脑所受重力平衡，根据平衡条件得，散热底座对笔记本电脑的作用力竖直向上，与笔记本电脑所受重力大小相等，C正确，BD错误。

故选C。

4. 某质点从t=0时开始做直线运动，其v-t图像如图，下列说法不正确的是（　　）

A. 2s时质点的加速度为零

B. 1s时质点的加速度方向发生改变

C. 2s时质点的速度方向发生改变

D. 前3s内质点的位移方向沿正方向

【答案】AD

【解析】

【详解】A．2s时质点的速度为零，加速度不为零，选项A错误，符合题意；

B．图像的斜率等于加速度，则在1s时质点的加速度方向发生改变，选项B正确，不符合题意；

C．2s时质点速度由正变负，则速度方向发生改变，选项C正确，不符合题意；

D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，t轴上方的位移为正，下方的位移为负，则前3s内质点的位移方向先为正值后为负值，选项D错误，符合题意。

故选AD。

5. 汽车刹车过程可视为做匀减速直线运动，若已知汽车刹车时第1s末速度是8m/s，第2s末的速度是6m/s，则下面结论中错误的是（　　）

A. 汽车的初速度大小为10m/s

B. 汽车的加速度大小为2m/s2

C. 任意1s内汽车速度变化量为2m/s

D. 刹车后6s内，汽车的位移大小为25m

【答案】C

【解析】

【详解】BC．由题意得汽车加速度为

故任意1s内汽车速度变化量为-2m/s，B正确，C错误；

A．根据可知汽车初速度为

A正确；

D．汽车停止运动的时间

由于汽车5s末已经停车，故6s内汽车的位移大小为

此题选择错误选项，故选C。

6. 如图，一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接，小球恰好都能保持静止．此时细绳与水平线成30°夹角，B球与环中心o处水平面上．小球A质量m与小球B质量M的关系是（　　）

A. m=M B. m=M C. m=M D. m=2M

【答案】D

【解析】

【详解】受力分析如下图所示

对B球，根据平衡条件可得

解得

方向由B指向A；根据几何关系可知细绳与的夹角和与竖直方向的夹角均为，对A球根据平衡条件以及对称性可知

解得

故选D。

7. 小区高楼下一轿车被某层楼阳台上自由落下的石块砸中，民警在寻找肇事者的过程中，某摄影爱好者提供了一张从阳台水平向外正好拍到石头下落的照片，如图所示，照片中石块留下一条模糊的径迹AB。已知这张照片的曝光时间为0.01s，每块砖的平均厚度为6cm，g取10m/s。请你帮助民警估算石子刚下落时与A点之间的距离是（　　）

A. 10m B. 16m C. 20m D. 25m

【答案】B

【解析】

【详解】石子在曝光时间内的平均速度为

此速度为轨迹中间时刻的速度，根据

代入数据解得

石子刚下落时与A点之间的距离约是16m。

故选B。

8. 如图，质量为1kg的物块A和质量为2kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面内，在沿弹簧轴线方向，用力F拉动物块B，稳定后物块A和物块B以4m/s2的加速度一起向右做匀加速直线运动，弹簧始终在弹性限度内。稳定后（　　）

A. 拉力F的大小为8N

B. 弹簧弹力大小为8N

C. 撤去力F后瞬间，物块A的加速度大小为4m/s2

D. 撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为4m/s2

【答案】C

【解析】

【详解】AB．撤去拉力F之前，根据牛顿第二定律

弹簧弹力大小为

AB错误；

C．撤去F瞬间，根据牛顿第二定律

解得

C正确；

D．撤去F瞬间，根据牛顿第二定律

解得

D错误。

故选C。

二、本大题3小题，每题5分，共15分。每小题给出的四个选项中有多个符合要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有错误选项得0分。

9. 下列是一些场景图，关于场景图说法正确的是（　　）

A. 图（a）中，路口限速标志提示司机车辆速度大小应限制在10m/s以内

B. 图（b）中，站在跳板上的运动员受到弹力是因为跳板发生了弹性形变

C. 图（c）中，运动员用冰刷快速擦刷冰面来增大冰壶的惯性，让冰壶运动的更远

D. 图（d）中，消防战士徒手匀速爬杆和徒手匀速下滑过程中所受摩擦力大小相等

【答案】BD

【解析】

【详解】A．图（a）中，路口限速标志提示司机车辆速度大小应限制在10km/h以内，选项A错误；

B．图（b）中，站在跳板上的运动员受到弹力是因为跳板发生了弹性形变，选项B正确；

C．图（c）中，运动员用冰刷快速擦刷冰面来减小摩擦力，让冰壶运动的更远，而冰壶的惯性是不变的，选项C错误；

D．图（d）中，消防战士徒手匀速爬杆和徒手匀速下滑过程中所受摩擦力大小相等，均等于人的重力大小，选项D正确。

故选BD。

10. 如图是某运动员脚部受伤后治疗的牵引装置示意图.轻质细绳的一端固定，绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着他的脚，整个装置在同一竖直平面内。则（　　）

A. 重物一定，夹角越大，脚所受拉力越大

B. 重物一定，夹角越小，脚所受拉力越大

C. 脚所受拉力一定，夹角越大，重物越重

D. 脚所受拉力一定，夹角越小，重物越重

【答案】BC

【解析】

【详解】脚受到的拉力为

AB．重物一定，夹角越大，脚所受拉力越小；夹角越小，脚所受拉力越大，选项A错误，B正确；

CD．脚所受拉力一定，夹角越大，重物越重；夹角越小，重物越轻，选项C正确，D错误。

故选BC。

11. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李.传送带以v0=2m/s的速率沿逆时针转动，传送带与水平面间的夹角为=37°，转轴间的距离为L=3.2m，工作人员在传送带顶端轻轻放下一件小包裹（可视为质点），小包裹与传送带间的动摩擦因数为=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．则（　　）

A. 小包裹放上传送带后瞬间，小包裹所受摩擦力沿传送带向下

B. 小包裹在传送带上滑动的时间为0.8s

C. 小包裹相对传送带的位移大小为1.2m

D. 小包裹相对传送带的路程为1.2m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．小包裹放上传送带后瞬间，小包裹相对传送带向上滑动，则所受摩擦力沿传送带向下，选项A正确；

B．小包裹刚放上传送带时，根据牛顿第二定律得

μmgcosθ+mgsinθ=ma1

解得

a1=10m/s2

运动到与传送带共速的时间

在传送带上滑动距离为

tan37°=0.75＞μ=0.5

故小包裹与传送带共速后继续加速下滑，此时由牛顿第二定律得

mgsinθ-μmgcosθ=ma2

解得

a2=2m/s2

x2=L-x1=3.2m-0.2m=3m

第二段匀加速过程

x2=v0t2+a2t22

解得

t2=1s或-3s（舍去）

故小包裹通过传送带所需要的时间为

t=t1+t2=0.2s+1s=1.2s

选项B错误；

CD．共速之前阶段传送带的位移

共速之后阶段传送带的位移

小包裹相对传送带的位移大小为

小包裹相对传送带的路程为

选项C错误，D正确。

故选AD。

三、实验探究题（本题共2小题，共15分）．

12. 研究物体做匀变速直线运动情况可以用打点计时器，也可以用光电门传感器。一组同学用如图所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015s，通过第二个光电门的时间为0.010s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.250s。则滑块通过第一个光电门的速度为_________m/s，滑块的加速度大小为_________m/s2。（结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①. 2.0    ②. 4.0

【解析】

【详解】[1]当时间极短时，一段时间内的平均速度近似等于这段时间内某时刻的瞬时速度，则滑块通过第一个光电门时，瞬时速度大小为

[2]滑块通过第二个光电门时，瞬时速度大小为

根据加速度的定义式可知，滑块的加速度大小为

13. 学校物理兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与力的关系，其中桌面与细线已调至水平。

（1）关于本实验，下列说法正确的是________；

A．必须用天平测出砂和砂桶的质量

B．砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量

C．应当先释放小车，再接通电源

D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带

（2）若小车的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图乙所示，则小车的质量为________。（结果保留两位有效数字）

（3）不断增加砂桶中砂的质量，重复实验，发现小车的加速度最后趋近于某一数值。若当地的重力加速度大小为g，则经理论分析可知，该数值为________。

【答案】    ① D    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]AB．本实验拉力可以由力传感器来测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AB错误；

C．打点计时器使用时，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C错误；

D．该实验是探究质量一定时，加速度与力的关系，所以需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。

故选D。

（2）[2]设小车质量为，根据牛顿第二定律有

可得

可知图像斜率

求得

（3）[3]设砂桶和砂的质量为，绳子拉力为，对砂桶和砂根据牛顿第二定律可得

对小车

联立可得

当M无穷大时，加速度的值趋近于。

四、计算题（本题共3小题，共38分）

14. 如图所示，战士在水平地面上进行拉轮胎賽跑训练体能。战士拉着质量为m的轮胎在水平地面上匀速前进，轻绳的拉力大小为F，运动过程中双肩与绳的接触点A、B等高，两绳间的夹角为，所构成的平面与水平面间的夹角为，重力加速度为g，求：

（1）两绳对轮胎拉力的合力大小；

（2）轮胎与地面间的动摩擦因数。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）两等大力的合力与分力的关系可得，两绳对轮胎拉力的合力大小为

（2）轮胎在水平地面上匀速前进，根据平衡条件得

，

联立解得

15. 道路拥堵已成为现代都市的一大通病，发展“空中轨道列车”（简称空轨）是缓解交通压力的重要举措之一。如图所示，某空轨从甲站沿直线运动到乙站，为了使旅客舒适，加速和减速阶段其加速度大小不能超过2.5m/s2。空轨行驶的最大速度为30m/s，已知甲、乙两站之间的距离为1935m，求：

（1）空轨从甲站出发加速到最大速度的最短位移；

（2）空轨从甲站由静止出发到达乙站停止所需的最短时间。

【答案】（1）180m；（2）76.5s

【解析】

【详解】（1）由可知，加速到最大速度所需要的最短时间为

空轨从静止开始加速到最大速度的最短位移为

（2）加速和减速所需要的最短时间均为12s，且加减速过程的最短位移均为180m，故匀速运动的时间为

所以空轨从甲站运动到乙站的最短时间为

16. 如图所示，质量为M=2kg、长为L=7m的长木板B静止于水平地面上，质量为m=1kg的物体A（可视为质点）静止于长木板的右端。已知A、B间的动摩擦因数、B与地面间的动摩擦因数均为=0.2，重力加速度g取10m/s2.现对长木板B施加一水平向右的恒力F。

（1）若恒力F为12N，求物体A的加速度大小；

（2）若恒力F为24N，且作用1s后撤去该力，请通过具体计算判断物体A能否从长木板B上滑落。

【答案】（1）；（2）未从长木板B上滑落

【解析】

【详解】（1）为保证与不发生相对滑动，以水平向右为正，对AB有

对A有

解得

，

故若恒力F为12N，与未发生相对滑动，物体A的加速度大小为；

（2）当用24N拉木板时，物块和木板之间发生相对滑动，撤去时，木板的速度大于物块的速度，对物块

，

解得

对木板

解得

撤去前，M、m发生相对滑动，对木板

解得

作用1s后，物块的速度

木板的速度

物块的位移

木板的位移

假设木板足够长，撤去拉力后，经过时间两者速度相等，有

解得

，

物块的位移

木板的位移

相对位移

故未从长木板B上滑落。