重庆市南开中学校2022-2023学年高一上学期期末考试物理试题(含答案)

重庆南开中学高2025级高一（上）期末考试
物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分120分，考试时间120分钟．第Ⅰ卷和第Ⅱ卷都答在答题卷上。

第Ⅰ卷(选择题共66分)
一、单选题（共14题，每题3分，共42分．下列各题四个选项中只有一个
．．．．选项符合题意，请选出。

不选、多选或错选不给分。

）
1．力与运动无处不在，亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系, 带来了人类科学进步，下列说法正确的是
A．亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
B．伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因，并提出了惯性的概念C．牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
D．笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动
2．下列关于曲线运动的描述正确的是
A．做曲线运动的物体速度大小一定是变化的
B．做曲线运动的物体加速度一定发生变化
C．做圆周运动的物体加速度不一定指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体速度大小与方向总是保持不变
3．关于图片中物体的受力情况，下列说法正确的是Array
A．甲图中踢足球时，脚对足球的作用力是因为足球发生形变产生的
B．乙图中汽车在刹车减速时，车上油桶受重力、支持力和摩擦力的作用
C．丙图中人与“斜坡式”自动扶梯一起匀速运动时，重力和支持力是一对平衡力
D．丁图中增大手对啤酒瓶的压力可以使啤酒瓶受到的摩擦力增大
4．关于力的合成与分解，下列说法正确的是
A．合力和分力是同时作用在物体上的
B．两个分力夹角不变，其中一个力不变，另外一个力增大，合力可能增大、减小或不变C．若两分力的大小不变，两分力之间的夹角越大，合力就越大
D．两个分力的夹角为锐角时，合力可能小于其中一个分力
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5．蹦床运动集竞技、健身、观赏和娱乐于一体的综合性运动，如图所示为小南在竖直方向上练习蹦床运动的情景。

若忽略空气阻力，下列说法正确的是 A ．离开蹦床向上运动过程中，小南处于完全失重状态 B ．下落过程中，脚刚接触到蹦床时速度最大
C ．从接触蹦床到下降到最低点的过程中，小南先超重再失重
D ．从接触蹦床到下降到最低点的过程中，小南一直处于超重状态
7．小船要渡过两岸平行，宽度为d 的一条河，假设河水流速及船在静水中的速度均恒定。

若该船以最短航程的方式过河，其最短航程为2d ；若以船头指向正对岸的方式过河，则渡河所通过的路程是 A ．d
B ．d 3
C ．2d
D ．d 5
8. 如图所示，四分之一圆弧轨道固定于竖直平面内，圆心为O ，圆弧最高点P 与O 等高，现分别从P 点和O 点沿水平方向抛出A 、B 两个小球，A 球落在圆弧最低点M 点，B 球落在圆弧上Q 点，已知OQ 与水平方向夹角为30°，不计空气阻力，不考虑小球的反弹。

关于小球A 、B 的运动情况，下列说
法正确的是 A ．运动时间之比21A B t :
t :=
B ．初速度之比A
B v :v :
=
C ．初速度之比A B v :v =
D ．速度偏转角大小之比
1:3B A =αα：
9. 某提升重物的装置的简易结构如图所示，一质量为m 的圆环P 套在
固定的倾斜光滑杆MN 上，轻绳绕过定滑轮与圆环P 相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F 缓慢向下拉动轻绳，可以使圆环沿着杆向上运动。

若杆的弹力大小为F N ，在圆环P 上升过程中，下列说法正确的是
A ．F 先减小后增大，F N 一直增大
B ．F 一直增大，F N 一直增大
C ．F 一直增大，F N 先减小后增大
D ．F 先减小后增大，F N 先减小后增大
F
N
P A Q
M
O
B v A v B P
30°
M
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10．如图所示，天花板上用轻绳悬挂着质量为m 的吊篮A ，吊篮中放置着质量为2m 的重物B ，吊篮下方通过轻质弹簧与质量为3m 的小球C 相连，
弹簧未超过弹性限度，重力加速度为g ，则剪断轻绳瞬间，各物体加速度为 A ．a A =4g ，a B =g B ．a A =2g ，a B =2g
C ．a A =2g ，a C =0
D ．a B =g ，a C =g
11．如图所示，小车在岸上拉船，轻绳一端固定在竖直墙壁上，另一端跨过车后的定滑轮与船相连，拉车的两段轻绳水平。

小车以速度v 匀速向左运
动，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为 A ．2v cosθ B ．
2
cos θ
v C ．
θcos 2v D ．θ
cos 2v
12．如图所示，光滑的水平桌面上有一质量为M 的内表面粗糙的长方体空铁箱，铁箱内放置一质量为m 的木块。

现给铁箱施加一随时间t 增大的水平力F =kt （k 是常数），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，铁箱和木块加速度的大小分别为a 1和a 2，下列反映a 1和a 2变化的图像中正确的是
13. 如图所示，光滑水平地面上，质量为m 的物块B 放置在质量为M 的物块A 上，A 通过轻质弹簧与竖直墙面相连，弹簧平行于水平面，初始时弹簧在外力控制下被压缩。

现解除外界控制，A 、B 由静止释放，释放时A 、B 间恰好无相对滑动。

设弹簧的劲度系数为k ，弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度为g ，A 、B 间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则下列说法正确的是
A ．物块A 、
B 释放时，B 所受摩擦力为0
B ．物块A 、B 在向右运动过程中， B 所受摩擦力一直增大
C ．弹簧恢复到原长时，A 、B 达到最大速度
D ．物块A 、B 向右运动的最大位移为μ(M+m )g
k
a
t
O
a 1 a 2
A.
a
t
O
a 1 a 2
B.
a
t
O
a 1
a 2
C.
a
t
O
a 1 a 2
D.
A
B C
A B v
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14. 如图所示，一粗糙直杆OP 与水平方向的夹角始终保持30°角，直杆可以绕着竖直轴OM 转动。

初始时直杆静止，质量为m 的小球套在杆上，恰好能够静止于
杆上P 点，已知OP 间的距离为L 。

现使杆绕OM 轴匀速转动，为保
证小球不相对于杆滑动，则角速度最大值是（重力加速度为g ）
A
B
C
D
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．在
每小题给出的四个选项中，至少有一个答案符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，选错得0分）
15．关于物理研究方法下列说法正确的是
A ．理想化物理模型的核心在于突出主要因素、忽略次要因素，质点的引入就应用了这种方法
B ．探究合力与分力的关系实验时，主要应用的是类比法
C ．在极短的位移中，物体的平均速度可以看成它在此位置的瞬时速度，这利用了极限法
D ．伽利略在研究自由落体运动时，应用了控制变量法
16．学校所使用的答题卡扫描机工作简化图如图所示，滚轮压紧答题卡后通过不断转动带动试卷进入扫描机。

假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。

在扫描某张答题卡的过程中，下列说法正确的是 A ．该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同
B ．该答题卡下方的所有答题卡均保持静止
C ．该答题卡下方的每张答题卡都受到两个大小不等的摩擦力作用
D ．滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数
17. 在秋季运动会百米跑比赛中，运动员甲和摄像机乙同时出发沿直线运动，甲由静止开始做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动，其运动的x-t 图像如图所示，下列说法正确的是 A ．0~1s 时间内的某一时刻，甲乙速度相同 B ．2s 末时，甲的速度大小是乙的2倍 C ．0~2s 时间内，甲、乙之间的距离一直减小 D ．0~3s 时间内，甲的位移大小为6.75x 0
M
N
O
30°
m P
x 0
3x 0
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18．如图所示，趣味飞镖游戏的镖盘以角速度ω绕过O 点的固定水平轴匀速转动，某人将一只飞镖正对盘边缘P 点（O 点正上方）以水平速度v 0掷出，恰好击中镖盘上O 点正下方的Q 点（Q 点不在盘边缘）。

不计空气阻力，飞镖每次从同一位置正对P 点水平掷出，下列说法正确的是
A ．若仅增大v 0，飞镖可能击中P 点
B ．若仅减小ω，飞镖可能击中Q 点
C ．若减小ω、增加v 0，飞镖可能击中Q 点
D ．若增加ω、减小v 0，飞镖可能击中P 点
19．如图所示，足够长的倾斜传送带以速度u 逆时针方向匀速转动，相同的滑块A 、B 由一段轻质细线连接，A 处于传送带上、B 处于光滑水平面上，细线刚好伸直，A 、B 的初速度均为0。

不计传送带与细线间的摩擦力，A 、B 可视为质点，与传送带的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

A 、B 从静止开始运动到B 刚滑上传送带的过程，以下有关滑块B 的速度-时间图象（v -t 图）中，可能正确的是
A ．
B ．
C ．
D ．
20．如图所示，质量为M =4kg 、半径R =0.6m 的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A 和B 的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为m A =1kg ，m B =2kg 。

某时刻，小球A 、B 分别位于圆管最低点和最高点，且A 的速度大小为v A =3m/s ，此时竖直轻杆受到细圆管的作用力大小为F =55N 。

则B 球的速度v B 大小为（取g =10m/s 2）
A ． 3m/s
B ．23 m/s
C ． 6m/s
D ．42m/s
.
Q
B
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第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题（共14分）
21．（6分）如图为某同学设计的研究平抛运动的实验装置，斜面AB 与水平面BC 在B 点平滑连接，固定在桌边，图中圆弧是以斜槽末端C 为圆心的4
1
圆弧。

实验步骤如下： ①让小球从斜面A 点静止释放，并落在圆弧面上，重复多次，标记落点的位置P ； ②以斜槽末端C 处为坐标原点O ，过O 点画出竖直的y 轴和水平的x 轴 ③测出O 点和小球落点P 的连线与水平x 轴的夹角θ．以及4
1圆弧的半径R
（1）关于该实验，下列说法正确的有 A ．需要调节BC 使斜槽轨道末端处于水平 B ．斜面AB 必须光滑
C ．每次小球可以从斜面上不同高度处下滑
D ．可用画圆法确定落点P ，即让所画的圆尽可能把大多数落点包进去，且圆的半径最小，这样所画圆的圆心即为小球落点P 的平均位置 （2） 小球从C 点抛出时的速度v 0= (用字母R 、θ、g 表示) 22．（8分）在某次探究小车加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M ，重物质量用m 表示。

（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量（未知）一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是 A ．四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B ．四组实验都需要平衡摩擦力
C ．四组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m 远小于小车的总质量M 的条件
D ．四组实验都需要满足所挂重物质量m 远小于小车的总质量M 的条件
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（2）某次实验中，利用甲图实验的甲组同学在正确操作后得到了一条纸带如下图所示（相邻两计数点间有四个点未画出），已知交流电源的频率为f ，则可以计算出本次实验中小车的加速度表达式为
（3）后续实验中，甲组同学们发现弹簧测力计损坏，因此改变了实验方案，撤去弹簧测力计，仍利用甲装置进行了新的探究，步骤如下： ①垫高长木板左端，直到小车在不挂重物时，匀速下滑；
②测出重物的质量m ，利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度a 大小； ③改变m ，重复步骤②，得到多组m 、a 的数据；
④以a 为纵轴、m 为横轴作出的a -m 图象，发现图象为曲线，为了得到两者的线性关系， 同学们整理公式，发现以a 1
为纵轴，以 （选填“
m
1
”或“m ”）为横轴，便可得到线 性图象。

若该线性图象的斜率为k ，纵截距为b ，则小车的质量M = （用字母k ，b 表示）
四、计算题（共3题，共40分。

请写出列式依据、重要的演算步骤等，只写出最后结果计0分。

）
23．（10分）将小球从O 点以某一速度水平抛出，轨迹如图所示，经过A 点时，速度与水平方向夹角为30°，经过B 点时，速度与水平方向夹角为60°，由A 到B 点经历的时间为t ，空气阻力忽略不计，重力加速度为g 。

求： （1）小球从O 点抛出的速度大小； （2）O 、B 两点的高度差。

B C
D
E x 2
x 1
x 3
x 4 A
60° B 30°
A
.
. .
O
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24．（12分）如图所示，光滑水平面上静止放置有长木板B ，质量为M =2kg ，一质量为m =1kg 可视为质点的物块A ，以v 0=5m/s 的水平速度从左端冲上木板，在物块冲上木板的同时，在木板的右端对其施加向右的水平恒力F 。

物块与木板间动摩擦因数μ=0.2，g 取10 m/s 2。

（1）若力F=4N ，物块A 恰好停在长木板B 的最右端，求长木板B 的长度L ； （2）若物块A 相对长木板B 发生的路程为2m ，求恒力F 的大小。

25．（18分）如图所示，水平圆盘上质量m A ＝4m 与m B ＝m 的A 、B 两个物块，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心。

AB 一起随圆盘绕竖直中心轴OO ′转动，转动角速度ω从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。

A 、B 两物块转动半径r A =r ，r B =2r 。

两物块与圆盘间的动摩擦因数均为μ。

取最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

重力加速度为g ，求： （1）当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度ω1大小；
（2） 当ω=
r
g
μ时，A 受到的摩擦力f A 的大小；
（3）写出A 和B 受到的摩擦力f A 、f B 与2ω的分段函数关系，并画出对应图像（取指向转轴的方向为摩擦力的正方向，图像中要有重要点的坐标值）
v 0
F
A
B B
A
O O′
f
C
O
ω2
物理试题参考解答及评分标准
一、单项选择题 1~5 DCBBA 6~10 CDBBA 11~14 CCCA
二、多项选择题 15、AC 16、ABD 17、AD 18、BCD 19、AC 20、AD
三、实验题
21、（1） AD （4分） （2） θ
θ
sin 2cos Rg
（2分） 22、（1）BC （2分） （2） 100
)22
24f x x −（ （2分）
（3）
m 1 （2分） b
k 4（2分） 四、计算题
23、（10分）1）由平抛运动的基本规律知：v y B =v 0tan30°，v y B =v 0tan60°
由A 到B ，竖直方向为匀加速直线运动，则：
v y B =v y B +gt
解得：
02v gt =
（2）由此知:B 32y v gt
=
由O 到B ，竖直方向为自由落体
运动：
则：
2B 2928y v H gt g
=
=
24、（12分）（1）物块在长木板上运动时：
物块A 向右匀减速的加速度大小：
2
2m/s A mg
a m
μ=
=
长木板B 向右匀加速的加速度大小：2
3m/s B F mg
a M μ+=
=
经时间t 两者达到共同速度，则：
0A B v a t a t v −==共
解得：1s t =
该过程中两者的相对位移为0 2.5m
2
2
A B v v v x x x t t +∆=−=
−
=共
共
则长木板B 的长度为 2.5m
30° A
. O
v 0
v y A
（2）由（1）的分析可知：当施加向右的水平恒力F≤4N 时，物块A 从长木板B 的右端滑离，则相对路程为△s 1=2.5m
当施加向右的水平恒力F>4N 时，物块A 在到达长木板B 的右端之前，会与B 共速，若能保持相对静止：经计算F≤6N
该情况下：物块A 向右匀减速的加速度大小：2
2m/s A mg a m μ'==
长木板B 向右匀加速的加速度大小：
2
2
m/s 2B F mg F a M μ++'=
=
经经时间△t 两者达到共同速度：
0A B v a t a t v −∆=∆=共
，则：
A B v t a a ∆=
''+
该过程中两者的相对位移为：
025
2
2
6A B v v v x x x t t F +∆=−=
∆−
∆=
+共
共
达到共速后，两者保持相对静止，所以：相对路程 ⎪⎭
⎫
⎢⎣⎡∈+=
∆m 5.2,m 12256252F s 若施加向右的水平恒力F>6N ，两者能达到相同速度，但此后，物块A 相对长木板B 向左运动，从长木板B 的左端滑离：⎪⎭
⎫
⎢⎣⎡∈+=∆m 62506503，F s 所以若△s =2m ，则F=19N （也可以用v —t 的图像法求解）
25、（18分）解析：1）因为r B 大于r A 故B 先达到最大静摩擦力 B 达到最大静摩擦力时，绳子上就出现拉力。

以B 为研究对象分析有：μmg=mω122r 解得：ω1=
2）当ω
=
时 其大于ω1 故B 一直受最大静摩擦力，对B 有 T +μmg = m ω22r
解得T =μmg 对A 有 T +f A = 4m ω2r 解得f A =3μmg 3）易知 0 < ω2
<
时无绳的拉力 f A =4m ω2r =4mr ω2 f B = m ω22r =2mr ω2
B 最先达到最大静摩擦力
< ω2 <ω22 时 出现绳的拉力，在该范围时B 始终为最大静摩擦力f B =μmg 对A 有 T +f A = 4m ω2r
对B有T+μmg = mω22r联立解得：f A=2mrω2＋μmg
直到f A＝4μmg为止，故ω22＝
当AB均达到最大静摩擦力后，ω再增大，因A所需向心力大于B所需的向心力，故绳拉力T变大时f A= 4μmg不变f B变小，直到反向变到最大静摩擦力
故对A有T+4μmg = 4mω2r对B有T+f B= mω22r
联立解得：f B=－2mrω2＋4μmg直到f B＝－μmg为止，故ω32＝mg。