2022-2023学年广西北海市高一上学期期末物理试题（解析版）

北海市2022年秋季学期期末教学质量检测

高一物理

全卷满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。

4.本卷主要考查内容：必修第一册。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示为G5065高铁由南昌西到厦门北的路线图，期间运行5小时20分钟，全程约682公里，下列说法正确的是（　　）

A. 在研究G5065通过某高架桥的时间时可以将列车看成质点

B. 时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一

C. 5小时20分钟表示的是时刻

D. 根据这两个数据，可以估算出此次行程的平均速度的大小

【答案】B

【解析】

【详解】A．在研究G5065通过某高架桥的时间时，列车的长度不可忽略，不可以将列车看成质点，故A错误；

B．时间是国际单位制中力学三个基本物理量之一，故B正确；

C．5小时20分钟表示的一段时间，是时间间隔，故C错误；

D．根据这两个数据，可以估算出此次行程的平均速率的大小，没有位移，不可以求平均速度的大小，故D错误。

故选B。

2. 如图所示为2022年北京冬残奥会吉祥物雪容融，雪容融静止在水平冰面上，下列说法正确的是（　　）

A. 雪容融对冰面的压力就是雪容融的重力

B. 雪容融受到冰面的支持力是因为雪容融底部发生弹性形变而引起的

C. 雪容融一定会受到冰面的摩擦力

D. 雪容融对冰面的压力与冰面对雪容融的支持力是一对作用力与反作用力

【答案】D

【解析】

【详解】A．雪容融对冰面的压力等于重力，但不是重力，故A错误；

B．雪容融受到冰面的支持力是因为冰面的形变引起的，故B错误；

C．雪容融处于平衡状态，水平方向不受力，不受摩擦力作用，故C错误；

D．雪容融对冰面的压力与冰面对雪容融的支持力大小相等方向相反，是一对作用力与反作用力，故D正确。

故选D。

3. 关于对两个分力求合力时，下列说法正确的是（　　）

A. 合力不可能小于分力

B. 仅增大一个分力，合力一定增大

C. 仅减小两分力的夹角，合力一定增大

D. 合力不可能同时与两分力大小相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．一个分力为3N、一个分力为2N，方向相反时，合力为1N，小于分力，故A错误；

B．设两个分力为F1、F2，方向相反时，合力为

F2增大，合力将减小，故B错误；

C．设两个分力夹角为 ，根据余弦定理有

可知仅减小两分力的夹角，合力一定增大，故C正确；

D. 当两个分力夹角为，且时，，合力可能同时与两分力大小相等，故D错误。

故选C。

4. 如图所示为某工地的自动卸货车，当车厢与水平方向的夹角为时，工件沿车厢匀速下滑。已知工件的质量为，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）

A. 下滑的工件受四个力的作用

B. 下滑的工件对车厢的压力大小为

C. 工件与车厢间的动摩擦因数为

D. 车厢对下滑工件的作用力垂直车厢斜向上

【答案】C

【解析】

【详解】A．下滑的工件受重力、支持力、摩擦力三个力的作用，故A错误；

B．沿斜面和垂直于斜面正交分解G，可知支持力

根据牛顿第三定律，得

故B错误；

C．沿斜面匀速下滑，可得

整理得

故C正确；

D．车厢对下滑工件的作用力为支持力和摩擦力的合力，与重力满足二力平衡，所以车厢对下滑工件的作用力竖直向上，故D错误。

故选C。

5. 有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，请估算这架照相机的曝光时间为（　　）

A. 0.01s B. 0.02s

C. 0.1s D. 0.2s

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】解法一（公式法）：图中AB的实际长度为，A到地面的高度

B到地面的高度

则

由得

由得

曝光时间

故选B。

解法二（估算法）：自由落体运动到A点的速度为

因为0.12 m远小于1.99 m，故可以近似地将AB段当作匀速直线运动，故

故选B。

6. 如图所示，清洗摩天大楼玻璃工人用绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总质量为，绳索与竖直墙壁的夹角为。忽略一切摩擦，重力加速度取。则绳索对工人的拉力大小为（，）（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】工人的受力如图所示

根据受力平衡可得

解得

故选A。

7. 某实验小组的同学为了模拟卫星的发射，自制了一个小火箭，小火箭升空后的图像如图所示。假设空气的阻力以及小火箭的推力大小恒定不变，末推力消失，重力加速度取。下列说法正确的是（　　）

A. 第末小火箭到达最高点

B. 与的平均速度之比为2：3

C. 小火箭上升的最大高度为

D. 小火箭在内处于超重状态

【答案】D

【解析】

【详解】A．图像与坐标轴围成的面积表示位移，由图像可知时间内位移始终为正值，则小火箭在该时间内始终向上运动，且在第末运动到最高点，故A错误；

B．图像的斜率表示加速度，由图像可知内小火箭向上做匀加速直线运动，则平均速度为

内小火箭向上做匀减速直线运动，则平均速度为

则与的平均速度之比为，故B错误；

C．图像与坐标轴围成的面积表示位移，则小火箭上升的最大高度为

故C错误；

D．内，小火箭加速度向上，小火箭处于超重状态，故D正确。

故选D。

8. 如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，劲度系数为的轻弹簧一端固定在挡板上，质量为的小球由斜面体上一定高度静止释放。已知弹簧的最大压缩量为，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）

A. 小球接触弹簧后立即做减速运动

B. 小球接触弹簧后加速度逐渐增大

C. 小球速度最大时弹簧的压缩量为

D. 弹簧最短时，小球加速度的大小为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．从接触弹簧到速度最大的过程，小球的加速度向下，且加速度逐渐减小，当弹簧的弹力等于小球重力沿斜面向下的分力时，小球的加速度为零，此时速度最大，此后小球的加速度沿斜面体向上，小球开始做加速度逐渐增大的减速运动，故AB错误；

C．由以上分析可知，小球的加速度为零时

其速度最大，解得

故C正确；

D．弹簧最短时，由牛顿第二定律得

解得

故D错误。

故选C。

9. 如图所示，质量为m的物体放在质量为M的长木板上，质量为m的人站在长木板上用斜向右下方的外力F推物体，但物体没有被推动，整个系统静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 长木板对地面的压力小于

B. 地面对长木板的摩擦力水平向右

C. 木箱对长木板的压力大于木箱的重力

D. 长木板对人的摩擦力水平向右

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．将人、物体以及长木板看成整体，进行受力分析，受重力、地面支持力，则长木板对地面的压力大小等于，长木板与地面之间没有摩擦力的作用，故AB错误；

C．木箱对长木板的压力等于木箱的重力加上人对木箱推力的竖直分力，故C正确；

D．对人受力分析，受重力、长木板的支持力、斜向左上方的推力以及长木板对人水平向右的摩擦力，故D正确。

故选CD。

10. 如图所示的粗糙水平面上放置两相同材料制成的质量均为的物体，两物体间用一质量不计的轻绳拴接在一起，现在物体A上施加一水平向右的外力使两物体共同向右做匀加速直线运动，假设轻绳始终不断。下列说法正确的是（　　）

A. 仅将外力加倍，则两物体的加速度加倍

B. 仅将两物体的质量减半，则两物体的加速度加倍

C. 仅将B的质量减半，则轻绳的拉力为

D. 两物体的质量和外力同时减半，则轻绳的拉力为

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．以两物体为整体，由牛顿第二定律得

解得

仅将外力加倍，则加速度变为

仅将两物体质量减半，则加速度变为

故AB错误；

C．仅将B的质量减半，以两物体为整体，由牛顿第二定律得

以B为对象，由牛顿第二定律得

联立解得

故C正确；

D．两物体的质量和外力同时减半，以两物体为整体，由牛顿第二定律得

以B为对象，由牛顿第二定律得

联立解得

故D正确。

故选CD。

11. 某玩具汽车生产厂家为了测试玩具汽车的性能，进行了如下的测试，现使甲、乙两玩具汽车沿平直的公路行驶，时刻两汽车刚好并排并且汽车甲开始启动，利用计算机描绘了两汽车的的关系图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. 时两汽车共速

B. 汽车甲的加速度大小为

C. 时两汽车第二次并排行驶

D. 的时间内，汽车乙的位移等于汽车甲的2倍

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据位移时间关系式有

可知甲做初速度为零的匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。根据甲的图线可知甲的加速度为

乙的速度为4m/s，根据速度公式可知

时两汽车共速，A错误，B正确；

CD．2s内两汽车的位移分别为

所以时两汽车第二次并排行驶，2s内两车的位移相等，C正确，D错误。

故选BC。

12. 如图所示，1、2、3、4四小球均由静止开始沿着光滑的斜面从顶端运动到底端，其运动时间分别为、、、，已知竖直固定的圆环的半径为，为圆心，固定在水平面上的斜面水平底端的长度为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】1号小球的加速度为

位移为

运动时间为

2号小球的加速度为

位移为

运动时间为

3号小球的加速度为

位移为

运动时间为

4号小球的加速度为

位移为

运动时间为

则

，

故选BC。

二、实验题：本题共2小题，共15分。

13. 晓宇同学利用了如图所示的实验装置探究了合力与分力的关系，将两个细绳套、与橡皮筋拴接在点。

（1）下列选项中对该实验理解正确的是___________。

A．实验时段可以替换为细绳

B．用一个弹簧秤拉橡皮筋时应将点拉到同一位置

C．两个弹簧秤拉橡皮筋时，两弹簧秤的夹角应适当大些

D．弹簧秤没必要与木板平行

（2）开始两弹簧秤垂直，现保持点的位置以及弹簧秤的方向不变，将沿逆时针方向转过一个小角度，则弹簧秤的示数___________（填“变大”“不变”或“变小”）。

（3）实验时如果仅有一个弹簧秤，为了完成实验，应至少拉橡皮筋___________次。

【答案】    ①. BC    ②. 变大    ③. 3

【解析】

【详解】（1）[1]A．因为细绳的弹性较差，不能很好体现段在拉力作用时的形变量，所以实验时段不可以替换为细绳，故A错误；

B．为了保证分力与合力的等效关系，用一个弹簧秤拉橡皮筋时应将点拉到同一位置，故B正确；

C．为了减小实验误差应使两弹簧秤的夹角适当大些，这样两弹簧秤产生的弹力稍大一些，作出的图稍大一些且工整程度较好，有利于减小误差，故C正确；

D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳都应贴近木板且与木板面平行，这样测得的弹力才较为准确，故D错误。

故选BC。

（2）[2]开始两弹簧秤垂直，现保持点位置以及弹簧秤B的方向不变，将沿逆时针方向转过一个小角度，如图所示

根据平行四边形定则可知两弹簧秤的示数均变大。

（3）[3]实验时如果仅有一个弹簧秤，第一次可将弹簧秤套在左侧的细绳套上，右边的细绳套可用细绳同时拉，将结点O拉到一定位置，记录弹簧秤B的示数及OB、OC的方向；第二次将弹簧秤套在右侧的细绳套上，保持两侧细绳的方向与第一次一致，将结点O拉到同一位置，记录此时弹簧秤的示数；第三次用弹簧秤拉一个细绳套，使结点O拉到同一位置，以前两次的力为邻边画出平行四边形，将对角线与第三次的力进行比较即可，所以为了完成实验，应至少拉橡皮筋三次。

14. 某同学利用了如图甲所示的实验装置完成了“探究加速度与外力、质量的关系”实验。

（1）关于对该实验的理解，下列正确的是______。

A.该实验的思想采用了控制变量法

B.实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源

C.细绳的拉力近似等于沙桶的重力，则应使小车的质量远远大于沙和沙桶的总质量

D.平衡摩擦力时，应挂上沙桶并将纸带穿过打点计时器

（2）某次操作得到的纸带如图乙所示，图中的点为相邻的计数点，且相邻两计数点间有4个点未画出，已知打点计时器的打点频率为，则小车的加速度为______（用已知量和图中的量表示）。

（3）保持小车的质量不变，反复改变沙桶的质量，并根据得到的实验数据描绘出如图丙所示的图像，该图线不过原点的原因是______（表述合理即可给分）；小车的质量应为______g。

【答案】    ①. AC##CA    ②.     ③. 平衡摩擦力过度    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]A．该实验的思想采用了控制变量法，故A正确；

B．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车，故B错误；

C．本实验中应满足砂桶的重力近似地等于细绳的拉力，因此必须满足砂桶的质量远远小于小车的质量，故C正确；

D．平衡摩擦力时不应挂钩码，但是要挂纸带，故D错误。

故选AC。

（2）[2]已知打点计时器的打点频率为，且相邻两计数点间有4个点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为

由逐差法可得

解得

（3）[3]由图可知，当细线上有拉力为0时，小车的加速度不为零，由此可知实验之前平衡摩擦力过度。

[4]根据题意可知，图像中图像的斜率

结合图像可得，小车的质量应为

三、解答或论述题：本题共3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离。一汽车以的速度匀速进入识别区，ETC天线用了的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，此时司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为，刹车时汽车的加速度大小为，忽略电子标签到汽车前端的距离。求该ETC通道的长度。

【答案】9m

【解析】

【详解】设汽车匀速进入识别区的速度为，则

在ETC天线用的时间识别车载电子标签过程中，汽车匀速运动的位移为

司机的反应时间为，此过程汽车仍匀速运动，设发生的位移为

汽车从开始做匀减速运动到速度为0，发生的位移为

得

故该ETC通道的长度为

16. 如图甲所示，一足够长的粗糙斜面体倾角为α=37°，质量为m=1kg的物体由斜面体上的O点开始以一定的初速度v0沿斜面体向上运动，同时在物体上施加一沿斜面体向下的恒力F，此时刻计为t=0时刻，1.6s末将恒力F撤走，物体始终在斜面上，物体的速度随时间变化的规律如图乙所示。重力加速度取g=10m/s2，物体可视为质点。求：

（1）恒力F和物体与斜面体之间的动摩擦因数μ的大小；

（2）t=2.0s时物体到O点距离x0。

【答案】（1）1N，；（2）0.4m

【解析】

【详解】（1）由图乙可知0~0.8s内，加速度大小为

由牛顿第二定律得

0.8~1.6s内，加速度大小为

由牛顿第二定律得

解得

，

（2）设1.6s内物体的位移为x，x应为v-t图像与时间轴所围的面积，由题图乙可知

即物体在O点右侧1.92m处，设撤去拉力F后物体做匀变速直线运动的加速度大小为a3，

根据牛顿第二定律，有

解得

由运动学公式得

1.6s末物体的速度为

代入数据得

则2.0s末物体到O点的距离为

17. 如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，将质量为的物体P单独放在斜面体上时刚好静止。现用一细绳拴接在物体P上，跨过斜面体顶端的光滑定滑轮与轻弹簧以及另一段细绳栓接于点，将另一物体Q栓接在该细绳的下端，系统静止时轻弹簧沿水平方向，且伸长量为，拴接物体P的细绳与斜面体平行，滑轮左侧的细绳与竖直方向的夹角为。已知轻弹簧的劲度系数，，，重力加速度取。求：

（1）物体Q的质量以及物体所受的摩擦力；

（2）将轻弹簧换成等长的细绳，其他条件保持不变，改变物体Q的质量，欲使物体P始终静止，物体Q质量的取值范围。

【答案】（1），方向沿斜面向上；（2）

【解析】

【详解】（1）物体P刚好静止在斜面体上时，受力分析如图所示

由题意可知此时物体P刚好静止，则物体P与斜面体间的最大静摩擦力为

系统静止时，对结点O受力分析如图所示。

则由力的平衡条件得

又

解得

对物体P有

解得

方向沿斜面向上。

（2）欲使物体P静止在斜面体上，当摩擦力刚好沿斜面体向下时，受力分析如图所示

则沿斜面体方向有

又由第(1)问可知

代入数据解得

当物块P刚好不下滑时，受力分析如图所示

则沿斜面体方向有

又

代入数据解得

则保证物体P静止在斜面体上时，物体Q的质量应满足