2022-2023学年广西南宁市高一上学期期末物理试题含解析

  高一年级物理试卷

（考试形式：闭卷考试时间：90分钟分值：100分）

注意事项：

1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、班级、座位号等相关信息填写在答题卡指定区域内。

2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。

4、考生必须保持答题卡的整洁。

一、单项选择题（本题共8小题。每小题3分。共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）

1. 如图，一甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是60km/h；乙图是路线指示标志，表示到南宁还有100km。上述两个数据的物理意义是（　　）

A. 60km/h是瞬时速度，100km是路程 B. 60km/h是瞬时速度，100km是位移

C. 60km/h是平均速度，100km是位移 D. 60km/h是平均速度，100km是路程

【答案】A

【解析】

【详解】限速标志，表示允许行驶的最大速度是60km/h，指的是瞬时速度，路线指示标志，表示到南宁还有100km指的是路程。

故选A。

2. 用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，所得到的力随时间变化的图像如图。则根据图像得出的直接结论中，错误的是（　　）

A. 作用力与反作用力大小相等 B. 作用力与反作用力的大小同时变化

C. 作用力与反作用力方向相反 D. 作用力与反作用力作用在同一物体上

【答案】D

【解析】

【详解】A B C．作用力与反作用力大小相等、相反、作用力与反作用力的大小同时变化。ABC正确；

D．作用力与反作用力作用在两个物体上。D错误。

故选D。

3. 下列关于物体重心的说法中，正确旳是（　　）

A. 形状规则的物体，其重心在其几何中心

B. 物体的重心可能在物体上，也可能在物体外

C. 舞蹈演员做各种优美动作时，其重心位置不变

D. 用线悬挂的物体静止时，沿细线方向的直线不一定通过重心

【答案】B

【解析】

【详解】A．形状规则的物体，其重心不一定在其几何中心上，还得看质量分布是否均匀，故A错误；

B．物体的重心可能在物体上，也可能在物体外，故B正确；

C．舞蹈演员做各种优美动作时，其重心位置发生变化，故C错误；

D．用线悬挂的物体静止时，沿细线方向的直线一定通过重心，故D错误。

故选B。

4. 关于力学单位制的说法中正确的是(　　)

A. kg、m/s、N是导出单位

B. kg、m、J是基本单位

C. 在国际单位制中，质量基本单位是kg，也可以是g

D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma

【答案】D

【解析】

【详解】A．kg是质量的单位，它是基本单位，m/s、N是导出单位，所以A错误；

B．国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，J是导出单位，B错误；

C．g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，所以C错误；

D．牛顿第二定律的表达式F＝ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，所以D正确．

5. 图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置示意图，橡皮条的一端固定在木板上A位置，另一端系有轻质小圆环；轻质细绳OB和OC一端系在小圆环上，另一端分别系在弹簧测力计的挂钩上。现用弹簧测力计通过细绳拉动小圆环，使橡皮条沿平行木板平面伸长至O位置。对于上述验证力的平行四边形定则的实验过程，下列说法中正确的是（　　）

A. 只需记录弹簧测力计的示数

B. OB和OC绳拉力的方向应与木板平面平行

C. 只需记录OB和OC绳的长度和弹簧测力计拉力方向

D. OB和OC绳的长度越短测量的误差越小

【答案】B

【解析】

【详解】AC．实验时只需要记录弹簧测力计的示数和两弹簧拉力的方向，选项AC错误；

B．OB和OC绳拉力的方向应与木板平面平行，以减小实验的误差，选项B正确；

D．OB和OC绳的长度适当即可，选项D错误。

故选B。

6. 如图，粗糙水平面上的物体在水平拉力F的作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小，则在滑动过程中（  ）

A. 物体的加速度不断减小，速度不断增大

B. 物体的加速度不断增大，速度不断减小

C. 物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小

D. 物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大

【答案】C

【解析】

【详解】当拉力F大于摩擦力f时，根据牛顿第二定律

随着F减小，加速度减小，此时加速度方向与速度方向相同，物体做加速度减小的加速运动。

当拉力F等于摩擦力f时，加速度零，速度达到最大。

当拉力F小于摩擦力f时，根据牛顿第二定律

随着F减小，加速度增大，此时加速度方向与速度方向相反，物体做加速度增大的减速运动。

滑动过程中，物体的加速度先变小到零再反向变大，速度先变大再变小。故C项正确。

7. 2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变，可认为单位长度飘带受到的风力相同，假设飘带总长为，质量为，由飘带自由端向上选取任意一段，该部分飘带的重力和所受风力分别为

该部分飘带稳定时受力平衡，受力分析如图所示

重力与风力的合力与剩余部分间的张力是平衡力，设竖直方向的夹角为，则满足

可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关，在风速一定时，飘带与竖直方向的角度正切值恒定，则飘带为一条倾斜的直线。

故选A。

8. 如图，轻绳AB与轻杆的两端连接，一质量为M的光滑小圆环穿过轻绳处于平衡状态，此时轻杆与水平面夹角为。现将轻杆从如图的位置开始绕通过其中点的水平轴О在竖直平面内缓慢转动，则下列说法正确的是（　　）

A. 将杆顺时针转动30°的过程中，轻绳AB上拉力变大

B. 将杆顺时针转动30°的过程中，轻绳AB上拉力变小再变大

C. 将杆逆时针转动30°的过程中，轻绳AB上拉力变大

D. 将杆逆时针转动30°的过程中，轻绳AB上拉力先变大再变小

【答案】D

【解析】

【详解】由于圆环所受重力不变，则两边轻绳张力的合力不变。根据力的合成可知，当张角越大时，需要的分力越大。由图只有杆平放时，张角最大，所以杆平放时，轻绳张力最大。将杆顺时针转动过程中，张角一直变小，所以张力一直变小；将杆逆时针转动30°的过程中，张角先变大后变小，所以张力先变大后变小。

故选D。

二、多项选择题（本题共4小题。每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9. 如图是A、B两物体从同一点开始运动的位移—时间图像，则下述正确的是（　　）

A. A、B两物体速度大小均为10m/s

B. A、B两物体同时从同一位置向同一方向运动

C. A、B两物体在A物体出发后4s、距原点20m处相遇

D. A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2s

【答案】CD

【解析】

【详解】A．在位移—时间图像中斜率代表物体的速度，则

，

故A错误；

BD．根据图像可知B物体出发时间比A晚，自同一位置向同一方向运动，故B错误，D正确；

C．位移—时间图像中交点代表相遇，相遇点为A物体出发后4s，距原点20m处。故C正确。

故选CD。

10. 小明同学站在体重计上研究超重与失重现象。我们把由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。则小明同学（　　）

A. “下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象

B. “下蹲”的过程，先出现失重现象后出现超重现象

C. “起立”的过程，先出现超重现象后出现失重现象

D. “起立”的过程，先出现失重现象后出现超重现象

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．“下蹲”过程，先加速下降再减速下降，先出现失重现象后出现超重的现象，故B正确，A错误。

CD．“起立”过程，先加速上升再减速上升，先出现超重现象后出现失重的现象，故C正确，D错误；

故选BC。
 

11. 如图是一个物体的速度－时间图像，取时刻物体所在位置为初位置，则下列关于该物体的运动情况，表述正确的是（　　）

A. 前4s内物体的位移为零

B. 第1s末物体的位移和速度都改变方向

C. 第2s末物体的位移和速度都改变方向

D. 第1s末、第3s末、第5s末物体所在的位置相同

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据图像围成的面积表示位移，由图像可知前4s内物体的位移为零，故A正确；

B．由图像知，第1s末物体的位移和速度都未改变方向，均为正方向，故B错误；

C．根据图像围成的面积表示位移，由图像知第2s末物体的位移为正向最大，接着物体向负方向运动，但位移仍为正方向，故C错误；

D．根据图像围成的面积表示位移，可知物体在第1s末、第3s末、第5s末的位移均相同，则物体所在的位置相同，故D正确。

故选AD。

12. 如图，斜面的倾角，物体的质量m=2kg，劲度系数k=120N/m的轻弹簧平行于斜面，轻弹簧长度始终在弹性限度内，P、Q两点之间的距离。物体放在P、Q之间任何位置都能处于静止状态，而超过这一范围，物体就会沿斜面滑动。若物体受到的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　）

A. 物体在Р点和Q点，轻弹簧分别处于伸长和压缩状态

B. 物体Р点和Q点，轻弹簧分别处于伸长和伸长状态

C. 物体与斜面之间的最大静摩擦力为

D. 物体与斜面之间的最大静摩擦力为

【答案】BC

【解析】

【详解】CD．依题意，物体在P点恰好不上滑，在Q点恰好不下滑，可知物体所受最大静摩擦方向在P点沿斜面向下，在Q点沿斜面向上，结合胡克定律，可得

解得

故C正确；D错误；

AB．因为

所以物体在Q点弹簧处于伸长状态，产生的弹力沿斜面向上。在P点时弹簧也是处于伸长状态。故A错误；B正确。

故选BC。

三、非选择题（本题共6小题，共60分。）

13. 小明同学在探究加速度与力、质量的关系时，采用如图的实验装置。小车及车中砝码的总质量用M表示，盘及盘中砝码的总质量用m表示。

（1）小明同学想探究加速度与质量的关系，则以下做法不合理的是：（      ）

A．补偿阻力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新补偿阻力

C．小车运动的加速度可直接用公式求出

（2）在探究加速度与力的关系时，小明同学保持小车及车中砝码的总质量M一定，但由于补偿阻力时操作不当，得到的关系如图（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）。其原因是：___________。

【答案】    ①. AC##CA    ②. 补偿阻力时，长木板的倾角过大了

【解析】

【详解】（1）[1]A．补偿阻力时，应将盘及盘中的砝码取下，让小车自身的重力沿斜面向下的分力去补偿阻力，故A错误；

B．每次改变小车的质量时，不需要重新补偿阻力，因为当第一次补偿阻力后，满足

可知补偿阻力后与小车的质量无关，始终满足

故B正确；

C．小车运动的加速度不可直接用公式求出，因为小车所受的合外力不等于钩码的重力，用整体法可得

故C错误。

故选AC。

（2）[2]由图像可知，当没有挂钩码时小车就具有了加速度，因此可知补偿阻力时木板的倾角过大。

14. 实验课上同学们利用打点计时器等器材，研究小车做匀变速直线运动的规律。如图是一个小组同学选取的一条点迹清晰的纸带。图中的O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻两个记数点之间还有四个点没有画出。

（1）已知打点计时器使用的交流电源频率为，则相邻两个计数点间的时间间隔为___________s；

（2）由图中的数据可知，打点计时器打下C点时小车的速度大小约为___________，小车的加速度大小约为___________。（计算结果均保留两位有效数字）

（3）若实验时交流电源的频率变高了，但该组同学仍按进行相关计算，则他们测得的加速度值偏___________（填“大”或“小”）。

【答案】    ①. 0.10##0.1    ②. 0.96    ③. 2.4    ④. 小

【解析】

【详解】（1）[1] 交流电源频率为，则纸带上相邻两个点之间的时间间隔为。相邻两个计数点之间还有四个点未画出，因此相邻两个计数点间的时间间隔为

（2）[2] 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有

[3]根据匀变速直线运动推论，可得：

（3）[4] 若实验时交流电源的频率变高了，则纸带上相邻两点之间时间间隔变小，两计数点间时间间隔变小。若仍按进行相关计算，则计算值T比实际值偏大，由可知他们测得的加速度值偏小。

15. 一个小球从时刻开始做自由落体运动，经过3s后恰好落到地面，取重力加速度。求：

（1）时刻小球距离地面的高度h；

（2）小球落地前最后1s内的位移大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由自由落体运动位移公式

解得

（2）从开始下落，前2s内位移为

解得

小球落地前最后1s内的位移

解得

16. 如图，与水平面夹角为的传送带保持以的速率沿逆时针方向匀速率转动。现将一个可以视为质点的小物体轻轻地放在传送带的上端A点。若A、B两点之间的距离L=16m，小物体与传送带之间的动摩擦因数，取重力加速度，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：小物体从A点运动到B点所用的时间t。

【答案】2s

【解析】

【详解】传送带逆时针方向转动，小物体受力如图：

开始摩擦力方向向下，小物体向下匀加速运动，有

解得

小物体与传送带共速时间

此过程小物体的位移

即1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上，物体以初速度向下做匀加速运动，有

解得

此过程小物体到达B点的位移

且

解得

∴小物体从A点运动到B点所用的时间

17. 如图所示，一个质量m=10kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个F=50N的拉力，使物体做初速为零的匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角θ=37°，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.50，sin37°=0.60，cos37°=0.80，取重力加速度g=10m/s2。

(1)求物体运动的加速度大小；

(2)求物体在2.0s末的瞬时速率；

(3)若在2.0s末时撤去拉力F，求此后物体沿水平地面可滑行的最大距离。

【答案】(1)0.5m/s2；(2)1m/s；(3)0.1m

【解析】

【详解】(1)对物体进行受力分析，如图所示

以向右为正方向，根据牛顿第二定律以及平衡条件可以得到：

水平方向

竖直方向

根据摩擦力公式

联立代入数据可以得到

(2)根据速度与时间的关系可以得到

(3)撤去力F后，根据牛顿第二定律得到

则

根据位移与速度关系可以得到

18. 两个完全相同、质量均为m=0.8kg且可以视为质点的物块a、b，在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动，其中一个物体受到水平拉力F的作用，另一个物体则不受水平拉力F的作用。它们的速度—时间图像如图，求：

（1）8s末物块a、b间的距离；

（2）拉力F的大小；

（3）若在8s末将作用在其中一个物体上的水平拉力F换到作用在另外一物体上，则再经过多长时间t后它们相距最远？最远距离为多少？

【答案】（1）60m；（2）；（3）；

【解析】

【详解】（1）设a、b两物块8s内的位移分别为、，由图像得

或

或

所以

（2）设、两物块的加速度分别为、，由图可得

或者

对a、b两物块由牛顿第二定律得

解得

（3）在8s末将作用在b物体上的水平拉力F换到物体上，设共速时速度为，时间为，有

解得

再经它们相距最远

最远距离为