2023-2024学年广东省汕头市潮阳区高一（上）期末统考物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年广东省汕头市潮阳区高一（上）期末统考物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。

1.2021年8月8日闭幕的东京奥运会上，中国代表团共获得38金32银18铜，创下了海外奥运会的最佳战绩。下列说法正确的是( )
A. 苏炳添在男子100米半决赛中以9秒83创造了新的亚洲纪录，这里提到的“9秒83”指的是时刻
B. 女子10米台跳水比赛中，下落和入水过程中全红婵可以看成质点
C. 女子200米蝶泳决赛中，中国选手张雨霏夺冠，其中200米指的是路程
D. 游泳比赛的泳道长50米，在男子200米混合泳决赛中，中国选手汪顺夺得金牌，以1分55秒的成绩打破亚洲纪录，他的平均速度约为1.74m/s
2.用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动信息，其速度随时间变化的规律如图所示，由图像可知电动车( )
A. a、b两状态速度相等B. a、b两状态加速度相等
C. t=80秒时回到t=0时刻的位置D. t=80秒时电动车前进了约200m
3.如图所示，马拖着一质量为m的树干在粗糙的水平地面上作加速直线运动，加速度大小为a，已知马对树干的拉力大小为F1，树干对马的拉力大小为F2，则有( )
A. F1>F2B. F1=F2C. F14.“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”，阳春三月正是踏青放风筝的好时节。如图所示，在细线拉力的作用下，风筝静止在空中。关于气流对风筝的作用力，下列说法正确的是( )
A. 气流对风筝的作用力的方向水平向左
B. 气流对风筝的作用力的方向沿左上方
C. 气流对风筝的作用力与风筝受到的重力大小相等
D. 气流对风筝的作用力小于风筝受到的重力
5.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于如图所示状态，设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，若某时刻FT为零，则此时小车可能的运动情况是
( )
A. 小车向右做加速运动B. 小车向右做减速运动
C. 小车向左做减速运动D. 小车向左做匀速运动
6.某款“眼疾手快”玩具用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示，该玩具的圆棒长度L=0.55m，游戏者将手放在圆棒的正下方，手(视为质点)离圆棒下端的距离h=1.25m，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2，圆棒由静止释放的时刻为0时刻，游戏者能抓住圆棒的时刻可能是
( )
A. 0.45sB. 0.49sC. 0.54sD. 0.62s
7.如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是( )
A. 包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的
B. 机器人对包裹的支持力和包裹的重力是一对相互作用力
C. 包裹随着机器人一起做加速前进时，包裹受到向前的摩擦力
D. 包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向后的摩擦力
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图，甲和乙利用轻绳拉着相同的橡胶轮胎在同一场地上先后进行体能训练，训练时，甲、乙均可视为做匀加速直线运动，甲的轻绳与水平地面的夹角比乙的大，即α>β，两轮胎与地面始终接触且受到的支持力相等，则
( )
A. 甲的轻绳拉力比乙的小B. 两轮胎所受摩擦力大小相等
C. 甲所拉的轮胎加速度比乙的小D. 甲轮胎所受合外力比乙的大
9.图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间O表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的F−t图线，两图中a∼g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g=10m/s2，根据图象分析可知
( )
A. 人的重力为500NB. a点到d点的过程中人的速度逐渐减小
C. b点位置人处于超重状态D. d点的加速度大于f点的加速度
10.“蜘蛛人”主要靠一根绳索把自己悬挂在几十层高的大厦外，清洗大厦的玻璃和外墙，成为扮靓城市的一道独特风景，当“蜘蛛人”静止于某位置时，可简化为如图中所示的模型。已知“蜘蛛人”的质量为m，当地的重力加速度为g。设绳索对其拉力大小为F1，竖直墙壁对其支持力大小为F2，不计他与墙壁间的摩擦力和绳索的重力。在“蜘蛛人”缓慢上升的过程中，下列说法正确的是( )
A. F1逐渐变小B. F2逐渐增大
C. F1和F2合力逐渐增大D. F1和F2合力保持不变
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图甲所示，橡皮条的一端固定，一端挂一轻质小圆环，橡皮条的长度为GE。如图乙所示，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。圆环受到拉力F1、F2的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO，撤去F1、F2，改用一个力单独拉住小圆环，如图丙所示，使小圆环仍处于O点。

(1)在实验过程中，必须记录的有____________；
A.甲图中E的位置
B.乙图中O的位置
C.OB、OC的方向
D.弹簧测力计的示数
(2)图丁中弹簧测力计的示数为_________N；
(3)该兴趣小组通过多次实验得到多组实验数据，肯定有误的是__________。
A. F1=3.00N，F2=3.00N，F=3.00N
B. F1=2.00N，F2=3.00N，F=4.00N
C. F1=2.00N，F2=4.00N，F=1.00N
D. F1=4.00N，F2=5.00N，F=2.00N
12.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小明组装了如图甲所示装置。

(1)图乙为实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，则打B点时小车的速度大小为_m/s，小车运动的加速度大小为 m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)小明换用下图装置再次探究。他在气垫导轨旁安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量，每次都从A处由静止释放滑块。已知滑块(含遮光条)总质量为M，导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为L。

(3)①若遮光条宽度为d，某次实验中，由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为t，由力传感器记录对应的细线拉力大小为F，则滑块运动的加速度大小应表示为 (用题干已知物理量和测得物理量字母表示)。
②本实验_________(选填“需要”或“不需要”)将带滑轮的气势导轨右端垫高，以补偿阻力；实验中_________(填“需要”或“不需要”)钩码和力传感器的总质量远小于滑块质量。
四、简答题：本大题共3小题，共40分。
13.高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点线到自动栏杆间的距离。一汽车以v=6m/s的速度匀速进入识别区，ETC天线用了t1=0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“嘀”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，立即采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知刹车时汽车的加速度大小为a=3m/s2，忽略电子标签到汽车前端的距离。求：
(1)汽车做匀减速直线运动的时间；
(2)该ETC通道的总长度。
14.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示，有一企鹅在倾角为θ=30°的倾斜冰面上，先以加速度a=1m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=3s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ= 36，g=10m/s2，求：
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小及3s末的速度大小；
(2)企鹅肚皮贴着冰面向上、向下滑行时，加速度a1、a2的大小。
15.“新冠肺炎”的易传染性让每一个接触到病毒的人都有可能成为被感染的对象。如果在一些易传播的环境中启用机器人替代人工操作的话，就可以有效防控病毒传播，其中送餐服务就是机器人应用的一个领域，只要设置好路线、安放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐，如图所示。若某一隔离病区的配餐点和目标位置在相距x=43m的直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小a1=2m/s2，速度达到v=2m/s后匀速，之后适时匀减速，恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时t=23s。若载物平台呈水平状态，食物的总质量m=2kg，食物与平台无相对滑动，g取10m/s2，试求：
(1)机器人加速过程位移的大小x1；
(2)匀速运动持续的时间t0；
(3)减速过程中平台对食物的摩擦力Ff的大小。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.苏炳添在男子100米半决赛中以9秒83创造了新的亚洲纪录，这里提到的“9秒83”指的是时间间隔，故A错误；
B.女子10米台跳水比赛中，下落和入水过程中，全红婵的形状大小不能忽略不计，不可以将全红婵可以看成质点，故B错误；
C.女子200米蝶泳决赛中，中国选手张雨霏夺冠，其中200米指的是路程，故C正确；
游泳比赛的泳道长50米，在男子200米混合泳决赛中，中国选手汪顺夺得金牌，以1分D.55秒的成绩打破亚洲纪录，由于位移为0，则他的平均速度0，故D错误。
故选C。
2.【答案】A
【解析】A.a、b两状态速度均为3.00m/s，故A正确；
B.速度—时间图像切线的斜率表示瞬时加速度，由图知，a、b两状态加速度方向相反，故B错误；
C.电动车在运动过程速度一直为正，运动方向不变，t=80s秒时没有回到t=0时刻的位置，故C错误；
D.速度—时间图像与坐标轴包围的面积表示位移，即等于图像中每个小方格的面积乘以图线包围的小方格的个数，所以 t=80 秒时电动车前进的位移大约为
x=28×1.0×10.0m=280m
故D错误。
故选A。
3.【答案】B
【解析】【分析】
马对树干的力和树干对马的力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力的关系即可求解．本题考查了作用力与反作用力的关系，注意不要被加速直线运动所迷惑，难度不大，属于基础题．
【解答】
马对树干的力和树干对马的力是一对作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以F1=F2，故B正确。
故选：B。
4.【答案】B
【解析】【分析】
风筝静止在空中，受到的合力为零，明确其受力情况，根据平衡条件进行分析。
【解答】
风筝受重力G、细线的拉力T和气流的作用力F处于平衡状态，如图所示，重力G方向竖直向下，细线的拉力T方向斜向右下方，气流对风筝的力F的方向一定斜向左上方，且大小等于重力G和细线拉力T的合力大小，选项B正确，选项A、C、D均错误。
5.【答案】B
【解析】若某时刻FT为零，则小球受到重力和斜面对小球的支持力，可知小球的受力水平向左，根据牛顿第二定律可知，小球的加速度方向水平向左，则小车可能向右做减速运动，也可能向左做加速运动。
故选B。
6.【答案】C
【解析】圆棒由静止释放到圆棒下端经过手时有
h=12gt12
圆棒上端经过手时有
h+L=12gt22
解得
t1=0.5s ， t2=0.6s
可知游戏者能抓住圆棒的时刻应在0.5s∼0.6s之间。
故选C。
7.【答案】C
【解析】A.包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的，故A错误；
B.机器人对包裹的支持力和包裹的重力是一对平衡力，故B错误；
C.包裹随着机器人一起做加速前进时，根据牛顿第二定律可知，包裹受到向前的摩擦力，故C正确；
D.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到的摩擦力为0，故D错误。
故选C。
8.【答案】ABC
【解析】B.两轮胎相同，同一场地，则两轮胎与地面动摩擦因数相同，与地面始终接触且受到的支持力相等，则两轮胎所受地面摩擦力大小相等，B正确；
ACD.对左右轮胎分别有
T甲sinα+N=mg ， T甲csα−μN=ma甲
T乙sinβ+N=mg ， T乙csβ−μN=ma乙
因为甲的轻绳与水平地面的夹角比乙的大，即 α>β ，则
sinα>sinβ ， csα可得
T甲两轮胎所受合外力大小
F甲=ma甲故AC正确，D错误。
故选ABC。
9.【答案】AD
【解析】A.由图线可知，a点力传感器的示数等于人的重力，则人的重力为500N，故A正确；
B. a点到d点的过程中，人先失重后超重，则人先向下加速后向下减速，人的速度先增大后减小，故B错误；
C.由图像可知，b点位置人处于失重状态，故C错误；
D.由图像结合牛顿第二定律可得，d点的加速度大小为
ad=Fd−mgm=1500−50050m/s2=20m/s2
f点的加速度大小为
ad=mgm=10m/s2
可知d点的加速度大于f点的加速度，故D正确。
故选AD。
10.【答案】BD
【解析】受力分析如图所示
缓慢上升的过程中，θ逐渐增大，根据平衡条件有
F1=mgcsθ
F2=mgtanθ
可知 F1 逐渐增大， F2 逐渐增大。但 F1 与 F2 的合力等于重力，保持不变。
故选BD。
11.【答案】 BCD 2.35 C
【解析】(1)[1]必须要记录的有两个分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向，力的大小通过弹簧测力计读出，两次都要使小圆环被拉到O点位置，所以必须记录的有B、C、D。
(2)[2]弹簧测力计最小分度为0.1N，读数要读到0.01N，图中读数为2.35N。
(3)[3]根据三角形定则可得
F1−F2由于两次拉橡皮条的作用效果相同，则在实验误差允许的范围内有
F1−F2故选C。
12.【答案】 0.84 2.8 d22Lt2 不需要 不需要
【解析】(1)[1]根据匀变速直线运动中间时刻等于该段过程的平均速度，打B点时小车的速度大小为
vB=xAC2T=21.01−4.20×10−22×0.1m/s≈0.84m/s
[2]根据逐差法可得，小车运动的加速度为
a=xBD−xOB4T2=33.61−11.21−11.21×10−24×0.12m/s2≈2.8m/s2
(3)①[3]已知初速度为零，位移为L，末速度
v= dt
由
v2=2aL
得
a=v22L=d22Lt2
②[4]应将气垫导轨调节水平，才能使拉力等于合力，故本实验不需要将带滑轮的气势导轨右端垫高；
[5]拉力是直接通过传感器测量的，故与滑块质量和钩码质量大小无关，故实验中不需要钩码和力传感器的总质量远小于滑块质量。
13.【答案】(1)2s；(2)7.8m
【解析】(1)刹车时汽车的加速度大小为3m/s2，则做匀减速直线运动时间为
t=0−v−a=2s
故汽车做匀减速直线运动的时间为2s。
(2)在ETC天线用0.3s的时间识别车载电子标签过程中，设汽车匀速运动的位移为x1，有
x1=vt1=1.8m
汽车从开始做匀减速运动到速度为0，设发生的位移为x2，有
x2=0−v2−2a=6m
则该ETC通道的长度为
x=x1+x2=7.8m
故该ETC通道的总长度为7.8m。
14.【答案】(1) 4.5m ， 3m/s ；(2) a1=7.5m/s2 ， a2=2.5m/s2
【解析】(1)根据运动学公式，企鹅向上“奔跑”的位移大小
x=12at2=12×1×32m=4.5m
3s末的速度大小
v=at=1×3m/s=3m/s
(2)企鹅肚皮贴着冰面向上滑行时，受到的滑动摩擦力向下，根据牛顿第二定律可得
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
解得加速度大小为
a1=7.5m/s2
企鹅肚皮贴着冰面向下滑行时，受到的滑动摩擦力向上，根据牛顿第二定律可得
mgsinθ−μmgcsθ=ma2
解得加速度大小为
a2=2.5m/s2
15.【答案】(1)1m；(2)20s；(3) Ff=2N
【解析】(1)加速过程位移
x1=v22a1
解得
x1=1m
(2)设机器人减速时的加速度为 a2 ，匀速的时间为 t0 ，则由题可知
t1=va1
x=x1+vt0+v22a2
t=t1+t0+va2
解得
t0=20s， a2=1m/s2
(3)平台对食物水平方向的摩擦力
Ff=ma2=2N