广西桂林市2022-2023学年高一上学期期末 物理 Word版解析

这是一份广西桂林市2022-2023学年高一上学期期末 物理 Word版解析，共16页。试卷主要包含了 直接在答题卷上答题， 如图所示的装置叫阿特伍德机等内容，欢迎下载使用。

说明：
1. 答题前，考生务必将答题卷密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。
2. 直接在答题卷上答题（不在本试卷上答题）。
第I卷（选择题共40分）
一、单选题（下列各题均有4个选项，其中只有一个是正确的，请将正确选项的字母代号写在答题卷的相应位置，多选、错选或不选，该小题不得分。每小题3分，共24分）
1. 北京时间2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离。预计经过6.5小时自主快速交会对接，神舟十五号载人飞船将停靠于空间站前向对接口，航天员费俊龙、邓清明、张陆将进入中国空间站，与神舟十四号乘组胜利会师。这将是中国空间站第一次同时停靠两艘神舟飞船在轨工作，我国将首次实现空间站三舱三船组合体结构和六名航天员在轨驻留，空间站组合体达到目前的最大规模。基于以上材料，下面说法正确的是（ ）
A. 描述“自主快速交会对接”过程，只能选地面作为参考系
B. 飞船和空间站对接时，空间站可视为质点
C. “23时08分”是指时间间隔
D. “10分钟”是指时间间隔
【答案】D
【解析】
【详解】A．描述“自主快速交会对接”过程，可以选择空间站作为参考系，选项A错误；
B．飞船和空间站对接时，空间站大小不能忽略，不能视质点，选项B错误；
C．“23时08分”是指时刻，选项C错误；
D．“10分钟”是指时间间隔，选项D正确。
故选D。
2. 关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A. 图甲是某高速路上的指示牌，上面的“3km”、“48km”、“87km”指的是位移
B. 图乙是某路段的指示牌，上面的“100”指的是汽车行驶过程中的瞬时速度的大小不得超过100km/h
C. 图丙是汽车上的时速表，上面的“100”指的是平均速度的大小
D. 图丁是导航信息图，上面从“桂林”到“南宁”的三条路径路程不同，位移也不同
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图高速指示牌上面的“3km”、“48km”、“87km”指的是路程，故A错误；
B．乙图高速指示牌上的“100”指的是瞬时速度，代表汽车行驶过程中的瞬时速度的大小不得超过100km/h，故B正确；
C．丙图汽车时速表上面的“100”代表瞬时速度，故C错误；
D．图丁是导航信息图，上面从“桂林”到“南宁”的三条路径路程不同，位移相同，故D错误；
故选B。
3. 关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是（ ）
A.
B. 后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力的单位，它是国际单位制中的基本单位
C. 在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
D. “秒”“克”、“摄氏度”都属于国际单位制中的基本单位
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律可知，，故A正确；
B．后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力的单位，但它不是国际单位制中的基本单位，故B错误；
C．在力学范围内，国际单位制规定长度（）、质量（）、时间（）为三个基本物理量，故C错误；
D．“秒”属于国际单位制中的基本单位，“克”、“摄氏度”不属于国际基本单位，故D错误。
故选A。
4. 2022年11月3日，广西壮族自治区第十五届少数民族传统体育运动会在桂林市隆重开幕，竞赛设置花炮、龙舟、独竹漂、秋千、射弩、陀螺、高脚竞速、板鞋竞速、少数民族武术、民族健身操、投绣球，攀爬椰子树等16个大项目，关于攀爬椰子树这一项目，以下说法正确的是（ ）
A. 运动员加速向上攀爬时，运动员给椰子树的作用力大小大于椰子树给运动员的作用力大小
B. 运动员匀速向上攀爬时，运动员给椰子树的作用力大小等于椰子树给运动员的作用力大小
C. 运动员减速向上攀爬时，运动员给椰子树的作用力大小小于椰子树给运动员的作用力大小
D. 运动员加速向下滑动时，运动员给椰子树的作用力大小大于椰子树给运动员的作用力大小
【答案】B
【解析】
【详解】运动员给椰子树的作用力与椰子树给运动员的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，与运动员的运动状态无关。
故选B。
5. 2022年卡塔尔世界杯是第二十二届世界杯足球赛，如图所示，在某次比赛中，射门时足球接触门框的速度大小为30m/s，方向水平向右。设足球与门框作用的时间是0.01s，作用后反向弹回的速度大小为20m/s，关于足球与门框作用的过程，以下说法正确的是（ ）
A. 足球的速度变化量大小为10m/s，方向水平向左
B. 足球的速度变化量大小为50m/s，方向水平向右
C. 足球的加速度大小为5000m/s2，方向水平向左
D. 足球的加速度大小为1000m/s2，方向水平向左
【答案】C
【解析】
【详解】AB．依题意，取水平向右为正方向，则足球速度的变化量为
负号表示方向水平向左，故AB错误；
CD．足球的加速度为
负号表示方向水平向左，故C正确，D错误。
故选C。
6. 高空走钢丝表演中，若表演者走到钢丝中点时，使原来水平的钢丝下垂并与竖直方向成θ角，简化图如图所示，此时钢丝上的弹力大小与表演者重力大小的比值为（ ）
AB. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对人受力分析可知
即
故选D。
7. 如图，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲球做匀减速直线运动、乙球做匀加速直线运动，加速度大小相等方向相反
B. 甲球0~8s内的位移大小为160m
C. 两球在t=8s时相遇
D. 两球在t=2s时速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲球先做匀减速运动后做匀加速运动，乙球先做匀减速运动后做匀加速运动，故A错误；
B．v-t图像与t轴围成的面积代表位移，甲球0~8s内的位移大小为
故B错误；
C．8s时甲球位移等于零，表示甲球回到了出发点，同理，8s时乙球也回到了出发点，因此相遇，故C正确；
D．2s时甲乙两球的速度方向相反，因此速度不相同，故D错误。
故选C。
8. 如图所示的装置叫阿特伍德机。绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度g，这使得试验者可以有较长的时间进行观测、研究。已知物体A、B的质量均为M，物体C的质量为m。轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长。物体A、B、C由图示位置静止释放后（ ）
A. 物体A的加速度大小为
B. 物体B的加速度大小为
C. 绳子上的拉力大小为
D. 物体B对物体C的作用力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．对物体A，由牛顿第二定律得
对B、C整体，由牛顿第二定律得
联立解得
故AB错误，C正确；
D．对物体C，由牛顿第二定律得
解得
D错误。
故选C。
二、多选题（下列各题均有4个选项，其中至少有两个或两个以上正确答案，请将正确选项的字母代号写在答题卷的相应位置，每小题4分，共16分，少选得2分；多选、错选或不选，该小题不得分）
9. 物理图象能直观地反映物理量间的变化关系。关于自由落体运动的规律，下列各物理量的图象反映正确的是（g取10m/s2）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB．根据速度时间关系公式，有
v=gt=10t∝t
故A正确，B错误；
C．自由落体运动的加速度始终等于重力加速度g，故C正确；
D．根据位移时间关系公式，有
s=gt2
即
s∝t2
故D错误。
故选AC。
10. 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平力F拉着绳的中点O，使OA段绳偏离竖直方向一定角度，如图所示．设绳OA段拉力的大小为FT，若保持O点位置不变，则当力F的方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中（ ）
A. F先变大后变小B. F先变小后变大
C. FT逐渐变大D. FT逐渐变小
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】对结点O受力分析如图所示，保持O点位置不变，则当力F方向顺时针缓慢旋转至竖直方向的过程中，由图可知F先减小后增大，FT一直减小，所以BD正确；AC错误；
故选BD。
11. 应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为2m，g取10m/s2。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，则下列说法正确的是（ ）
A. 开始时行李的加速度大小为3m/s2
B. 行李经过3s到达B处
C. 行李到达B处时速度大小为
D. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.06m
【答案】AD
【解析】
【详解】A．开始时行李初速度为零，相对皮带向右滑动，可知摩擦力为
根据牛顿第二定律
解得
故A正确；
BC．行李达到和皮带速度相同需要的时间为
位移为
行李接着以0.6m/s的速度匀速到B，匀速运动的时间为
则行李从A运动到B处的时间约为
故BC错误；
D．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为
故D正确。
故选AD。
12. 如图所示，圆环1固定在某一水平面上，四根不可伸长的相同的轻绳一端系在半径为r0的圆环1上，彼此间距相等，绳穿过半径也为r0的第2个圆环，另一端同样地系在半径为2r0的圆环3上，三个圆环都是用粗细、材料相同的金属丝制作的，不计一切摩擦，整个系统处于平衡状态，则（ ）
A. 圆环3受四个力的作用处于平衡状态
B. 圆环3受五个力的作用处于平衡状态
C. 第2个圆环中心与第3个圆环中心之间的距离为
D. 第2个圆环中心与第3个圆环中心之间的距离为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．圆环3受四根绳子的拉力和自身的重力，处于静止状态，故圆环3受五个力的作用处于平衡状态，故A错误，B正确；
CD．设金属丝横截面积为S，密度为，环2质量为m，每根绳子上力大小为F，环2、3中间的距离为h，则有
而，所以
不计一切摩擦，故每根轻绳沿其整个长度上的弹力大小是相同的，对环2、3整体有
所以每根轻绳弹力大小为
对2、3环受力分析，每根绳子的拉力大小为F，1、2间的绳子处于竖直状态。假设2、3间的绳与竖直方向的夹角为，正视图如图所示
对环3受力分析得
解得
根据几何关系得
解得
故D正确，C错误
故选BD。
第II卷（非选择题共60分）
三、填空题（请将正确答案填在答题卷的相应位置，13题8分，14题10分，共18分）
13. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）图甲中弹簧测力计的示数为_________N；
（2）本实验采用的科学方法是_________；
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
（3）如果没有操作失误，图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是_________；
（4）若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要_________（选填“2”或“3”）次把橡皮条结点拉到O点。
【答案】 ①. 3.80 ②. B ③. ④. 3
【解析】
【详解】（1）[1]该弹簧测力计的分度值为，所以图甲中弹簧测力计的示数为。
（2）[2]实验中两次拉橡皮筋产生的效果相同，故本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
（3）[3]由图乙可知是通过和的图示做平行四边形得到的理论合力，而是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，所以一定沿AO方向的是。
（4）[4]若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧测力计拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧测力计的示数和两个拉力的方向；交换弹簧测力计和手拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，记下此时弹簧测力计的示数；只用一个弹簧测力计将结点拉至O点，并记下此时弹簧测力计的示数的大小和方向；所以若只有一只弹簧测力计，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。
14. 某小组计划用如图所示装置探究加速度与力的关系。在水平气垫导轨（可认为气导轨上运动的物体不受阻力）上放置一滑块，一不可伸长的细绳跨过轻质定滑轮，两端分别与滑块和质量为m0=10g的小桶（可往里加砝码）连接。已知遮光条的宽度为d，光电门1、2中心间的距离为L，遮光条的质量可忽略。实验步骤如下，请回答下列问题：
（1）实验时将小桶及其所装砝码的总重力当作滑块所受的拉力，为了尽量减小误差，应选择质量为______的滑块（填序号）；
（2）把气垫导轨调整到水平：打开气泵电源，气泵正常工作，调节气垫导轨垫脚螺丝，放上滑块，轻轻推动一下，让不挂小桶和细绳的滑块在气垫导轨上运动起来，若遮光条经过光电门1的遮光时间______（选填“大于”、“小于”或“等于”）经过光电门2的遮光时间，即可判定气垫导轨已经调整到水平；
（3）细绳跨过定滑轮一端与滑块相连，一端与小桶相连，调节细绳与导轨平行。轻轻放手后，滑块在细绳拉力作用下运动起来。记录下遮光条经过1、2两个光电门的时间分别为t1和t2。则滑块经过光电门1时的速度大小为v1=______，此过程滑块的加速度大小为a=______；（用题目中所给物理量的符号表示）
（4）保持滑块质量不变，往小桶中添加砝码重复步骤（3），多次实验得到多组数据，以a为纵坐标、m（小桶及所装砝码的总质量）为横坐标作函数图像，若作出的图像如图所示，则可以得到的探究结果为：______。
【答案】 ①. D ②. 等于 ③. ④. ⑤. 在误差允许范围内，当滑块的质量一定时，滑块的加速度与力成正比。
【解析】
【详解】（1）[1]小桶的质量m远小于滑块和遮光片的总质量，可把小桶的重力视为细线的拉力，故应选D。
（2）[2]滑块匀速运动时通过光电门的时间大约相等，故选填等于。
（3）[3]滑块经过光电门1时的速度大小为
[4]滑块经过光电门2时的速度大小为
由运动学公式
可得，此过程滑块的加速度大小为
（4）[5]作出的图像如图所示，则可以得到的探究结果为：在误差允许范围内，当滑块的质量一定时，滑块的加速度与力成正比。
四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式及计算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位。本题4个小题，共42分）
15. 高空坠物非常危险，某小区9楼窗台上不慎坠下一个花盆（可视为质点），掉在2楼的露台上。已知9楼窗台离地高度为，2楼露台离地高度为，假设花盆从静止开始竖直下落，忽略空气阻力（重力加速度大小为g取10m/s2），求：
（1）花盆从9楼窗台落到2楼露台所用时间；
（2）花盆落到2楼露台时的速度大小。
【答案】（1）2s；（2）20m/s
【解析】
【详解】（1）花盆从窗台落到2楼露台的时间满足
解得
（2）落到2楼露台时的速度大小
解得
16. 如图所示，一质量为m=2kg的物块静止在倾角为θ=37°的斜面上，已知g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：物块受到的支持力的大小和摩擦力的大小。
【答案】16N，12N
【解析】
【详解】根据物体的受力分析，进行正交分解可得
解得
17. 根据《中华人民共和国道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。无信号灯的人行横道前，“车让人”在桂林已逐渐成为一种普遍现象，“停车礼让斑马线”已成为一种文明新风气。某司机驾车以12m/s的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到车头前方50m处有人行横道，立即轻踩刹车，以1m/s2的加速度刹车；行驶4s时，发现前方有行人正准备过马路，同时深踩刹车，以4m/s2的加速度刹车。设最开始刹车时刻为计时起点（即t=0）。
（1）求前4s汽车通过的位移大小；
（2）通过运算说明，司机能否做到“停车礼让斑马线”。
【答案】（1）40m；（2）见解析
【解析】
【详解】（1）前4s 汽车的位移大小为
解得
（2）4s 时汽车的速度大小为
解得
v = 8m /s
假设在人行横道前停下，则
解得
又
说明司机能做到“停车礼让斑马线”。
18. 如图所示，有一长为s=22m的传送带水平放置，且没有启动。一质量为m1=3kg、长度L=3.8m的长木板甲静止于传送带上，其右端与传送带的右端M点相齐。t=0时刻，将一质量为m2=1kg的小物块乙（可视为质点）轻放在长木板甲的左端，与此同时，给长木板甲一个大小为v0=4m/s的水平向左的初速度。已知甲与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.1，甲与乙之间的动摩擦因数μ2=0.2，重力加速度大小g取10m/s2。
（1）求甲和乙达到共同速度前，甲、乙的加速度大小；
（2）求乙相对甲滑行的最大距离；
（3）若当甲和乙刚好达到共同速度时，瞬间启动传送带，并同时瞬间将整个装置左侧固定、右侧抬高到θ=37°位置，使传送带从静止开始以恒定的加速度a=7.2m/s2沿逆时针方向传动，求从传送带启动到甲的左端运动到传送带N点所用的时间。（sin37°=0.6，cs37°=0.8）
【答案】（1）2m/s2，2m/s2；（2）2m；（3）2s
【解析】
【详解】（1）设乙的加速度为
解得
设甲的加速度为
解得
（2）设甲乙两者共速时的速度为
设甲的位移为
设乙的位移为
则乙相对甲滑行的最大距离为Δx
（3）设甲乙整体的加速度为
解得
设甲、乙、传送带三者共速时的速度为
解得
设甲乙整体的位移为
解得
三者共速后，设甲乙整体的加速度为
解得
设甲乙整体左端运动到传送带N点的时间为
解得
则从传送带启动到甲的左端运动到传送带左端N点所用的时间t