2023成都高一上学期期末考试物理含解析

2022~2023学年度上期期末高一年级调研考试

物 理

本试卷分选择题和非选择题两部分。第I卷（选择题）1至4页，第II卷（非选择题）4至6页，共6页，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。

3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。

4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。

5.考试结束后，只将答题卡交回。

第I卷（选择题，共44分）

一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）

1. 若用国际单位制基本单位的符号来表示弹簧劲度系数的单位，则正确的是（　　）

A. m/N B. kg/m C. kg/s D.

【答案】D

【解析】

详解】根据胡克定律与牛顿第二定律有

，

解得

根据单位运算可知，若用国际单位制基本单位的符号来表示弹簧劲度系数的单位为。

故选D。

2. 从铁路售票网12306查询到C6021次列车的信息如图所示，利用电子地图测得成都东站与重庆西站的直线距离为268.5km，则下列说法正确的是（　　）

A. “”表示时间，“1小时31分”表示时刻

B. 268.5km表示列车从成都东站到重庆西站的路程

C. 研究列车在地图上的位置时，可将列车视为质点

D. C6021次列车行驶过程中的平均速率约为179km/h

【答案】C

【解析】

【详解】A．由题意，可知“”表示一个瞬间，为时刻；“1小时31分”表示一个过程，为时间间隔，即时间，故A错误；

B．由题意知，268.5km表示从成都东站到重庆西站的直线距离，所指为位移大小，故B错误；

C．研究列车在地图上的位置时，列车的形状和大小可以忽略不计，可将列车视为质点，故C正确；

D．根据平均速度等于位移与时间的比值，可求得该列车的平均速度大小为

而平均速率为路程与所用时间的比值，所以该列车的平均速率应该大于179km/h，故D错误。

故选C。

3. 某机场使用图示行李传送车向飞机上输送行李。某次输送中，行李与传送带一起斜向上匀速运动，其间突遇故障，导致传送带减速运动直至静止。若上述匀速和减速过程中，行李与传送带始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　）

A. 匀速运动时，传送带对行李的摩擦力方向沿传送带向上

B. 匀速运动时，行李对传送带的作用力方向垂直于传送带向下

C. 减速运动时，传送带对行李的摩擦力方向一定沿传送带向下

D. 减速运动时，行李对传送带的作用力方向一定竖直向下

【答案】A

【解析】

【详解】A．匀速运动时，行李与传送带保持相对静止，行李处于平衡状态，行李所受外力合力为0，对行李进行分析，其受到重力、传送带垂直于传送带向上的支持力与沿传送带向上的静摩擦力，A正确；

B．根据上述可知，传送带对行李有支持力与摩擦力两个力，根据平衡条件，这两个力与行李的重力大小相等方向相反，即传送带对行李的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，行李对传送带的作用力方向竖直向下，B错误；

C．减速运动时，行李与传送带保持相对静止，则行李的加速度方向沿传送带向下，令初速度倾角为，可知当加速度大小等于时，传送带对行李的摩擦力为0，当加速度小于时，传送带对行李的摩擦力沿传送带向上，当加速度大于时，传送带对行李的摩擦力沿传送带向下，C错误；

D．根据上述，当加速度大小等于时，传送带对行李的摩擦力为0，则传送带对行李的作用力为支持力，则行李对传送带的作用力，即压力方向垂直于传送带向下，当加速度小于时，传送带对行李的摩擦力沿传送带向上，大小小于重力沿传送带的分力，则传送带对行李的合力方向斜向左上方，则行李对传送带的作用力斜向右下方，当加速度大于时，传送带对行李的摩擦力沿传送带向下，大小小于重力沿传送带的分力，则传送带对行李的合力方向向左侧，则行李对传送带的作用力向右侧，即减速运动时，行李对传送带的作用力方向一定不沿竖直向下的方向，D错误。

故选A。

4. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力的促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（　　）

A. 若小球不受力，它将一直保持匀速直线运动或静止状态

B. 若斜面光滑，小球在右侧斜面将上升到与O点等高的位置

C. 若小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的运动状态就越难改变

【答案】B

【解析】

【详解】AC．本实验并不能得到力与运动状态的关系，故AC错误；

B．根据题意，先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球上升高度一直增加，可推知，当斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置，故B正确；

D．本实验质量是固定的，不能得到质量与运动状态之间的关系，故D错误。

故选B。

5. 如图，长100m的列车匀加速通过长1000m的平直隧道，车头刚进隧道时速度是10m/s，车尾刚出隧道时速度是12m/s，则列车通过隧道所用的时间是（　　）

A. 81.8s B. 90.9s C. 100 s D. 109.1s

【答案】C

【解析】

【详解】列车通过隧道走过的位移为

设所用时间为t由：

解得

故选C。

6. 如图，为测量水平导轨上小车的加速度，小车上安装了宽度为3.0cm的遮光板。小车先后通过A、B两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门A、B的时间分别为0.30s和0.10s，遮光板从开始遮住光电门A到开始遮住光电门B的时间为4.00s。规定小车运动的方向为正方向，则小车的加速度约为（　　）

A. -0.05 B. 0.05 C. -1.66 D. 1.66

【答案】B

【解析】

【详解】小车在A的速度为

小车在B的速度为

故小车的加速度为

故选B。

7. 一根轻质弹性绳（产生的弹力与其伸长量满足胡克定律）的一端固定在水平天花板上，其自然伸直的长度为72cm，若将一钩码挂在弹性绳的下端点，平衡时弹性绳的总长度为80cm；若将弹性绳的两端固定在天花板上的同一点，用同样的钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（　　）

A. 74cm B. 76cm C. 80cm D. 88cm

【答案】B

【解析】

【详解】将轻质弹性绳看为两个一半长度的弹性绳串联，半个轻质绳的原长设为x0，劲度系数设为k，则第一次悬挂重物时，有

第二次悬挂重物时，有

解得

故此时长度为

故选B。

8. 如图，一款无人驾驶汽车在水平路面上进行相关性能测试，汽车以的加速度做匀加速直线运动，车内用于测试的假人质量为60.0kg。若测试过程中，假人始终相对汽车静止躺在座椅上，重力加速度取，则安全带以及椅子各部分对假人作用力的合力大小为（　　）

A. 450N B. 480N C. 600N D. 750N

【答案】D

【解析】

【详解】假人的合力为

则安全带以及椅子各部分对假人作用力的合力大小为

故选D。

二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9. 甲、乙两质点做直线运动的x—t图像分别如图（a）、图（b）所示，由图可知（　　）

A. 甲在前3s和后3s位移之比为

B. 甲在前3s和后3s速度之比为

C. 乙在前4s的位移大小为6m

D. 乙在4s末的速度大小为0.5m/s

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据图像可知甲在前3s内的位移大小

甲在后3s内的位移大小

可知

A错误；

B．由于图像中图线切线的斜率的绝对值表示速度大小，则甲在前3s的速度为

甲在后3s的速度为

解得

B正确；

C．乙在前4s的位移大小

C正确；

D．图像中图线切线的斜率的绝对值表示速度大小，根据图（b）所示，乙在4s末图线的切线与时间轴平行，即乙在4s末的速度为0，D错误。

故选BC。

10. 某条河宽度为，河水流速恒为，小船在静水中的速度大小为，则（　　）

A. 若船以最短时间渡河，渡河时间为120s

B. 若船以最短时间渡河，渡河路程为600m

C. 若船以最短航程渡河，渡河时间为150s

D. 若船以最短航程渡河，渡河路程为1000m

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．渡河时，船头始终垂直河岸方向，则小船渡河时间最短

沿水流方向位移

渡河路程为

故A正确B错误；

CD．小船在静水中的速度大于河水的流速，当合速度与河岸垂直，小船到达正对岸，此时船的最短渡河位移大小为600m，渡河时间

故C正确D错误。

故选AC。

11. 跳台滑雪因其惊险刺激而被称为“勇敢者的运动”。图（a）是运动员在空中飞行的照片，将上述飞行过程抽象为图（b）所示的物理模型：运动员（包括滑雪板）视为质点，从起跳点P以水平初速度飞出，经时间t在着陆坡上Q点着陆，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则（　　）

A. P、Q两点的高度差为

B. P、Q两点的距离为

C. 运动员着陆前瞬间的速度大小为

D. 运动员着陆前瞬间的速度大小为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．运动员竖直方向做自由落体运动，则有

A正确；

B．运动员水平方向做匀速直线运动，则有

P、Q两点的距离为

解得

B错误；

CD．运动员着陆前瞬间的速度大小

C错误，D正确。

故选AD。

12. 蛀牙是口腔中多种因素复合作用所导致的牙齿硬组织进行性病损。蛀牙患者就餐时，把沙粒嚼到牙洞处容易使牙齿裂开，图（a）为上述过程的示意图。将沙粒视为球形，牙洞视为小角度V形槽，建立如图（b）所示的物理模型，下列说法正确的是（　　）

A. 其它条件一定，沙粒越大牙齿越容易裂开

B. 其它条件一定，沙粒越小牙齿越容易裂开

C. 其它条件一定，牙洞越大牙齿越容易裂开

D. 其它条件一定，牙洞越小牙齿越容易裂开

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．设沙粒受到牙洞的作用力与竖直方向夹角为，就餐时咀嚼的力F一样，沙粒越大作用力与竖直方向夹角越小

沙粒越小越大，其它条件一定，沙粒越小牙齿越容易裂开，故B正确A错误；

CD．其它条件一定，牙洞越大越大，作用力越大，所以牙洞越大牙齿越容易裂开，故C正确D错误。

故选BC。

13. 游乐场有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由驱动装置将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面49m高处，然后由静止释放。可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2s后，开始受到恒定的制动力而立即做匀减速运动，且下落到离地面13m高处时速度刚好减为零，然后再让座椅非常缓慢的平稳下落，将游客送回地面。g取10m/s2，则（　　）

A. 在下落过程中，游客始终处于失重状态

B. 座椅在匀减速阶段的时间是1.6s

C. 匀减速阶段，座椅对游客作用力大小是游客体重的1.25倍

D. 要避免整个装置撞击地面，自由落体的时间不能超过

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据题意可知，游客先向下做自由落体运动，加速度方向向下，后做匀减速直线运动，加速度方向向上，最后缓慢平稳下落，加速度为0，则游客先处于失重状态，后处于超重状态，最后处于平衡状态，A错误；

B．游客自由落体运动2s的位移

该过程的末速度

游客匀减速直线运动的位移

座椅在匀减速阶段

解得

B正确；

C．匀减速过程有

对游客分析有

解得

C错误；

D．要避免整个装置撞击地面，当座椅到达地面时速度恰好减为0时，自由落体的时间最长，则有

自由落体的时间

解得

可知，要避免整个装置撞击地面，自由落体的时间不能超过，D正确。

故选BD。

第II卷（非选择题，共56分）

三、实验探究题（本题共2小题，共14分。）

14. 某同学利用图（a）所示的装置研究加速度和力的关系。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示，且图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s。

（1）从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小=___________m/s，小车在运动过程中的加速度a=___________。（结果均保留两位小数）

（2）为使钩码的重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应该满足的条件是钩码的质量___________小车的质量（选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）。

【答案】    ①. 0.34##0.35##0.36    ②. 1.49##2.50##2.51    ③. 远小于

【解析】

【详解】（1）[1][2]打出B点时小车的速度大小

小车在运动过程中的加速度

（2）[3]设砝码与砝码桶的质量为m，小车的质量为M，对砝码桶及砝码与小车组成的系统，由牛顿第二定律得

对木块，由牛顿第二定律得

只有当砝码桶及桶的质量远小于小车质量时，即m＜＜M时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码桶的重力。

15. 某同学在家中做实验验证力的平行四边形定则。他从学校实验室借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验。

①在竖直墙面上贴一张白纸来记录弹簧弹力的大小和方向；

②如图（a），将弹簧测力计A上端挂于固定点P，下端用细线挂一水杯M，细线与水杯系于O点，记下静止时弹簧测力计的读数F；

③如图（b），将另一弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。读出弹簧测力计A和B的示数分别为、，并在白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

（1）从图（a）中可得F=______N。

（2）在步骤③中测得和，两个力的方向如图（c）所示，用5mm长度的线段表示1N的力，在答题卡上与图（c）对应的图中画出力、的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力。______

（3）合力=______N，若与F的大小及方向的偏差在实验允许的范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。

（4）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出一个解决办法______。

【答案】    ①. 4.00    ②.     ③. 3.8±0.2或3.80±0.20    ④. 见解析

【解析】

【详解】（1）[1]根据弹簧测力计的读数规律，该读数为4.00N。

（2）[2]选定适当的标度，作出力的图示，以、为邻边作平行四边形，对角线即为合力，作图如图所示

（3）[3]根据上述，结合选择的标度，可知合力

（4）[4]若弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，可以保持OB水平，并使B的拉力减小；减小水杯重力（或换用重力更小的重物）；保持O点不动，使OB绕O点顺时针旋转等。

四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

16. 如图，手拉着平行于斜面的轻绳使小车静止在倾角为θ的光滑斜坡上。已知小车的质量为m，重力加速度大小为g。求：

（1）轻绳对小车的拉力大小；

（2）小车对斜面的压力大小；

（3）手松开绳子后瞬间，小车的加速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）以小车为研究对象，其受力如图所示

沿斜面方向，由平衡条件有

（2）垂直于斜面方向，由平衡条件有

N=mgcos

由牛顿第三定律，小车对斜面的压力大小为

（3）手松开绳子后瞬间，由牛顿第二定律有

mg sinθ=ma

解得

17. 为测试图（a）所示无人机的垂直起降性能，某同学利用传感器测得的数据，作出了图（b）所示某段时间内该机在竖直方向做直线运动的速度－时间图像（以竖直向上为正方向）。求：

（1）无人机分别在1s末和9s末的加速度；

（2）无人机在0~14s内上升的最大高度。

【答案】（1），方向竖直向上，，方向竖直向下；（2）100m

【解析】

【详解】（1）由图像知，前2s无人机向上做匀加速运动，0s末、2s末的速度分别为0和20m/s；8s~10s内无人机向下做匀加速运动，8s末、10s末的速度分别为0和-10m/s，由加速度定义式，代入数据解得1s末的加速度

方向竖直向上

9s末的加速度

方向竖直向下；

（2）由图像知，8s末无人机达到最大高度，由图像面积的物理意义有

18. 如图，一个质量的弹性球（可视为质点）从距地面高处静止下落，与地面发生碰撞后反弹至离地面的最高处。设弹性球运动过程中所受空气阻力的大小是其所受重力的0.2倍，且弹性球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度g取10m/s2。

（1）求弹性球第一次与地面碰撞时的碰前速率；

（2）求弹性球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；

（3）弹性球从H高度处静止下落后，每次反弹至最高点时会受到一次拍击（拍击时间不计），瞬间使其获得一个竖直向下、大小相等的速度v，若每一次拍击后，弹性球反弹的高度始终为h，求v的值。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设竖直向下为正方向，下落过程中弹性球的加速度大小为，第一次与地面碰的碰前速率为，则下落过程由牛顿第二定律有

其中

由运动学规律有

解得

（2）设弹性球第一次与地面碰撞的碰后速率为，上升过程中弹性球的加速度大小为，与地面撞的后速率与碰前速率之比为e，上升过程由牛顿第二定律有

2

由运动学规律有

解得

则有

（3）由题意知，每次到达最高点受到拍击后，只要满足弹性球落地前的速度为即可，则有

解得

19. 如图，光滑轻质定滑轮固定在水平实验台的右边缘处，质量的平板车通过不可伸长的轻绳水平跨过定滑轮与质量为的重物相连接，质量的小物块（可视为质点）放在平板车的中央处，小物块与平板车间的动摩擦因数为，实验台对平板车的阻力大小为。初始时刻，重物与它正下方固定的锁定器间的距离为=0.8m，轻绳刚好伸直。现由静止释放重物，重物通过轻绳拉动平板车开始运动，经过一段时间，重物与锁定器发生碰撞并立刻被锁定，最终小物块未滑离平板车，平板车也未与滑轮发生碰撞。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10。求：

（1）重物下落过程中，小物块的加速度大小a；

（2）重物下落的时间t和锁定前重物的速率v；

（3）初始时刻平板车右侧与滑轮左侧的距离d和平板车长度l分别满足的条件。（结果可用分式表示）

【答案】（1）2；（2）；（3）平板车右侧与滑轮左侧的距离满足的条件是：；平板车长度满足的条件是

【解析】

【详解】（1）规定物体运动的方向为正方向，设重物下落过程中，轻绳的张力大小为T，假设平板车与小物块保持相对静止对重物有

对平板车和小物块整体有

代入数据得

小物块所受静摩擦力为

小物块与平板车间的最大静摩擦力为

因，假设成立，两者保持相对静止，故小物块的加速度大小为；

（2）对重物，由运动学规律有

代入数据解得

（3）重物锁定前，小物块和平板车共同发生的位移大小为h；重物锁定后，假设平板车和小物块仍保持相对静止做匀减速直线运动，加速度大小为，则平板车和小物块整体有

代入数据得

小物块需要的静摩擦力大小为

因，故两者会出那相对滑动，对小物块有

对平板车有

故小物块整个运动过程的位移为

平板车整个运动过程的位移为

代入数据解得

小物块与平板车间相对位移

初始时刻平板车右侧与滑轮左侧的距离满足的条件是

平板车长度满足的条件是