安徽省蚌埠市2021-2022学年高一上学期期末学业水平监测物理试卷

蚌埠市２０２１— ２０２２学年度第一学期期末学业水平监测 高 一 物 理 本卷满分１００分，附加题１０分，考试时间８０分钟。请将答案写在答题卡上。 一、选择题（本题共１０小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得４分， 选错的得０分，每小题４分，共４０分） １２０２１年１１月１９日，一场天文奇观“ 月偏食” 震撼登场（如图）。本次月偏食于北京时间１５ 第１题图 时１８分迎来初亏，１７时０３分食甚，１８时４７分复圆，历时３小时２９ 分钟。下列说法正确是 Ａ１５时１８分指的是时间间隔 Ｂ３小时２９分指的是时间间隔 Ｃ观察“ 月偏食” 可以将月球看成质点 Ｄ月球绕地球的运动，是以月球为参考系来描述的 ２物体在以下三个共点力作用下，可能使物体匀速直线运动的是 Ａ１０Ｎ、７Ｎ、１５Ｎ Ｂ２Ｎ、５Ｎ、１５Ｎ Ｃ５Ｎ、１０Ｎ、２０Ｎ Ｄ５Ｎ、９Ｎ、１５Ｎ ３普朗克常量ｈ＝６６２６× １０ －３４Ｎ· ｍ· ｓ，光速为 ｃ，电子质量为 ｍｅ，则 ｈ ｍｅｃ在国际单位制下的 单位是 ＡＮ· ｍ／ｓ Ｂｍ ＣＮ· ｍ ２ Ｄｍ／ｓ ４２０２１年１２月９日，在中国空间站首次太空授课中，王亚平做了浮力伴随重力消失的实验： 在微重力的空间站中，浮力几乎消失，乒乓球在水中不会上浮（如图甲）。假设在地面进行 如图乙所示的实验：弹簧上端固定在烧杯口的支架上端，下端悬挂重为 Ｇ的铁球浸没在水 里，弹簧的拉力为Ｆ，将整个装置由静止释放，在装置稳定自由下落的过程中（铁球始终浸 没在水中），不计空气阻力，弹簧的拉力为Ｆ′，则 ＡＦ′ ＝Ｇ ＢＦ′ ＞Ｇ ＣＦ′ ＝Ｆ ＤＦ′ ＝０ 第４题图 第５题图 ） 页 ６ 共 （ 页 １ 第 卷 试 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 ５一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头先后经过站台上三个间隔相等的立柱 Ａ、Ｂ、Ｃ，对应时刻分别为ｔ１、ｔ２、ｔ３，其ｘ－ｔ图象如图所示。则下列说法正确的是 Ａｔ１∶ｔ２∶ｔ３ 槡 槡 ＝１∶２∶３ Ｂ车头经过立柱Ａ的速度为ｘ０ ｔ１ Ｃ车头经过立柱Ｂ的速度为 ２ｘ０ ｔ３－ｔ１ Ｄ车头经过立柱Ａ、Ｂ过程中的平均速度为 ｘ０ ｔ２－ｔ１ ６将质量为ｍ的小球ａ用细线悬挂于Ｏ点，如图所示。用力Ｆ拉小球，使其始终保持静止状 态，且细线Ｏａ与竖直方向的夹角保持θ ＝３７°不变，重力加速度为ｇ，则 Ｆ达到最小值时 Ｏａ 绳上的拉力为（ｓｉｎ３７° ＝０６，ｃｏｓ３７° ＝０８） Ａ０６ｍｇ Ｂ０４ｍｇ Ｃ０８ｍｇ Ｄｍｇ 第６题图 第７题图 ７某物体做直线运动，以初速度的方向为正方向，ａ－ｔ图象如图所示，引入“ 加速度的变化率” 描述加速度变化的快慢。下述正确的是 Ａｔ＝１ｓ时，“ 加速度的变化率” 为２ｍ／ｓ ３ Ｂ２ｓ内物体的速度改变量为３ｍ／ｓ Ｃ２ｓ内物体的速度越来越小 Ｄ２ｓ后“ 加速度的变化率” 为０，物体的速度也一定为０ ８如图所示，质量为０５ｋｇ的物块Ａ放在足够长的木板（开始时木板水平）上，物块 Ａ和木板 间的动摩擦因数μ ＝０６，当木板与水平面之间的夹角θ 分别为３０°和６０°时，物块 Ａ受到的 摩擦力大小分别记为ｆ１和ｆ２，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 ｇ＝１０ｍ／ｓ ２，下 列判断正确的是 第８题图 Ａｆ１ 槡 ＝１５３Ｎ，ｆ２＝１５Ｎ Ｂｆ１ 槡 ＝１５３Ｎ，ｆ２ 槡 ＝２５３Ｎ Ｃｆ１＝２５Ｎ，ｆ２＝１５Ｎ Ｄｆ１＝２５Ｎ，ｆ２ 槡 ＝２５３Ｎ ） 页 ６ 共 （ 页 ２ 第 卷 试 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 ９一个热气球与沙包的总质量为 Ｍ，在空气中以加速度 ｇ ２加速下降，为了使它以同样大小的 加速度加速上升，设浮力不变且不计空气阻力，应该抛掉的沙的质量为 Ａ１ ２Ｍ Ｂ１ ３Ｍ Ｃ２ ３Ｍ Ｄ３ ４Ｍ 第１０题图 １０如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道 ＡＢ固定在竖直平面内，Ａ端与水 平面相切，穿在圆弧轨道上的小球在水平外力 Ｆ（图中未画出）的作用 下，缓慢地由Ａ向Ｂ运动，圆弧轨道对小球的弹力为 ＦＮ则在小球运 动的过程中 ＡＦ增大，ＦＮ减小 ＢＦ增大，ＦＮ增大 ＣＦ减小，ＦＮ减小 ＤＦ减小，ＦＮ增大 二、填空题（本题共４小题，每空２分，共１８分） １１汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦力，主动轮向 推地面，地 面给车轮一个向 的反作用力，汽车受到的驱动力就是这样产生的。（均选填“ 前” 或“ 后” ） １２一质点做匀加速直线运动，其位移与时间关系满足ｘ＝（２ｔ＋３ｔ ２）ｍ（ｔ单位为 ｓ），则该质点 的初速度为 ｍ／ｓ，ｔ＝１ｓ时的速度为 ｍ／ｓ，２ｓ内质点的平均速度为 ｍ／ｓ 第１３题图 第１４题图 １３如图所示，一辆小车在水平面上向右做匀速直线运动，车里有一个固定光滑斜面，小球用 细线悬于车顶，球与斜面接触，细线竖直，此时，小球受 个力的作用；某时刻小 车开始向右加速，细线始终保持竖直，则斜面体对小球的支持力 （选填“ 可能” 或“ 不可能” ）大于小球的重力。 １４如图所示，ｍＡ＝４０ｋｇ，ｍＢ＝２０ｋｇ，Ａ和Ｂ紧靠着放在光滑水平面上，从 ｔ＝０时刻起，对 Ｂ 施加向右的水平恒力 Ｆ２＝４０Ｎ，同时对 Ａ施加向右的水平变力 Ｆ１＝（２０－２０ｔ）Ｎ， ｔ＝ ｓ时Ａ、Ｂ将分离，此时Ｂ物体的加速度大小为 ｍ／ｓ ２ 三、实验题（本题共２小题，每空２分，共１２分） １５在“ 探究两个互成角度的力的合成规律” 实验中，如图（ａ），橡皮条的一端固定，另一端挂 一轻质小圆环，橡皮条的长度为ＧＥ在图（ｂ）中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆 环。小圆环受到拉力Ｆ１、Ｆ２的共同作用，处于 Ｏ点，橡皮条伸长的长度为 ＥＯ撤去 Ｆ１、 Ｆ２，改用一个力Ｆ单独拉住小圆环，如图（ｃ），仍使它处于Ｏ点。 （１）在实验操作中，力Ｆ单独作用时与力Ｆ１、Ｆ２共同作用时都使小圆环在 Ｏ点保持静止， 这样做的目的是 。 ） 页 ６ 共 （ 页 ３ 第 卷 试 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 （２）具体操作前，某同学提出了以下关于实验操作的建议，其中正确的是 Ａ图（ｂ）中，Ｆ１与Ｆ２的方向必须相互垂直 Ｂ图（ｂ）中，只需记录Ｆ１和Ｆ２的大小，不需记录方向 Ｃ用两弹簧测力计同时拉小圆环时，两弹簧测力计示数之差应尽可能大 Ｄ使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线应正对测力计刻度 第１５题图 １６某小组研究小车的加速度ａ与质量ｍ、合力Ｆ的关系： 第１６题图 （１）图甲中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，以下操作正确的是 Ａ调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 Ｂ在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应将槽码通过细线挂在小车上 Ｃ在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应将穿过打点计时器的纸带连在小车上 ） 页 ６ 共 （ 页 ４ 第 卷 试 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 （２）已知实验中打点计时器的打点周期为００２ｓ，得到的记录纸带如图乙所示，图中的点为计 数点，每两个相邻的计数点间还有 ４个点没有画出，由此可求出 Ｄ点的速度为 ｍ／ｓ，小车加速度的大小ａ＝ ｍ／ｓ ２（结果均保留三位有效数字） （３）在研究ａ与ｍ的关系时，保持拉力Ｆ＝５Ｎ不变，某同学根据测出的数据，画出的图象如 图丙所示。但该同学未标注横坐标所对应的物理量和单位，请用符号补全。 第１６题图丙 四、计算题（第１７题８分，第１８题１０分，第１９题１２分，共３０分，附加题１０分。解答要有必要的 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） １７２０２２年２月，我国将举行北京冬奥会，高山滑雪是冬奥会的项目之一。 若某运动员以 １８ｍ／ｓ的速度滑到水平直道后做匀减速直线运动，在３ｓ内前进３６ｍ，求运动员： （１）减速时的加速度大小； （２）减速后５ｓ内发生的位移大小。 １８一篮球质量为ｍ＝０６０ｋｇ，一运动员使其从距地面高度为ｈ＝１８ｍ处由静止自由落下，落 到地面后反弹，反弹后速度大小不变，方向相反，与地面作用时间为 ｔ＝０２０ｓ，地面对其作 用可看作恒力作用。重力加速度ｇ＝１０ｍ／ｓ ２，不计空气阻力。求： （１）篮球落地时的速度大小； （２）地面对篮球的作用力大小。 ） 页 ６ 共 （ 页 ５ 第 卷 试 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 １９如图，光滑足够长的固定斜面上有一个重为８０Ｎ的小球，被平行于斜面的轻绳拴住呈静止 状态。已知斜面倾角为３０°，ｇ取１０ｍ／ｓ ２ 第１９题图 （１）求绳对小球的拉力大小和斜面对小球的支持力大小； （２）若剪断轻绳，求小球在斜面上运动的加速度大小； （３）求剪断绳后１ｓ内小球的位移大小。 附加题 如图所示，质量ｍ＝１ｋｇ的无人机从地面起飞时，发动机提供的动力 Ｆ方向与水平方向夹 角α ＝６０°，使无人机恰好沿与水平方向成θ ＝３０°的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行， 经过一段时间后，将动力的方向沿逆时针旋转６０°同时适当调节其大小，使无人机依然可以沿 原方向匀减速飞行直到速度为０，所受空气阻力不计，ｇ取１０ｍ／ｓ ２，求： 附加题图 （１）加速时动力Ｆ的大小； （２）加速与减速过程的位移大小之比。 ） 页 ６ 共 （ 页 ６ 第 卷 试 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 蚌埠市２０２１— ２０２２学年度第一学期期末学业水平监测 高一物理参考答案 一、选择题（每小题４分，共４０分） 题 号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 答 案 Ｂ Ａ Ｂ Ｄ Ｄ Ｃ Ｂ Ｃ Ｃ Ｂ 二、填空题（每空２分，共１８分） １１后 前 １２２ ８ ８ １３２ 可能 １４０６ ２ 三、实验题（每空２分，共１２分） １５（１）两次拉橡皮条的作用效果相同 （２）Ｄ １６（１）ＡＣ （２）０７６２ ２０１（合理范围内均可） （３）１ ｍ／ｋｇ －１ 四、计算题（第１７题８分，第１８题１０分，第１９题１２分，共３０分，附加题１０分。解答要有必要的 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） １７（８分） （１）运动员做匀减速运动，有 ｘ＝ｖ０ｔ＋１ ２ａｔ ２ （２分） 解得ａ＝－４ｍ／ｓ ２ 故ａ的大小为４ｍ／ｓ ２ （２分） （２）减速到零所需的时间 ｔ′ ＝０－ｖ０ ａ ＝４５ｓ＜５ｓ （２分） 故５ｓ内已静止，发生的位移 ｘ′ ＝ｖ０＋０ ２ ｔ′ ＝４０５ｍ （２分） １８（１０分） （１）以向下为正方向，落地时的速度 ｖ＝ ２ 槡ｇｈ 槡 ＝ ２× １０× １８ｍ／ｓ＝６ｍ／ｓ （３分） （２）篮球与地面作用时的加速度 ａ＝ｖ－ｖ０ ｔ ＝－６－６ ０２ ｍ／ｓ ２＝－６０ｍ／ｓ ２ （３分） 设地面对篮球向上的作用力大小为Ｆ 由牛顿第二定律得ｍｇ－Ｆ＝ｍａ （２分） 解得Ｆ＝４２Ｎ （２分） ） 页 ２ 共 （ 页 １ 第 案 答 考 参 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌 １９（１２分） （１）绳子的拉力为Ｔ，小球所受合力为０，斜面对小球的支持力为ＦＮ Ｔ＝ｍｇｓｉｎ３０° （２分） ＦＮ＝ｍｇｃｏｓ３０° （２分） 解得Ｔ＝４０Ｎ （１分） ＦＮ 槡 ＝４０３Ｎ （１分） （２）绳子剪断瞬间，小球沿斜面下滑 由牛顿第二定律得ｍｇｓｉｎ３０° ＝ｍａ （２分） 解得ａ＝５ｍ／ｓ ２ （２分） （３）ｘ＝１ ２ａｔ ２＝２．５ｍ （２分） 附加题（１０分） （１）起飞时，无人机受动力和重力的合力与水平方向成３０°斜向 上，设动力为Ｆ，合力为Ｆ合，如图甲所示，在△ＯＦＦ合中，由几 何关系得 Ｆ 槡 ＝３ｍｇ 槡 ＝１０３Ｎ （４分） （２）由（１）可知，Ｆ合＝ｍｇ 由牛顿第二定律，得无人机的加速度 ａ１＝ｇ （１分） 动力方向逆时针旋转６０°，合力的方向与水平方向成３０°斜向下，动 力Ｆ′跟合力Ｆ合′垂直，如图乙所示 此时合力大小Ｆ合′ ＝ｍｇｓｉｎ３０° ＝１ ２ｍｇ （１分） 无人机的加速度大小ａ２＝Ｆ合′ ｍ＝０５ｇ （１分） 加速与减速时的加速度大小之比为ａ１∶ａ２＝２∶１ （１分） 加速与减速过程发生的位移大小之比为 ｖ ２ ２ａ１ ∶ｖ ２ ２ａ２ ＝１∶２ （２分） 以上计算题，其他正确解法均可得分。 ） 页 ２ 共 （ 页 ２ 第 案 答 考 参 理 物 级 年 一 高 市 埠 蚌