2021-2022学年高一第一学期期末考试物理试题附答案.pdf

2021-2022学年高一第一学期期末物理试卷选 择 题（本题共12小题.单选题每小题3 分，多选题每题4 分，满 分 40分.1-8题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确.全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得（）分）1.（3 分）合肥地铁3 号线于2019年 12月 2 6 日上午8：56正式开通运营。据介绍，该线东北起自瑶海区相城站，途径庐阳区、蜀f t 区，西南止于肥西县幸福坝站，全 长 37.2km,最高运行速度为80km/h,列车跑完全程大约需要70min。根据以上信息，下列说法正确的 是（）A.“上午8：56”和“70min”指的都是时刻B.从相城站到幸福坝站的路程为37.2km,这里的“路程”是矢量C.在研究列车从相城站到幸福坝站的平均速率时，不能将列车看作质点D.可以求得从相城站到幸福坝站的平均速率约为31.9km/h解：A、”上午8：56”是时刻，“70min”是时间间隔，故 A 错误；B、这 里“路程”是个标量，故B 错误；C、研究地铁的平均速率时，地铁的长度与大小可以忽略不计，可以看作质点，故 C 错误；D、已知该地铁的路程与运行的时间，可以由平均速率的公式求出平均速率：v=*=37.2km=319 小 小,故D 正确；Zfl/i60故选：D。2.（3 分）一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s。当地重力加速度为9.8m/s2.该观察者据此估测了悬崖高度。下列选项正确的有（）A.观 察 者 估 测 悬 高 度 约 为 44mB.观 察 者 估 测 悬 崖 高 度 约 为 29.4mC.实际上空气阻力较大，因此悬崖实际高度比估测值大D.实际上空气阻力较大，因此跳水者的加速度大于9.8m/s2解：AB、如果空气阻力可忽略，跳水者做自由落体运动，根据 h=*g t2 得，h=i x 9.8 x 32 4 4 m,故悬崖的高度为4 4 m,故 A 正确，B 错误；CD、实际上空气阻力较大，根据牛顿第二定律，有：mg-f=m a,故 a g,即跳水者的笫1页 共14页加速度小于9.8m/s2,i I悬崖实际高度h=I f 12V 即悬崖实际高度比估测值小，故C D 错误；2 2故选：Ao3.（3 分）下列四个图象分别描写甲、乙、丙、丁四个物体的位移、速度、加速度和所受的合外力与时间的关系，四个物体初速度均为零。其中做匀加速直线运动的物体是（）A.乙和丙 B.乙和丁 C.甲和丁 D.甲和丙解：甲图是位移-时间图象，其斜率代表物体的速度，斜率不变，说明甲物体做匀速直线运动。乙图是速度-时间图象，乙图表示物体沿负方向做匀加速直线运动。丙图是加速度-时间图象，由图可知物体的加速度保持不变，物体的初速度又为零，故丙物体做匀加速直线运动。丁图是合外力F 随时间变化的关系图象，由图可知F 不断增大,则加速度不断增大，故物体做加速度逐渐增大的变加速直线运动，故A 正确，B C D 错误。故选：Ao4.（3 分）针对下列几种运动情景，请你运用所学物理知识进行分析思考，并选择判断正确的一项是（）长征二号火箭点火后即将升空高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 2013年第十二届全运会男子100m决赛中张培萌夺得冠军A.中火箭还没运动，所以加速度为零B.中轿车紧急刹车，速度很快减为零，所以加速度很大C.中高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，所以加速度很大D.中张培萌率先冲过终点，所以和其他运动员相比经过终点时其加速度一定最大解:A、火箭点火启动时，初速度是V1为零，但是下一时刻速度V2不为零；因为a=7 r所以加速不为零。故A 错误；B、轿车紧急刹车，说明速度变化很快，所以加速度很大。故B 正确；C、高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但是完全可以做匀速直线运动，所以加速度也可第2页 共14页以为零。故C 错误;D、和其他运动员相比经过终点时速度一定最大，但加速度不一定最大。故D 错误；故选：B。5.（3 分）某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是（）图用A.作用力大时反作用力小B.作用力和反作用力的方向总是相反的C.作用力变化后反作用力才随之发生变化D.图中的两个力是一对平衡力解：A、作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，同时产生，同时变化，同时消失。故A 错误，B 正确，C 错误；D、图中得两个力是一对作用力与反作用力，故D 错误故选：Bo6.（3 分）如图所示，质量为m 的人站在体重计上，随电梯以大小为a 的加速度减速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（)A.人对体重计的压力大小为m（g-a）第3页 共14页B.人对体重计的压力小于体重计对人的支持力C.人对体重计的压力大小为mgD.此时人处于超重状态解：当电梯以大小为a（a g）的加速度减速上升，加速度的方向向下；人与电梯的加速度的方向一样，都是向下，所以人处于失重状态。由牛顿第二定律，人受到的支持力N,则：m g-N=m a,所以：N=m（g-a）；由牛顿第三定律可知，人对体重计的压力大小也是m（g-a）,故 A 正确，BCD错误。故选：Ac7.（3 分）一辆汽车在教练场上沿着平直的道路行驶，其位移-时间图象如图所示，以下有关汽车运动的描述正确的是（）A.0s10s这段时间内汽车做匀加速直线运动B.10s20s这段时间内汽车做匀速直线运动C.t=30s时汽车在返回出发点的途中，且在做匀速运动D.汽车前10s内的平均速度等于汽车前20s内的平均速度解：A、位移时间图象的“斜率”等于速度，则汽车在0s10s这段时间内汽车做匀速直线运动，故A 错误；B、汽 车 在 10s20s内的速度为零，保持静止，故B 错误；C、根据图象的“斜率”等于速度，知20s40s内 和。10s内汽车的运动方向相反，所以 t=30s时汽车在返回出发点的途中，且在做匀速运动，故C 正确；D、汽车前10s内和前20s内位移相同，都是30m,则汽车前10s内的平均速度大于前20s内的平均速度，故D 错误；故选：C8.（3 分）一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度-时间图象如图所示，关于雨滴在加速阶段的受力和运动情况，以下判断正确的是（）笫4页 共14页0A.雨滴下落过程中只受重力B.雨滴下落过程中加速度恒定不变C.雨滴下落过程受到逐渐增大的空气阻力D.雨滴下落过程中速度随时间均匀增加解：A、雨滴在加速阶段，由于雨滴做变加速直线运动，不可能只受重力，故A 错误。B、根据v-t 图象的斜率等于加速度，知雨滴的加速度逐渐减小，故B 错误。C、根据牛顿第二定律有m g-f=m a,a 减小，贝肝增大，故C 正确。D、雨滴的加速度逐渐减小，速度增加逐渐变慢，故D 错误。故选：Co9.（4 分）小明到商场选购商品，发现商场两自动扶梯倾斜度一样，但坡面不同，如图所示。小明站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动。己知小明的体重为G,鞋底与扶梯间的动摩擦因 数 为，扶梯与水平面间的夹角为。，小明在两自动扶梯上受到的摩擦力大小分别为f、f，扶梯对小明的支持力大小分别为F.、FN，则下列说法正确的是（）甲 乙N 甲 N 乙甲图 乙图A.f=f=Gcos0 B.FM=FM=GCOS0甲 乙N 甲 N 乙C.FM=G FKI=GCOS0 D.f=0 f=Gsin0N 甲 N 乙 甲 乙解：甲图的小明受到重力和支持力，根据小明站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，所以小明受力平衡，则小明水平方向不受外力，所以水平方向的摩擦力为零，支持力和重力相等，即：f=0,=G；甲 N 甲乙图中，小明受到重力、支持力和摩擦力作用，根据小明站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，所以小明受力平衡，则 FN=Gcose,f=G sin9,故 AB错误、C D 正确。故选：CD.10.（4 分）如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A笫5页 共14页的左端紧靠竖直墙，A 与竖直墙壁之间放一光滑球B,整个装置处于静止状态.若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则（）A.B 对墙的压力减小 B.A 与 B 之间的作用力增大C.地面对A 的摩擦力减小 D.A 对地面的压力不变解：A、小球B 受重力、A 的支持力F i和墙壁的压力F 2.如 图 1 所示:将重力G 分解为G i和 G2，则根据平衡可知:F=G=_ L11 cosd，F2=G2=Gtan9当A 向右移动少许，根据题意可知，A 对小球B 的作用力F i与竖直方向的夹角。将减小，根据力图1 分析可知:因。减小；故cose增大，tan。减小即墙壁对小球B 的作用力将减小，A 对 小 球 B 的支持力减小。根据牛顿第三定律可知，球 B 对墙壁的压力将减小，球B 对 A 的压力亦减小。故A 正确，B 错误；C、再 对 A 进行受力分析，如 图 2 所示，可知：由于A 的平衡，所 以 A 受地面摩擦力f=FBsin 0,根据题意知，B 对 A 的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角。减小，故A 所受地面的摩擦力f 减小。再根据牛顿第三定律，地面所受A 的摩擦力减小。故C 正确；D、对整体分析可知，整体受重力和支持力的作用，由于竖直方向受力不变，故受地面的支持力不变，由牛顿第三定律可知，A 对地面的压力不变；故D 正确；故选：ACD。笫6页 共14页11.（4分）如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上。一物块在水平 恒 力 F 作用下做直线运动，接触弹簧后，压缩弹簧，直至速度为零。整个过程中，弹簧一直在弹性限度内。在物块与弹簧接触后向右运动的过程中，下列说法正确的是（）7777777777777777777A.物块接触弹簧后立即做减速运动B.物块接触弹簧后先加速再减速C.物块接触弹簧后物块的加速度先减小再增大D.当物块的速度最大时，它所受的合力为零解：物体与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于推力F,合力向右，加速度向右，物体做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物体由于惯性继续向右运动，弹力进一步变大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物体做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，加速度最大，故A 错误，BCD正确。故选：BCD,12.（4 分）光滑斜面倾角为0,用平行于斜面向上的力F,作用在质量为m 的物体上，物体由静止开始运动时间t 后，撤去力F,又经t 时间，物体恰回到出发点，此时物体的速度大小为V。则（）2A.v=jgtsind B.v=gtsin0 C.3F=4mgsin。D.F=2mgsin0第7页 共14页解：撤 去 F 之前物体做匀加速直线运动，有：x=la t22 1撤 去 F 时速度为：V 1=a it1撤 去 F 后有：x=vt;a t22 2 2物体能回到出发点X2=-Xj联立以上各式得：a2=3 aPCD、以物体为研究对象，对物体受力分析，撤 去 F 前，根据牛顿第二定律得：F-mgsinO=m a；撤 去 F 后根据牛顿第二定律得：mgsin0=m a2联立解得：3F=4m gsin。，故 C 正确，D 错误；AB、回到出发点时物体的速度为：v=V1-a2t,解得：v=-第 tsin。符号表示方向沿斜面向下，故 A 正确，B 错误。故选：AC。二.填 空 题（本题共2小题，满 分16分，把答案填在横线上或按题目要求作答.）13.（6 分）关 于“验证力的平行四边形定则”的实验，请回答以下问题：（1）实验中，除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外，在下列器材中，还必须使用的器材有 B 和 C。A.天 平（含祛码）B.橡皮条C.弹簧测力计 D.不同质量的钩码（2）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A 点，另一端拴上两根绳套；用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置，记 为 O；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，拉橡皮条，使 结 点 同一位置，记录此时细绳的方向和测力计的示数。（3）下列实验操作合理的是_ 上_。A.实验前，将两测力计水平互拉，选择读数始终相同的两测力计B.实验时，应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行C.实验中用两个测力计拉绳套时，两个力F i和 F2必须相互垂直D.记录细绳的方向时，标记同一细绳方向的两点要尽量近一些第8页 共14页解（1）由实验原理和装置图可以知道，最重要是弹簧秤和橡皮皮，其他都是一些辅助设备，所以还需要橡皮皮和弹簧测力计；本实验是采用等效法来验证平行四边形定则的，所以两次要把橡皮皮的结点拉到同一位置；（3）操作合理的要求是记录准确，即力的大小和方向要精确，但对两个力大小并没有严格要求，且方向不一定垂直，所以只有选项B 合理。故答案为：（1）B C（2）同一位置（3）B14.（10分）用如图所示的实验装置做“验证牛顿第二定律”的实验。（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和祛码、砂和砂桶、天 平（附破码）。除以上器材外，还需要的实验器材有 BD（选填选项前的字母）。A.秒表 B.刻 度 尺C.低压直流电源 D.低压交流电源（2）实验时把长木板右端垫高，在不挂砂桶且计时器打点的情况下，轻推一下小车，使小车拖着纸带做匀速运动，这样做的目的是 平 衡 摩 擦 力。（3）长木板右端高度调好后，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，图a 是打点计时器打出的一条清晰的纸带。图中标出了A、B、C 三个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为T.A、B 间的距离xP A、C 间的距离x2.则实验中该小车加速度Xy2x.的大小a=-（结果用上述字母表示）。T2 一（4）某同学通过数据处理作出了如图b 所示的加速度a 随合力F 变化的图象，从图中可以看出图线是一条经过原点的直线。由此图象可得a-F图象的表达式为旦三也.2.0m s 2N 1 ,小车和祛码的质量约为 0.50 kg（结果保留两位有效数字）第9页 共14页a(m.s2)0.5aV 2图0.3图。m解(1)打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表；电磁打点计时器是需要低压交流电源工作的，且打出的纸带需要用刻度尺测量计数点之间的间隔，故B D正确，AC错误；(2)因为探究的是小车的加速度与受到的合力的关系，而小车除受拉力外还有摩擦力，所以需要把摩擦力平衡掉，这样小车所受拉力就等于小车所受合力了；(3)根据x=aT2可得加速度为：a=B-C-A-B-=x工9-2-%-11-72 72(4)因为a-F图象是一条经过原点的倾斜的直线，则a与F成正比关系，即a=k F,其中k为比例系数，数值为：k=耗m-s-2.N-i=2.0m-s-2N-i,其斜率的倒数表示1 1小车和硅码的质量，则小车和祛码的质量为：M =亡 方kg=0.50kg。一2七故答案为：(1)BD；(2)平衡摩擦力；:(4)a=kF,k=2.0nrs，N I,0.50,三.计算题(本题共四小题，满分4 4分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)第10页 共14页1 5.(8 分)一辆小轿车在水平路面上做匀加速直线运动，车的加速度a=l m/s 2,某时刻“=0时小轿车的速度v()=2 m/s。求：(1)从此时刻开始，t=6 s 时小轿车速度V 1 的大小；(2)在这6 s 内小轿车通过的位移大小X；(3)从时刻k)=0 开始，小轿车通过位移X 2=1 6 m 时速度V 2 的大小。解(1)由匀变速直线运动速度时间公式得：V i =v()+at=2 m/s+l X 6 m/s=8 m/s1 1(2)由匀变速直线运动位移时间公式得：X|=v()+at 2=2 X 6 m+j l X 6 2 m=3 0 m2 2(3)由匀变速直线运动速度位移公式得：2 ax 2=v 吩-v 惊 即：(2 X l X 1 6 m/s)2=V 2 2-(6 m/s)2得：v2=6 m/s答(1)从此时刻开始，t=6 s 时小轿车速度V 1 的大小为8 m/s。在这6 s 内小轿车通过的位移大小X 1 为 3 0 m。从时刻十=0开始，小轿车通过位移X 2=1 6 m 时速度V 2 的大小为6 m/s。1 6.(1 0 分)如图所示，光滑斜面倾角9 =3 7 ,用一竖直方向的光滑挡板将球挡在斜面上,已知球重6 0 N.(1)在图中作出小球所受力的图示；(2)求出斜面及挡板对球弹力的大小(s i n 3 7 =0.6,c o s 3 7 =0.8).解(1)如图所示受G、F?三个力(2)对受力进行正交分解有：F2COS0=GF2s i n 0=F|解得：F2=75NF =G t a n 9=4 5 N答(1)受力分析如图所示.第11页 共14页（2）斜面对小球的弹力为7 5 N,挡板对小球的弹力为45N.17.（12分）如图所示，a、b 是两个半径都为R 的光滑小球，球的质量均为m,现将它们用长为2 R 的细绳连结在一起，在细绳的中点0 处用一竖直向上的恒力F 拉着两个小球一起向上做匀加速直线运动。在运动过程中，求：（1）两球运动的加速度大小；（2）0 B 段绳的拉力FB的大小；（3）a 球对b 球压力FN的大小。解（1）对整体应用牛顿第二定律得：F-2mg=2maF解得：a=27n-90 由几何关系得：OA、0 B 的夹角为60对 b 球受力分析，由牛顿第二定律得：FBCOS300-mg=ma解得：FB=2 在与F 垂直的方向上，球b 受力平衡，由平衡条件得：FN-FBsin30=0解得：F=遗N 6答（1）两球运动的加速度大小是二-g；2m（2）OB段绳的拉力FB的大小是v；（3）a 球对b 球压力FN的大小是二一。O笫12页 共14页1 8.（1 4分）如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量为M=4 k g的长木板，在长木板右端有一质量为m=lkg的小物块，长木板与小物块间动摩擦因数为=0.2,长木板与小物块均静止。现用F=1 8 N的水平恒力向右拉长木板，经时间t=l s撤去水平恒力F。（1）在F的作用下，长木板的加速度为多大？0 刚撤去F时，小物块离长木板右端多远？0 小物块最终离长木板右端多远?mM第 13页 共 14页解（1）对木板，根据牛顿第二定律可得:。_ F-rng代入数据解得：a i=4 m/s 2。撤去F之前，小物块水平方向只受摩擦力作用，故小物块加速度为:a =1 1 mg=g=2 m/s 22 m小物块相对木板向左的位移为：1 1x =a t*2-a t21 2 1 2 2解得:x1=l m即刚撤去F时，小物块离长木板右端1 m。0 刚撤去F时，木板的速度为:v1=a1t=4 X l m/s=4 m/s小物块速度为：V 2=a 2 t=2 X l m/s=2 m/s撤 去F后，长木板的加速度为:，为一例解得：a/=-0.5 m/s2最终速度为:v=V 2+a2t,=v1+a1,t 解得：t =0.8s v=3.6 m/s在 t 内，小物块相对木板向左的位移为：x2=*-*解得：x 2=0.8m最终小物块离长木板右端距离为：x=A xl+Ax2=1.8m答（1）在 F的作用下，长木板的加速度为4 m/s 2。刚撤去F时，小物块离长木板右端1 m。（3 小物块最终离长木板右端1.8m。第14页 共14页