重庆市缙云教育联盟2021-2022学年高一上学期期末考试物理试题含解析

重庆缙云教育联盟2021-2022学年（上）年度考试

高一物理

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 牛顿第一定律是科学家集体智慧的成果。关于牛顿第一定律的说法正确的是

A. 物体的速度越大，其惯性越大
B. 物体的惯性大小与其受力的大小有关
C. 物体的质量改变，其惯性就会改变
D. 物体的运动需要力来维持

2. 对下列运动情景中加速度的判断，正确的是

A. 运动的汽车在某时刻速度为零，故加速度一定为零
B. 轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C. 高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D. 点火后即将升空的火箭，速度很小，其加速度一定也很小

3. 我国电子不停车收费系统已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经的时间速度减为且收费完成，司机立即加速，加速度大小为，假设汽车可视为质点。则下列说法正确的是

A. 汽车开始减速时距离自动收费装置
B. 汽车从开始减速到速度恢复到通过的总路程为
C. 汽车加速后速度恢复到
D. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为

4. 在水平桌面上放置一块正方形薄木板，在木板的正中点放置一个质量为的木块，如图所示。先以木板的边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的边与桌面的夹角为，记此时平面为；再接着以木板的边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的边与平面的夹角也为边与桌面的夹角不变，转动过程中木块未滑动，木板与木块之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在转动过程中，下列说法错误的是

A. 木板对木块的支持力一直变小 B. 木板对木块的摩擦力一直变大
C. 至少为 D. 可以为

5. 光滑水平面上有一质量为的物体，在大小为的水平拉力作用下由静止开始运动。若以刚开始运动的时刻为时刻，则在内

A. 物体的平均速度大小为 B. 物体的加速度大小为
C. 物体的位移大小为 D. 拉力所做的功为

6. 如图所示，一工作人员在两个电塔之间的点无接触就业。其中、两点等高，且用电线可看作细绳连接。对此，下列说法不正确的是

A. 点一定在两点的连线的中垂线上
B. 增加电线的长度，电线对工作人员的拉力增大
C. 提高点的高度，工作人员将向点移动
D. 调换质量更大的工作人员，点的位置将下降
 

7. 如图所示，、两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断细线，则在剪断细线瞬间

A. 球加速度为，球加速度为
B. 球加速度为，球加速度为
C. 球加速度为，球加速度为
D. 球加速度为，球加速度为
 

二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）

8. 千厮门嘉陵江大桥是中国重庆市境内连接渝中区与江北区的过江通道，位于嘉陵江水道之上，为重庆市区北部城市次干道路的组成部分。其索塔两侧钢索均处在同一竖直面内，其索塔与钢索如图所示，假设此时桥上没有人、车和轻轨通过，下列说法正确的是

A. 为了减小钢索承受的拉力，可以适当升高索塔的高度
B. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
C. 只有塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力才竖直向下
D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索可以不对称分布

9. 甲、乙两辆汽车先后从同一地点、沿同一条直线运动，它们的图象如图所示，由图可知

A. 在时甲乙之间的距离为
B. 在时乙追上甲
C. 在时甲乙之间的距离与时相等
D. 在时乙在甲之前
 

10. 如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为，以下说法正确的是

A. 瓦片总共受到个力的作用
B. 减小檩条间的距离时，瓦片与檩条间的弹力增大
C. 减小檩条间的距离时，瓦片可能会下滑
D. 增大檩条间的距离时，瓦片与檩条间的摩擦力增大

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11. 在“探究自由落体运动规律”的实验中，取一带有纸带的重锤从高处静止释放。已知电磁打点计时器使用的交流电的频率为，记录重锤运动的纸带如图所示。在纸带上选择标号为的七个计数点，相邻两个计数点间还有个打印点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺。
    
    下表是通过测量计算出各计数点的速度，其中计数点的瞬时速度为______保留两位有效数字；

根据表中数据在坐标纸上作出图象；

根据图求出重锤的加速度为______保留三位有效数字；

如图为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的角条件下进行多次实验，得到了不同角小球下滑的图象，推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知，若时对应的图线为，则时对应的图线为______。

12. 一物理兴趣小组用两根完全相同的轻弹簧、一瓶矿泉水、智能手机等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时，先将一弹簧一端固定在墙上的钉子上，另一端挂矿泉水瓶，如图甲所示；然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子、上，另一端与连接于结点，在结点挂矿泉水瓶，静止时用智能手机的测角功能分别测出、与竖直方向的偏角、，如图乙所示。改变钉子的位置，按照上述方法多测几次。
    
    依据上述方案并根据力的平行四边形定则，为画出力的合成图，必须的操作是______选填选项前的字母。
    A.实验中不需要测量弹簧的原长
    B.考虑到矿泉水瓶的大小，墙上的钉子、应适当长一些以保持弹簧与墙面平行
    C.需要测量图甲、乙中弹簧的长度
    D.图乙中改变钉子的位置，多次测量时，要使结点的位置始终固定不变
    根据某次的测量数据做出力的平行四边形如图丙所示，图丙中______是力和的合力的实际测量值．选填“”或者“”。
    本实验主要采用的科学方法是______。
    A.理想实验法
    B.等效替代法
    C.控制变量法
    D.建立物理模型法

四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）

13. 两个分别用长的绝缘细线悬挂于同一点的相同小球可看作质点，所带电荷量的绝对值相等。由于静电力的作用，它们之间的距离为，如图所示。已测得每个小球的质量均为，取。求：
    两个小球带同种电荷还是异种电荷？
    小球所受静电力为多大？
    小球所带电荷量的绝对值为多大？

14. 如图所示，为半径的光滑四分之一圆弧面，质量的小球从静止开始从点开始下滑，经过点后落在与水平面成的斜面上的点未画出。重力加速度；；
    求：小球到达点时速度为多大？
    小球到达点时所受的支持力为多大？
    小球的落点与的水平距离为多大？

15. 如图所示，一个质量的物体静止在水平地面上，时刻起对物体施加一个的拉力，使物体开始做匀加速直线运动。已知拉力与水平方向的夹角，物体与水平地面间的动摩擦因数，，，取。求：
    前内物体的位移是多少；
    若在时撤去拉力，则撤去外力后内物体的位移是多少。

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】解：、质量是物体惯性大小的唯一量度，与物体的速度大小无关，与物体是否受力也无关，故AB错误；
C、质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的质量改变，其惯性就会改变，故C正确；
D、根据牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，故D错误。
故选：。
质量是物体惯性大小的唯一量度；任何物体只要有质量就有惯性，只要质量不变，惯性就不变。力是改变物体运动状态的原因。
对于惯性概念的理解要准确到位：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小。
 

2.【答案】
 

【解析】解：、汽车某时刻速度为零，加速度可能不为零，如在启动的瞬间加速度不为零，故A错误；
B、轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，故B正确；
C、高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但如果速度没有变化，则加速度为零，故C错误；
D、点火后即将升空的火箭，虽然开始时速度为零，其加速度不为零，否则火箭就不可能起飞，故D错误。
故选：。
加速度是描述速度变化快慢的物理量，而速度是描述运动快慢的物理量；加速度的大小和速度的大小之间无必然的联系，判断速度的增加还是减小，看加速度方向和速度方向的关系。匀变速直线运动的加速度是不变的。
解决本题的关键理清速度、速度变化量、速度变化率与加速度的关系，以及知道如何去判断速度增加还是减小。
 

3.【答案】
 

【解析】解：、汽车减速时的加速度为，这段时间内的位移，故A错误；
B、汽车加速的位移
则汽车通过的总位移，故B正确；
C、汽车恢复到所用的时间，故C错误；
D、汽车通过自动收费装置耽误的时间应为实际的时间与汽车匀速通过该段的时间差，汽车匀速通过这段距离所用的时间，因此汽车耽误的时间，故D错误。
故选：。
可以根据平均速度计算出减速距离；然后再根据平均速度计算出加速距离，就可以计算出总路程了；先计算出匀速通过的时间，进而计算出加速、减速时间，两者之差就是耽误的时间．
本题属于匀变速直线运动的小型综合题目，涉及到平均速度公式在求解位移过程中的应用、加速度的计算以及速度与时间的关系式。对学生综合分析问题的能力要求较高。
 

4.【答案】
 

【解析】解：、由于木块未发生滑动，则支持力，随着木板平面与水平面的夹角的增大，一直减小，故A正确；
B、由于木块未发生滑动，则摩擦力，随着平面与水平面的夹角的增大，一直增大，故B正确；
C、假设只以木块的边为轴，将木板向上缓慢转动角，木块受到的摩擦力大小为，方向沿；
假设只以木板的边为轴，将木板向上缓慢转动角，木块受到的摩擦力大小为，方向沿。
则先后这样转动后，木块受到的摩擦力的大小为，若此时恰好达到最大静摩擦力，则有：，则故C错误；
D、由以上结论，当时，，，可知，木块依然静止，故D正确
本题选择错误选项
故选：。
采用假设法研究：假设只以木块的边为轴，将木板向上缓慢转动角，分析木块受到的摩擦力；假设只以木板的边为轴，将木板向上缓慢转动角，分析木块受到的摩擦力再求出木块受到的摩擦力的大小。
本题中木块受力分布不在同一平面内，而是在一个立体空间内，力图不好作，采用假设法借助空间想象力求解，比较简单。
 

5.【答案】
 

【解析】解：、根据牛顿第二定律可得物体运动的加速度大小为：，故B错误；
、在内物体的位移大小为：，
物体的平均速度大小为：，故AC错误；
D、根据功的计算公式可得拉力所做的功为：，故D正确。
故选：。
根据牛顿第二定律可得物体运动的加速度大小，根据运动学公式结合功的计算公式进行解答。
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系力和运动的桥梁。
 

6.【答案】
 

【解析】解：、对工作人员受力分析，可知电线提供的拉力大小且对称，由于、两点等高，所以点一定在两点的连线的中垂线上，故A正确；
B、增加电线的长度，则电线提供拉力夹角变小，因为工作人员所受重力没变，所以电线的拉力将减小，故B错误；
C、提高点的高度后，根据“晾衣杆”原理可知，电线对工作人员的拉力不变，且两边电线的夹角不变，工作人员将向点移动，以保证两个拉力大小相等且对称，故C正确；
D、调换质量更大的工作人员，则电线上拉力的增大，电线之间的夹角将变小，所以点的位置将下降，故D正确。
本题选错误的，故选：。
根据对称性分析点的位置；根据平行四边形法则分析拉力的变化；根据“晾衣杆”原理分析提高点的高度后工作人员的运动情况；调换质量更大的工作人员，电线上拉力的增大，电线之间的夹角将变小，由此分析点的位置变化情况。
本题主要是考查共点力的平衡和力的合成，知道合力一定时，两个分力随着夹角的增大而增大，能够根据平衡条件结合“晾衣杆”原理进行分析。
 

7.【答案】
 

【解析】解：两球质量，剪断悬线前，弹簧的弹力，剪断悬线的瞬间，弹簧的弹力不变，
隔离对分析，所受的合力为零，则，
隔离对分析，，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据平衡求出弹簧的弹力，剪断悬线的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律分别求出、的瞬时加速度。
本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解。
 

8.【答案】
 

【解析】解：、对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力大小相等、方向相反，则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身的重力，合力一定，分力间的夹角越小，则分力越小，为了减小钢索承受的拉力，应该增大索塔的高度，达到减小钢索间夹角的目的，故A正确；
B、对桥身进行受力分析可知，钢索对桥身的拉力的合力与桥身与钢索的总重力大小相等、方向相反，则钢索对索塔向下的压力数值上等于桥身与钢索的总重力，即增加钢索的数量，钢索对索塔的压力增大，故B错误；
、如图所示

将钢索、的拉力、进行合成，合力竖直向下，结合正弦定理可知：，解得：，故索塔两侧的钢索没有必要对称分布，故C错误，D正确。
故选：。
对桥身进行受力分析可知，竖直方向根据平衡条件求出钢索拉力的大小表达式，根据表达式进行分析
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 

9.【答案】
 

【解析】解：、由图可知乙在内速度为零，甲、乙两辆汽车先后从同一地点出发，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知。故A错误。
B、在图象中，图像与时间轴所围面积即为物体运动的位移，观察图像面积可知内甲的位移大于乙的位移，乙不可能追上甲，故B错误；
C、在图象中，图像与时间轴所围面积即为物体运动的位移，观察图像面积可知在时甲乙之间的距离与时相等，均为，故C正确；
D、根据图像可知时乙的速度为，此时，，则，所以在时乙在甲之前，故D正确；
故选：。
根据图像与坐标轴围成的面积代表位移，通过计算面积可知甲乙的运动情况。
本题考查图像，解题关键掌握图像与坐标轴围成的面积代表位移。
 

10.【答案】
 

【解析】解：瓦片受重力两侧的支持力和摩擦力，共个力，故A正确；
根据题图可知，两檩条对瓦片的弹力与垂直于檩条方向的夹角为，有
，
减小檩条间的距离时，夹角变小，则瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能会下滑，故B错误，C正确；
D.增大檩条间的距离时，瓦片与檩条间的弹力变大，最大静摩擦力变大，瓦片仍然静止，瓦片与檩条间的摩擦力不变，故D错误。
故选：。
瓦片在重力两侧的支持力和摩擦力作用下处于平衡，减小檩条间的距离时，瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小；增大檩条间的距离时，瓦片与檩条间的弹力变大，最大静摩擦力变大。
本题解题关键是将瓦片沿垂直于檩条方向进行受力分析，当檩条间的距离改变时，瓦片与檩条间的弹力改变，最大静摩擦力改变。
 

11.【答案】   
 

【解析】解：匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，匀变速运动的平均速度等于初末速度的平均值，所以
根据表中数据在坐标纸上作出图像，如图所示

图像的斜率表示加速度，根据图像可得
小球由倾角为的光滑斜面滑下时，根据牛顿第二定律
则
当时
当时
根据
则相等时间内，则有
故当时，对应的图像是
故答案为：            
匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，匀变速运动的平均速度等于初末速度的平均值，求得计数点的瞬时速度；
根据表格作图；
根据图像的斜率表示加速度即可求解；
根据牛顿第二定律可知当时，当时，根据速度公式可判断。
本题考查“探究自由落体运动规律”的实验，关键掌握实验原理，学会通过中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，匀变速运动的平均速度等于初末速度的平均值来计算瞬时速度。
 

12.【答案】   
 

【解析】解：实验中，甲图用来测量合力，乙图用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可用弹簧像长量来表示，因此必须测量弹簧的长度以确定伸长量，故A错误，C正确；
B.考虑到矿泉水瓶的大小，墙上的钉子、应适当长一些以保持弹簧与墙面平行，故B正确；
D.实验中重物重力是定值，所以不必保证点固定不变，故D错误。
故选：。
根据某次的测量数据做出力的平行四边形如图丙所示，图两中是力和的力的实际测量值，是两个分力合力的理论值。
本实验主要采用的科学方法是等效替代法，故选B。
故答案为：
本实验采用等效替代法验证平行四边形定则，用一根弹簧作用效果替代两根弹簧作用效果，根据力的平行四边形定则作出两根弹簧的合力为理论值，将理论值与测量值相比较即可验证。
本实验创新点在用弹簧伸长量表示力的大小。掌握基本实验原理，从多个角度分析实验，提高分析解决问题的能力。
 

13.【答案】解：根据两小球相互排斥可知两个小球带带同种电荷。
设细线与竖直方向的夹角为，对其中一个小球受力分析如图：

根据几何关系有：

则
；
由库仑定律可知静电力：

解得：
电荷量绝对值为
。
答：两个小球带同种电荷；
小球所受静电力为；
小球所带电荷量的绝对值为。
 

【解析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，只有是同种电荷，两球间才会有相互排斥的库仑力作用；由几何关系求出细线偏离竖直方向的夹角；结合平衡条件与库仑定律进行分析即可求得小球带电荷量。
本题考查库仑力参与的平衡问题，掌握电荷间的相互作用规律及库仑定律的应用，本题的突破口在于先由几何关系求出细线与竖直方向的夹角。
 

14.【答案】解：小球从到的运动过程中，根据动能定理可得：
解得：
小球在点，根据牛顿第二定律可知，
解得：
小球由到的运动过程中，根据平抛运动规律



联立解得：
答：小球到达点时速度为；
小球到达点时所受的支持力为；
小球的落点与的水平距离为。
 

【解析】根据动能定理列式计算出点的速度；
在点由合外力提供向心力求出支持力的大小；
根据平抛运动的运动特点列式计算出水平距离。
本题综合考查了动能定理、圆周运动公式和平抛运动的知识，同时要理解在平抛运动中的几何关系，有一定的综合性。
 

15.【答案】解：由


解得

末速度为
撤去外力，物体只受摩擦力，由牛顿第二定律 
得
减速到零的时间
撤去外力物体已经静止，故位移
答：前内物体的位移是；
若在时撤去拉力，则撤去外力后内物体的位移是
 

【解析】根据物体的受力情况应用牛顿第二定律求出加速度大小，物体做初速度为零的匀加速直线运动，应用位移时间公式可以求出物体的位移大小。
应用牛顿第二定律求出撤去力后的加速度，应用匀变速直线运动的速度位移公式求出物体在地面上滑行的距离。
本题主要考查了牛顿第二定律以及运动学基本公式的直接应用，分析清楚物体的受力情况与运动过程，应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题。