广东省惠州市2021-2022学年高一上学期期末考试 物理

惠州市2021—2022 学年度第一学期期末质量检测 高一物理试题 本试卷共6 页，15 小题 考试时间：75 分钟 满分：100 分 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．在高速公路上有两种测速监控，分别是定点测速和区间测速，如图所示是一段区间测速路段 的标志，下列说正确的是 A．区间测速过程，汽车可以视为质点 B．“22.8km”是指位移 C．“60”标志是指汽车平均速度的大小不能超过60km/h D．有区间测速，该路段就不必设置定点测速 2．甲、乙两同学进行百米比赛，甲到终点时，乙还差5 米到终点，若甲、乙两同学每次跑步的 运动过程完全相同，下列说法正确的是 A．甲退后5 米，乙不变，再次比赛则甲乙两同学同时达到终点 B．甲退后5 米，乙不变，再次比赛则乙同学先达到终点 C．乙前进5 米，甲不变，再次比赛则甲乙两同学同时达到终点 D．乙前进5 米，甲不变，再次比赛则乙同学先达到终点 3．某同学在一村口的古井井口处自由放下一石子，过了1s 听到了石子撞击水面声，在水中运动 10m 后，石子撞击井底后静止。石子在水中近似做匀速直线运动，忽略空气阻力，取重力加速 度大小g＝10m/s2，不计声音传播的时间，下列说法正确的是 A．水面到井口的距离为10m B．水面到井口的距离为15m C．石子在水中运动的速度大小为5m/s D．石子运动的总时间为2s 4．沼泽的下面是植物残体，人在其表面行走时容易下陷。若人下陷的过程是先加速后匀速运动， 下列判断正确的是 A．加速运动时人对沼泽地的压力的大小大于沼泽地对他的支持力的大小 B．加速运动时人对沼泽地的压力的大小小于沼泽地对他的支持力的大小 C．人对沼泽地的压力的大小先大于后等于沼泽地对他的支持力的大小 D．人对沼泽地的压力大小总等于沼泽地对他的支持力的大小 5．如图所示，起重机正将重为G 的正方形工件缓缓吊起。四根等长的钢绳质量不计，一端分别 固定在工件的四个角上，另一端汇聚在挂钩上，汇聚处到每个角的距离均与正方形边长相等， 则 A．工件对每根钢绳的拉力大小都是 G B．钢绳对挂钩的力与钢绳对工件的力是一对平衡力 C．若换用更长的四根等长的钢绳缓缓吊起工件，每根钢绳对工件的拉力将变大 D．若吊起较重的工件加速向上运动，钢绳更容易被拉断 6．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速 度计构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块， 滑块两侧分别与处于原长的劲度系数均为k 的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块上 有指针，可通过标尺测出滑块的位移（开始时指针指在标尺上的O 点），然后通过控制系统进 行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向右偏离O 点距离为x，则这段时间内导弹的 加速度 A．方向向左，大小为 B．方向向右，大小为 C．方向向左，大小为 D．方向向右，大小为 7．安检机在正常工作时，通过传送带将被检物体从安检机一端传到另一端，其过程简化如图所 示，设传送带长为 m，传送速度为v＝1m/s，物体与传送带间的动摩擦系数为 ， 当被检物体无初速度的放上A 端时，则被检物体从A 端传到B 端的时间为（g＝10m/s2） A．1s B．2s C．2.8s D．3s 二、多项选择题（本题共3 小题，每小题6 分，共18 分。每题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．如图所示，汽车以10m/s 的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m 处时，还有3s 绿 灯就要熄灭，而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度— 时间图像可能是下图中的 A． B． C． D． 9．大型商场为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。扶梯可以分为两大类，一种有台阶，另 一种无台阶，如图所示。在没有顾客乘行时，这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行，当有 顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中 A．顾客始终处于超重状态 B．在图甲中，扶梯由加速转为匀速时乘客所受摩擦力减小 C．在图乙中，顾客始终受到三个力作用 D．在图乙中，顾客对扶梯作用力的方向先指向后斜下方，再竖直向下 10．如图所示，左图为大型游乐设备升降机，右图为其结构简图。升降机由静止开始从a 位置自 由下落到b 位置，再从b 位置开始以恒力制动竖直下落到c 位置停下。已知升降机和游客的总质 量为m，ab 高度差为2h，bc 高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力，则 A．升降机从a 到b 与从b 到c 过程运动的时间之比为2：1 B．升降机从a 到b 与从b 到c 过程运动的加速度大小之比为1：2 C．从a 到b，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的2 倍 D．从b 到c，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的3 三、非选择题（共54 分，包括实验题和计算题两部分。第11-12 题为实验题，第13-15 题为计 算题，考生根据要求作答） 11．（6 分） 小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。 （1）实验装置如图甲，下列实验操作正确是。 A．实验前，应该先把弹簧水平放置测量其原长 B．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 C．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 D．实验结束后应拆除实验装置，整理并复原实验器材 （2）小明同学在实验后，根据记录的数据进行处理，作出外力F 与弹簧总长度L 的关系图线如 图乙所示。根据图线计算该弹簧的劲度系数为k＝N/m（保留三位有效数字）。 （3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，如图（丙）所示弹簧秤的示数为N。 12．（9 分） 用甲图所示的实验装置来验证牛顿第二定律。 （1）该同学在进行平衡摩擦力的操作时，将木板垫高后，在（选填“挂”或“不挂”）小吊盘 （含砝码）的情况下，轻推小车，让小车拖着纸带运动，得到了如图乙所示的纸带，则该同学 平衡摩擦力时木板的倾角（选填“过大”“过小”或“适中”）。 （2）某次实验打出的纸带如图丙所示，其中每两个计数点之间有四个计时点未画出，打点计时 器所使用交流电的频率为50Hz，则对应的小车加速度为m/s2；打点计时器打E 点时，对应的小 车速度为m/s。（计算结果均保留两位有效数字） （3）在验证“质量一定，加速度a 与合外力F 的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图丁 所示的a－F 图象，其中图线不过原点的原因是。 13．（12 分） 2021 年12 月10 日，赣深高铁正式开通运行，从深圳北站发出的以306km/h 的速度运行的客运 列车，到达惠州北站停车2min 上下旅客，若列车刹车和启动的加速度大小均为0.25m/s2，且刹 车和启动的过程均视为做匀变速直线运动。求： （1）列车在惠州北站停车减速和加速的总路程； （2）列车因在惠州北站停车所延误的时间。 14．（12 分） 如图所示，一竖直放置的轻杆因固定不动的限制套管P 的作用，只能在竖直方向上运动。若轻 杆（质量不计）上端放一质量为m＝40kg 的重物，轻杆的下端通过一与杆固定连接的轻质小轮 （质量不计）放在倾角为 的光滑的斜面体上，并将斜面体放在水平地面上。现沿着水平 方向对斜面施加推力F，使斜面体保持静止，g 取10m/s2， ， 。求： （1）若水平地面光滑，限制套管P 对轻杆的作用力和推力F 的大小； （2）若斜面体与水平地面间的动摩擦因数为 ，现撤去推力F，则当 满足什么条件时，无论 m 多大，斜面体都不滑动。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 15．（15 分） 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图所示。若制动 坡床视为与水平面夹角为 的斜面。一辆长 m 的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入 制动坡床，当车速为v＝24m/s 时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动。 当货物在车厢内滑动了s＝4m 时，车头距制动坡床顶端 m，再过一段时间，货车停止。 已知货物质量为 ，货车质量为 ，货物与车厢间的动摩擦因数为 ，货车在 制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的k 倍（ ），货物与货车分别 视为小滑块和平板。计算时可取 ， ，g 取10m/s2。求： （1）货物在车厢内滑动时货物和车厢的加速度大小分别为多少； （2）制动坡床的长度。 惠州市2021-2022 学年度高一上学期期末考试物理参考答案 1．A 2．C 3．D 4．D 5．D 6．A 7．C 8．BC 9．BD 10．ABD 11．（6 分） （1）．BD（评分标准：漏选得1 分，有错选0 分）； （2）．50.0；（评分标准：49.9、50.0、50.1 均能得2 分，仅有效数字保留错误，得1 分）； （3）．3.0 或“3.00”（评分标准：考虑到部分高一学生还没有学习本位估读法，“3.00”也得2 分）。 12．（9 分） （1）不挂，过大（评分标准：唯一答案）； （2）1.6（评分标准：“1.59、1.60、1.61”均能得1 分）；0.99（评分标准：0.98、1.0 均能得2 分，仅有效数字保留错误，得1 分）； （3）平衡摩擦力过度（或平衡摩擦力时木板倾角过大）。（评分标准：其他相似表述且正确， 也可以得2 分） 13．（12 分） 解：（1）（8 分） 设客运列车的运行速度为v，加速度大小为a，停留的时间为 ，则有： m/s 列车从刹车到停止所用时间为： s 列车刹车过程的位移大小为： m 由对称性得，列车启动的位移大小 m 则列车在惠州北站停车减速和加速的总路程 （单位用“m”或者“km”表述均可；其它方法解答，可参照相关步骤给分，结果正确，步骤完 整得满分） （2）（4 分） 由对称性得，列车启动所用时间为 列车正常运行时间为： s 客运列车在惠州北站临时停车所延误的时间： s （其它方法解答，可参照相关步骤给分，结果正确，步骤完整得满分） 14．（12 分） 解：（1）（6 分） 对重物和轻杆、小轮组成的整体，受力如图1 所示，由平衡条件， 对轻杆竖直方向 水平方向 代入数据可得限制套管P 对轻杆的作用力为： N 对除套管之外其他物体组成的整体，受力如图2 所示， 由平衡条件可得 推力F 的大小 N （其它方法解答，可参照相关步骤给分，结果正确，步骤完整得满分；若解答错误，一个正确 受力分析可得“1 分”） （2）（6 分） 撤去推力F 后，对除套管之外其他物体组成的整体，受力如图3 所示， 则有 欲使斜面不动，需满足： 解得： 欲使m 趋于无穷时，上式依然成立则需： 则： 或3/4 （其它方法解答，可参照相关步骤给分，结果正确，步骤完整得满分） 15．（15 分） 解：（1）（8 分） 设货物在车厢内滑动过程中，受摩擦力大小 ，加速度大小为 ，则 代入数据得货物的加速度大小 货车的加速度大小为 对货车： 代入数据得货车的加速度大小 （其它方法解答，可参照相关步骤给分，结果正确，步骤完整得满分） （2）（7 分） 设从货车尾位于制动坡床的底端、车速为 m/s 到车头距制动坡床顶端 m 的过程中 所用时间为t，货物相对于制动坡床的位移为 ，货车相对于制动坡床的位移为 ，货车受到制 动坡床的阻力大小为F，制动坡床的长度为L，则有： 对货物：