2022-2023学年广东省深圳市高级中学高一上学期期末物理试题（解析版）

2022－2023学年第一学期高一期末考试物理

命题人：邓世强　　审题人：李韵

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时75分钟。

第卷（选择题共46分）

一、单项选择题（本大题共有8小题，每小题3分，共24分。每小题都只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分）

1. 2022年1月8日，我国首条民营控股高铁--杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里，设计时速350公里，杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则（　　）

A. “266公里”指的是位移

B. “1小时3分钟”指的是时刻

C. G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/h

D. 研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能将列车视为质点

【答案】D

【解析】

【详解】A．“266公里”指的是路程，A错误；

B．“1小时3分钟”指的是时间间隔，B错误；

C．不知道动车的位移无法计算列车运行的平均速度，C错误；

D．研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，列车的形状大小相对于大桥不可忽略，所以不能将列车视为质点，D正确。

故选D。

2. 太阳是太阳系的中心天体，直径大约千米，质量大约千克，表面温度约开尔文。太阳围绕银河系的中心公转，公转半径约光年，公转周期约年，公转速度约250公里每秒。据以上信息，下列说法正确的是（　　）

A. “千米、千克、开尔文”都是国际单位制基本单位

B. “公里每秒”是国际单位制速度基本单位

C. 在力学范围中长度、质量、温度是三个基本量

D. 光年是长度单位，长度在国际单位制中的基本单位是米

【答案】D

【解析】

【详解】A．“千米”不是国际单位制基本单位，A错误；

B．国际单位制速度基本单位是“米每秒”，B错误；

C．在力学范围中长度、质量、时间是三个基本量，C错误；

D．光年是长度单位，长度的国际单位制基本单位是米，D正确。

故选D。

3. 某研究性学习小组进行课外实验，一枚小火箭由地面竖直向上发射，火箭升空后某时刻开始计时，图像如图所示，由图像可知（　　）

A. 时间内火箭的平均速度大小小于

B. 时间内火箭的加速度大小为，且火箭做自由落体运动

C. 时间内火箭上升，时火箭开始下落

D. 时刻火箭离地面最远

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知0~2s时间内火箭初末速度分别为5m/s和10m/s，如果火箭做匀加速直线运动，则可得平均速度大小为

但是图像为曲线做变加速运动，位移大于匀加速直线运动的位移；故0~2s内火箭的平均速度大于7.5m/s，A错误；

B．图线斜率表示加速度大小，根据图像2~4s时间内火箭的加速度大小为

但是2~3s之间火箭速度还是向上，因此2~4s时间内并不是自由落体运动，B错误；

C．由图可知，时间内火箭速度为正，3~4s时间内火箭速度为负；3s时火箭速度反向，开始下落，C正确；

D．火箭上升到最高点时离地面最远，在最高处时速度为零，所以3s时刻火箭离地面最远，D错误。

故选C。

4. 下图显示的是某人站在力传感器上，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况。已知t=0时刻人处于静止状态。根据图像判断下列说法正确的是（　　）

A. 从图像显示此人完成了两组“下蹲—起立”动作

B. 图中时刻人处于超重状态

C. 图中时刻人具有向上的加速度

D. “起立”的过程先失重后超重

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据图像可知，加速度先向下后向上，之后又先向上后向下。而下蹲的过程中，先向下加速度运动，再向下减速到停止，加速度先向下再向上；起立的过程中，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下。所以此人完成了一组“下蹲—起立”动作，选项A错误；

B．由图可知t1时刻压力小于重力，人处于失重状态，选项B错误；

C．由图可知图中t2时刻，压力大于重力，人具有向上加速度，选项C正确；

D．“起立”的过程，先向上加速度运动，再向上减速到停止，加速度先向上再向下，先超重后失重，选项D错误。

故选C。

5. 视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动，小球与出发位置的高度差与时间的图像如图所示，重力加速度为，根据图像所给的信息，下列说法正确的是（　　）

A. 甲回到抛出点的时刻为

B. 乙回到抛出点的时刻为

C. 甲距抛出点的最大高度为

D. 甲、乙在同一水平线上时离抛出点的高度为

【答案】B

【解析】

【详解】A．设甲回到抛出点的时刻为，两个图像具有对称性，则有

解得

故A错误；

B．乙回到抛出点的时刻为

故B正确；

C．设竖直上抛运动的最大高度为，根据竖直上抛运动对称性

结合

可得

故C错误；

D．设甲运动到最高点的时刻为，由图像的对称性可得

至，甲下落的高度为

甲、乙在同一水平线时的高度为

综合可得

故D错误。

故选B。

6. 如图所示，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块A和B的受力个数分别为（　　）

A. 3和3 B. 3和4 C. 4和4 D. 4和5

【答案】B

【解析】

【详解】ABCD．由整体分析可知，AB整体受到地面向上的支持力、重力，墙壁对AB无弹力；所以隔离A、B分析：A受重力、B的支持力和B对A的摩擦力共3个力；B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力，故B正确，ACD错误。

故选B。

7. 如图甲、乙所示，两个物块1和物块2之间用轻绳，分别用轻绳和轻弹簧悬挂在天花板上并保持静止，已知物块2的质量为物块1的质量的2倍、重力加速度为g。下列说法不正确的是（　　）

A. 图甲中，剪断悬挂物块1的细绳瞬间，物块1加速度大小为g

B. 图甲中，剪断悬挂物块1的细绳瞬间，物块2加速度大小为g

C. 图乙中，剪断悬挂物块2的细绳瞬间，物块1加速度大小为g

D. 图乙中，剪断悬挂物块2的细绳瞬间，物块2加速度大小为g

【答案】C

【解析】

【详解】AB．剪断绳子瞬间，整体受力分析可知，物块12只受重力，则加速度为，故AB正确；

CD．剪断绳子前，整体受力分析得

剪断绳子后弹簧弹力不变，对1受力分析可得

解得

对2受力分析可知，只受重力，加速度为，故C错误，D正确。

本题选择错误的，故选C。

8. 如图所示，光滑水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，用大小为F的水平外力推动物块P，设P和Q之间相互作用力与Q和R之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】三个物块一起向右匀加速运动，加速度相同，对三个物体组成的整体研究，由牛顿第二定律得

解得

以物块R为研究对象，由牛顿第二定律得

解得

以物块Q和R为研究对象，由牛顿第二定律得

解得

则P和Q之间相互作用力与Q和R之间相互作用力大小之比为

故选B。

二、多项选择题（本大题共有4小题，每小题5分，共20分。每小题至少有二个选项是正确的，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

9. 关于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）

A. 滑动摩擦力总是和物体相对运动的方向相反

B. 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动

C. 只有运动物体才受到滑动摩擦力

D. 滑动摩擦力总跟物体的重力成正比

【答案】AB

【解析】

【详解】AB．根据滑动摩擦力的特征可知，滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，AB正确；

C．若甲乙两物体之间有相互作用弹力，甲处于静止状态，乙相对甲在运动，此时，甲受到了乙对其的滑动摩擦力作用，可知静止的物体也有可能受到滑动摩擦力，C错误；

D．滑动摩擦力与物体接触面之间的弹力大小成正比，而该弹力大小不一定与重力大小相等，因此不能认为滑动摩擦力总跟物体的重力成正比，D错误。

故选AB。

10. 图1、2分别表示伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究过程，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。下列说法正确的是（　　）

A. 图1中通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动

B. 图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可以减小小球重力，使时间测量更容易

C. 图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持

D. 图2中在左侧斜面上由静止释放小球，小球可运动到比释放点更高的位置

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．伽利略对自由落体运动的研究，设想物体下落的速度与时间成正比，因当时物体的瞬时速度很难测量，所以伽利略用数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比，因此要测量时间，由于自由落体运动的加速度较大，下落的时间很小，比较难测量，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，小球在斜面上运动的加速度较小，运动的时间较长，这样比较容易测量，伽利略经上百次的实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推得出小球自由落体运动是匀变速直线运动，A正确，B错误；

C．图2中实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，C正确；

D．图2中在左侧斜面上由静止释放小球，小球不可能运动到比释放点更高的位置，D错误

故选AC。

11. 如图，柱体A的横截面是圆心角为的扇形面，其弧形表面光滑，而与地面接触的下表面粗糙；在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体，系统处于平衡状态。若使柱体向左移动稍许，系统仍处于平衡状态，则（　　）

A. 墙对球的支持力增大 B. 柱体对球之间的支持力减小

C. 地面对柱体的摩擦力减小 D. 柱体受地面的支持力不变

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．由题意，对球受力分析，受重力mg、柱体A的支持力和墙壁对球的支持力，如图所示，

由力的平衡条件可得

若使柱体向左移动稍许，则有θ角增大，柱体对球的支持力增大，墙壁对球的支持力增大，故A正确，B错误；

CD．对柱体A与球整体受力分析，在水平方向有：墙壁向左的支持力、地面向右的摩擦力；在竖直方向有：重力、地面的支持力，由力的平衡条件可得

若使柱体向左移动稍许，则有θ角增大，柱体所受的摩擦力增大，地面的支持力不变，故C错误，D正确。

故选AD。

12. 一水平传送带沿逆时针方向以5m/s的速度匀速转动，传送带上表面长6m，一质量为1kg的物体以6m/s的速度水平向右从传送带左侧冲上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，取重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 物体将从传送带右侧离开传送带

B. 物体向右运动的最大距离为4.5m

C. 物体离开传送带时的速度大小为6m/s

D. 物体向右做减速运动的时间为1.5s

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．物体滑上传送带后做匀减速运动，设物体从开始滑上传送带到速度减至零时通过的位移为x,根据牛顿第二定律得，物体的加速度大小为

由运动学公式得

所以

物体的速度减至零后将向左运动，所以物体将从传送带左侧离开传送带，可知物体向右运动的最大距离是4.5m，故A错误，B正确；

C．设物体向左运动后经过位移时速度与传送带速度相等，则

说明物体与传送带共速时还没有到达传送带左侧，此后物体随传送带做匀速运动，物体离开传送带时的速度大小为5m/s，故C错误；

D．物体向右做减速运动的时间为

故D正确。

故选BD。

第 Ⅱ 卷（非选择题共54分）

三、实验题（本大题共2小题，总分18分。其中第13题8分，第14题10分。请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）

13. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，a和b为细绳。

（1）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中___________表示力F1和F2合力的理论值；___________表示力F1和F2合力的实际测量值。（填“F”或“”）

（2）本实验采用的科学方法是___________。

A.理想实验法    B.等效替代法    C.控制变量法    D.建立物理模型法

（3）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是___________

A.两根细绳必须等长

B.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行

D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

E.实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°

【答案】    ①. F    ②.     ③. B    ④. CD##DC

【解析】

【详解】（1）[1]F表示力F1和F2合力的理论值，理论值是通过平行四边形定则作图作出来的。

[2]表示力F1和F2合力的实际测量值，实际测量值就是用一把弹簧测力计拉时的拉力。

（2）[3]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。

（3）[4]

A.两根细绳长度适当就可以，不需要等长，故A错误；

B.橡皮筋应与两绳夹角适当就好，不宜过大，也不宜过小，故B错误；

C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行，才能保证各力在同一平面上，故C正确；

D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，这样力的方向记录误差小，故D正确；

E.本实验探究普遍规律，所以应尽量避免特殊性，故E错误；

故选CD。

14. 用如图甲所示的装置探究加速度与质量的关系，把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上，小车的左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码，通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。

（1）下列实验操作中正确的有______。

A．先释放小车后接通电源       

B．调整定滑轮使细线与长木板平行

C．平衡摩擦力时必须移去纸带   

D．平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码

（2）乙图为某次实验中打出的一条纸带，确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，已知打点计时器打点周期为0.02s，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为___________；（结果保留3位有效数字）

（3）实验中保持托盘和砝码的总质量不变，改变小车和车内沙子的总质量M，进行实验打出纸带，算出相应的加速度a，并在图丙中根据描出的点作出图像；由图像可得出的结论是__________________。

（4）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图丁所示。图线______（填“①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中砝码的总质量______kg。

【答案】    ①. BD##DB    ②. 2.97    ③. 在拉力不变的情况下，且满足托盘和砝码的总质量远小于车和沙子的总质量时，加速度与质量成反比    ④. ①    ⑤. 0.5

【解析】

【详解】（1）[1]A．在实验中，要先接通电源后释放小车，故A错误；

B．调整定滑轮使细线与长木板平行，保证使绳子中拉力等于小车受到的合力，否则拉力不会等于合力，故B正确；

C．平衡摩擦力时必须连接纸带，因为在小车拖动纸带运动的过程中，纸带与打点计时器有摩擦，故C错误；

D．平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动，故D正确。

故选BD。

（2）[2]由于每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出，所以相邻的计数点之间时间间隔为

根据逐差法可知，小车的加速度为

带入数据解得

（3）[3]由图可知，在拉力不变的情况下，且满足托盘和砝码的总质量远小于车和沙子的总质量时，加速度a与质量M成反比。

（4）[4] [5] 由图线①可知，当时，a大于0，即当绳子上没有拉力时，小车就有加速度，则该同学实验操作中平衡摩擦力过度，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的左端垫的过高，所以图线①是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。

而图②中，当时，小车才有加速度，说明未平衡摩擦力，即轨道水平时做的实验，根据F=ma可得小车及车中的砝码总质量为

四、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第15题10分，第16题12分，第17题16分。解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位。简单写出公式集的不能得分）

15. 如图，小孩坐在雪橇上，小孩与雪橇的总质量为40kg，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，取， ，。 求：

（1）雪橇受到地面的支持力大小；

（2）雪橇与水平地面间的动摩擦因数的大小（本小题计算结果保留2位有效数字）。

【答案】（1）340N；（2）0.24

【解析】

【详解】（1）以雪橇和小孩为整体，受力分析如图所示

由平衡条件得

解得

可知雪橇受到地面的支持力大小为。

（2）以雪橇和小孩为整体，水平方向根据受力平衡可得

又因为

联立解得

16. 今年重庆地区持续高温，多地出现山火。四旋翼无人机在救灾和日常生活中经常使用。一架无人机完成任务归来，悬停在距地面高度处。操作员利用遥控器关闭电动机电源，无人机立即无初速度下落，经后，接通电源同时改变功率，无人机立即做加速度大小为的匀减速直线运动。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）无人机无初速下落2s时的速度，在2s内下落的高度；

（2）无人机着地时速度多大，再次接通电源后，减速下落到着地的时间。

【答案】（1），；（2），

【解析】

【详解】（1）由题意，知无人机无初速下落时做自由落体运动，2s时的速度

在2s内下落的高度

（2）由题意，根据位移－速度公式，可得

代入数据求得

可得，减速下落到着地的时间

17. 如图甲所示，质量为的木板静止在光滑水平面上，质量为的物块以初速度滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。

（1）若恒力，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间t是多少？

（2）图乙中BC为直线段，求该段恒力F取值范围

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）以初速度为正方向，物块的加速度

木板的加速度大小

由图乙知，板长，滑块相对木板的路程

联立解得

或

当时，滑块的速度为2m/s，木板的速度为4m/s，而当物块从木板右端滑离时，滑块的速度不可能小于木板的速度，应舍弃，故所求时间为。

（2）①当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，历时，则

位移关系满足

由图乙知，相对路程

代入解得

②当F继续增大时，物块减速、木板加速，两者在木板上某一位置具有共同速度；当两者共速后能保持相对静止（静摩擦力作用）一起以相同加速度a做匀加速运动，则

由于静摩擦力存在最大值，所以

联立解得

综上，BC段恒力F的取值范围是‍