江苏省徐州市2021-2022学年高一（上）期末抽测物理答案

2021～2022 学年度第一学期期末抽测 高一年级物理试题 一、单项选择题：共10 题，每题4 分，共40 分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 2021 年10 月16 日0 时23 分，神州十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心升空。下列说法正确的是（ ） A. 2021 年10 月16 日0 时23 分是时间间隔 B. 在升空过程中，以飞船为参考系，地球在远离 C. 飞船进入轨道环绕地球运动时的加速度为零 D. 地面观察员在追踪飞船的运行轨迹时，不能将它视为质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．2021 年10 月16 日0 时23 分是时间，选项A 错误； B．在升空过程中，以飞船为参考系，地球在远离，选项B 正确； C．飞船进入轨道环绕地球运动时的，受合力不为零，加速度不为零，选项C 错误； D．地面观察员在追踪飞船的运行轨迹时，飞船的大小可忽略不计，能将它视为质点，选项D 错误。 故选B。 2. 如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形，最内圈的半径大约是36m。一位同学沿最内圈匀速率跑过一 侧弯道的时间约为12s，则这位同学在沿弯道跑步时（ ） A. 角速度约为 B. 线速度约为3m/s C. 转速约为 D. 向心加速度约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知，同学在沿弯道跑步时角速度约为 故A 错误； B．根据 可得线速度约为 故B 错误； C．根据 得转速约为 故C 错误； D．根据 得向心加速度约为 故D 正确。 故选D。 3. 小明利用台秤测量电梯在加速和减速过程中的加速度。他站在置于电梯地板的台秤上面，当电梯静止时， 台秤示数为50kg；电梯加速上升时，台秤示数为60kg；电梯减速上升时，台秤示数为40kg。重力加速度 g=10m/s2，则电梯（ ） A. 加速过程的加速度大小为2m/s2 B. 减速过程的加速度大小为0.2m/s2 C. 上升过程一直处于超重状态 D. 上升过程一直处于失重状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．加速过程的加速度大小为 A 正确； B．减速过程的加速度大小为 B 错误； CD．加速上升过程处于超重状态，减速上升过程处于失重状态，CD 错误； 故选A。 4. 在平直公路上测试一辆汽车的加速性能和刹车性能。该车先由静止开始做匀加速直线运动，紧接着刹车 做匀减速直线运动至停止。下列关于该车整个运动过程的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像表示的是先向正方向运动，再向负方向运动，A 错误； B．图像表示的是先向负方向运动，再向正方向运动，B 错误； CD．速度图像的面积表示速度，C 的正、负面积和等于零，表示末速度等于零，D 的正、负面积和不等于 零，末速度不等于零，所以C 正确，D 错误。 故选C。 5. 2021 年5 月，天问一号探测器携带祝融号火星车成功实现火星的软着陆。探测器在距火星表面很近的地 方悬停，此时喷出气体产生的反推力为 。通过精准避障后，探测器开始加速下降，此时喷出气体产生的 反推力为 。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 悬停时 与探测器的重力为作用力和反作用力 D. 加速下降时 与探测器对喷出气体的作用力大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．悬停时 加速下降时 则 选项AB 错误； C．悬停时 与探测器的重力为平衡力，选项C 错误； D．加速下降时喷出气体对探测器的作用力 与探测器对喷出气体的作用力大小相等，方向相反，选项D 正确。 故选D。 6. 某人想测量地铁在平直轨道上启动时的加速度。他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳上端用胶布 固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某时刻，他用手机拍摄了如图所示的照片，拍摄方向跟地铁前 进方向垂直。根据照片可以估算出在拍摄照片时地铁的加速度大小为（ ） A. 1.5m/s2 B. 2.5m/s2 C. 5.8m/s2 D. 7.5m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律 根据照片 解得 故选B。 7. 某班级在布置元旦晚会的舞台时，将12 个质量均为m 的彩球用轻绳依次连接，两端用轻绳固定在天花 板上。如图所示为场景示意图，图中各段轻绳的长度均相等，连接天花板的轻绳与水平方向夹角为37°。 已知重力加速度为g， ， ，图中最下面的两个彩球之间的拉力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平衡条件 故选B。 8. 某同学用图甲所示装置研究平抛运动的规律。A、B 是两个完全相同的小球，让A 从斜槽上的位置P 由 静止开始释放，与放在斜槽末端的B 碰撞后，A 自由下落，B 水平抛出。用频闪相机连续拍摄两小球的运 动，在得到的照片上用刻度尺量出同一小球在不同时刻位置间的水平距离和竖直距离，如图乙所示。已知 实际距离与照片中的距离的比例为n，频闪的时间间隔为T，忽略空气阻力，下列结论不能从照片得出的 是（ ） A. 小球B 在水平方向做匀速直线运动 B. 小球B 在竖直方向做自由落体运动 C. 小球B 水平抛出时的速度为 D. 实验所在地 重力加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A. 小球B 在水平方向做匀速直线运动，A 能从照片中得出结论； B. 小球B 在竖直方向做自由落体运动，B 能从照片中得出结论； 的 C. 小球B 水平抛出时的速度为 解得 C 能从照片中得出结论； D. 实验所在地的重力加速度为 D 不能从照片中得出结论。 故选D 9. 如图所示是滑块沿某一斜坡运动的两张频闪照片，其中一张是滑块从斜坡顶端由静止释放滑至底端的， 另一张是滑块以一定初速度从斜坡底端滑至顶端的。则a 图中滑块（ ） A. 沿斜坡向上运动 B. 在斜坡上运动时间小于b 图中滑块在斜坡上运动时间 C. 在最底端 速度小于b 图中滑块在最底端的速度 D. 加速度大于b 图中滑块的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．第一张从粗糙斜面顶端由静止下滑到底端时的加速度 a 下=gsinθ-μgcosθ 第二张以一定的初速度从斜面底端上滑的加速度 a 上=gsinθ+μgcosθ 可知 a 上＞a 下 设斜面的长度为L，下滑过程中，则 上滑时，由逆向思维可得 则 t 上＜t 下 。 的 由图可知，ta=6T、tb=5T，T 为频闪时间间隔，所以图a 是滑块下滑的照片，故ABD 错误； C．由匀变速直线运动的速度-位移公式 v2=2aL 可知，则 v 上＞v 下 a 图中滑块下滑到底端时的速度小于b 图中滑块在最底端的速度，故C 正确； 故选C。 10. 某个视频游戏控制器加速计的结构如图所示。水平地面上一个滑动块通过一根弹性绳跨过固定于A 点 的光滑定滑轮（大小不计）与墙面的O 点相连，固定块通过电场给滑动块施加一个水平向右的控制力，使 滑动块缓慢向右滑动。若弹性绳的拉力和伸长量成正比，其原长等于OA 间的距离，在滑动块向右滑动的 过程中（ ） A. 固定块对滑动块的控制力不变 B. 固定块对滑动块的控制力减小 C. 地面对滑动块的支持力不变 D. 地面对滑动块的摩擦力减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对滑动块受力分析，设弹性绳与水平方向夹角为 ，受力分析如图 滑动块缓慢向右移动，在水平方向与竖直方向受力平衡，根据平衡条件得 根据滑动摩擦力公式得 设定滑轮高度为 ，则弹性绳的伸长量为 根据胡克定律得 联立解得固定块对滑动块的控制力为 滑动块缓慢向右移动， 变小， 变小，则固定块对滑动块的控制力变大，故AB 错误； C．由以上方程联立解的得地面对滑动块的支持力为 滑动块缓慢向右滑动，地面对滑动块的支持力不变，故C 正确； D．由以上方程联立解的得地面对滑动块的摩擦力为 滑动块缓慢向右滑动，地面对滑动块的摩擦力不变，故D 错误。 故选C。 二、非选择题：共5 题，共60 分。其中第12 题～第15 题解答时请写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数 值和单位。 11. 某实验小组用图甲所示的装置进行“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验，装置中的力 传感器可以把细绳拉力F 的大小记录下来。 （1）在实验开始前把木板右侧垫高，以补偿小车在运动时受到的阻力。下列在补偿阻力时做法正确的是_ _____（填选项前的字母）。 A．小车前端不挂细绳和槽码 B．小车前端需要挂上细绳和槽码 C．小车尾部不需要安装纸带 D．小车尾部需要安装纸带，并穿过打点计时器的限位孔 （2）实验小组接着“探究加速度与物体受力之间关系”，实验时______（选填“需要”或“不需要”） 满足悬挂的槽码总质量远小于小车的质量。 （3）图乙为实验中得到的一条纸带，相邻两个计数点间还有4 个点未画出，所用交流电源频率为f。小组 内的两位同学分别对纸带进行了测量，并计算出了加速度。李红量出计数点AD 间的距离为 ，DG 间的 距离为 ，她计算加速度的表达式为 _____。张明只量出AB 间的距离和BC 间的距离来计算加速度， 和他相比李红的做法更有利于减小实验的______（选填“偶然误差”或“系统误差”）。 （4）实验小组保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a 的数据如下 表所示。请在图丙的坐标纸中作出 图像______。 次数 1 2 3 4 5 6 质量 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 加速度 0.618 0.557 0.482 0.403 0.317 0.235 质量倒数 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 （5）完成本实验后，实验小组又将图甲中的木板水平放置，把小车换成一个木块来测量木块与木板间的 动摩擦因数 。测出多组数据后作出木块的加速度a 随细绳拉力F 变化的关系图像如图丁所示，若图像的 斜率为k，与横轴的交点坐标为b，重力加速度为g，则木块的质量 ___， ____。 【答案】 ①. AD . ② 不需要 ③. . ④ 偶然误差 ⑤. . ⑥ . ⑦ 【解析】 【详解】（1）[1]AB．垫高木板平衡摩擦力时，借助小车自身重力的分力来平衡，而不是借助外力，故小 车前端不挂细绳和槽码，故A 正确，B 错误； CD．平衡摩擦力时需要小车做匀速直线运动，小车连上纸带可以用打点计时器打点均匀来检验是否匀速， 同时还能平衡掉纸带的摩擦力，故小车尾部需要安装纸带，并穿过打点计时器的限位孔，故C 错误，D 正 确； 故选AD。 （2）[2]装置中的力传感器可以把细绳拉力F 的大小，即能测出小车的合力，故不需要用悬挂的槽码的重力近似代替为合力，则不需要满足悬挂的槽码 总质量远小于小车的质量； （3）[3]相邻两个计数点间还有4 个点未画出，则计数点的间隔为 计数点AD 间的距离为 和DG 间的距离为 为连续两段位移，由匀变速直线运动的判别式可得 解得 [4]张明只量出AB 间的距离和BC 间的距离来计算加速度，和他相比李红的做法取的位移距离较多，能用 多组数据求平均值，更有利于减小实验的偶然误差； （4）[5]根据表格数据在坐标纸中作出 图像如图 （5）[6][7]木块在粗糙水平面上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有 整理可得 则 图像的斜率的意义为 可得 图像与横轴 交点坐标为b，即有 解得 12. ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，某汽车以72km/h 的速度行驶，过ETC 通道 需要在中心线前方10m 处减速至18km/h，匀速到达中心线后，再加速至72km/h 行驶。若该汽车加速和减 速的加速度大小均为1.5m/s2，求： （1）汽车从开始刹车到恢复原速的总时间； （2）汽车从开始刹车到恢复原速通过的总路程。 【答案】（1）22s；（2）260m 【解析】 【详解】（1）设汽车运动的方向为正方向，汽车在匀减速阶段 可得 汽车在匀速阶段 可得 汽车在匀加速阶段 的 可得 汽车从开始刹车到恢复原速的总时间为 （2）汽车在匀减速阶段 汽车在匀减速阶段 汽车在匀加速阶段 汽车从开始刹车到恢复原速的总位移为 13. 如图所示，射水鱼在水面处吐出的一滴水，恰好水平击中树枝上的蚱蜢。蚱蜢的初始位置在水面上方 0.8m，和鱼嘴的水平距离为1.2m。已知加速度g=10m/s2，求： （1）水滴击中蚱蜢时的速度大小： （2）水滴离开鱼嘴时的速度方向与水平方向夹角的正切值。 【答案】（1）3m/s；（2） 【解析】 【详解】（1）设水滴飞行的时间为t，则 可得 设水滴水平击中蚱蜢时的速度为 则 可得 （2）设水滴离开鱼嘴时竖直方向的速度为 ，则 可得 水滴离开鱼嘴时的速度方向与水平方向夹角的正切值为 14. 如图甲所示为一种叫“魔力陀螺” 玩具，其结构可简化为图乙所示。质量为M、半径为R 的铁质圆 轨道用支架固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转。陀螺的磁芯质量为m，其余部分质量 不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为6mg。不计摩擦和空气阻力，重力加速 度为g。 （1）若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为 ，求此时轨道对陀螺的弹力大小。 （2）要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度。 （3）若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为 ，求固定支架对轨道的作用力大小。 【答案】（1）10mg；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1）当陀螺在轨道内侧最高点时，设轨道对小球的吸引力为 ，轨道对陀螺的支持力为 ，小 的 球所受的重力为mg，最高点的速度为 ，受力分析可知： 可得 （2）设陀螺在轨道外侧运动到最低点时，轨道对小球的吸引力为 ，轨道对陀螺的支持力为 ，小球 所受的重力为mg，最高点的速度为 ，受力分析可知： 由题意可知，当 时，陀螺通过最低点时的速度为最大值，可知 （3）设陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时，轨道对小球的吸引力为 ，轨道对陀螺的支持力为 ，小球所受的重力为mg。则： 可得 固定支架对轨道的作用力为 可得 15. 如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度v=4m/s 沿顺时针方向运动， 时将质量mA=1kg 的 木板A 轻放到传送带上，在A 和传送带速度相同时，将质mB=1kg 的小物块B 轻放在A 的右端，小物块恰 好没有滑离木板。已知A 和传送带的动摩擦因数 ，A、B 间的动摩擦因数 ，重力加速度 g=10m/s2。求： （1）从 到与传送带速度相同的过程中，木板运动的时间t； （2）木板的长度L； （3）从 到与传送带速度再次相同时，木板相对传送带的位移大小s。 【答案】（1）4s；（2）2m；（3）9m 【解析】 【详解】（1）设木板运动的方向为正方向，对木板受力分析可知： 联立解得 （2）小物块B 放在木板A 的右端后，对小物块B 受力分析可知 解得 对木板A 受力分析可知 解得 物块恰好没有滑离长木板，则物块到达木板的最左侧时两者的速度相同，设两者速度相同的时间为t1，可 知 解得 小物块通过的位移 木板通过的位移为 木板的长度L 为 （3）当物块达到木板的最左端时，两者速度相等，设为v1，则 解得