广东省广州市荔湾区2023-2024学年高一上学期期末统考物理试卷

这是一份广东省广州市荔湾区2023-2024学年高一上学期期末统考物理试卷，共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
本试卷共7页，15小题，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考生号和座位号填写在答题卡上，再用2B铅笔将考生号、座位号对应的信息点涂黑。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再填涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 物理学是一门以实验为基础的学科，下列哪种仪器测量的是国际单位制中力学基本单位的物理量（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．国际单位制中力学基本单位包括米、千克、秒，托盘天平是测量质量的仪器，质量是国际单位制中力学基本量，其单位是千克，故A正确；
B．弹簧秤是测量力的仪器，力的单位牛顿是国际单位制中力学的导出单位，不是国际单位制中力学基本单位，故B错误；
C．温度计是测量温度的仪器，其单位是摄氏度，不是国际单位制中力学基本单位，故C错误；
D．速度表是显示速度的仪器，其单位是千米每小时，不是国际单位制中力学基本单位，故D错误；
故选A。
2. 北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭成功发射。在飞行约5000千米后载人飞船与火箭分离进入预定轨道，然后采用自主快速交会对接模式，与天和核心舱形成三舱三船组合体，整个对接过程历时约6.5小时，结合所学物理知识，下列说法正确的是（ ）

A. “6.5小时”是时刻
B. “11时14分”是时间
C. “5000千米”是火箭运动的位移
D. 研究飞船与天和核心舱对接过程，飞船不能看成质点
【答案】D
【解析】
【详解】A．“6.5小时”指一段时间，是时间段，表示时间间隔。A错误；
B．“11时14分”是时间点，表示时刻。B错误；
C．在飞船发射后，运行过程中运动轨迹不是直线，“5000千米”是飞船运行轨迹的长度，表示路程。C错误；
D．研究飞船与天和核心舱对接过程，飞船的大小和形状不能忽略，飞船不能看成质点。D正确；
故选D。
3. 如图所示，甲虫沿着一段圆弧树枝的上表面由A缓慢爬到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 树枝对甲虫的支持力一直增大B. 树枝对甲虫的摩擦力一直减小
C. 树枝对甲虫的作用力保持不变D. 树枝对甲虫的作用力一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对甲虫受力分析可知支持力为
摩擦力
由A缓慢爬到B过程中当于动态平衡，当增大，可知支持力减小，摩擦力增大，故AB错误；
CD．由A缓慢爬到B过程中当于动态平衡，树枝对甲虫的作用力即是树枝对甲虫的支持力和摩擦力的合力，与甲虫的重力是一对平衡力，由于重力总竖直向下，故这个合力竖直向上，大小不变。得树枝对甲虫的作用力保持不变，故C正确，D错误。
故选C。
4. 一碗水置于火车车厢内水平桌面上，当水面形状接近于如图所示时，火车可能在做（ ）
A. 向右加速运动B. 向右减速运动
C. 向左减速运动D. 向左匀速运动
【答案】B
【解析】
【详解】图中水面向左倾斜，则碗对水的作用力的方向大致斜向左上方，另外，水受到竖直向下的重力，因此水受到的重力与碗对水作用力的合力的方向向左。则根据牛顿第二定律可知，水的加速度的方向向左，因此水可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动，而水的运动状态和火车的运动状态一致，则可知火车可能向左做加速运动，也可能向右做减速运动。
故选B。
5. 某同学借助高速照相机对亭台檐边下落雨滴进行探究：雨滴每隔0.2s自檐边静止滴下，当第1滴落地时第6滴恰欲滴下，不考虑空气阻力，雨滴处于无风环境中，g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 雨滴做匀速直线运动
B. 雨滴落地的时间为1.2s
C. 檐边距地面高度为4.9m
D. 相邻雨滴均在空中下落时两者距离不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于雨滴处于无风环境中，则雨滴做自由落体运动，故A错误；
B．当第1滴落地时第6滴恰欲滴下，则雨滴落到地上的时间为
故B错误；
C．根据位移时间公式可知
故C正确；
D．根据初速度为0的匀加速直线运动的推论，经过连续相同的时间，位移之比为
故D错误。
故选C。
6. 在室内运动场将一篮球竖直向上抛出，若篮球运动时所受空气阻力大小恒定，取竖直向上为正方向，下列能表示篮球上升过程的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】CD．上升过程受重力和大小恒定的空气阻力，由牛顿第二定律有
取竖直向上为正方向，则加速度大小恒定，方向向下为负值，故C错误，D正确；
AB．设篮球抛出的初速度为，上升过程做匀减速直线运动，位移为
则图像应为开口向下的抛物线，故AB错误。
故选D。
7. 竖直升降电梯经过启动、匀速运行和制动三个过程，从低楼层到达高楼层，启动和制动可看作是匀变速直线运动。某电梯的最大速度为5m/s，其竖直向上运动过程中不同时刻速度的变化情况如下表，则前6s内电梯上升的高度为（ ）
A. 24.00mB. 23.75mC. 22.50mD. 18.75m
【答案】B
【解析】
【详解】电梯内做匀加速直线运动，则
所以当电梯达到最大速度时所用得时间为
解得
所以前6s内前2.5s做匀加速，匀速运动3.5s，则前6s内电梯上升的高度为
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 商场的电动扶梯有阶梯式与斜面式两种，如图所示为某顾客站在匀速向上运行的阶梯式扶梯上，下列说法正确的是（ ）
A. 顾客受到台阶水平向前的摩擦力
B. 顾客对台阶的压力就是顾客的重力
C. 顾客对台阶的压力大小等于台阶对顾客的支持力大小
D. 顾客离开电梯时常常伴有身体前倾，是因为惯性导致
【答案】CD
【解析】
【详解】A．顾客站在匀速向上运行的阶梯式扶梯上，顾客受重力和竖直向上的支持力，二力平衡，不受摩擦力，故A错误；
B．顾客对台阶的压力是台阶发生形变产生的弹力，而顾客受到的重力是由于地球的吸引产生的，故B错误；
C．顾客对台阶的压力与台阶对顾客的支持力是一对相互作用力，两力大小相等，方向相反，故C正确；
D．顾客离开电梯时常常伴有身体前倾，即顾客保持原来的运动状态，是因为惯性导致，故D正确。
故选CD。
9. 蹦极是一项极限体育项目，为了研究其运动情况，蹦极运动员将传感器安装在身上，测出运动员在不同时刻下落的高度及速度。某次运动员从蹦极台自由下落到最低点的过程中，根据传感器测到的数据，得到如图所示的速度—位移图像。已知弹性绳原长为8m，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A. 该运动员能体验失重感的高度是8m
B. 下落到15m时，运动员所受合力为零
C. 下落到最低点时，运动员处于平衡状态
D. 弹性绳伸直后该运动员先做加速运动再做减速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AD．由题图可知，0—15m运动员的速度逐渐增大，15—26m运动员的速度逐渐减小，则该运动员能体验失重感的高度是15m，故A错误，D正确；
B．由题图可知，下落到15m时，速度最大，则运动员所受合力为零，故B正确；
C．由题图可知，15—26m运动员的速度逐渐减小，则运动员下落到最低点时，运动员处于超重状态，故C错误。
故选BD。
10. 安检机在工作时，通过水平传送带将被检物品从安检机一端传到另一端，简化图如图甲所示，传送带顺时针匀速转动。乘客在传送带左端A处轻放一可视为质点的物品，物品从A端运动到B端的v—t图像如图乙所示，重力加速度g取，则（ ）
A. 传送带的速度大小为2m/s
B. 该过程物品始终受到摩擦力的作用
C. 物品与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4
D. 若传送带的速率增大为原来的2倍，物品的最大速率也增大为原来的2倍
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由乙图知，物品在传送带上先做初速度为零的匀加速直线运动，当物品的速度与传送带速度相等后，物品和传送带一起做匀速直线运动，物品做匀速直线运动的速度是2m/s，则传送带的速度大小为2m/s，故A正确；
B．当物品和传送带共速后一起做匀速直线运动，即在0.5s-1.5s时间内，对物品受力分析可知，物品只受重力和支持力的作用，不受摩擦力的作用，故B错误；
C．对物品在0-0.5s内受力分析，由牛顿第二定律得
根据乙图，v-t图像斜率表示加速度得
联立解得
故C正确；
D．根据乙图，v-t图像面积表示位移得，传送带的总长度为
若传送带的速率增大为原来的2倍，即为v=4m/s时，物品与传送带共速所需时间为t，则
此段时间内物品的位移为
因此该时间内物品未滑离传送带，且此时物品的末速度为
物品的最大速率也增大为原来的2倍,故D正确；
故选ACD。
三、实验题：共2小题，共16分，请按题目要求作答。
11. 某物理兴趣小组成员，在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时测得的几组数据如下表所示，已知弹簧始终处于弹性限度内。
（1）根据测得的数据，在如图所示的坐标纸上作出图像。___________
（2）弹簧的原长 ___________cm。
（3）弹簧的劲度系数 _____________N/m。
【答案】 ①. ②. 5.00 ③. 20
【解析】
【详解】（1）[1]根据描点作图法可得
（2）[2]由图可知弹簧的原长为
（3）F-l图线的斜率即为劲度系数，则有
12. 某实验小组用如图所示的实验装置来验证牛顿第二定律。
（1）下列器材不需要用到的是________。
A.秒表 B.刻度尺 C.托盘天平 D.交流电源
（2）该小组平衡摩擦力时操作方法如下：将小车静止地放在长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，________（填“要”或“不要”）挂砂桶，轻推小车给小车一个初速度，直到小车带动纸带恰好匀速下滑为止。
（3）该小组已完成平衡摩擦力的操作，保持小车质量不变，不断改变对小车的拉力F，测出小车的加速度a，作a-F图像，如图所示，发现图线不是直线，原因是________。
（4）已知打点计时器使用的交变电流的频率f＝50Hz。如图是该小组在正确操作下获得的一条纸带，图中A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有4个点未标出。写出小车加速度的表达式：a=_______（用s1，s2，s3，s4，f表示）根据纸带所提供的数据，算出小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. A ②. 不要 ③. 砂桶的总质量不满足远小于小车的质量 ④. ⑤. 0.75
【解析】
【详解】（1）[1]A．打点计时器可以记录时间，不需要秒表，故A正确；
B．需要用刻度尺测量计数点间距离，故B错误；
C．需要用托盘天平测量小车质量和砂桶质量，故C错误；
D．打点计时器需要使用交流电源，故D错误。
故选A。
（2）[2]平衡摩擦力时，应将小车静止放在长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，不要挂砂桶，轻推小车给小车一个初速度，直到小车带动纸带恰好匀速下滑为止，使得小车受重力、支持力和摩擦力的合力为零。
（3）[3]发现图线不是直线，原因是随着绳拉力增大，即砂桶的总质量增大，使得砂桶的质量不满足远小于小车质量。
（4）[4]小车运动的加速度为
[5]代入数据解得
四、计算题：共3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分。
13. 拖把是生活中常用的清洁工具，由拖把杆和拖把头构成，如图所示。某同学做卫生时对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为F=15N的力时，恰好能推动拖把头向前匀速运动。已知拖把杆质量可忽略不计，拖把头质量为0.8kg，拖把杆与水平地面的夹角θ=53°，sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度g取。求：
（1）拖把头对水平地面的压力大小；
（2）拖把头与水平地面间的动摩擦因数μ。
【答案】（1）；（2）0.45
【解析】
【详解】（1）对拖把头受力分析，如图

根据平衡条件，竖直方向，有
由牛顿第三定律可知拖把头对水平地面的压力大小为
（2）同理，水平方向有
解得
14. 安全距离含反应距离和刹车距离，下表为某汽车在一平直道路上测试时的一组数据，已知试驾员的反应时间为定值。
（1）求试驾员的反应时间及该汽车刹车时的加速度大小；
（2）该汽车以108km/h的速度在某段平直高速公路上行驶，试驾员突然发现正前方50m处有辆货车正在慢速运行，马上采取刹车措施。已知此时货车的速度为36km/h，路面状况与测试时的路面相同，请通过计算说明该汽车是否会发生安全事故？
【答案】（1）0.6s；5 m/s2；（2）会发生安全事故
【解析】
【详解】（1）由表格可知反应时间为
s
根据速度—位移公式有
解得
m/s2
（2）汽车反应距离为
m
经两车共速，则有
s
两车的位移为
m
m
汽车的总位移
m
由于
m>50m
两车相撞。
15. 如图所示是大型户外水上游乐活动的模型图，斜槽AB与水平槽BC平滑连接，水平槽BC右端紧靠一平板但不粘连，平板上表面与水平槽末端相切，且平板始终浮于水面上。游客从斜槽顶端A处由静止滑下，经过水平槽滑上平板，整个运动过程中游客可视作质点。已知θ=37°，斜槽AB长，水平槽BC长，平板的质量为M=50kg，长度为，游客的质量m=50kg，游客与斜槽、水平槽间的动摩擦因数均为，与平板间的动摩擦因数，平板在水中运动时受到的阻力是其所受浮力的0.1倍。不计水流速度，水池足够宽。sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度取。求：
（1）游客在AB斜槽上的加速度大小；
（2）游客滑到水平槽C点时的速度大小；
（3）游客在平板上滑行的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）4m
【解析】
【详解】（1）游客沿AB下滑时，受力分析如图所示
沿斜面方向，由牛顿第二定律得
解得
（2）游客在AB上运动时，由运动学公式
解得
游客在BC上运动时，由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式
解得
（3）游客在平板上运动时，对游客利用牛顿第二定律可得
解得
对平板
解得
当游客和平板共速时，游客停止滑行
解得
，
游客在平板上的位移为
解得
平板的位移为
所以游客滑行的距离为
解得
时刻t（s）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
速度v（m/s）
0
2.0
4.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0
弹簧总长度
5.50
6.00
6.50
7.00
7.50
弹力
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
车速v/（km/h）
反应距离
刹车距离
安全距离s/m
36
6
10
16