福建省厦门市2021-2022学年高一上学期期末考试物理试题

厦门市2021-2022 学年度第一学期高一年级质量检测 物理试题 （考试时间：75 分钟 满分：100 分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题的答案后，用2B 铅笔在答题卡上将对应题日的答案 标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答套标号，写在本试卷上无效。 3．非选择题用0.5mm 黑色签字笔作答，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 一、单项选择题：共4 小题，每小题4 分，共16 分．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，答案需填涂在答题卡上。 1. 厦门山海健康步道串联了厦门岛中北部重要的生态节点。某同学从邮轮码头出发走完山海健 康步道，全程24.55km ，共历时5h ，则（ ） A. 全程24.55km 指的是位移大小 B. “km ”、“h”是国际单位制的基本单位 C. 该同学走完全程的 平均速度为4.91km/h D. 研究该同学所走的路程时可以将其视为质点 2. 元代《王桢农书》记载了戽斗，如图所示，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗， 两边系绳，靠两人拉绳牵斗取水。忽略绳子质量，戽斗处于平衡状态时（ ） A. 两人站得越远，绳子对戽斗的合力越大 B. 两人站得越远，绳子对戽斗的合力越小 C. 两人站得越远，人对每条绳子的拉力越大 D. 两人站得越远，人对每条绳子的拉力越 小 3. 磁悬浮列车运行时，车体始终悬浮于轨道上方10 毫米处。《加油向未来》节目曾做过一个大 型科学实验，选了8 名小朋友，在 30s 内将一辆悬浮的磁悬浮列车从静止开始拉动了5m ，此过 程该列车所受的阻力可忽略，则（ ） A. 磁悬浮列车运行时比静止时的惯性更大 B. 磁悬浮列车运行时，轨道对列车没有弹力 C. 若仅需1 名小朋友，将无法拉动磁悬浮列车 D. 列车被拉动时，小朋友对列车的 拉力大于列车对小朋友的拉力 4. 如图所示，一质量为0.2kg 的水平托盘M 挂在轻弹簧下端，处于静止状态。现将质量为 0.3kg 的物体m 放在M 上，随后二者在竖直方向上一起运动。已知重力加速度 2 10m / s g  ， 则（ ） A. 放上的瞬间，加速度为 2 6m / s B. 放上的瞬间，m 对M 的压力为3N C. 运动速度最大时，m 对M 的压力为零 D. 向下运动过程中，加速度先增大后减小 二、多项选择题：共4 小题，每小题6 分，共24 分．在每小题给出的四个选项中， 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， 答案需填涂在答题卡上。 5. 关于研究物理的思想方法，说法正确的是（ ） A. 将物体视为质点，运用了极限思想 B. 力的分解与合成，运用了等效替代法 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，运用了理想模型法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀 速直线运动，然后把各小段的位移相加，运用了微元积分思想 6. 电梯从静止开始运行，某同学用《手机物理工坊》APP 同步采集了加速度随时间变化的 数据 如图所示，规定竖直向上为正方向，则（ ） A. MN 时段电梯处于超重状态 B. PQ 时段电梯处于失重状态 C. MN 时段电梯上升 D. PQ 时段电梯下降 7. 排球课上，同学们在训练垫球。某同学将排球以6m / s 的 初速度竖直向上击出，忽略空气阻力， 重力加速度取 2 10m / s ，则（ ） A. 排球到达最高点时的速度为零 B. 排球到达最高点时的加速度为零 C. 排球上升和下降过程的加速度方向相反 D. 排球从击出到落回击球点的时间为1.2s 8. 甲乙两车沿同一方向做直线运动， 0  t 时刻乙车在甲车前方3m 处。甲车中安装了速度传感 器，乙车中安装了位移传感器，两车传感器同步采集的示数随时间变化情况如图所示，则（ ） A. 乙车做匀加速直线运动 B. 前4s 内甲乙两车位移相同 C. 第2s 内甲乙两车逐渐靠近 D. 第3s 末甲乙两车相遇 三、填空题，共20 分． 9. 从高空下落的雨滴所受空气阻力随下落速度的增大而增大，经过一段距离后将匀速下落，这 个速度称为此雨滴下落的终极速度。模拟雨滴在无风时下落的实验中，将一质量为m、半径为r 的小球从足够高的空中由静止释放。已知球形物体体积不大时所受的空气阻力f 与速度v 和球半 径r 成正比，即 , f kvr k  是比例系数，重力加速度为g，则该小球达到终极速度前的加速度逐 渐__________（选填“增大”或“减小”），终极速度为___________（用m g k r 、、、 表示）。 10. 如图所示，轻绳上端固定，下端系着一个质量为m 的小球，小球在水平力F 的作用下处于静 止状态，轻绳与竖直方向夹角为 ，重力加速度为g，此时F 大小为______。现将F 的方向由水 平向右逆时针缓慢转至竖直向上，此过程仍然使小球在图中的位置保持平衡，则F 的大小变化情 况为__________。 11. 实验小组测量一弹簧的劲度系数，实验装置如图甲所示。实验中，在弹簧下端依次挂上钩码， 记下所挂钩码的质量m 及钩码静止时弹簧下端指针对应的刻度，并求出对应的弹簧伸长量x。 （1）挂上第3 个钩码，稳定后指针对应刻度如图乙所示，其示数为______cm ； （2）以m 为纵轴、x 为横轴，已根据实验数据在图丙中描出数据点，请作出m x  图像______； （3）由m x  图像求得该弹簧的劲度系数为_________ N / m （结果保留3 位有效数字，当地重 力加速度 2 9.80m / s g  ）。 12. 某物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。 （1）为使小车的合外力等于细绳拉力，必要的操作是_____（选填选项前的字母）； A．未挂砝码桶时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 B．实验中控制砝码桶（含砝码）质量远小于小车的总质量 C．调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行 （2）小厦同学在某次实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz 。通过实验得到小车做匀变 速直线运动的一条纸带，纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出．按时间顺序取 A B C D E 、、、、 共五个计数点，用刻度尺分别量出点B C D E 、、、 到点A 的距离，如图乙 所示，由此求得小车的加速度大小为____ 2 m / s （结果保留2 位有效数字）； （3）准确地平衡摩擦力后，小鹭同学做如下操作：在实验时，将若干个相同的砝码都放在小车 上，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码桶内，并测量小车的加速度。经多次实验得到小 车加速度a 与桶内所加砝码个数n 的关系图像如图丙所示。试分析图像未过原点的原因：______ ______。 四、计算题，共40 分． 13. 2021 年12 月19 日厦门大桥完成“四改六”拓宽改造，恢复双向通行。改造前某次小萌开车 通过平直主桥，共耗时470s ，其全过程的速度-时间图像如图所示。 （1）求匀减速阶段的加速度大小； （2）改造后小萌以60km / h 的速度匀速通过主桥，与改造前那次相比较，小萌通过主桥节约了 多少时间？ 14. 如图所示，一可视为质点的物体在与水平方向夹角为 53   的推力F 作用下，以 0 4m / s v  的速度在水平面上做匀速直线运动，到达连接处O 时立即撤去F，冲上倾角为 37  的足够长的斜面，物体经过连接处速率不变。已知物体质量 2.0kg m  ，物体与水平面 和斜面间的动摩擦因数均为 0.25  ，重力加速度 2 10m / s g  ，sin53 0.8  ，sin37 0.6  ， 求： （1）推力F 的大小； （2）沿斜面上滑的最远距离； （3）物体返回连接处O 的速度大小。 15. 大雪后，某汽车车顶O 处留下了一块质量 0.5kg m  的雪块，已知车顶前后A、B 间距离 4.5m l  ，车顶视为水平，雪块到A 处距离 2m s  ，如图所示。已知雪块与车顶间的动摩擦因 数为 0.2  ，重力加速度 2 10m / s g  ，雪块可视为质点，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力， 则 （1）若汽车以 2 1 1m/s a  加速度匀加速启动，分析雪块是否会相对车顶滑动，并求雪块所受摩 擦力大小； （2）若汽车以 2 2 s 3m/ a  加速度匀加速启动，求雪块从车顶掉落的时间； （3）汽车从静止开始以 2 3 2.5m/s a  加速度匀加速2s 后，又匀速行驶了20s ，发现前方25m 处设有路障，司机紧急刹车，反应时间可忽略。刹车过程视为匀减速直线运动，为确保不撞上 路障且雪块不从车顶掉落阻挡视线，求刹车过程加速度a 的取值范围。 【1 答案】D 2【答案】C 3【答案】B 4【答案】A 5【答案】BD 6【答案】AB 7【答案】AD 8【答案】BCD 9【答案】 ①. 减小 ②. mg kr 10【答案】 ①. tan mg  ②. 先减小后增大 11 【 答 案 】 ① . 21.50cm ②. ③. 24.5N/m 12【答案】 ①. AC##CA ②. 2 0.51m/s ③. 未计入砝码桶的重力 13【答案】(1) 2 0.125m / s ；(2) 350s 【 详 解 】 (1) 依 题 意 ， 1 2 3 50 18km / h 5m / s 36km / h 10m / s 60km / h m / s 3 v v v       ， ， ，由图可知，匀减 速阶段的加速度大小为 2 0.125m / s v a t     (2)由图可知，主桥的长度为图线与坐标轴所围面积，即 180 220 70 130 5m 10m 2000m 2 2 x        依题意，改造前需要时间为t=470s，改造后小萌通过主桥时间为 3 120s x t v    小萌通过主桥节约时间为 350s t t t      14【答案】（1）12.5N；（2）1m；（3）2.83m/s 【详解】（1）物体在推力F 作用下在水平面上做匀速运动，分析其受力如图并将推力F 正交分 解如图所示 水平方向有 cos f F F  竖直方向有 N sin F mg F    滑动摩擦力 N f F F   上述三式联立，代入数据得推力 12.5N F  。 （2）物体上滑过程分析受力并将重力沿斜面垂直于斜面分解如图所示 物体上滑过程所受合力 sin cos sin F f mg mg mg ma          合 代入数据解得上滑过程的加速度 2 cos sin 0.25 10 0.8 10 0.6 8m/s a g g            沿斜面上滑的最远距离 2 2 0 4 m=1m 2 2 8 v x a   （3）物体返回连接处过程摩擦力方向改为沿斜面向上，则返回过程的加速度 2 sin cos 4m/s a g g       设返回连接处O 的速度为v ，则由 2 2    v a x 得 2 2m/s 2.83m/s v  15【答案】（1）0.5N；（2）2s；（3） 2 2 0.5m/s 5m/s a  【详解】（1）雪块所受最大静摩擦 max 0.2 0.5 10N=1N f mg      雪块随车一起加速所需合力 2 1 0.5kg 1m/s 0.5N F ma     因为0.5N 1N  ，所以雪块不会相对车顶滑动，雪块所受摩擦力为0.5N。 （2）若汽车以 2 2 3m / s a  加速度匀加速启动，此时若雪块随车一起滑动所需合力 2 2 max 0.5 3N 1.5N> F ma f     说明此时雪块相对车顶滑动，雪块所受滑动摩擦力 max 2 f F f ma    雪块的加速度 2 2 1N 2m/s 0.5kg a   设雪块从车顶掉落的时间为t，则有 2 2 2 2 1 1 2m 2 2 s a t a t     解得雪块从车顶掉落的时间 t=2s （3）汽车加速2s 后 3 2 = 2.5 2m/s=5m/s v a t   车 此时雪块的速度 2 2 = 4m/s v a t   雪 雪块到A 的距离 2 2 1 3 2 2 2 1 1 ( ) 1m 2 2 l s a t a t     在汽车匀速过程中，设经时间t3雪块与车共速 3 2 0.5s v v t a     雪 车 再经0.5s 后，雪块到A 点的距离 2 3 3 ( + 1m 0.75m 2 v v l v t t           雪 车 车 ） 设汽车刹车过程中，设加速度大小为a4时恰好不撞上路障 2 2 2 2 4 5 m/s 0.5m/s 2 2 25 v a x     车 设汽车刹车加速度大小为a5时，雪块恰好不从车顶掉落 2 x x l l   雪 车 即 2 2 5 2 3.75m 2 2 v v a a    车 车 解得 2 5 5m/s a  故当 4 5 a a a  时，符合题意，即刹车过程加速度a 的取值范围为 2 2 0.5m/s 5m/s a 