河北省廊坊市2021-2022学年高一上学期期末考试物理试题

高一期末考试试题 物理 本试卷满分100 分，考试用时75 分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 在国际单位制中，“牛顿”是力学的三个基本单位之一 B. 位移、速度、加速度、力都是矢量 C. 小球做竖直上抛运动时，速度不断减小，惯性不断减小 D. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫等效替代法 【1 题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A．在国际单位制中，力学的三个基本单位是质量单位“千克”、长度单位“米”、时 间单位“秒”，A 错误； B．位移、速度、加速度、力都是矢量，B 正确； C．小球做竖直上抛运动时，速度不断减小，质量不变故惯性不变，C 错误； D．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法，D 错误。 故选B。 2. 下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是（ ） A. 由 可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比 B. 人推自行车在水平路面上前进，自行车前轮受到的摩擦力方向向后，后轮受到的摩擦力方向 向前 C. 物体对桌面的压力是物体发生形变而产生的 D. 地球对物体的重力作用在重心上，重心就是物体的几何中心 【2 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．公式 为计算式，动摩擦因数只与相互接触的材料有关，与滑动摩擦力及压力无关，故A 错误； B．人推自行车在水平路面上前进时，自行车前、后轮随车架一起向前运动，均为从动轮，因此 受到的摩擦力方向均向后，故B 错误； C．物体对桌面的压力是由于物体发生形变而产生的，故C 正确；； D．物体各部分均受到重力的作用，重心只是各部分所受重力的等效作用点，且物体的重心不一 定在物体的几何中心上，故D 错误。 故选C。 3. 已知四个物体在 时的速度均为0，A 物体的 图像、B 物体的 图像、C 物体和D 物 体的 图像依次如图所示，则一直向同一方向运动的是（ ） A. B. C. D. 【3 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．由A 物体的 图像可知，物体A 不是一直向同一方向运动，A 错误； B．由B 物体的 图像可知，其0-4s 内物体的位移为零，则其不是一直向同一方向运动，B 错 误； C．将C 物体的 图象转化为下图的 图像可知 物体位移一直为正，故可得其是一直向同一方向运动，C 正确； D．由D 物体的 图像可知 其0-4s 内物体的位移为零，则其不是一直向同一方向运动，D 错误。 故选C。 4. 超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形的外表被称为胶囊 高铁。2017 年8 月29 日，中国航天科工公司在武汉宣布，已启动时速1000 公里“高速飞行列 车”的研发项目。如果研制成功，“高速飞行列车”最大速度达 ，假设列车整个过 程都做直线运动，其加速与减速时的加速度大小恒为 ，据此可以推测（ ） A. “高速飞行列车”的减速位移大小为 B. 北京到上海的距离约为 ，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可从北京 始发到达上海 C. “高速飞行列车”的加速时间为 D. “高速飞行列车”从静止加速到最大速度时的位移大小为 【4 题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A． “高速飞行列车”的减速位移大小为 选项A 错误； B．北京到上海的距离约为 ，假设轨道为直线，因“高速飞行列车”启动时要加速，进 站时要减速，则整个过程中的平均速度速度小于1080km/h，则从北京始发到达上海要用时大于 一个小时，选项B 错误； C．“高速飞行列车”的加速时间为 选项C 错误； D．“高速飞行列车”从静止加速到最大速度时的位移大小为 选项D 正确。 故选D。 5. 图为一种叫弹跳跷的新型弹跳鞋。当人穿着鞋从高处跳下压缩弹簧后，人就会向上弹起，进 而带动弹跳鞋跳跃。假设弹跳鞋对人的作用力类似于弹簧弹力且人始终在竖直方向上运动，不 计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力 B. 人向上弹起的过程中，始终处于超重状态 C. 从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动 D. 弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力与人所受的重力是一对平衡力 【5 题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】A．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力，故A 正确； B．人向上弹起的过程中，先加速后减速，开始时加速度方向向上，人处于超重状态，运动的最 后阶段，由于弹簧弹力小于重力，人将做减速运动，加速度方向向下，人处于失重状态，故B 错误； C．人从最高点下落至最低点的过程中，先加速后减速，人受到自身重力及弹簧弹力的作用，但 由于弹簧弹力为变力，所以可推知人的加速度不恒定，不可能先做匀加速运动后做匀减速运动， 故C 错误； D．弹簧压缩到最低点时，人的加速度方向向上，鞋对人的作用力大于人所受的重力，二者不是 一对平衡力，故D 错误。 故选A。 6. 如图所示，楔形物块a 固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b．现用大小一定 力F 分别沿不同方向作用在小物块b 上，小物块b 仍保持静止，则a、b 之间的静摩擦力一定 增大的是( ) A. B. C. D. 【6 题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】不加力F 时，对物块进行受力分析，将重力分解， 根据平衡条件得出： ． A、受力如图，则 ，故摩擦力一定增大． B、如果 ， ，则摩擦力变小． 如果 ， ，由于不知道F 的大小，所以摩擦力变化不确定，f 可能增 大，可能减小，也可能大小不变． C 与B 相似，摩擦力变化不确定，f 可能增大，可能减小，也可能大小不变． D、力图：根据平衡条件得出： ，故摩擦力不变． 故选A． 7. 如图所示，在光滑水平面上，轻质弹簧连接着质量为 的物块A 和 的物块B，刚开始， 两物块都处于静止状态。现用大小为 的水平恒力F 作用在B 上，使A、B 相对静止地一起向 右匀加速运动，下列说法正确的是（ ） A. 突然撤去F 的瞬间，B 的加速度大小为 B. 撤去F 后的短暂时间内，A 的速度将减小，B 的加速度将增大 C. 物块匀加速运动时，弹簧的弹力大小为 D. 物块匀加速运动时，弹簧的弹力大小为 【7 题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】CD．对AB 的整体，由牛顿第二定律可知 解得 a=5m/s2 对物体A 则 选项C 正确，D 错误； A．突然撤去F 的瞬间，弹簧的弹力不变，则B 的加速度大小为 选项A 错误； B．撤去F 后的短暂时间内，弹簧弹力逐渐减小，但仍有弹力，A 的加速度仍向右，速度仍将增 加；B 的加速度随着弹力的减小将减小，选项B 错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3 小题，每小题6 分，共18 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。 8. 如图所示，小球与轻弹簧，水平细绳相连，轻弹簧、细绳的另一端分别固定于P、Q 两点。小 球静止时，轻弹簧与竖直方向的夹角为 。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 仅剪断细绳的瞬间。小球的加速度 ，方向竖直向上 B. 仅剪断与小球连接端的轻弹簧的瞬间，小球的加速度 ，方向水平向右 C. 仅剪断细绳的瞬间，小球的加速度 ，方向水平向左 D. 仅剪断与小球连接端的轻弹簧的瞬间，小球的加速度 ，方向竖直向下 【8 题答案】 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．设小球的质量为m，小球静止时 剪断细绳瞬间，轻弹簧拉力不改变，则小球受 合外力与 等大反向，根据牛顿第二定律可得 即 方向水平向左，故C 正确，A 错误； BD．若剪断轻弹簧，绳子拉力会突变为零，此时小球只受到重力的作用，所以根据牛顿第二定 律可知小球加速度 方向竖直向下，故B 错误，D 正确。 故选CD。 9. 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图所示，皮带在电动机的带动下保持 的恒定速度向右运动。现将一质量 的邮件无初速度地轻放在皮带上，邮件和皮带间的动 摩擦因数以 。设皮带足够长，取重力加速度大小 ，下列说法正确的是（ ） A. 邮件与皮带发生相对滑动的时间因皮带长度未知，不能求解 B. 邮件与皮带发生相对滑动的时间为 C. 邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件相对皮带的位移大小为 D. 邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件相对地面的位移大小为 【9 题答案】 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．皮带足够长，邮件与皮带共速前一直发生相对滑动，根据公式有 代入数据，有 A 错误，B 正确； D．初速度为零的匀加速运动，有 D 正确； C．邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件对皮带 位移大小为 C 错误。 故选BD。 10. 将一质量为 的小球竖直向上抛出，小球最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小 恒定，方向与运动方向相反。该过程中小球运动的 图像如图所示，取重力加速度大小 。下列说法正确的是（ ） A. 小球上升的最大高度为 B. 小球受到的阻力大小为 C. 小球落回到抛出点的速度大小为 D. 小球上升与下落所用的时间之比为 【10 题答案】 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图像可知，在t=3s 时，小球上升到最高点，则小球上升的最大高度为 故A 错误； B．设竖直向上为正方向，由图像可知，小球上升过程中的加速度 又根据牛顿第二定律 解得 故B 正确； C．根据牛顿第二定律，小球在下落过程的加速度大小为 根据 得小球落回抛出点速度大小 故C 正确； D．根据运动学公式 解得 可知上升的时间和下落的时间之比为 故D 错误。 故选BC。 三、非选择题：共54 分。 11. 某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。在竖直木板上贴有白纸，固定两个光 滑的滑轮A 和B，将三根足够长的细线的一头打一个结。结点为O，另一头分别挂上不同数量的 钩码，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根细线的拉力 、 和 。 （1）下列钩码个数，能使实验完成的是___________。 A．钩码的个数 ， ， B．钩码的个数 ， C．钩码的个数 D．钩码的个数 ， （2）在拆下钩码和细线前，需要做的步骤是___________。 A．标记C 点的位置 B．记录OA、OB、OC 三根细线的方向 C．量出OA、OB、OC 三段细线的长度 D．用天平测出钩码的质量 （3）在作图时，你认为图_________（选填“甲”或“乙”）可能是正确的。 【11 题答案】 【答案】 ①. CD ②. B ③. 甲 【解析】 【详解】（1）[1]对O 点受力分析如图，因为三个共点力处于平衡，所以 与 的合力与 等 大反向，因此三个力的大小可构成一个三角形。 A．3、4、8 不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，A 错误； B．1、1、4 不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，B 错误； C．4、4、4 可以构成三角形，则结点能处于平衡状态，C 正确； D．3、3、5 可以构成三角形，则结点能处于平衡状态，D 正确。 故选CD。 （2）[2]为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点即标记结点O 的位置，其次 要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要标记结点O 的位置和记录 、 、 三段绳子的方向，钩码个数，故B 正确，ACD 错误。 故选B。 （3）[3]以O 点为研究对象， 的是实际作用效果在 这条线上，因为误差的存在， 、 的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。 12. 图甲为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图。图中A 为小车，B 为装有砝 码的托盘，C 为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花计时器，电火花计时 器接50Hz 交流电。小车的质量为M，托盘及砝码的总质量为m。 （1）关于实验，下列说法正确 是_______。 A．实验中托盘及砝码的总质量m 应远小于小车的质量M B．长木板必须保持水平 C．实验时应先释放小车后接通电源 D．作 图像便于得出加速度与质量的关系 （2）图乙为某次实验得到的一条纸带，两相邻计数点间有四个点未画出，纸带上标出了相邻计 数点之间的距离。打计数点4 时小车的速度大小是_______m/s；小车运动的加速度大小是_____ __m/s2。（结果均保留两位小数） （3）实验时，某同学忘记了平衡摩擦力这一操作，因此他测量得到的a-F 图像，可能是图丙中 的图线_______。（选填“①”、“②”或“③”） 【12 题答案】 【答案】 ①. AD##DA ②. 0.34 ③. 0.50 ④. ③ 【解析】 【详解】（1）[1]A．本实验中用mg 来表示小车所受合外力F，对小车根据牛顿第二定律有 对托盘及砝码同理有 联立解得 由上式可知只有当 时 才近似等于 ，故A 正确； B．本实验中为了使小车所受合外力等于细绳的拉力，应平衡摩擦力，即将长木板没有滑轮的一 侧抬高适当角度，故B 错误； C ．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上 尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放小车，故C 错误； D．在探究F 一定的情况下a 与M 的关系时， 图像是一条直线，更加直观，便于得出加速 度与质量的关系，故D 正确。 故选AD。 （2）[2]打计数点4 时小车的速度大小为 [3]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 （3）[4]某同学忘记了平衡摩擦力这一操作，则他测量得到的a-F 图像对应的关系式应为 整理得 即图像具有正的横截距，所以该同学作出的图像可能是图线③。 13. 一直升机静止在空中，跳伞运动员从直升机上无初速度跳下，他自由下落（不计空气阻力） 后打开伞，以 的加速度匀减速直线下降，到达地面时的速度大小为 ，取重力 加速度大小 ，求： （1）运动员打开降落伞时的速度大小； （2）直升机距地面的高度。 【13 题答案】 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）运动员打开降落伞时的速度大小 （2）根据自由落体公式 可得运动员自由下落的高度 根据速度位移公式 代入数据解得运动员匀减速直线运动的位移大小 则直升机距地面的高度 14. 节日的广场，小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，并将小石块放置于结冰的 水平地面上。因水平风力的作用，系氢气球的细绳与竖直方向成 角，如图所示，小石块静 止。已知气球（含球内氢气）的质量为m，小石块的质量为 ，空气对气球的浮力为 ， 重力加速度大小为g， ， 。 （1）画出气球 受力示意图，并求出气球静止时水平风力的大小； （2）若小石块与地面的最大静摩擦力是其间压力的 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小 石块刚要滑动时，求水平风力的大小。 【14 题答案】 【答案】（1） ； ；（2） 【解析】 【详解】(1)对氢气球进行受力分析，如图所示 设氢气球受绳子的拉力大小为T，水平风力大小为 ，有 解得 (2)若风力增加，小石块对地面的压力不变，把小石块与气球视为整体，可得 解得 解得 15. 如图所示，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块，已知木块的质量 m=1kg，木板的质量M=4kg，长L=4m，木板上表面与物块、下表面与地面之间的动摩擦因数均 为 ，现用水平恒力F=28N 拉木板，g 取10m/s2，求： （1）木块与木板的加速度a1、a2的大小 （2）木块滑到木板左端所需的时间 （3）若水平恒力F 作用1s 时间即撤去，计算说明木块能否从木板上掉下来？ 【15 题答案】 【答案】（1）2m/s2，4m/s2；（2）2s；（3）不会掉下来 【解析】 【详解】（1）对木块运用牛顿第二定律得 对木板运用牛顿第二定律得 （2）木块滑到木板左端时，两者的位移之差等于木板长度，根据位移时间公式得 解得 （3）F 作用1s 时木块的位移 木板的位移 则木块相对木板运动了1m，距离木板的左端为3m，此时木块的速度 木板的速度 撤去力后，木板做减速运动，加速度大小为 木块做加速运动，加速度不变，设达到共速的时间为 ，则 解得 此时木块的位移 木板的位移 此时则木块相对木板运动了0.375m，小于3m，木块木板不会掉下来