2022-2023学年广西钦州市高一上学期教学质量监测期末物理试题含解析

  钦州市2022年秋季学期教学质量监测

高一  物 理

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。

1. 一辆小汽车做直线运动，速度与时间关系如图所示，坐标上面的数字为时间，下面的数字为速度。下列说法正确的是（　　）

A. 小车做加速运动，加速度逐渐变大

B. 小车做加速运动，加速度逐渐变小

C. 小车加速度方向与速度方向相同

D. 小车加速度方向与速度方向相反

【答案】C

【解析】

【详解】由图可知，汽车的速度每秒增加5m/s，因此汽车做匀加速直线运动，加速度与速度方向相同，且保持不变。

故选C。

2. 如图所示，质量为m的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 支架对手机的作用力方向垂直于斜面向上，大小为mgcos

B. 支架斜面对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上

C. 手持支架向左做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机所受摩擦力水平向右

D. 手持支架向上做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动，支架对手机的作用力方向竖直向上，大小为mg

【答案】D

【解析】

【详解】A．支架对手机的作用力与手机的重力平衡，则方向竖直向上，大小为mg，故A错误；

B．支架斜面对手机的摩擦力为静摩擦力，大小为

故B错误；

C．手持支架向左做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动时，手机处于平衡状态，所以手机所受摩擦力沿斜面向上，故C错误；

D．手持支架向上做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动时，手机处于平衡状态，支架对手机的作用力与手机所受重力平衡，故支架对手机的作用力方向竖直向上，大小为mg，故D正确。

故选D。

3. 如图所示，两楔形木块分别靠在两竖直墙面上，表面光滑的金属球静止在两楔形木块之间，已知楔形木块的质量均为m，金属球的质量为M，楔形木块两倾斜面间的夹角为重力加速度大小为g），则下列说法正确的是（　　）

A. 每一楔形木块对金属球的压力大小为

B. 每一楔形木块对墙面的压力大小为

C. 每一楔形木块所受墙面的摩擦力大小为

D. 每一楔形木块所受墙面的摩擦力大小为

【答案】C

【解析】

【详解】A．先对金属球受力分析，受重力和两个支持力，如图所示：

根据平衡条件有

N=Mg

故A错误；
BCD．再对楔形木块受力分析，如图所示：

根据共点力平衡条件，有

水平方向

N′=Ncos30°

竖直方向

f=Nsin30°+mg

联立解得

故BD错误，C正确；
故选C。

4. 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）

A. 球B的角速度一定小于球A的角速度

B. 球B对筒壁的压力一定大于球A对筒壁的压力

C. 球B运动的周期一定大于球A运动的周期

D. 球B的线速度一定小于球A的线速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．对A和B球受力分析如图所示

由于两个小球所受合力都指向圆心，可知

根据牛顿第二定律

可知运动轨道半径越小，角速度越大，A错误；

B．小球对筒壁的压力

可知两球对筒壁压力相等，B错误；

C．根据

可知轨道半径越小，周期越短，因此C错误；

D．根据

可知轨道半径越小线速度越小，D正确。

故选D。

5. 如图所示，木块、和沙桶通过不可伸长轻质细绳和轻质光滑滑轮连接，处于静止状态。其中细绳的端与滑轮的转轴连接，端固定于天花板上。现向沙桶内加入少量沙子后，系统再次处于平衡状态。下列关于各物理量变化的说法，正确的是（    ）

A. 斜面对木块的摩擦力增大

B. 细绳对沙桶的拉力不变

C. 地面对斜面体的支持力增大

D. 绳与竖直方向的夹角增大

【答案】D

【解析】

【详解】B．以沙桶为对象，根据受力平衡可知，细绳对沙桶的拉力等于沙与沙桶的重力，可知向沙桶内加入少量沙子后，细绳对沙桶的拉力变大，B错误；

A．以木块为对象，由于不清楚绳子拉力与木块重力沿斜面向下的分力之间的大小关系，故斜面对木块的摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，向沙桶内加入少量沙子后，细绳对的拉力变大，斜面对木块的摩擦力可能减小，也可能增大，甚至可能大小不变，A错误；

D．以木块为对象，设木块两边绳子与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得

向沙桶内加入少量沙子后，细绳拉力变大，可知变小，变大，以端滑轮为研究对象，根据受力平衡可知，绳与竖直方向的夹角为，故绳与竖直方向的夹角增大，D正确；

C．以木块和斜面为整体，根据受力平衡可得

可知向沙桶内加入少量沙子后，地面对斜面体支持力不变，C错误。

故选D。

6. 将轻绳和轻弹簧的一端分别固定在圆弧上的A、B两点，另一端固定在小球a上，静止时，小球a恰好处于圆心O处，如图甲所示，此时绳与水平方向夹角为30°，弹簧恰好水平，现将轻弹簧与轻绳对调，将a球换成b球后，小球仍位于O点，如图乙所示，则a、b两个小球的质量之比为(　　)

A 1：1 B. ：1 C. 2： D. 3：2

【答案】C

【解析】

【详解】在甲图和乙图中，由于弹簧的长度是相等的，所以两种情况下的弹簧的弹力是相等的．甲图中：

乙图中:

所以：，故C项正确，ABD三项错误．

7. 一个足球放在一块长木板上，如图所示，木板和足球均发生了弹性形变，关于它们弹力的情况，以下说法错误的是（　　）

A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力

B. 足球产生的弹力作用在木板上

C. 木板形变是由于木板产生弹力造成的

D. 足球产生的弹力就是足球对木板的压力

【答案】C

【解析】

【详解】A．足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的，故A不符合题意；

B．木板对足球有弹力的作用，物体间力作用是相互的，足球产生的弹力作用在木板上，故B不符合题意；

C．木板形变是由于木板受到足球的作用力形成的，故C符合题意；

D．足球产生的弹力就是足球因为受到重力对木板产生压力的结果，故D不符合题意。

故选C。

8. 关于时间和时刻，下列说法正确的是（　　）

A. 物体在5s时指的是时间

B. 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

C. 物体在第5s内指的是5s的时间

D. “神舟”五号飞船点火在2003年10月15日09时0分，此处指的是时刻

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体在5s时指的是时刻，A错误；

B．物体在5s内指的是物体从开始到5s末这5s的时间，B错误；

C．物体在第5s内指的是1s的时间，C错误；

D．“神舟”五号飞船点火在2003年10月15日09时0分，此处指的是时刻，D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分， 选对但不全的得2分，有选错的得0分。请把答案写在答题卡上。

9. 如图所示，A、B两物块质量相等，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态时,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断，则下列说法正确的是（   ）

A. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为g

B. 悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2g

C. 悬绳剪断后，A物块向下加速运动x后开始减速

D. 悬绳剪断后，A物块向下加速运动2x后开始减速

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．剪断悬绳前，对B受力分析，B受到重力和弹簧的弹力，知弹力

剪断瞬间，弹簧弹力不变，对A分析，A的合力为

根据牛顿第二定律，得

故A错误，B正确；

CD．弹簧开始处于伸长状态，弹力

当向下压缩

速度最大，即

所以下降的距离为2x时速度最大，即开始减速，故C错误，D正确。

故选BD。

10. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m。O点在半圆柱体圆心的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是（　　）

A. A球质量为

B. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

C. 剪短OA绳子的瞬间A的加速度大小为0.5g

D. 剪短OA绳子的瞬间B的加速度大小为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．对小球A和B受力分析如图所示

对小球B，根据共点力平衡条件得

，

OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，则半径与竖直方向夹角为30°，根据平行四边形定则得

，

则光滑半圆柱体对A球支持力的大小为。

A球的质量为

故A正确，B错误；

C．剪断轻绳后，T2变成0，沿圆半径方向合力为零，沿切线方向根据牛顿第二定律有

故C正确；

D．在剪断瞬间，弹簧弹力F不变，B受到的合力

根据牛顿第二定律可知

故D正确。

故选ACD。

11. 如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点（重心处）。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，则（　　）

A. 轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力

B. 在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G

C. 在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小

D. 在虚线位置时，OC段承受的压力不变

【答案】BD

【解析】

【详解】A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对作用力和反作用力，故A错误；

B．重力、轻绳对人的拉力、OC的支持力构成等边三角形，所以轻绳对人的拉力和OC的支持力大小都等于人的重力大小G，故B正确；

CD．根据相似三角形，有

则有

AC更长，则轻绳承受的拉力下更大，OC段受到的压力一直不变，故C错误，D正确。

故选BD。

12. 如图所示倾角为的斜面放在地面上，一小滑块从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止。已知滑块上滑过程经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长，上滑时间为下滑时间的一半，下列说法正确的是（ ）

A. 滑块与斜面间的动摩擦因数为

B. 斜面长为

C. 地面对斜面的摩擦力先向左后向右

D. 滑块向上运动和向下运动过程中，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据上滑时间为下滑时间的一半，得出上滑加速度为下滑加速度的4倍，故得出：

得出：

故A错误；

B．物体在斜面上减速滑行，根据逆向思维得出：

再结合初速度为零的匀变速直线运动的比例得出：；；，故斜面长度为3.6m，故B正确；

CD．因为上滑加速度和下滑加速度方向都向下，故加速度的水平分量向左，竖直分量向下，是失重现象，故地面对斜面的摩擦力始终水平向左，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力，故C错误，D正确。

故选BD。

第Ⅱ卷（非选择题  共60分）

三、实验题：每空3分，共18分，请把答案写在答题卡上。

13. 小明用如图所示装置测量重力加速度，用电磁打点计时器(频率为50Hz）打出纸带的一部分如图所示．

（1）由打出的纸带可判断，实验时小明是用手拿着纸带的______（选填“A”或“B”）端由静止释放的．

（2）本实验_____（选填“需要”或“不需要”）用天平测重物的质量．

（3）纸带上所打点1至9均为计时点，用刻度尺测得1、2两点之间的距离x12=4.56cm，7、8两点之间的距离x78=2.23cm，结合这两个数据可以算出当地重力加速度为______m/s2（保留三位有效数字）．

【答案】    ①. A；    ②. 不需要；    ③. 9.71；

【解析】

【分析】根据相等时间间隔内位移的变化判断哪一端与重锤相连．

根据连续相等时间间隔内的位移之差是一恒量，通过逐差法求出加速度．

【详解】(1) 重物拉着纸带运动的过程中，相等时间间隔内位移越来越大，知实验纸带的B端与重物相连接，那么验时小明拿着纸带的A端；

(2)由于本实验只通过纸带计算加速度，所以不需要测物体的质量；

(3) 根据逐差法得：

【点睛】解决本题的关键知道测量重力加速度的方法，以及掌握纸带的处理，会通过纸带求解加速度和瞬时速度．

14. 用如图实验装置，探究两个互成角度的力的合成规律，请将以下主要实验操作补充完整。

把橡皮条一端固定在木板上的点，另一端挂一轻质小圆环，在小圆环上拴两根绳套。

用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉小圆环，使小圆环到达某一位置，记为；同时记录两根细绳的方向和两个测力计的示数；

用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉小圆环，使小圆环___________，记录此时细绳的方向和测力计的示数。

【答案】仍处于点

【解析】

【详解】实验中要保证两次力的作用效果相同，因此用一个弹簧测力计钩住一个绳套，拉小圆环，应使小圆环仍处于点，记录此时细绳的方向和测力计的示数。

15. 某频闪仪的频闪周期为，每隔的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮沿直线运动的小球，于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从点运动到点的频闪照片示意图，由图可以推测，小球在此运动过程中的速度___________（选填“越来越大”或“越来越小”），受到的合力___________（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。

【答案】    ①. 越来越大    ②. 越来越大

【解析】

【详解】[1]由图可知，小球从点运动到点过程，相同时间内通过的位移越来越大，可知小球在此运动过程中的速度越来越大；

[2]根据匀变速直线运动推论

由图可知，小球从点运动到点过程，相同时间内相邻的位移差越来越大，则小球的加速度越来越大，根据牛顿第二定律可知，小球受到的合力越来越大。

四、计算题：共42分；共4小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。请把答案写在答题卡上。

16. 一个质量m的小球从距离地面高h = 5m处自由下落，忽略空气阻力， g取10m/s2，求：

(1)小球从释放到落地的时间t；

(2)小球落地时的速度大小v；

(3)根据牛顿第二定律证明：小球在自由下落过程中，加速度大小为g．

【答案】(1)t =1s      (2) v = 10m/s    (3)见解析

【解析】

【分析】根据求解时间t；根据v=gt求解落地的速度；根据牛顿第二定律证明小球在自由下落过程中，加速度大小为g．

【详解】（1）根据自由落体运动规律  

解得小球落地的时间 t =1s   

（2）根据匀变速直线运动规律   

解得小球落地时的速度 v = 10m/s 

（3）根据牛顿第二定律  F 合 = ma  

 因为忽略空气阻力，所以小球所受的重力即为合力，有mg = ma 

 所以小球的加速度大小  a = g

17. 如图，质量为2kg的物体，在倾角θ =37°足够长的斜面上受到水平向右的推力F = 40N的作用，从静止开始沿斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为 0. 25， g取10m/s2，sin37°= 0. 6，cos37°= 0. 8.求：

(1)物体受到滑动摩擦力的大小；

(2)物体运动加速度的大小；

(3)4s末物体速度的大小及4s内发生的位移。

【答案】(1)10N；(2)5 m/s2；(3) 20 m/s；40 m

【解析】

【详解】(1)根据平衡条件得

FN = mg cos θ + F sin θ ①

摩擦力

f = μFN ②

由①、②得

f = 10N ③

(2)由牛顿第二定律

F cos θ -mg sin θ -f = ma ④

解得

a = 5 m/s2 ⑤

(3)由

vt = v0 + at ⑥

解得

vt = 20 m/s ⑦

由

⑧

解得

x = 40 m ⑨

18. 如图所示，质量为m=1kg的物块叠放在质量为M=2kg的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.1，整个系统开始时静止。在木板上施加一水平向右的拉力F=9N，1s后撤去拉力F，重力加速度g取10m/s2。求：

(1)0~1s内物块与木板的加速度大小；

(2)物块与木板共速时速度v的大小；

(3)整个运动过程中物块相对于木板滑过的距离△x。

【答案】(1)1m/s2；4m/s2 ；(2)3m/s；(3)4.5m

【解析】

【详解】(1)0~1s内物块的加速度

木板的加速度大小

(2)经1s时，物块的速度

木板的速度

撤去力F后物块加速度不变，木板的加速度

物块与木板共速时

解得

t2=2s

v=3m/s

(3)力F作用时，物块相对木板向后滑动的位移

力F撤去后，物块相对木板向后滑动的位移

整个运动过程中物块相对于木板滑过的距离

19. 在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的（g取10m/s2）

（1）如果汽车在这种高速公路的弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？

（2）如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少？

【答案】（1）150m；（2）90m

【解析】

【分析】

【详解】（1）设汽车的质量为m，汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有

Fmax＝mg＝m

由速度

v=108km/h=30m/s

得弯道半径

rmin=150m

（2）汽车过圆弧拱桥，可看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有

mg－FN=m

为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，即有

mg≥m

代入

v=108km/h=30m/s

得

R≥90m

故半径至少是90m。