河北省张家口市2021-2022学年高一上学期期末考试 物理（B）

张家口市2021—2022 学年度第一学期期末考试高一物理 （B） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考场填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答 案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 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. 以下有关物理量的性质及物理单位的认识，说法正确的是（ ） A. 位移和路程都是矢量 B. 速度是矢量，加速度是标量 C. 质量是标量，并且是基本物理量 D. 牛顿、米都是基本单位 【答案】C 【解析】 【详解】A．位移是矢量，路程是标量，故A 错误； B．速度和加速度都是矢量，故B 错误； C．质量是标量，并且是基本物理量，故C 正确； D．米是基本单位，牛顿是导出单位，故D 错误。 故选C。 2. 下列关于速度、速度的变化量和加速度的说法正确的是（ ） A. 只要物体的速度增大，则加速度也增大 B. 只要物体的速度不为零，加速度就不为 零 C. 物体的速度变化越快，则加速度就越大 D. 物体的速度变化量越大，则加速度就越 大 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体的速度增大，加速度不一定也增大，例如匀加速直线运动，选项A 错误； B．只要物体的 速度不为零，加速度不一定不为零，例如匀速直线运动，选项B 错误； CD．根据 可知，物体的速度变化越快，则加速度就越大，但是物体的速度变化量越大，则加速度不一定 越大，选项C 正确，D 错误。 故选C。 3. 2021 年在日本东京夏季奥运会上，我国选手苏炳添在男子100m 半决赛中跑出9.83s 的好成绩， 创造了亚洲人在该项目的历史。研究录像发现，苏炳添在第1s 内的位移为8.6m，前60m 用了 6.50s，跑到终点时速度约为15m/s，则苏炳添在本次比赛中以下说法正确的是（ ） A. 其全程平均速度约为10.2m/s B. 完成百米比赛过程中最大速度一定为15m/s C. 前60m 的平均速度要大于全程的平均速度 D. 第1s 末时的速度为17.2m/s 【答案】A 【解析】 【详解】A．其全程平均速度约为 故A 正确； B．百米比赛过程中终点速度不一定是最大速度，故B 错误； C．前60m 的平均速度 故C 错误； D．第一秒内不一定是匀加速运动，第1s 末时的速度不一定等于第一秒内平均速度的2 倍，即 17.2m/s，故D 错误。 故选A。 4. 如图所示，水平地面上有一辆向右匀加速运动的小车，车中有一光滑斜面，车厢顶部用细线 竖直悬挂一小球，小球下方与斜面接触。关于小球的受力，下列说法正确的是（ ） A. 小球可能只受重力和细线对它的拉力 B. 小球一定受三个力作用 C. 小球可能只受重力和斜面对它的支持力 D. 细线对小球的拉力与斜面对小球的支持力的合力等于它的重力 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知，平地面上有一辆向右匀加速运动的小车。 A．小球只受重力和细线对它的拉力，处于平衡态，不能向右匀加速运动，A 错误； BC．小球可能只受重力和斜面对它的支持力，由支持力的分力有向右的加速度，B 错误，C 正确； D．细线对小球的拉力与斜面对小球的支持力的合力等于它的重力，处于平衡态，不能向右匀加 速运动，D 错误。 故选C。 5. 如图所示，机动车经人行横道时应礼让行人。礼让行人是一种文明驾车行为，《中华人民共 和国道路交通安全法》第47 条第一款规定：机动车经人行横道时，应当减速行驶，遇行人正在 通过人行横道，应当停车让行。某次一辆汽车正以8m/s 的速度匀速直线行驶，行驶到车头距某 路口停车线12m 时，发现有行人想在人行横道通过，驾驶员经0.5s 的反应时间后刹车，结果汽 车停下时车头恰好在停车线处，若将汽车刹车后的运动看作匀减速直线运动，则减速过程中加 速度的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】刹车时距路口停车线 减速过程中加速度的大小为 故选B。 6. 高空抛物现象会带来很大的社会危害。2019 年11 月，最高人民法院明确对于故意高空抛物者， 根据具体情形按照以危险方法危害公共安全罪、故意伤害罪或故意杀人罪论处。小明等几位同 学放学经过某高楼下时，发现一钢管笔直的插入绿化带中（如图所示），几位同学经过研究得 出钢管刚接触地面时速度约为30m/s，已知每层楼的高度约为3m，重力加速度g 取 。以 下关于钢管下落的楼层最可能的是（ ） A. 11 层 B. 13 层 C. 16 层 D. 19 层 【答案】C 【解析】 【详解】钢管被抛出后竖直方向为匀加速直线运动，加速度大小为g，由速度位移公式 代入数据，解得 又每层楼的高度约为3m，故钢管下落的楼层最可能的是16 层，ABD 错误，C 正确。 故选C。 7. 如图所示为杂技“顶竿”表演，若表演中，一人A 站在地上，头上顶一根竖直竹竿，另外一 人B 在竹竿上某位置处开始以加速度a 加速下滑，接着以同样大小的加速度减速到另一位置停下。 已知两表演者质量均为M，杆质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 当B 加速下滑时A 对地面的压力为 B. 当B 减速下滑时A 对地面的压力为 C. A 对地面的压力一直为 D. B 下滑过程中一直处于失重状态，所以A 对地面的压力一直小于 【答案】A 【解析】 【详解】A．当B 加速下滑时，对B 由牛顿第二定律可知 对A 解得 则A 对地面的压力为 ，选项A 正确； BC．当B 减速下滑时，对B 由牛顿第二定律可知 对A 解得 则A 对地面的 压力为 ，选项BC 错误； D．B 下滑过程中先加速后减速，则先失重后超重，所以A 对地面的压力先小于 ， 后大于 ，选项D 错误。 故选A。 8. 如图甲所示，彩虹赛道是近年来广受人们欢迎的娱乐项目，游客坐在一个特制的垫子上，从 滑道顶端滑下，由于滑道较长、坡度较大，游客能体会到高速滑行的感觉。现有一游客坐在垫 子上（可视为质点），从滑道顶端由静止开始下滑，以滑道上某位置为参考点，游客经过参考 点时开始计时，得出其在倾斜滑道下滑过程中的某一段时间内的位移一时间图像（ 图像）， 如图乙所示。游客在倾斜滑道下滑过程可视为匀加速直线运动， 时，图像的切线如图乙中 虚线所示，关于该游客的运动下列说法正确的是（ ） A. 时游客距出发点的距离为 B. 在 时间内游客运动的位移为 C. 时刻游客的速度大小为 D. 游客在倾斜滑道下滑时加速度的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A． 时游客距计时点的距离为 ，距离出发点的距离大于x0，选项A 错误； BCD．在t=0 时刻的速度 在 时间内的位移为x0，则 解得 则t0时刻的速度 时间内游客运动的位移为 选项BD 错误，C 正确； 故选C。 二、多项选择题：本题共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。 9. 在一次渡河的实战演练中，指挥部要求红、蓝两个连队按不同的要求渡过一条宽200m 的河道， 假设河中水流是均匀的，水的流动速度为3m/s，战士用的渡船在静水中的速度为5m/s，现要求 红队以最短时间到达对岸，蓝队到达正对岸，忽略船启动及减速的时间，下列说法中正确的是 （ ） A. 蓝队要到达正对岸应使船头方向朝着正对岸划船 B. 红队要以最短时间到达对岸应使船头朝着正对岸划船 C. 蓝队完成任务到达对岸用时40s D. 红队完成任务到达对岸的最短时间为40s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．蓝队要到达正对岸，则合速度方向应该指向正对岸，则应使船头方向朝着对岸偏上 游方向划船，选项A 错误； B．红队要以最短时间到达对岸，则船头应该指向正对岸，即应使船头朝着正对岸划船，选项B 正确； C．蓝队完成任务到达对岸用时 选项C 错误； D．红队完成任务到达对岸的最短时间为 选项D 正确。 故选BD。 10. 如图所示，在竖直墙壁和长方体木块之间放置一个光滑的柱形桶，木块置于粗糙水平面上， 木块与柱形桶的接触点A 与桶横截面的圆心O 连线与竖直方向夹角为θ。现缓慢调整一下长方体 木块的位置，使θ 角增大一些，整个系统仍能处于静止状态，且球没有与地面接触。下列说法 正确的是（ ） A. 柱形桶对墙壁的压力增大 B. 木块与地面间的压力减小 C. 木块与桶间的压力增大 D. 木块与地面间的摩擦力减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．墙壁对柱形桶的压力为 当θ 角增大，则墙壁对柱形桶的压力增大，由牛顿第三定律可知柱形桶对墙壁的压力增大，故A 正确； B．把木块与柱形桶作为整体，木块对地面的压力为木块与柱形桶的总重力，大小不变，故B 错 误； C．木块对桶间的压力为 当θ 角增大，则木块与桶间的压力增大，故C 正确； D．木块与地面间的摩擦力大小等于墙壁对柱形桶的压力大小，当θ 角增大，木块与地面间的摩 擦力增大，故D 错误。 故选AC。 11. 如图所示，一长木板放在光滑水平面上，靠近木板的左端有一个小物块，开始时二者均处于 静止状态。已知小物块与木板间的动摩擦因数为μ，木板与小物块的质量均为m，最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现用水平向右的拉力F 作用在小物块上，当F 逐渐增大 时，以下说法正确的是（ ） A. 当 时木板将要与地面产生相对滑动 B. 当 时小物块将要与木板产生相对滑动 C. 当 时木板的加速度大小为 D. 木板的最大加速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．水平面光滑，有力F 时，木板与地面产生相对滑动，故A 错误； BD．小物块将要与木板产生相对滑动时，物块与木板间静摩擦力最大，对整体有 对木板有 则 故BD 正确； C．当 时，木板与物体一道向右运动，对整体有 故C 错误。 故选BD。 12. 2021 年3 月14 日，中国小将谷爱凌获自由式滑雪世锦赛女子坡面障碍技巧赛的冠军。如图 所示，现假设运动员从跳台a 处以初速度 沿水平方向飞出，落在斜坡上某点b 处，将斜坡等 效成一个与水平面的夹角为30°的斜面，不计空气阻力，下列说法正确的有（ ） A. 运动员在 空中运动时间与初速度 成正比 B. a、b 两点间的水平距离与初速度 的大小成正比 C. a、b 两点间的竖直距离与初速度 的二次方成正比 D. 运动员落在斜坡上的速度方向与水平方向的夹角与 的大小无关 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设运动员落到斜坡上的时间为t，位移与水平方向夹角为 解得 故A 正确； B．a、b 两点间的水平距离为 故B 错误； C．a、b 两点间的竖直距离为 故C 正确； D．运动员落在斜坡上的速度方向与水平方向的夹角θ 的正切值等于位移与水平方向夹角a 的正 切值的2 倍，即 则运动员落在斜坡上的速度方向与水平方向的夹角与 的大小无关，故D 正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5 小题，共52 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式 和重要答题步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确 写出数值和单位。 13. 某实验小组要测量一个木块与木板间的动摩擦因数。为使操作更加便于科学测量滑动摩擦力 的大小，有如图甲所示A、B 两种实验方案可供选择，应选择方案_________（填“A”或“B”）。根 据选择方案进行如下实验步骤： ①将木块（质量M 未知）放在水平木板上，其上放一个砝码，通过水平细绳与弹簧测力计相连； ②施加作用力使长木板和木块产生相对滑动，待弹簧测力计示数稳定后，记录弹簧测力计的示 数F 及所放砝码的总重量G； ③逐次增加砝码个数，重复步骤②五次； ④根据实验记录的数据在给定坐标纸上做出 图像，如图乙所示。 （1）由图乙中图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 ___________。 （2）由图乙中图线可得 ___________kg。（重力加速度g 取 ，结果均保留2 位有 效数字） 【答案】 ①. A ②. 0.40（0.38~0.42） ③. 0.051（0.048~0.053） 【解析】 【详解】[1]方案A 中只需要拉动木板即可，而方案B 中需要匀速拉动木块，所以为使操作更加 便于科学测量滑动摩擦力的大小，应该选择方案A； （1）[2]由题意得 所以F-G 图像的斜率为 ，即 （2）[3]由图像得当 时 解得 14. 某学校物理兴趣小组准备探究“加速度与力和质量的关系”，该小组中一个同学用相关器材安 装了实验装置，如图甲所示。 （1）实验开始前另一同学发现该实验装置中有一处错误，请指出：___________。 （2）（多选）除了装置图中器材外，下列器材中还必须使用的有___________。 A． 4～6V 低压交流电源 B． 220V、50Hz 的交流电源 C．天平（或电子秤） D．刻度尺 （3）重新调整好装置之后，实验小组开始实验，如图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从 比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5 个计数点A、B、C、D、E ，相邻两个计数点之间都有4 个点迹没有标出，测出计数点B、C 和D、E 点之间的距离为 、 ，如图乙所示。已知打点计时器打点频率为f，则用此纸带上测量的数据计算小车运动的加速 度的表达式为___________。 （4）保持小车质量一定，改变砂和砂桶的重力，探究“加速度与力的关系”时，甲、乙两位同学 根据各自的实验数据分别作出的 图线如图丙所示，对A、B 图线的分析下列说法正确的是_ __________。 A． A 图线不通过原点，可能是因为计算F 时未计入砂桶的重力 B． A 图线不通过原点，可能是因为没有平衡摩擦力 C． B 图线不通过原点，可能是因为计算F 时未计入砂桶的重力 D． B 图线不通过原点，可能是因为没有平衡摩擦力 【答案】 ①. 细线与木板不平行 ②. BCD ③. ④. AD##DA 【解析】 【详解】（1）[1]安装器材时应调节滑轮高度，使细线与木板平行。 （2）[2]为了使电火花计时器正常工作，必须有220V、50Hz 的 交流电源、为了称出物体质量， 必须有天平（或电子秤）、为了测量纸带上计数点的点间距，还必须有刻度尺。故选BCD。 （3）[3]由逐差法可知 又因为 有 解得 （4）[4]B．A 图线不通过原点，F 为零时加速度不为零，可能是因为平衡摩擦力过度，B 错误； D．B 图线不通过原点，F 达到某个值时物体才开始运动，可能是因为没有平衡摩擦力或者平衡 摩擦力不充分，D 正确； AC．设沙桶的质量为 ，沙子质量为 ，小车质量为M。实验时如果计算F 时未计入砂桶的重 力，则有 由牛顿第二定律 即 会导致图线不通过原点，A 正确，C 错误。 故选AD。 15. 如图所示，光滑斜面倾角为θ，底端固定有一挡板，轻弹簧两端与挡板及物块A 拴接，物块 B 叠放在A 上但不粘连。初始时，两物块自由静止在斜面上，现用平行于斜面的力F 拉动物块 B，使A、B 沿斜面缓慢向上运动。已知轻质弹簧的劲度系数为k，两物块A、B 的质量分别为 和 ，弹簧始终处于弹性限度内，求： （1）初始状态弹簧的形变量； （2）从初始状态到物块B 与物块A 恰好分离时，物块A 移动的距离。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）开始时，由平衡可知 解得弹簧的压缩量 （2）由于使A、B 沿斜面缓慢向上运动，则每个状态均可视为平衡状态，则两物块恰好分量时， 则 此时弹簧的压缩量为 则物块A 移动的距离 16. 某公路上一辆汽车甲以 的速度匀速行驶，发现同一车道的正前方距离为 处有一辆汽车乙正以 的速度同向行驶，甲汽车的驾驶员经过 后开始刹车， 若刹车后甲汽车加速度大小为 。求： （1）甲汽车开始刹车时两车间的距离； （2）通过计算判断两车是否会相撞。 【答案】（1）40m；（2）不会 【解析】 【详解】（1）甲汽车开始刹车时两车间的距离 （2）设两车速度相等所需时间为t，则 此时两车相距 故两车不会相撞。 17. 传送带是机场、车间、车站等场地大量使用的物资转运设备，为工农业生产及人民生活带来 了极大方便。如图所示为一快递站工作时使用的传送带，水平部分长度为 。在一次调 试过程中，工作人员将一纸箱放在最左端，由静止启动传送带以加速度 做匀加速直 线运动，达到最大传动速度后即做匀速运动，当纸箱恰好与传送带速度相同时，工作人员发现 问题，使传送带以 的加速度做匀减速运动直到停止，当纸箱也停下来时恰好到 达水平传送带的最右端。已知纸箱与传送带间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动 摩擦力，重力加速度g 取 。求： （1）在启动过程中，纸箱运动的加速度的大小； （2）传送带最大传动速度的大小； （3）纸箱在水平传送带上运动过程中与传送带间的 相对位移为多大。 【答案】（1） ；（2） ；（3）1.2m 【解析】 【详解】（1）在启动过程中，纸箱运动的加速度的大小 解得 （2）当纸箱恰好与传送带速度相同时，立即做匀减速运动，设最大速度为v，则 解得 （3）第一个过程 第二个过程 所以在水平传送带上运动过程中与传送带间的相对位移为