2022-2023学年广东省河源市龙川县第一中学高一上学期期末物理试题（解析版）

2022~2023学年度第一学期高一年级期末考试物理试卷答卷时间：75分钟    满分：100分一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1. 2021年8月1日，苏炳添以9秒83的成绩打破亚洲记录，成为首位冲进奥运会男子百米决赛的中国人。苏炳添，中国的骄傲！关于上述材料，下列说法正确的是（　　）A. 分析苏炳添百米跑的技术动作时，可以把他当成质点B. 苏炳添百米比赛用时“9秒83”是时间C. 可以求出苏炳添到达终点时的瞬时速度D. 苏炳添百米比赛全程的平均速度是标量【答案】B【解析】【详解】A．分析苏炳添百米跑的技术动作时，肢体动作是研究的重点，不可以把他当成质点，A错误；B．苏炳添百米比赛用时“9秒83”是时间，B正确；C．知道位移和时间，可以求出平均速度，不可以求出苏炳添到达终点时的瞬时速度，C错误；D．苏炳添百米比赛全程的平均速度是矢量，D错误。故选B。2. 如图所示，足球运动员用力踩在足球上，足球保持静止，下列说法正确的是（　　）A. 足球只受到两个力的作用B. 人对足球施加了压力，足球对人没有施加作用力C. 足球对地面的压力是由于足球发生形变产生的D. 足球对地面的压力是由于地面发生形变产生的【答案】C【解析】【详解】A．足球受到重力、支持力和脚的压力作用，共三个力，故A错误；B．力的作用是相互的，人对足球施加了压力，足球对人施加了支持力，故B错误；CD．施力物体的形变产生的弹力作用在受力物体上，故足球对地面的压力是由于足球的下部发生弹性形变产生的，故D错误，C正确。故选C。3. 如图所示一次化学实验中，A同学用铁夹竖直固定一盛水容器，现缓慢向容器中注水，容器始终保持静止，下列说法正确的是（　　）A. 容器受到的摩擦力不变 B. 容器受到的摩擦力不断增大C. 铁夹对容器的压力不断增大 D. 容器受到的合力不断增大【答案】B【解析】【详解】AB．受力分析可知，竖直方向有摩擦力与重力平衡，注水过程中，重力增大，所以摩擦力不断增大，A错误，B正确；C．若开始时水平力F足够大，使得摩擦力一直增大到注满都达不到最大静摩擦，则水平力F可以不变，C错误；D．整个过程处于平衡状态，合外力为零，D错误。故选B4. 如图所示是中国科学院建造的微重力落塔，它的高度为116m，落舱系统的微重力时间可达3.5s，微重力水平可达到量级。物体在落舱系统中下落时可以看成自由落体运动，如果羽毛和铁球在落舱系统中同时从相同高度下落，下列说法正确的是（　　）A. 羽毛先下落到落舱系统底部B. 铁球先下落到落舱系统底部C. 羽毛和铁球同时下落到落舱系统底部D. 钢球落到落舱系统底部时的速度远大于羽毛的速度【答案】C【解析】【详解】根据题意，落舱系统中的物体在下落时只受重力作用，所以质量不同的物体下落时的加速度完全相同，根据公式可知，从相同高度同时下落的羽毛和铁球，将同时落到落舱系统的底部且速度相同。故选C。5. 如图所示，吊环比赛中体操运动员双臂缓慢对称撑开，两吊绳的张角逐渐增大的过程中，以下说法正确的是（  ）A. 每根吊绳的拉力变小 B. 每根吊绳的拉力变大C. 两吊绳对运动员拉力的合力变小 D. 两吊绳对运动员拉力的合力变大【答案】B【解析】【详解】CD．根据平衡条件，两吊绳对运动员拉力的合力与重力大小相等方向相反，则两吊绳的张角逐渐增大的过程中，两吊绳对运动员拉力的合力不变，故CD错误；AB．根据平衡条件当两吊绳的张角逐渐增大，则绳与竖直方向的夹角增大，则绳拉力增大，故A错误，B正确。故选B。6. 如图所示，质量为M的斜面体放在水平地面上，质量为m的光滑小球被轻绳拴住挂在天花板上。已知斜面倾角为30°，轻绳与竖直方向的夹角为30°，整个装置处于静止状态。下列说法正确的是（　　）A. 轻绳对小球的拉力大小为B. 斜面对小球的支持力大小为C. 斜面体受到地面的摩擦力大小为D. 地面受到的压力大小为【答案】A【解析】【详解】AB．小球受力分析，如图所示，整个装置处于静止状态，由力的平衡条件可得，在水平方向在竖直方向联立解得A正确，B错误；     C．对斜面体，小球对斜面体的压力在水平方向的分力大小为方向水平向左，由平衡条件可知，斜面体受到地面的摩擦力大小为，水平向右，C错误；D．对斜面体受力分析，受重力Mg，小球垂直斜面的压力、地面的摩擦力和支持力，由平衡条件，在竖直方向则有由牛顿第三定律可知，地面受到的压力大小为，D错误。故选A。7. 如图所示，带支架的平板小车沿水平面向右做直线运动，质量为m的小球A用轻质细线悬挂于支架，小车右端质量为M的物块B始终相对于小车静止。物块B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某段时间内观察到轻质细线与竖直方向夹角为θ，且保持不变，则在这段时间内（　　）A. 小车一定正在做加速运动B. 轻质细线对小球A的拉力大小为C. 物块B所受摩擦力大小μmg，方向水平向右D. 小车对物块B的作用力大小为，方向为斜向左上方【答案】D【解析】【分析】【详解】A．对A受力分析，由牛顿第二定律得解得方向水平向左，则小车向右做减速运动，故A错误；B．细绳的拉力为故B错误；C．由题意可知，A与小车相对静止，则小车与A具有相同的加速度，即小车的加速度大小为，方向水平向左，此刻物块B的加速度与小车相同，根据牛顿第二定律可知方向水平向左，小车对物体B的作用力为方向为斜向左上方，故C错误，D正确。故选D。8. 在2021年1月12日，以“冰雪智驭，E行时代”为宗旨的2021中国长春（国际）无人驾驶汽车冰雪挑战赛正式开幕，中国一汽红旗L4智能驾驶小巴和红旗EV-L4两款重磅车型亮相赛场，全方位展示中国一汽在汽车智能网联技术上的探索成果。在某次比赛中，无人驾驶汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍，智能系统识别后紧急制动。从制动开始计时，该汽车的位移x与时间t的关系为x=8t－t2，下列说法正确的是（　　）A. 该汽车的初速度为6m/s B. 该汽车刹车后5s末的速度大小为2m/sC. 5s内该汽车行驶了16m D. 在汽车停止前任意相邻1s内的位移之差都是1m【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由与x=8t－t2对比可知，故A错误；B．汽车的刹车时间为所以汽车在4s时已停止运动，则该汽车刹车后5s末的速度大小为0，故B错误；C．5s内该汽车行驶的距离等于4s内运动的距离即为故C正确；D．根据△x=at2可知，在汽车停止前任意相邻1s内的位移之差都是2m，故D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）9. 建筑工人为了方便将陶瓷水管由高处送到低处，设计了如图所示的简易滑轨，两根钢管互相平行斜靠、固定在墙壁上，把陶瓷水管放在上面滑下．实际操作时发现陶瓷水管滑到底端时速度过大，有可能摔坏，为了防止陶瓷水管摔坏，下列措施可行的是A. 在陶瓷水管内放置砖块B. 适当减少两钢管间的距离C. 适当增加两钢管间的距离D. 用两根更长的钢管，以减小钢管与水平面夹角【答案】CD【解析】【详解】A：在陶瓷水管内放置砖块，增大了整体的质量；重力沿钢管的分力与摩擦力同比增大，加速度不变，陶瓷水管滑到到达底端时速度不变．故A项措施不可行．BC：适当减少两钢管间的距离，陶瓷水管受到的钢管支持力的夹角减小，陶瓷水管受到钢管支持力减小，陶瓷水管受到的摩擦力减小，即适当减少两钢管间的距离可以在不改变重力分量的情况下减小摩擦力，陶瓷水管滑到到达底端时速度增大．反之，适当增加两钢管间的距离可以在不改变重力分量的情况下增大摩擦力，陶瓷水管滑到到达底端时速度减小．故B项措施不可行，C项措施可行．D：用两根更长的钢管，以减小钢管与水平面夹角，陶瓷水管受到钢管支持力增大，陶瓷水管受到的摩擦力增大，则陶瓷水管下滑过程中重力做功不变，摩擦力做的负功增大，据动能定理可得陶瓷水管滑到到达底端时速度减小．故D项措施可行．综上答案为CD．10. a、b两辆汽车沿同一平直公路做直线运动，时刻位于同一位置，它们的速度－时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A. 两车均做匀速直线运动 B. 时，两车的速度相同C. 时，两车相遇 D. 在内，b车的加速度小于a车的加速度【答案】BD【解析】【详解】A．由速度－时间图像可知，两车的速度都随时间均匀变化，做的是匀变速直线运动，A错误；B．由速度－时间图像可知，时，两车的速度相同，都是10m/s，方向都是正方向，B正确；C．在时刻两车位于同一位置，由速度－时间图像与时间轴所围面积表示位移可知，在0~3s时间内，a车的位移b车的位移两车的位移不相等，因此在时，两车没有相遇，C错误；D．由速度－时间图像的斜率表示加速度，可知在内，a车的加速度b车的加速度可知在内，b车的加速度小于a车的加速度，D正确。故选BD。11. 某同学用台秤和力传感器研究电梯中的超失重现象，在电梯中，把一物体置于台秤上，传感器的荧屏上显示出台秤受到的压力F与时间t的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A. MN时段电梯处于超重状态 B. PQ时段电梯处于失重状态C. MN时段电梯可能上升 D. PQ时段电梯一定下降【答案】ABC【解析】【详解】AC．由F与时间t的关系图像可知，在MN时段，台秤受到的压力大小F由等于物体的重力随时间逐渐增大，后不变，再随时间逐渐减小到等于物体的重力，由牛顿第二定律可知，电梯先做加速度逐渐增大的加速运动，再做加速度不变的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，电梯的加速方向一直是向上的，所以一直处于超重状态；MN时段电梯可能上升，AC正确；BD．PQ时段，台秤受到的压力F由大小等于物体的重力随时间逐渐减小到大小小于重力，后不变，再随时间逐渐增大到大小等于重力，可知电梯的加速度方向向下，处于失重状态；电梯的加速度向下，电梯可能是向上做减速运动，也可能是向下做加速运动，因此B正确，D错误。故选ABC。三、实验题（本题共2小题，共16分）12. 某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。A为固定橡皮条的图钉，A、O间为橡皮条，OB和OC为细绳。①本实验采用的是“等效替代法”，对其理解正确的是______A．橡皮条可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代②某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为______N。③根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中______（填“F”或“”）是与合力的理论值。④实验结束后，该同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像，则该弹簧测力计中弹簧的劲度系数为______N/m。（弹簧均处于弹性限度内）【答案】    ①. D    ②. 4.20    ③. F    ④. 200【解析】【详解】①[1]即用两弹簧测力计拉橡皮条的共同作用效果和用一个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果相同，即两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代，ABC错误，D正确。故选D。②[2]由图乙可知，弹簧测力计的最小分度值是0.1N，此时橡皮条的弹力大小为4.20N。③[3]F是由平行四边形定则作图得到的合力的理论值，在平行四边形的对角线上，因此F是与合力的理论值。④[4]由胡克定律结合弹力F与弹簧长度L的关系图像可得13. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，试回答下列问题：①实验小组______（填“需要”或“不需要”）平衡小车和长木板之间的摩擦力，______（填“需要”或“不需要”）满足的条件。②在满足实验条件时得到一条纸带如图乙所示，图中O、A、B、C、D为相邻的计数点，相邻计数点间有4个点未标出，已知打点计时器使用的交流电频率为，则由纸带可知，小车的加速度大小为_____。（保留三位有效数字）③在满足实验条件时，研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F（忘记测量砝码盘的质量，但其他操作均正确）的关系，得到a与F的关系应该是图丙中的______（填“①”、“②”或“③”）。【答案】    ①. 需要    ②. 需要    ③. 2.00    ④. ①【解析】【详解】①[1]为使小车受的合力近似等于砝码和砝码盘的总重力，因此需要平衡小车和长木板之间的摩擦力。[2]以小车及砝码和砝码盘组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律，则有小车的加速度为小车所受的合外力则有当m≪M时，可认为小车受到的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，因此需要满足的条件。②[3]已知打点计时器使用的交流电频率为，纸带上相邻计数点间有4个点未标出，因此可知，纸带上相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s由，可得小车加速度大小为     ③[4]研究小车质量一定情况下其加速度a与砝码重力F的关系时，忘记测量砝码盘的质量，即砝码盘的重力没有计入F时，当F是零时，因为有砝码盘的重力，小车的加速度不是零，因此a−F图像在a轴上有截距，得到a与F的关系应该是图丙中的①。四、计算题（3小题，共34分）14. 如图所示，水平面上有一装满水的杯子，某同学用一根橡皮筋穿过杯子的把手，把手视为光滑，两手沿水平方向成一定角度拉橡皮筋的两端，使杯子做匀速直线运动。已知杯子和水的总质量m=1.0kg，橡皮筋的原长L1=20cm，劲度系数k=50N/m，杯子匀速运动时橡皮筋的长度L2=30cm，橡皮筋之间夹角θ=60°，橡皮筋未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2，求：（1）橡皮筋的弹力大小F；（2）杯子与桌面间的动摩擦因数μ。【答案】（1）5N；（2）【解析】【详解】（1）根据胡克定律可得（2）由于杯子做匀速直线运动，所以根据平衡条件可得代入数据可得【点睛】根据胡克定律及平衡条件解答即可。15. 传送带是物流包裹自动化分拣系统的核心装置。如图所示，将质量为的包裹（可视为质点）无初速度释放于A处，经由传送带传输到B处。已知传送带以的恒定速率匀速运转，包裹与传送带间动摩擦因数，A、B相距4m，取，求：（1）包裹运动多远刚好与传送带达到相同速度；（2）包裹从A运动到B的时间。【答案】（1）0.25m；（2）4.25s【解析】【详解】（1）包裹在传送带上先做匀加速直线运动，受力分析如图所示由F合=maF合=Ff=µmg可得x1=0.25m（2）包裹与传送带达到相同速度后匀速直线运动x2=AB-x1=3.75m又x2=v0t2可得t2=3.75s由v0=at1可得t1=0.5s即物块到达最右端B时的时间为t=t1+t2=4.25s16. 2020年是不平凡的一年，新冠疫情爆发期间，各地积极筹备物资支援疫情灾区，某地一运送物资的货车在笔直的公路上以的速度匀速行驶，途中不慎掉落一包物资。后方一轿车发现并捡起物资后鸣笛示警，同时启动并用最短时间追赶货车，此时货车在其前方处，货车司机在轿车鸣笛后经开始制动刹车，最终两车停在同一地点完成交接。已知货车刹车的加速度大小为，轿车启动和刹车的加速度大小均为，该路段所允许的最大速度为。轿车鸣笛示警到追上货车的过程中，求：(1)货车运动的距离；(2)轿车运动的时间；(3)轿车与货车的最远距离。【答案】(1)135m；(2)31.75s；(3)351m【解析】【详解】(1)货车匀速运动的位移得货车刹车过程的位移为，由 则货车运动的距离为(2)轿车先匀加速运动至最大速度，再以匀速运动最后刹车匀减速运动用时最短由于轿车启动的加速度大小与减速阶段加速度大小相等，则匀加速运动时间与匀减速运动时间相等，由得 轿车匀加速与匀减速运动阶段运动的距离相等，由 得匀速运动的时间为，则得故 (3)当轿车速度与货车速度相等时，两车距离最大。设轿车经时间与货车速度相等，共同速度为，则得此时轿车前进距离得货车前进距离得轿车与货车相距