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

这是一份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，共16页。
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．8mg5．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 600N6．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/sC．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/s8．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1.5sC．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（    ）第一次第二次第三次304520A．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/sD．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=5ma=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sA. 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。