2022-2023学年广东省广州市第四中学高一上学期期末考试物理试题

广州市第四中学2022学年第一学期期末考试

高一物理

命题人：   审核人：

一、单选题：本题共7小题，每题4分，共28分。

1．2020年11月24时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后；顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。在这则新闻中，以下判断正确的是（    ）

A．新闻中涉及的单位“年”是国际单位制中的导出单位

B．“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，“牛顿”是国际单位制中的基本单位

C．秒是国际单位制中力学三个基本单位之一

D．所有的物理量都有单位

2．张老师从郑州科学技术馆东门乘坐出租车去郑州市教育局。张老师通过手机APP查询得知全程为8公里，约行驶20分钟，拐弯三次，预计15点36分到达。下列描述正确的是（　　）

A．全程“8公里”指的是位移为8km

B．行驶“20分钟”和“15点36分”到达都是指时间间隔

C．预计出租车全程的平均速率约为24km/h，研究此平均速率时可以把出租车看成质点

D．途中有一次急刹车，安全带对张老师的作用力减小了张老师的惯性，保证了安全

3．根据如图所示，下列描述正确的是（　　）

A．甲图中跳远起跳时地面对人的作用力大于人对地面的作用力

B．乙图中杯子处于静止状态，若手握杯子的力越大，则杯子受到的摩擦力越大

C．丙图中铅球被抛出后可以继续向前飞，是因为受到了冲力的作用

D．丁图中大桥的引桥造得很长，是为了减小汽车沿桥面方向的分力，从而使汽车上桥更省力

4．如图所示，一根粗细不均匀的木材用两根轻绳悬挂在天花板上，下列判断正确的是（　　）

A．木材的重心位置在AB的中点

B．绳OA受到的拉力大于OB受到的拉力

C．绳OA受到的拉力小于OB受到的拉力

D．两绳的拉力均比木材的重力大

5．公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。由于人和车的灵敏程度不同，导致反应时间不同，一般需要0.8s~1.0s（在做出反应前，汽车仍然匀速行驶）。由于车况不同，刹车后汽车获得的制动力不同，一般是车重的0.5~0.6倍。重力加速度g=10m/s2在限速108km/h的高速公路上，交警要对所有司机提示一个安全车距（如图），请你通过计算告诉交警该安全车距至少应定为（　　）

A．99m B．105m C．114m D．120m

6．某直升机的质量为m，某次试飞时，主旋翼提供大小为2mg、方向向上的升力，该直升机有两个螺旋桨，每个向前螺旋推进器（共计两个）提供大小为mg、方向向前的推力，如图所示。不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A．该直升机可能处于平衡状态

B．该直升机以加速度g做匀加速直线运动

C．空气对直升机的作用力为

D．空气对直升机的作用力为4mg

7．跳水是一项优美的水上运动。在2021年东京奥运会上，14岁的全红婵勇夺女子十米台跳水冠军。十米台跳水是指运动员从离水面10米高的跳台上起跳，在空中完成屈体、抱膝、转体等动作后入水的运动，其过程如图所示。下列有关说法正确的是（　　）

A．当裁判员研究运动员在空中的动作时可以将运动员看成质点

B．运动员在空中上升过程中处于失重状态

C．运动员在空中下降过程中处于超重状态

D．运动员从起跳后到入水前的过程中位移的大小等于路程

8．2021年3月1日，《中华人民共和国刑法修正案（十一）》施行，“高空抛物”行为首次入刑。高层住宅楼上某居民家住27层，阳台离地面78.4m。某日其家一个花盆不慎坠落至地面摔的粉碎，幸好没造成人员伤亡。如果花盆竖直下坠且忽略空气阻力，其位移（x）—时间（t）图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．t=2s时该图像切线的斜率为20m/s

B．当地重力加速度为9.74m/s

C．花盆落地时的速度为39.2m/s

D．花盆落地用时3.92s

二、多选题：本题共4小题，每题6分，共24分，漏选得3分，错选得0分。

9．如图所示，杯子置于水平桌面时，是桌面对杯子的支持力，是杯子对桌面的压力，则下列说法正确的是（　　）

A．力和力是一对平衡力     B．力和力是一对作用力和反作用力

C．力和杯子的重力是一对平衡力   D．力的大小大于力的大小

10．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度—时间图像如图所示。下列选项正确的是（　　）

A．在t=5s时，物体离出发点距离最远为35m

B．在4~5s内，物体的加速度方向与速度方向相同

C．在0~6s内，物体的平均速度为5m/s

D．在0~6s内，物体的位移大小等于路程

11．黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。设桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，则（　　）

A．若增大，也增大      B．若增大，将减小

C．与的合力方向竖直向上     D．与的合力方向竖直向下

12．如图所示，A物体质量为1kg，B物体质量为2kg。它们之间有一轻弹簧与之拴接，劲度系数，把物体A和天花板用轻绳连接，A、B均静止时弹簧的形变量为8cm，g=10N/kg，则下列说法正确的是（　　）

A．轻绳中拉力大小可能为12N

B．物体B对地面压力大小可能为12N

C．物体B对地面压力大小可能为18N

D．若剪断轻绳，剪断瞬间A物体的加速度大小可能为

三、实验题：本题共2小题，共18分。

13．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验，已知当地的重力加速度为g。

（1）为完成实验，还需要的实验器材有：___________。

（2）实验中需要直接测量的物理量有___________。

（3）图乙是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为___________N/m，图线不过原点的原因是由于___________。

14．某学习小组在进行验证“牛顿第二定律”试验中采用了图甲装置，请回答下列问题：

（1）实验中平衡摩擦力时，要先___________（填“挂上”或“取下”）砂桶；

（3）图乙为该小组实验中得到的一条纸带的一部分。已知电火花计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为___________s。A、B、C、D、E是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，由此可得小车的加速度大小为___________（计算结果保留两位有效数字）；

（3）保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车的质量m，同学甲根据得到的实验数据画出如图（b）所示图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为______kg。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）；

（4）保持小车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，该小组根据实验数据画出如图丙所示的a-F图象，你认为图象弯曲的理由可能是___________。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

15．如图所示，质量m=0.1kg的圆环A套在竖直杆PQ上，质量M=1.5kg的物体B用轻质细绳与圆环连接。现用一水平力F作用在绳上的O点，使圆环恰好不下滑，此时绳子与竖直杆的夹角，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）此时水平力F及OA绳子拉力T的大小；

（2）圆环与竖直杆之间的动摩擦因数μ。

16．如图所示，一正方体木块放在一长木板的左端，长木板放在水平地面上，某时刻有F=16N的水平拉力作用在木块上，木块开始做匀加速直线运动，已知木块的质量m=2kg，长木板的质量M=2kg，木块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，木板长度为L，重力加速度。（计算结果可以是分数或者根号形式）

（1）求开始运动时木块和长木板的加速度。

（2）当木块运动2s时撤去拉力F（木块还没有掉下木板），求撤去F前木块在长木板上运动的距离。

（3）撤去F后，木块和长木板继续运动，最终木块恰好停在长木板的右端，求长木板的总长度L（木块的边长可忽略不计）

参考答案：

1．C

【解析】A．“年”是时间的一个常用单位，但不是国际单位制中的单位，也不是导出单位，A错误；

B．“千克米每二次方秒”是由

推导出来的，是国际单位制中的导出单位，为了纪念牛顿把它定义为牛顿，B错误；

C．国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，秒是时间的单位，即是国际单位制中力学三个基本单位之一，C正确；

D．有单位的物理量要注明单位，但并不是所有物理量都有单位，如动摩擦因数μ就没有单位，D错误。

故选C。

2．C

【解析】A．全程“8公里”指的是路程为8km，A错误；

B．行驶“20分钟”指的是时间间隔，“15点36分”到达指的是时刻，B错误；

C．预计出租车全程的平均速率约为24km/h，研究此平均速率时可以把出租车看成质点，C正确；

D．质量是惯性的唯一量度，急刹车过程张老师的质量不变，惯性不变，D错误。

故选C。

3．D

【解析】A．甲图中跳远起跳时地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反。故A错误；

B．乙图中杯子处于静止状态，杯子受到的摩擦力和杯子的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，和手握杯子的力无关，故B错误；

C．丙图中铅球被抛出后可以继续向前飞，是应为物体的惯性，不是受到冲力。故C错误；

D．丁图中大桥的引桥造得很长，则倾斜角越小，物体重力沿桥面的分力越小，从而汽车上桥更省力，故D正确。

故选D。

4．C

【解析】A．由于木材粗细不均匀，因此木材的重心位置不在在AB的几何中心，故木材的重心位置不在AB的中点，A错误；

BCD．木材受力情况如图所示，由共点力平衡条件可得

因此三个力的大小关系为：，BD错误，C正确；

故选C。

5．D

【解析】由题意得

为最大限度确保安全，取最长的反映时间1.0s，刹车后取最小的制动力0.5倍车重，即刹车时的加速度大小取。反应时间内，汽车匀速运动行驶的位移为

刹车减速位移为

因此安全车距为

故选D。

6．C

【解析】AB．对飞机进行受力分析如图所示

该直升机所受合力

根据牛顿第二定律可知飞机产生的加速度大小为，故AB错误；

CD．空气对直升机的作用力分别为F1和F2，如上图，它们的合力空气对直升机的作用力为

故C正确，D错误。

故选C。

7．B

【解析】A．当裁判员研究运动员在空中的动作时，运动员的大小和动作均不能忽略，不能作为质点，故A错误；

BC．运动员在空中上升和下降过程中，加速度均向下，处于失重状态，故B正确，C错误；

D．位移为矢量，大小只跟运动起点、终点位置有关，路程是标量，大小跟物体运动经过的路径有关，则运动员从起跳后到入水前的过程中路程大于位移的大小，故D错误。

故选B。

8．C

【解析】AB．由图可知，前2s花盆下落的高度为

该处的重力加速度为

t=2s时该图像切线的斜率即为t=2s时的速度大小，即

故AB错误；

CD．根据题意可知，花盆下落的总高度为h=78.4m，则花盆落地时间为

则落地时的速度为

故C正确，D错误。

故选C。

9．BC

【解析】杯子对桌面的压力F1和桌面对杯子的支持力F2是等大，反向，共线，作用于两个物体，两个物体之间的相互作用，所以是一对作用力和反作用力，故AD错误，B正确；力F2与杯子的重力都作用在杯子上，等大，反向，共线，所以是一对平衡力，故C正确．所以BC正确，AD错误．

【点睛】本题主要考查了作用力与反作用力，及平衡力的区别与联系，是否作用在同一个物体上是解答的关键．

10．AC

【解析】A．v-t图像与t轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移为正，t轴下方表示位移为负，所以t=5s时，物体离出发点距离最远，为

故A正确；

B．在4～5s内，物体沿正方向做匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相反，故B错误；

C．在0～6s内，物体的位移为

物体的平均速度为

故C正确；

D．在0~6s内，物体运动方向发生变化，位移大小小于路程，故D错误。

故选AC。

11．AC

【解析】对铁牛受力分析，铁牛受到自身重力G，桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，三者共点力平衡。

AB．根据共点力平衡条件和三角形定律可得，若增大，也增大，A正确，B错误；

CD．与的合力与重力平衡，故合力方向竖直向上，C正确，D错误。

故选AC。

12．BD

【解析】A．若拉力为12N，对A假设弹力向下，由平衡条件得

解得

而弹力向上是不可能的，会导致拉力小于12N。故A错误；

B．对B假设弹力向上，由平衡条件得

解得

假设成立，故B正确；

C．对B假设弹力向下，由平衡条件得

解得

假设不成立，故C错误；

D．对A假设弹力向上，由牛顿的定律得

解得

假设成立，故D正确。

故选BD。

13．     刻度尺     弹簧原长、每次与弹力对应的弹簧长度     200     弹簧自身存在重力

【解析】（1）实验需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺

（2）为了测量弹簧的形变量，实验中还应测量弹簧原长、每次与弹力对应的弹簧长度。

（3）弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，斜率代表劲度系数

图线不过原点的原因是当不挂重物时，仍有伸长量，是弹簧自身存在重力引起的。

14．    取下     0.02     0.80     随着砂桶的质量增大，砂桶质量不再满足远小于小车质量

【解析】（1）实验中平衡摩擦力时，要先取下砂桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动；

（2）电火花计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s。每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则T=0.1s，由此可得小车的加速度大小为

（3）根据牛顿第二定律可知

则F即为图象的斜率，由图（b）可得砂和砂桶的总重力

解得

（4）该实验中为了使得砂和砂桶的重力近似等于小车的牵引力，必须要使得砂和砂桶的质量远小于小车的质量，但是若随着砂和砂桶重力的增加，不再满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量时，图象就会出现弯曲。

15．（1）20N，25N；（2）0.8

【解析】（1）以结点为研究对象，受力分析如图所示

根据共点力的平衡条件可得

解得

即

水平力为

（2）对圆环进行受力分析可得

代入数据，解得

16．（1）2m/s2、方向水平向右；1m/s2、方向水平向右；（2）2m；（3）

【解析】（1）开始运动时木块的加速度

方向水平向右；

长木板的加速度

方向水平向右；

（2）撤去F前木块在长木板上运动的距离

（3）撤去F时，木块和木板的速度分别为

此后木块的加速度

当两者共速时

解得

则

则长木板的总长度