2022-2023学年广东省广州市第九十七中学高一上学期期末物理试题含解析

这是一份2022-2023学年广东省广州市第九十七中学高一上学期期末物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 据中国载人航天工程办公室消息，空间站梦天实验舱发射入轨后，于北京时间2022年11月1日4时27分成功对接于天和核心舱前向端口，整个交会对接过程历时约13小时。下列说法正确的是（ ）
A. “2022年11月1日4时27分”指的是时间间隔
B. “约13小时”指的是时刻
C. 梦天实验舱与天和核心舱对接之后，以天和核心舱为参考系，梦天实验舱是静止的
D. 研究梦天实验舱与天和核心舱对接时，可以将天和核心舱看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．时刻是时间点，指的是某一瞬间，而时间是时间间隔，是两个时刻之间的时间段；“2022年11月1日4时27分”是某一瞬间，指的是时刻，“约13小时”指的是时间间隔，故A、B错误；
C．梦天实验舱与天和核心舱对接之后，以天和核心舱为参考系，梦天实验舱相对天和核心舱没有相对运动，故梦天实验舱是静止的，故C正确；
D．研究梦天实验舱与天和核心舱对接时，需要调整梦天实验舱与天和核心舱的姿态，不可以将天和核心舱看成质点，D错误。
故选C。
2. 关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 加速度为负值，速度却在增加
B. 速度越来越大，加速度一定越来越大
C. 物体加速度增大，速度一定越来越大
D. 速度变化的方向为正，加速度的方向为负
【答案】A
【解析】
【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量，反映速度变化快慢的物理量，当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动。
【详解】A．物体做加速直线运动时，若规定加速度方向为负，速度方向也为负，由于加速度方向和速度方向相同，速度却在增加，故A正确；
B．当物体加速度和速度方向相同，做加速度减小加速直线运动时，尽管速度越来越大，加速度却在减小，故B错误；
C．当物体加速度和速度方向相反时，尽管加速度增大，速度却是不断减小的，故C错误；
D．由加速度定义可知，若速度变化的方向为正，则加速度的方向也为正，故D错误。
故选A。
【点睛】解决本题的关键是知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度的方向与速度方向的关系。
3. 物体甲、乙从同一地点沿同一直线做匀变速直线运动的v-t图像如图所示，则（ ）
A. 甲的加速度小于乙的加速度
B. t1时间内甲的平均速度等于乙的平均速度
C. t1时刻甲、乙相遇
D. t1时刻甲在前，乙在后
【答案】B
【解析】
【详解】A．v−t图像的斜率大小表示加速度大小，由图像可知：甲的加速度大于乙的加速度，A错误；
B．t1时间内甲乙两物体初、末速度相同，又根据匀变速直线运动平均速度
得t1时间内甲的平均速度等于乙的平均速度，B正确；
CD．t1时刻甲、乙速度相等，图像与坐标轴围成的面积表示位移大小，则乙的位移大于甲的位移，由于两物体从同一地点开始运动，则t1时刻两物体没有相遇，此时乙在甲的前面；CD错误；
故选B。
4. 某汽车在路面上刹车做直线运动，刹车后的位移满足，的单位为m，的单位为s，以下说法正确的是（ ）
A. 该汽车的初速度大小为12m/sB. 刹车的加速度大小为1m/s2
C. 该车经过6s刹车停止D. 刹车后的总位移是9m
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由可知，初速度为，加速度为，故AB错误；
C．由可得，刹车时间为
故C错误；
D．由可得，刹车位移为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ）
A. N处受到的摩擦力竖直向下B. M处受到的摩擦力沿原木方向
C. N处受到的支持力垂直MN向上D. M处受到的支持力垂直MN向上
【答案】C
【解析】
【详解】A．静摩擦力方向与接触面相切，在N点原木P相对木堆有下滑趋势，故N处受到的静摩擦力沿MN方向，A错误；
B．静摩擦力方向与接触面相切，故原木在M点受到的静摩擦力沿地面方向，B错误；
C．支持力总是垂直于接触面指向被支持的物体，在N处原木受到的支持力垂直于MN向上，C正确；
D．支持力总是垂直于接触面指向被支持的物体，在M处原木受到的支持力垂直于水平地面，竖直向上，D错误。
故选C。
6. 同一平面上共点的三个力、、，则F1、F2、F3三力的合力F的大小范围是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】三个力方向相同时，合力取得最大值为
因5N和8N的力的合力范围为3N~13N，而15N不在合力范围内，则三个力合力不可能为零，其最小值为
则三力的合力的大小范围是
故选B。
7. 图甲为烤肠机的实景图，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤前与烤熟后金属杆可认为静止不动，已知香肠烤熟后质量不变，半径变大，忽略金属杆的热胀冷缩及摩擦，则香肠烤熟后与烤前相比（ ）
A. 金属杆1对其支持力变小
B. 金属杆2对其支持力变大
C. 两根金属杆对其合力变小
D. 两根金属杆对其合力变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．香肠的受力如图所示
单根金属杆对香肠的支持力大小
由于熟香肠的半径更大，则对应的变小，因此烤熟后金属杆1、2对香肠的支持力变小，故A正确，B错误；
CD．香肠烤熟后与香肠烤熟前相比所受重力不变，两根金属杆对其合力不变，与重力等大、反向，故CD错误。
故选A
二、多选题（每题6分，共18分）
8. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种型，F与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示。忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的小
B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C. 曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．将拉力沿水平和竖直方向进行分解，水平方向
竖直方向
由题意，则
则耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的小，竖直分力比对直辕犁的大，AB正确；
CD．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力属于作用力与反作用力，所以无论曲辕犁怎样运动，这两个力都是等大反向的，CD错误；
故选AB。
9. 半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板MN。在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图。现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前，发现P始终保持静止，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. Q对P的弹力逐渐增大
B. Q所受的合力逐渐增大
C. MN对Q的弹力逐渐增大
D. 地面对P的摩擦力逐渐减小
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC．对圆柱体Q受力分析，受到重力、板MN的支持力N1和半圆柱体P对Q的支持力N2，如图所示
由图可知，随着MN缓慢向右平移，N2与竖直方向的夹角不断增大，MN对Q的弹力N1逐渐增大，P对Q的弹力N2逐渐增大，但其所受合力一直为零，故AC正确，B错误；
D．对PQ整体受力分析，受到总重力、MN板的支持力N1，地面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图所示
根据共点力平衡条件可知，地面对P的摩擦力始终等于N1，所以地面对P的摩擦力逐渐增大，故D错误。
故选AC。
10. 如图，图线显示的是某人站在力传感器上，“站起”和“下蹲”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。下列选项中正确的是（ ）
A. 人先站起后下蹲
B. 人先下蹲后站起
C 站起时先失重后超重
D. 下蹲时先失重后超重
【答案】BD
【解析】
【详解】CD．“站起”过程中人先加速上升，加速度向上，处于超重状态，然后减速上升，加速度向下，处于失重状态，即站起时先超重后失重；“下蹲”过程中，人先向下加速运动，加速度向下，处于失重状态，然后减速向下，加速度向上，处于超重状态，即下蹲时先失重后超重，故C错误，D正确；
AB．根据CD的分析，由所给图像可知，人先下蹲后站起，故A错误，B正确。
故选BD。
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 如图甲所示，用铁架台、弹簧、毫米刻度尺和多个质量已知且相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力和弹簧长度的关系。弹簧的上端与毫米刻度尺的0刻度线对齐。
（1）如图甲所示，悬挂一个钩码时，弹簧下端的指针在毫米刻度尺的读数为______________cm。
（2）逐个增加钩码的数量，记录下弹簧弹力和弹簧的长度的多组数据，并在坐标纸中描绘出的关系图像，由图乙知该弹簧的原长为__m，劲度系数为_______N/m。
（3）实验中用两根不同的轻弹簧和进行实验，画出弹簧弹力与弹簧的长度的关系图像如图丙所示，若把两个弹簧分别制成弹簧秤，____________（填“”或“”）的灵敏度更高
【答案】 ①. 11.50 ②. 0.11 ③. 100 ④. b
【解析】
【详解】（1）[1]刻度尺的读数要估读到分度值的下一位，则刻度尺最小分度值为，由图可知，刻度尺读数为
（2）[2][3]由图可知，当弹簧弹力为0时，可得该弹簧的原长为，即0.11m，由胡克定律可得弹簧的劲度系数为
（3）[4]图像的斜率表示弹簧的劲度系数，故轻弹簧的劲度系数大于的劲度系数，弹簧的劲度系数可描述为单位形变量引起的弹簧弹力额变化量的大小，变化量越小，弹簧的灵敏度越高，故b弹簧制作的弹簧秤灵敏度更高。
12. 某实验小组设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。将装有力传感器的小车放置在水平长木板上。砂和砂桶的总质量为，小车和小车中砝码的总质量为，重力加速度为。
（1）关于实验，以下说法正确是___________。
A．实验时使用打点计时器应先释放小车后接通电源
B．本实验牵引小车的细绳与长木板可以不平行
C．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像
D．该实验必须用天平测出细砂和小桶的总质量
（2）接通频率为的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则由纸带求出打3计数点时的速度_______，小车加速度的大小为________。（结果均保留3位有效数字）
（3）若该实验小组将平衡摩擦力方法进行改变，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的示数，再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数，释放小车，记录小车运动时传感器的示数。改变小桶中砂的重力，多次重复实验获得多组数据，描绘小车加速度与的关系如图丙。图像中是实验中测得的_________。
A． B． C． D．
【答案】 ①. C ②. 0.376 ③. 0.160 ④. D
【解析】
【详解】（1）[1]A． 实验时使用打点计时器应先接通电源再释放小车，故A错误；
B.牵引小车的细绳与长木板不平行，在小车运动过程，对小车的拉力会发生变化，加速度会发生变化，故B错误；
C. 根据牛顿第二定律
则有
在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像，图像是一条直线，故C正确；
D.该实验对小车拉力可由力传器测得，无须用天平测出细砂和小桶的总质量，故D错误。
故选C。
（2）[2]相邻计数点间的时间间隔为
匀变速直线运动某段中间时刻的速度等于该段的平均速度，则打3计数点时的速度为
[3]根据逐差法可知小车的加速度为
（3）[4]缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动，根据平衡条件有
小车运动过程传感器的示数，根据牛顿第二定律有
所以图像中F是实验中测得的。
故选D。
四、解答题（10分+12分+16分，共38分）
13. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，某汽车以20m/s的速度行驶，过ETC通道需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至20m/s行驶。若该汽车加速和减速的加速度大小均为1.5m/s2，求：
（1）汽车从开始刹车到恢复原速的总时间；
（2）汽车从开始刹车到恢复原速通过的总路程。
【答案】（1）22s；（2）260m
【解析】
【详解】（1）设汽车运动的方向为正方向，汽车在匀减速阶段
解得
汽车在匀速阶段
解得
汽车在匀加速阶段
解得
汽车从开始刹车到恢复原速的总时间为
（2）汽车在匀减速阶段
汽车在匀减速阶段
汽车在匀加速阶段
汽车从开始刹车到恢复原速的总位移为
14. 如图，物体m的质量为1kg，在沿斜面向上的力F=7N的作用下，沿斜面匀速上升，斜面的倾角θ=37°，（g取10m/s2）（sin37°=0.6，37°=0.8）
（1）则物体对斜面的压力N多大？
（2）物体与斜面间的动摩擦因数为多大？
（3）若撤去原来F=7N的力，另外施加一平行于斜面的作用力，使物体静止在斜面上，求所施加力的大小的范围。（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设斜面对物体的支持力为，由平衡条件得
由牛顿第三定律得，物体对斜面的压力大小
（2）设物体与斜面间的动摩擦因数为，由平衡条件得
又
得
（3）当物块恰好不下滑时，最小，根据平衡条件有
解得
当物块恰好不上滑时，最大，根据平衡条件有
解得
所以的取值范围是
15. “雪滑梯”是冬季常见的娱乐项目。某“雪滑梯”由倾角的AB段和水平BC段组成，二者在B点通过一段长度可忽略不计的弧形轨道平滑连接，如图所示。用一质量m的滑块K（可视为质点）代替载有人的气垫，滑块K从A点由静止释放后沿AB做匀加速运动，过B点后最终静止在C点。已知AB段长度为L，下滑过程的加速度大小为，滑块K与AB、BC段的动摩擦因数相同。已知，，取重力加速度为g，忽略空气阻力。
（1）求滑块K与段滑道的动摩擦因数；
（2）求BC段的距离L2；
（3）若滑块K从C点以某初速度向左滑动能返回到A点，则初速度至少多大
【答案】（1）0.5；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在AB段，对滑块有
由题意可得
解之得
μ=0.5
（2）设到达B点的速度为vB，在AB段，对滑块有
在BC段，对滑块有
解得
（3）初速度取最小值时对滑块，CB过程有
BA过程中有
解得