2022-2023学年广东省广州市海珠外国语实验中学高一上学期段考物理试题（二）含解析

  广州市海珠外国语实验中学2022-2023学年度第一学期段考2

高一物理

一、单选题（共5小题，每题5分，共25分）

1. 2022年7月20日，北京正式开放国内首个无人化出行服务商业化试点，首批25辆北汽极狐无人化车辆正式获准开展常态化出行服务。无人化汽车是由发动机驱动前轮使汽车前进，其在平直公路行驶过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车受到地面的支持力是由于汽车轮胎的形变产生的

B. 汽车对地面的压力就是汽车的重力

C. 汽车前轮对地面的摩擦力与地面对前轮的摩擦力是一对相互作用力

D. 地面对前轮的摩擦力方向与前进方向相反

【答案】C

【解析】

【详解】A．汽车受到地面的支持力，施力物体是地面，是由于地面的形变产生的，故A错误；

B．汽车对地面的压力属于弹力，不是汽车的重力，故B错误；

C．汽车前轮对地面的摩擦力与地面对前轮的摩擦力是一对相互作用力，是作用力与反作用力，故C正确；

D．前轮是主动轮，汽车运动向前，前轮转动时，相对地面有向后的运动趋势，所以地面对前轮的摩擦力方向向前，与前进方向相同，故D错误。

故选C。

2. 有下列几种情况，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法是

①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车； ②点火后即将升空的火箭；

③太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动；             ④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶．

A. 因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大

B. 因为火箭还没运动，所以加速度为零

C. 因为空间站速度大小不变，所以加速度为零

D. 高速行驶的磁悬浮列车，因为速度很大，所以加速度也一定很大

【答案】A

【解析】

【详解】A.轿车在紧急刹车时，由于速度变化很快，所以加速度很大，故A正确；

B. 点火后即将升空的火箭虽然速度为零，但此时有加速度，这个加速度使得火箭获得速度，故B错误；

C. 太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动，恒定的速率是指速度大小不变，圆周运动的速度方向时刻在变化，所以加速度不为零，故C错误；

D.加速度反映了速度变化的快慢，与高速行驶的磁悬浮列车行驶的速度大小无关，故D错误．

3. 如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，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。如果要减小手指所受的拉力，可采取的办法是（　　）

A. 只增加绳的长度 B. 只增加重物的重量

C. 只将手指向下移动 D. 只将手指向上移动

【答案】D

【解析】

【详解】A．以两个动滑轮构成的滑轮组和下面的帆布为整体作为研究对象，受力分析可知，整体受手指拉帆布的力、动滑轮组的重力、两个对称的绳子拉力，两绳子拉力的合力等于动滑轮组的重力与手指拉绳的力之和，如图

两个绳子拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个轻绳拉力大小不变，动滑轮组位置不变，夹角不变，故两绳子拉力的合力不变，手指受到的拉力也不变，A错误；

B．只增加重物的质量，两个绳拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手指所受的拉力增大，B错误；

C．只将手指向下移动，两个绳拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手指所受的拉力增大，C错误；

D．只将手指向上移动，两个绳拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手指所受的拉力减小，D正确。

故选D。

4. 运动健身已经成为年轻人的一种时尚，图示是一种固定在水平地面上的健身圆环，它可以锻炼人们的臂力．一健身爱好者左手抓在A点使左手臂保持水平，同时右手抓在B点，右手从B点沿圆环缓慢移到B'点，OB'与地面垂直．假设爱好者在整个运动过程中两手臂都处在张紧状态，两手臂的延长线恰好位于圆环的圆心O点，则爱好者左、右手臂所受拉力的变化情况是（　　）

A. 左手臂受力变大

B. 右手臂受力变小

C. 左手臂受力一直减小，右手臂受力一直增大

D. 左手臂受力一直增大，右手臂受力先减小后增大

【答案】B

【解析】

【详解】受力分析，做出左手和右手的拉力的合力，与重力等大反向，如图所示：

右手从B点沿圆环缓慢移到B'点的过程始终处于平衡状态，合力为零，随着右手的缓慢移动，由图可知左手和右手的拉力都减小，则左手和右手的受力都减小，故ACD错误，B正确．

5. 将一长方形木块锯开为相同的A、B两部分后，按图示方式叠放并静止在粗糙水平地面上，A、B接触面与竖直方向的夹角为，A、B间的动摩擦因数为。若A、B的质量均为，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（　　）

A. B可能受到5个力作用 B. A对B的摩擦力大小为

C. A对B的摩擦力大小为 D. A对B的作用力大小为

【答案】D

【解析】

【详解】AD．整体受力分析可知，地面对B只有一个支持力，等于与A、B的质量之和平衡，大小等于2mg，方向竖直向上。此外对B进行受力分析可知，B还受到竖直向下的重力以及A对它的压力和静摩擦力，共4个力。对B根据平衡条件分析可知，A对B的压力和静摩擦力的合力大小等于mg，即A对B的作用力大小为mg，且方向竖直向下。故A错误，D正确；

BC．对A分析受力可知，A受重力mg，B对A施加的垂直接触面向上的支持力和沿接触面斜向上的静摩擦力，根据平衡条件可得

根据牛顿第三定律可知，A对B的静摩擦力大小为，故BC错误。

故选D

【点睛】对于组合体模型分析受力时注意整体法和隔离法的交替使用，根据运动情况确定是否受摩擦力及摩擦力的所属类型，再根据平衡条件确定摩擦力的大小。

二、多选题，共3小题，每题6分，共18分。每题有多个选项符合题意，漏选得3分，错选、不选不得分）

6. 如图是半程马拉松赛中两位选手参赛的某一情形，假设甲、乙两人从同一位置起跑，都做匀加速直线运动，到达某一速度后都各自做匀速直线运动，且跑到终点．他们的v–t图象如图所示，则下列说法正确的是

A. 乙选手起跑时，甲选手正好跑了1 m

B. 相遇前甲、乙两选手之间的最大距离为4 m

C. 乙选手起跑3 s后刚好追上甲选手

D. 乙选手能超过甲选手，之后两选手不可能再次相遇

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．乙选手起跑时，甲选手的位移

故A正确．

B．t=3s时两人的速度相等，相距最远，最大距离等于0-3s内甲与乙的位移之差，为

故B错误．

C．乙选手起跑3s后通过位移

0-5s内甲的位移

则

x乙=x甲

可知乙选手起跑3s后刚好追上甲选手，故C正确．

D．乙选手超过甲选手，速度比甲选手的大，两选手不可能再次相遇．故D正确．

7. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想模型法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、放大法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（    ）

A. 物理模型在物理研究中起了非常重要的作用，其中“质点”就是理想化的模型

B. 在实验探究滑动摩擦力与压力、接触面的关系时，运用了控制变量法

C. 力的合成与分解，利用了等效替代的思想方法

D. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了理想模型法

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．质点是代替物体的有质量的点，实际并不存在，是一种理想化的物理模型，故A正确；

B．探究滑动摩擦力与压力关系时，要保证接触面相同，要研究滑动摩擦力与接触面的关系时，要保证压力相同，采用了控制变量法，故B正确；

C．合力的作用效果与分力的作用效果相同，所以力的合成与分解利用了等效替代的思想方法，故C正确；

D．借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了放大法，故D错误。

故选ABC。

8. 如图甲所示，用水平力将质量为的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为。若力随时间变化的规律如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列关于物块受到墙的摩擦力随时间变化规律的说法正确的是（　　）

A. 摩擦力大小可能逐渐减小直到变为零

B 摩擦力大小可能始终保持不变

C. 摩擦力大小可能先保持不变，然后再逐渐减小直到变为零

D. 摩擦力大小可能先保持不变，然后突然减小，最后再逐渐减小直到变为零

【答案】AC

【解析】

【详解】小物块所受的摩擦力开始为静摩擦力，与重力大小相等，当逐渐减小到一定的值，物块滑动，变为滑动摩擦力，因最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，因此不会发生突变

所以摩擦力可能逐渐减小直到变为零，也有可能可能先保持不变，然后再逐渐减小直到变为零。故AC正确，BD错误。

故选AC。

三、实验题（共19分）

9. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。

（1）实验中还需要的测量工具有___________。

（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可得结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成___________（填“正比”或“反比”），弹簧的劲度系数k=___________N/m（计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取10m/s2）。

（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，下列说法正确的是___________。

A．a的原长比b的短

B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小

D．弹力与弹簧长度成正比

【答案】    ①. 刻度尺    ②. 正比    ③. 5.0    ④. AB#BA

【解析】

【详解】（1）[1]实验需要测量弹簧伸长的长度，故还需要刻度尺；

（2）[2]由于图像是一条过坐标原点倾斜直线，故可得出结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比；

[3]根据

由图线乙可得，图线的斜率等于弹簧的劲度系数，即

（3）[4]A．由图丙知，图像横坐标的截距表示原长，所以a的原长比b的短，故A正确；

BC．斜率越大，劲度系数越大，所以a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；

D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故D错误。

故选AB。

10. 小明在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，进行如下操作

（1）实验中如甲图所示调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开小车，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。

（2）在打出的纸带上每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50 Hz。测得的数据如乙图所示。利用这些数据，可以得出如下结果：

①打计数点1时纸带运动的速度是___________m/s；（结果保留三位有效数字）

②计算小车的加速度大小为___________ m/s2；（结果保留三位有效数字）

③根据实验结果可以判断计数点0 ___________（选填“是”或“不是”）小车运动的起点。

（3）李华同学在利用该装置测定斜面上小车所做的匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点，即两计数点之间时间间隔为0.1 s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示，在A、B、C三段纸带中选出从纸带丙上撕下的那段应该是___________（填选项）

【答案】    ①. 0.201    ②. 1.14    ③. 不是    ④. B

【解析】

【详解】相邻计数点的时间间隔

（2）①[1]利用计数点0～2的平均速度求1点的瞬时速度

代入数据解得

②[2]利用逐差法计算加速度

代入数据解得

③[3]若计数点0为起点，则

结合可以判断计数点0的速度不为0，所以不是小车运动的起点；

（3）[4]相邻相等时间间隔内位移之差为定值，所以2与3之间位移为42 mm，3与4之间为48 mm，4与5之间为54 mm，故B正确，AC错误。

四、计算题（共38分）

11. 质量为的砝码悬挂在轻绳和的结点上并处于静止状态，与竖直方向的夹角为，沿水平方向。质量为的木块与相连，静止于倾角为的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，，求：

（1）轻绳PA和轻绳PB各自产生拉力的大小；

（2）木块M所受斜面施加的弹力、摩擦力的大小；

（3）若对木块施加一个平行于斜面向上的力，仍处于静止状态，求的最大值．

【答案】（1），；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）如图甲所示分析结点P受力

1

由平衡条件得

可解得PA绳、PB绳的拉力为

，

（2）再分析M的受力情况如图乙所示

由物体的平衡条件可得

又

解得

，

（3）由题意可知当M刚要向上滑时，F取得最大值，此时M恰好达到滑动摩擦力，有

根据平衡条件有

12. 城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生，我国《民法通则》及《侵权责任法》中都有规定，建筑物上的搁置物发生脱落造成他人损害的，其所有人或管理人应承担民事责任，能够证明自己没有过错的除外。假设某高楼距地面H＝47 m高的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看做自由落体运动。有一辆长L1＝8 m、高h＝2 m的货车，在楼下以v0＝10 m/s的速度匀速直行，要经过阳台的正下方，花盆自由下落时货车车头距花盆的水平距离为L2＝24 m（花盆可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2）。

(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持v0＝10 m/s的速度匀速直行，通过计算说明货车是否会被花盆砸到？

(2)若货车车头距花盆的水平距离为L3＝19 m时，司机才发现花盆正在掉落途中，经Δt＝0.5 s反应时间后采取加速（可视为匀加速）的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能安全通过？

【答案】（1）会　（2）1 m/s2

【解析】

【详解】(1)花盆下落到车顶的过程：

解得：

此过程车前进距离：

因为24 m<x<32 m，因此花盆会砸到货车，货车不能安全通过

(2)从花盆下落至司机发现问题的过程，货车匀速：

则有：

司机反应时间内，货车匀速运动：

若车尾刚好避险，货车加速过程：

解得：

所以，货车至少以1 m/s2的加速度运动才能安全通过