广东省广州市天河区2022-2023学年高一上学期9月开学测试物理试卷（Word版含答案）

广州市天河区2022-2023学年高一上学期9月开学测试
物理
本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试用时60分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；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，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；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。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。
第一部分选择题（共54分）
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1．在物理学中，若某物理量只有大小没有方向，则称为标量，如物体的质量：若某物理量既有大小又有方向，则称为矢量．下列物理量属于矢量的是（ ）
A．水的密度 B．直尺的长度 C．汽车通过的路程 D．运动员对铅球的推力
2．被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成，其中海底隧道长5.7km，设计时速100km/h，隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料．下列说法正确的是( )
A．桥面上行驶的汽车相对灯杆静止 B．通过海底隧道最需要34.2min
C．水中的桥墩不受海水的浮力 D．光在装饰材料上发生镜面反射
3．下列有关物理量的估算，符合实际的是（　　）
A．对人体的安全电压不能超过220V
B．家用电热水壶工作时的额定功率约为1kW
C．人感到舒适的房间温度约为37℃
D．手机正常工作的电流约为10A
4．下列所示的四个现象中，属于光的折射的是（　　）
A．① ② B．① ③ C．① ② ④ D．② ③ ④
5．下列四幅图中的设备，与动圈式话筒工作原理相同的是（　　）
A．电铃 B．电动平衡车
C．电磁起重机 D．手摇发电机
6．2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目，下列研究的问题中可把运动员视为质点的是（　　）
A．研究U型池技巧运动员的空中转体 B．研究花样滑冰运动员的艺术表现
C．研究短道速滑运动员的入弯道技术 D．研究雪橇运动员的运动快慢
7．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是
A．（a）图运动员把弯弓拉开将箭射出
B．（b）图跳伞运动员匀速下落
C．（c）图跳水运动员从空中下落
D．（d）图运动员骑自行车冲向坡顶
8．如图，车轮半径为0.6m的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点，位移大小约为（　　）
A．1.2m B．1.8m C．2.2m D．3.6m
9．如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，电源电压不变，R为定值电阻，R1为滑动变阻器．T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．活塞向下运动，风速表的示数变小
B．活塞向上运动，风速表的示数变大
C．活塞向上运动，滑动变阻器R1两端的电压变大
D．活塞静止不动、风速表的示数不变
10．小明按图1所示电路图做实验，闭合开关，两表读数如图2所示，L突然烧断，烧断后两表示数如图3所示，定值电阻两端电压为U、流经定值电阻的电流为I，与L烧断前相比，烧断后（ ）
A．U变大、I变大 B．U变大，I变小
C．U不变，I变小 D．U不变，I不变
二、多选题（共6小题，正确选择答案每题得4分，部分选对得2分，错选得0分。共24分）
11．数学概念斜率经常在物理当中出现．斜率，表示一条直线相对于横轴的倾斜程度，对于一次函数y=kx+b(斜截式），k即该函数图像(直线)的斜率，在物理图象中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义，直线的斜率和面积也具有特定的物理意义，对图中的两个图象所包含的信息的理解，错误的是（ ）
A．图a中的斜率越大，表示物质的密度越大
B．图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C．图b中水平直线表示物体处于静止状态
D．图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
12．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mp＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（　　）
A．F1＞F2 B．F2＜F3 C．F3＝F4 D．F3＜F4
13．如图所示是教室里装的多档位吊扇，下列说法中正确的是（ ）
A．吊扇不工作时，拉力等于重力
B．吊扇在低档位工作时，拉力等于重力
C．吊扇在高档位工作时，拉力大于重力
D．无论在哪个档位工作，吊扇运转时拉力都小于重力
14．某物体从地面上某一点出发沿直线运动，其s-t图象如图所示．对物体的运动情况进行分析，得出结论正确的是（ ）
A．物体在6s内运动的路程为15m
B．以地面为参照物，物体在2~4s内静止
C．物体在前2s内和后2s内的速度相等
D．物体在6s内的平均速度为2.5m/ s
15．如图，m=70kg的消防员沿着绳索匀速下滑时感到手心发烫，下列说法正确的是(g=10N/g)（ ）
A．消防员受到绳索的拉力、摩擦力和重力
B．消防员受到的摩擦力大小等于700N
C．导致手心内能改变的方式是热传递
D．消防员机械能减少、系统内能增加
16．如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为P=3×103W，当它把质量为m=1000kg的重物匀速提起h=24m时，用时t=100s．(g=10N/kg)(不计摩擦和起重机自重)下列说法中正确的是（ ）
A．在这段时间内起重机提起重物做功是24000J
B．在这段时间内起重机提起重物做功的功率是2400W
C．在这段时间内起重机机械效率是80%
D．若起重机AB长为L1=20m，吊起重物时B端的配重质量为M=4t，为使起重机不翻倒，则OB长L2为4m
第二部分非选择题（46分）
三、填空题（共2小题，每空2分，共24分）
17．学习了“电阻的测量”后，小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表，并设计了如图甲所示的电路，M、N是连接待测电阻的接线柱。电流表选定量程为0.6A，电源电压为6V。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于_____（选填“A”或“B”）端。
（2）将M、N直接用导线相连，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表满偏（示数为0.6A），此时滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω，此后保持滑片P的位置不变。
（3）在M、N之间接入一个电阻，电流表的指针位置如图乙所示，则电流的大小为______A，接入电阻的阻值为_____Ω。
（4）综上可知，若通过电流表的电流为I，M、N之间接入电阻的阻值表达式为R=_______（用题目给定量、计算已得量表示，不标注单位）。依据R与I的对应关系，将电流表表盘上的刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值，从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。将电流表改装成直接测量电阻的仪表后，仪表盘上的刻度是______（选填“均匀”或“不均匀”）的。
18．如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度．物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示．不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，问：
图1 图2
（1）当15s时，测力计示数F＝_____N．
（2）物块A重_____N，高度为_____cm．
（3）当t＝0时，A受到的浮力为_____N，此时A底部受到水的压强大小为_____Pa．
（4）物块A的密度为_____kg/m3．
四、解答题（共2小题，共22分）
19．一位健身爱好者在广场上散步，从广场上的A点出发，向东走了30m到达B点，然后又向南走了40m到达C点，最后又向西走了60m到达D点做深呼吸运动。取在出发点A正东10m处的一点为坐标原点，在平面直角坐标系中表示出该人的运动过程。（请用黑色水笔在答卷中画图表示），并求此人的路程和位移。已知sin37°=0.6。
20．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。
(1)求R2的最大阻值；
(2)若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W，求电源电压U和R0的阻值；
(3)若滑动变阻器滑片每移动1cm，阻值改变1Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值。
参考答案：
1．D
【解析】A.水的密度只有大小没有方向，是标量，故A错误．
B. 直尺长度只有大小没有方向，是标量，故B错误．
C. 汽车通过路程只有大小没有方向，是标量，故C错误．
D. 运动员对铅球的推力既有大小又有方向，是矢量，故D正确．
2．C
【解析】A.汽车行驶时，汽车和灯杆之间距离发生变化，所以以灯杆为参照物，汽车是运动的，故A错误．
B.汽车通过的时间为：，故B错误．
C.桥墩下面没有水，水不会对桥墩产生向上的压力，不会产生浮力，故C正确．
D. 隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料，说明人看到隧道壁不会刺眼，所以隧道壁发生漫反射，故D错误．
3．B
【解析】A．对人体的安全电压不能超过36V，不是220V，故A不合实际；
B．家用电热水壶工作时的额定功率约为1kW，故B符合实际；
C．人感到舒适的房间温度约为25℃，37℃接近人的体温，故C不合实际；
D．手机正常工作的电流非常小，不可能达到10A，故D不合实际。
故选B。
4．B
【解析】①海市蜃楼是由于空气不均匀，产生的折射现象。②日环食是由于光沿直线传播形成的现象。
③水中的筷子上折，是光的折射形成的。④鸟的倒影是由于光的反射形成的虚像。故属于光的折射形成的是①③。
故选B。
5．D
【解析】动圈式话筒工作原理是电磁感应。
A C．电铃和电磁起重机是根据电流的磁效应制成的，故AC不符合题意；
B．电动平衡车是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作，故B不符合题意；
D．手摇发电机是利用电磁感应原理制成的，故D符合题意。
故选D。
6．D
【解析】A．研究U型池技巧运动员的空中转体，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，A错误；
B．研究花样滑冰运动员的艺术表现，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，B错误；
C．研究短道速滑运动员的入弯道技术，运动员的大小、形状不能忽略不计，运动员不能看成质点，C错误；
D．研究雪橇运动员的运动快慢，运动员的大小、形状可以忽略不计，运动员可以看成质点，D正确。
故选D。
7．C
【解析】运动员把弯弓拉开将箭射出，是弹性势能转化为动能的过程．A不符合题意．
跳伞运动员匀速下落，质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能减小，总机械能减小．B不合题意．
跳水运动员从空中下落，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，此过程中，重力势能转化为动能．C符合题意．
运动员骑自行车冲向坡顶，运动员和自行车的质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，此过程中，动能转化为重力势能．D不符合题意．
8．C
【解析】气门芯从最高点第一次到达最低点过程中水平位移为
竖直方向位移为
故位移大小约为
故选C。
9．B
【解析】当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，电压表(风速表)示数变大，由于电源的电压不变，所以滑动变阻器两端的电压变小，故B正确，ACD错误．
10．B
【解析】由图1可知,电阻和灯泡L并联，电压表测量并联电路两端的电压(也是测电阻的电压)，电流表测量干路中的电流，当L突然烧断后，电压表测电阻的电压，电流表测通过它的电流；由图2和图3可知，电压表量程为，分度值为、原来电压表示数，即原来定值电阻两端电压为；灯泡烧断后电压表示数为，即此时定值电阻两端电压也为，所以定值电阻两端的电压变大，定值电阻的阻值不变,其电压变大，由可知流经定值电阻的电流Ⅰ也变大，故A正确，BCD错误．
11．BC
【解析】A.图中纵坐标表示物体的质量，横坐标表示物体的体积，则图象的斜率表示物质的密度,斜率越大，表示物质的密度越大，故A正确．
B.图中阴影部分面积是物体的质量与物体体积乘积的一半，密度是质量与体积的比值，因此图中阴影部分面积不表示该物质的密度大小，故B错误
C.图是图象，图象是一条平行于时间轴的直线，表示物体做匀速直线运动，故C正错误．
D.图中阴影部分的面积等于物体速度与时间的乘积,即，是匀速直线运动的路程，故D正确．
12．BC
【解析】滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关；
A．甲、乙两图中，接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同，且mp＜mQ，则
F＝G＝mg
所以，P对地面的压力要小于Q对地面的压力，即物体受到摩擦力的关系为
f甲＜f乙
因物体在水平面上做匀速直线运动，则推力等于摩擦力，所以
F1＜F2
故A错误；
B．乙、丙两图中，接触面的粗糙程度相同、物体的质量不同，且
mQ＜mQ+mp
由
F＝G＝mg
丙图中物体对接触面的压力较大，所以物体受到摩擦力的关系为
f乙＜f丙
因物体在水平面上做匀速直线运动，则推力等于摩擦力，所以
F2＜F3
故B正确；
CD．丙、丁两图中，压力大小和接触面的粗糙程度均不变，改变了接触面积的大小，但摩擦力大小不变，且物体做匀速直线运动，所以推力大小不变，即
F3＝F4
故C正确，D错误。
故选BC。
13．AD
【解析】A.吊扇不工作时，处于静止状态，受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，大小相等，故A正确．
BCD.流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,电风扇的扇叶上面凸起,转动时,扇叶上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，在上下压强差的作用下，吊扇会受到一个向上的力，所以拉力小于重力，故BC错误,D正确．
14．ABD
【解析】A.由图象可知，时，物体的路程为0，时，物体的路程为，所以物体在内运动的路程为，故A正确．
B. 由图象可知，物体在2~4s内，物体的运动的路程为零，其速度为零，以地面为参照物，物体在2~4s内静止，故B正确．
C. 由图象可知，物体在前的路程为，后内的路程为，在相等的时间内通过的路程不相等，所以速度也不相等，故C错误．
D.物体在内的平均速度为，故D正确．
15．BD
【解析】A. 消防员受到绳索的摩擦力和重力的作用，故A错误．
B. 消防员受到绳索的摩擦力和重力的作用，又因为消防员是匀速下滑，所以摩擦力和重力是一对平衡力，即防员受到的摩擦力大小等于消防员受到的重力700N，故B正确．
C. 导致手心内能改变的方式是消防员的机械能转化而来，不是热传递，故C错误．
D.在下滑过程中，手克服摩擦力做功，消防员的机械能减少，转化为内能，故D正确．
16．BCD
【解析】在这段时间内起重机提起重物做的功为
，
故A错误．
B.由功率的定义可得，在这段时间内起重机提起重物做功的功率是
，
故B正确．
C. 这段时间内起重机提起重物的总功率为，所以在这段时间内起重机机械效率是
，
故C正确．
D.由力矩的平衡条件可得
，
解得，故D正确．
17． （1）B（2）10（3）0.1 50（4）6/I－10 不均匀
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器阻值最大处，由图甲可知，滑片P应置于B端。
（2）电源电压6V，将M、N直接用导线相连，电流表示数0.6A，根据欧姆定律I=U/R可得，此时滑动变阻器阻值R滑=U/IA=6V/0.6A=10Ω
（3）如乙图，电流表接小量程0~0.6A，分度值是0.02A，此时电流表读数0.1A。在M、N之间接入一个电阻，此时滑动变阻器和这个电阻串联，电流表测电路电流，根据串联电路电流规律，滑动变阻器和电阻电流相等，即I滑=I阻=I串=0.1A，则此时滑动变阻器分压，由I=U/R得U滑=IR滑=0.1A×10Ω=1V，根据串联电路电压规律，电阻两端的电压U阻=U－U滑=6V-1V=5V，则电阻的阻值，由I=U/R得R=U阻/I阻=5V/0.1A=50Ω。
（4）若通过电流表的电流为I，则此时电路总电阻R总=U/I=6/I，根据串联电路电阻特点，可得R总=R滑+R，则电阻阻值R=R总－R滑=6/I－10，因为电流表指针的偏转角度与电流成正比，将电流表改装成直接测量电阻的仪表后，根据I=U/R，电压U恒定，电流I与测量电阻R成反比，也就是指针偏转角度大小与所测电阻成反比，所以仪表盘上的刻度是不均匀的。
18． 15 25 20 20 2.5×103 1.25×103 kg/m3
【解析】（1）由图像知道，当t=15s时，弹簧测力计示数是：F=15N；
（2）由图像知道，在25s后弹簧测力计的示数不变，则说明此时物体开始全部露出水面，所以，弹簧秤的示数即是物块A的重力：GA =25N；由图像知道，在0～5s时，弹簧测力计示数不变，说明此时物块浸没在水中；在5s～25s时，弹簧测力计示数变大，说明物块逐渐露出水面；即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面，所以，物块向上移动的距离即为物块的高度，即此过程用时是：t=25s-5s=20s，物块的高度是：h=vt=1cm/s×20s=20cm；
（3）当t=0时，物块A浸没水中，由称重法知道，受到的浮力是：F浮=GA -F拉 =25N-5N=20N；0～5s，物块上升的高度：h′=vt′=1cm/s×5s=5cm；所以，当t=0时，A底部所处的深度是：hA =h′+h=5cm+20cm=25cm=0.25m，此时A底部受到水的压强是：p=ρghA =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.25m=2.5×103 Pa；
（4）由G=mg知道，物块的质量是：
由F浮=ρ水V排g知道，物块的体积是： =2×10-3 m3
物块的密度是： =1.25×103 kg/m3．
19． 130m 50m
【解析】由题意作出如图所示的坐标系，x轴向东为正方向，y轴向北为正方向，作出对应的运动过程图象如图黑色线段，红色箭头表示位移。
运动员从操场上A点处出发，向东走了30m到达B点，然后又向南走了40m到达C点，最后又向西走了60m到达D点，路程是30+40+60=130m．位移是=50m.
20．(1)10Ω；(2)6V，2Ω；(3)，0.9W
【解析】由图甲可知，电阻R1、R0和变阻器R2串联，电压表V1测量R1和R2的总电压，电压表V2测量变阻器两端的电压。
(1)由图像可知，当R2阻值最大时，电路中的总电阻最大，通过电路的电流最小，通过R2的电流为0.3A，由串联电路电压的规律可知R1和R2的总电压是5.4V，R2两端的电压为3V，R2的最大阻值
R2max==10Ω
(2)R1两端的电压
U1=U1总-U2=5.4V-3V=2.4V
R1==8Ω
当滑片置于R2的中点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值
R2′=×10Ω=5Ω
R2消耗的电功率为0.8W，所以
P2=I′2R2′=I′2×5Ω=0.8W
I′=0.4A
以题意，有
U=5.4V+0.3A×R0
U=0.4A×(8Ω+5Ω+R0)
联立解得
U=6V，R0=2Ω
(3)滑片移动xcm时，滑动变阻器接入电路的阻值Rx′′=xΩ，R2消耗电功率
P=
由上式可知，当x=10，即时，R2消耗的电功率达到最大值，最大功率
P最大=