2022-2023学年广东省广州市第三中学高一上学期期末物理试题含解析

这是一份2022-2023学年广东省广州市第三中学高一上学期期末物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 2020年6月22日上午，泗县举办了首届端午节龙舟大赛，在宽阔的奎濉河湖面上龙舟比赛现场热闹非凡，如图是龙舟直道比赛现场图，下列说法正确的是（ ）
A. 研究队员的划桨动作，可将队员看做质点
B. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的
C. 获得最后一名的龙舟，平均速度一定最小
D. 获得第一名的龙舟，撞线时的速度一定很大
【答案】C
【解析】
【详解】A．如果研究的问题中物体的体积、大小、形状是次要因素，才可将物体视为质点，否则不能视为质点，研究队员的划桨动作，若视为质点则不能体现划桨动作，说明不能将队员看做质点，故A错误；
B．以龙舟为参考系，岸上站立的观众相对龙舟的距离在发生变化，说明岸上站立的观众是运动的，故B错误；
C．因各龙舟的位移一定，获得最后一名的龙舟，用时最长，根据平均速度公式可知其平均速度一定最小，故C正确；
D．获得第一名的龙舟，平均速度一定大，撞线时的速度为瞬时速度，该值不一定很大，故D错误。
故选C。
2. 2020 年 1 月中旬开始，国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。将新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数 D 的变化记为D ，发生这个变化所用的时间间隔记为t ，则变化量D 与t 的比值 ，下列说法正确的是（ ）
A. 由 可知，若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大，则a的值也增大
B. 题中的量 a 是由比值定义的物理量，则会随D及t的大小而改变
C. 描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量 a 表示了D 的变化快慢
D. 量a越大则D的值一定越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由 可知，a 是由比值定义的物理量，则a的值不一定随D的增大而增大，故A错误；
B．由 可知，a 是由比值定义的物理量，若D随时间均匀变化，则a的值将不会发生改变，故B错误；
C．描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量 a 表示了量D 的变化快慢，故C正确；
D．D的值不仅与量a有关，还与t和D有关，量a越大，但D的值不一定越大，故D错误。
故选C。
3. 一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（ ）
A. 小球在2s末的速度是8m/s
B. 小球在第5s内的平均速度是3.6m/s
C. 该星球上的重力加速度为5m/s2
D. 小球在5s内的位移是100m
【答案】A
【解析】
【详解】第5s内的位移是18m，根据 ，可得该星球上的重力加速度为
小球在2s末的速度是
8m/s
小球在第5s内的平均速度是
小球在5s内的位移是
故选A。
4. 甲、乙两辆汽车从同一地点同时出发,并向同一方向直线行驶,如图所示是它的速度随时间变化的图象，下列判断中错误的是：( )
A. 在t1时刻,甲、乙两车的速度相等
B. 在0-t1内,乙车加速度一直比甲车的加速度大
C. 在0-t1内,乙车平均速度比甲车平均速度大
D. 甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据v-t图像可知：在t1时刻,甲、乙两车的速度相等，故A不符合题意；
B.图像的斜率代表了运动的加速度，从图像可以看出在在0-t1内,乙车加速度不是一直比甲车的加速度大，故B符合题意；
C.在v-t图像中，图像所包围的面积表示运动走过的位移，从图像可以看出在0-t1内,乙车的位移大于甲车的位移，所以乙车平均速度比甲车平均速度大，故C
不符合题意；
D. 在0-t1内，乙车的位移大于甲车的位移，所以甲、乙两车相遇时，一定在t1时刻以后，故D不符合题意．
5. 如图，A质量为m，B质量为2m，接触面间动摩擦因数均为μ且都为水平面，水平力F作用于物体B，使A、B相对静止，一起向右匀速运动。则（ ）
A. 物体A、B之间的摩擦力大小为μmg
B. 物体A、B之间的摩擦力为0
C. 拉力F大小为2μmg
D. B与地面间摩擦力大小为2μmg
【答案】B
【解析】
【详解】AB．物体A做匀速运动，合力为零，隔离对A受力分析，A受重力和支持力平衡，不受摩擦力，则物体A、B之间的摩擦力为0，故A错误，B正确；
CD．对A、B整体，知B所受地面的摩擦力为，对整体，由平衡条件可知，，故CD错误。
故选B。
6. 如图所示，一个倾角为的固定斜面上，有一块可绕其下端转动的挡板P，今在挡板与斜面间放一重力为G的光滑球，在挡板P由图示的竖直位置缓慢地转到水平位置的过程中（ ）
A. 球对斜面的压力先减小后增大B. 球对斜面的压力一直增大
C. 球对挡板的压力先减小后增大D. 球对挡板的压力一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】对光滑球受力分析如图所示
挡板转动时，挡板对球的弹力与斜面对球的弹力的合力大小方向不变，其中的方向保持不变，作辅助图如上，在挡板P由图示的竖直位置缓慢地转到水平位置的过程中，的方向如图中a、b、c的规律变化，由平行四边形定则可知，的大小变化规律为先减小后增大，与此对应，的大小为一直减小，由牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，球对斜面的压力一直减小。C正确，ABD错误。
故选C。
7. 如图所示，小红在玩跳房子游戏。则小红（ ）
A. 在地面上向下蹲的过程中处于失重状态
B. 在地面上向上起跳至脱离地面前处于失重状态
C. 在空中上升的过程中处于超重状态
D. 在空中下降过程中处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．小红在地面上向下蹲的过程中，先向下加速，再向下减速，所以加速度先向下后向上，则先失重后超重，A错误；
B．小红在地面上向上起跳至脱离地面前，先向上加速，后向上减速，所以加速度先向上后向下，则先超重后失重，B错误；
C．小红在空中上升的过程中，加速度始终向下，处于失重状态，C错误；
D．小红在空中下降的过程中，加速度始终向下，处于失重状态，D正确。
故选D。
8. 如图所示，竖直放置在水平地面上的轻弹簧上叠放着A、B两个物块，它们的质量分别为和，原先都处于静止状态。现在将一个大小为15N的竖直向下压力突然加在A上。在此瞬间，A对B的压力大小为（g取10m/s2）（ ）
A. 35NB. 29NC. 26ND. 15N
【答案】B
【解析】
【详解】对A和B组成的系统，当不受外力时处于静止状态，受力分析，有整体的重力和弹簧对系统向上的弹力，且
现在将一个大小为15N的竖直向下压力突然加在A上，在此瞬间，弹簧的弹力来不及改变，所以保持不变，对于系统受力分析，有整体的重力、弹簧向上的弹力和外力F，则由牛顿第二定律可得，此时系统的加速度为
其中
将物体B单独隔离出来，受力分析，有物体B所受的重力、弹簧向上的弹力和A对B向下的压力FN，则由牛顿第二定律得
则
故选B。
9. 沿一条直线运动的物体，当物体的加速度逐渐减小时，下列说法正确的是（ ）
A. 物体运动的速度一定增大B. 物体运动的速度一定减小
C. 物体运动速度的变化率一定减小D. 物体运动的路程一定增大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．当物体的加速度逐渐减小时，物体的速度变化越来越慢，但速度不一定增大，也不一定减小，当加速度与速度方向相同时，速度在增大，反之，速度在减小，故AB错误；
C．加速度等于速度的变化率，加速度逐渐减小，则物体运动的速度变化率一定减小，故C正确；
D．路程等于物体运动轨迹的长度，只要物体运动，路程一定增大，故D正确。
故选CD
10. 某研究性学习小组为颈椎病人设计了一个牵引装置：如图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端挂着相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内。如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（ ）
A. 只减小两定滑轮间的距离B. 只减小重物的重力
C. 只将手指向下移动D. 只将手指向上移动
【答案】AC
【解析】
【详解】对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂物体的重量mg，如图
三个力的合力为零，所以手指所受的拉力与两个拉力的合力大小相等，方向相反；夹角越小，合力越大；分力越大则合力越大；可知增大分力或减小夹角都可以。
A．只减小两滑轮间的距离，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故A正确；
B．只减小重物的重力，两个拉力变小，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变小，故B错误；
C．其他的不变，只将手指向下移动，则两根绳子之间的夹角减小，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故C正确；
D．其他的不变，只将手指向上移动，则两根绳子之间的夹角增大，两个拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故D错误。
故选AC。
11. 某市开展文明出行，礼让行人的活动，不遵守“车让人”的公职人员将受到罚款、扣分的严厉处罚，还列入单位考核予以通报。假设一辆以54km/h的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线24m。该车减速时的加速度大小为5 m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A. 如果驾驶员立即刹车制动，则t＝3.5 s时，汽车离停车线距离为1.5 m
B. 如果在距停车线20m处开始刹车制动，汽车能在停车线处停车让人
C. 如果驾驶员的反应时间小于0.1 s，汽车能在停车线处停车让人
D. 如果驾驶员的反应时间为0.2 s，汽车刚好能在停车线处停车让人
【答案】AC
【解析】
【详解】A．已知初速度，若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间
所以刹车到停止的位移
汽车离停车线的距离为
故A正确；
B．如果在距停车线20m处开始刹车制动，刹车到停止的位移是22.5m，所以汽车不能在停车线处刹住停车让人，故B错误；
CD．刹车的位移是22.5m，所以车匀速运动的位移是1.5m，则驾驶员的反应时间：
故C正确，D错误。
故选AC。
12. 如图，质量均为m的环A与球B用一轻质细绳相连，环A套在水平细杆上，设有一水平恒力F作用在球B上，使A环与B球一起向右匀加速运动．已知细绳与竖直方向的夹角，g为重力加速度，则下列说法正确的是
A. 轻质绳对B球的拉力大于杆对A环的支持力
B. B球受到的水平恒力大于mg
C. 若水平细杆光滑，则加速度等于g
D. 若水平细杆粗糙，则动摩擦因数小于
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.先后对A、B受力分析，如图所示：

对A：


其中：

对B：


由式解得：；再代入式解得：；故；故A错误；
B.将代入式得到：；故B正确；
C.若水平细杆光滑，则；由式解得：；故C正确；
D.若水平细杆粗糙，由式有：
故；故D正确；
故选BCD．
【点睛】本题关键是先后对A、B受力分析，然后根据牛顿第二定律并结合正交分解法列式，然后进行讨论即可求解．
二、实验题（每空2分，共16分）
13. 如图为“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。
(1)某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为________N；
(2)实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录_________、________和L1、L2、L3的方向及M的重力。
(3)下列实验要求中必要的是________（填选项的字母代号）。
A．弹簧测力计需要在实验前进行校零
B.细绳套方向应与木板平面平行
C.弹簧测力计B始终保持水平
【答案】 ①. 2.00 (2) (3) ②. O点的位置 ③. A、B的示数 ④. AB
【解析】
【详解】(1)[1]A的读数为2.00N；
(2)[2]实验时要在贴于竖直木板的白纸上，记录O点的位置；
[3]A、B的示数和L1、L2、L3的方向及M的重力；
(3)[4]A．弹簧测力计需要在实验前进行校零，选项A正确；
B．细绳套方向应与木板平面平行，以减小实验的误差，选项B正确；
C．弹簧测力计B不一定要始终保持水平，选项C错误；
故选AB。
14. 如图甲所示为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，钩码质量用m表示，小车质量用M表示，小车运动加速度用a表示。
(1)实验步骤：
①平衡小车所受的阻力：先不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列均匀的点；
②按住小车，挂上一个钩码；
③接通打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标钩码质量m；
④按住小车，增加钩码的个数，重复步骤③；
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1，s2……求出与不同m相对应的加速度a。
(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度＝______；（结果保留3位有效数字）
(3)实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡摩擦力，该步骤中______（选填“要”或“不要”）将纸带和小车连接好并穿过打点计时器；
(4)有一小组同学未完全平衡摩擦力，他们用钩码重力（图像中的F）为横坐标，小车的加速度作为纵坐标。以下画出的图像合理的是______；
(5)充分平衡摩擦力后，如果用钩码的重力近似认为是小车的合力，是否需要钩码质量m远小于小车质量M______。（填“需要”还是“不需要”）
【答案】 ①. 2.00 ②. 要 ③. C ④. 需要
【解析】
【详解】（1）[1]相邻两个计数点时间间隔
小车运动的加速度
（2）[2] 平衡摩擦力时，不悬挂钩码，但要连接纸带和打点计时器。
（3）[3] 小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以图像是一条倾斜的直线，实验前没有平衡摩擦力，则画出的图像在F轴上有截距。
故选C
（4）[4] 充分平衡摩擦力后，如果用钩码的重力近似认为是小车的合力，为了保证小车受到的拉力恒定，需要小车的质量远大于钩码的质量。
三、计算题（共28分）
15. 如图甲所示，质量为的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面底部，对物体施加平行于斜面向上的拉力F，时撤去拉力，物体速度与时间（v－t）的部分图像如图乙所示。（g取，，）求：
（1）拉力F的大小；
（2）物体沿斜面滑行的位移s。
【答案】（1）24N；（2）6m
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律
，
由图像可知
，
解得
，
（2）由于摩擦力小于重力沿斜面的下滑分力，由图像可知，物体在1.5s末停止运动，v－t图线与横轴所围面积等于位移，则
16. 如图所示，有一块木板A静置在光滑且足够大的水平地面上，木板质量M=4kg，长L=1.2m，木板右端放一小滑块B并处于静止状态，小滑块质量m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4.（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2）
(1)现用恒力F始终作用在木板A上，为了让小滑块B不从木板A上滑落，求恒力F大小的范围；
(2)其他条件不变，若恒力F大小为20.8N，且始终作用在木板A上，求小滑块B滑离木板A时的速度大小。
【答案】(1)F≤20N；(2)8m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)为了使小滑块B不从木板A上滑落，设A、B相对静止时的加速度为a，对B有
ma≤μmg
对A、B整体有
F=（M＋m）a
解得
F≤20N
(2)当F=20.8N时，A、B发生相对滑动。
此时，对B
μmg=maB
对A
F-μmg=MaA
设B在A上滑行的时间为t，有：
L=aAt2-aBt2
B滑离木板A时的速度
v=aBt
联立解得
v=8m/s