2021-2022学年湖北省鄂州市高一上学期期末质量监测物理试卷

鄂州市2021—2022学年度上学期期末质量监测

高　一　物　理

注意事项：

1．本试卷共 16题，满分100分，考试时间75分钟。

2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

3．选择题在每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；主观题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上相对应的答题区域内。答在试题卷上无效。

一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．关于作用在同一点的两个大小不变的力的合力，以下说法正确的是

A．合力一定大于每一个分力

B．合力不可能小于每一个分力

C．两分力之间的夹角越大，合力越大

D．两分力之间的夹角越小，合力越大

2．下列说法中正确的是

A．某高中每天早上开始上课时间是8：00，8：00指的是时间

B．做直线运动的物体，其位移的大小一定等于路程

C．体积很大的物体，也可以被视为质点

D．“一江春水向东流”是以观察者为参考系得出的结论

3．下面对牛顿第一定律和惯性的分析正确的是

A．当飞机飞到目标的正上方时投下炸弹，能击中目标

B．地球自西向东自转，人向上跳起来后，还会落到原地

C．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故

D．向上抛出的物体，之所以能在空中向上运动时，是因为受到了向上的作用力

4．物体静止在斜面上，以下的几种分析中正确的是

A．物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力

B．物体所受到静摩擦力的反作用力是重力沿斜面向下的分力

C．物体所受重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力

D．物体所受重力沿垂直斜面的分力与物体对斜面的压力是一对平衡力

5．火箭发射升空时，速度能在10s内由0增加到100m/s；以108km/h的速度行驶的汽车，急刹车时能在2.5s内停下来，下列说法中不正确的是

A．火箭的速度变化比汽车的速度变化大

B．火箭的加速度比汽车的加速度大

C．火箭的平均速度比汽车的平均速度大

D．火箭的速度为100m/s，汽车的速度为108km/h，指的都是瞬时速度

6．如图所示，一物体被一个水平向右的力F压在斜面上静止不动。若物体受到斜面的支持力为FN、摩擦力为Ff，则当F增大而物体仍然静止不动时，下列说法正确的是

A．FN增大，Ff增大

B．FN增大，Ff减小

C．FN增大，Ff不变

D．条件不足，不能确定

7．在离地面某一高度处有一物体A自由下落，与此同时将物体B从物体A下方的地面竖直上抛，两物体在空中只相遇而不相碰，结果发现B物体刚好上升到A物体开始下落时的高度，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是

A．相遇时两物体的位移相等

B．相遇后两物体同时落地

C．A物体落地时的速度与B物体上抛时的初速度大小相等

D．相遇时A物体的速度大于B物体的速度

8．下列关于运动和力的叙述中，正确的是

A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的

B．做匀速圆周运动的物体，所受的合力一定指向圆心

C．物体所受合力恒定，其速度随时间一定均匀变化

D．加速度变化的运动，一定是曲线运动

9．甲、乙两物体由同一点沿同一条直线运动，它们的v—t图像如图所示，则下列描述正确的是

A．两物体始终同向运动

B．4 s末两物体相距最远

C．4 s末两物体相遇

D．6 s内两物体平均速度相等

10．如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内．转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒．设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.下列说法正确的是

A．转弯时车不发生侧滑的最大速度为

B．转变时车受到地面的静摩擦力方向一定垂直于速度方向指向轨迹内侧

C．转弯时车受到地面的静摩擦力大小一定为μMg

D．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小

11．如图所示，将一根长杆的一端通过铰链固定在某定滑轮正下方的O点处，在长杆的中点C处拴一细绳，绳绕过两个定滑轮后挂上重物M，向逆时针方向转动长杆可以提起重物M。已知长杆的长度为L，在长杆由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平位置的过程中（转过90°角），下列说法正确的是

A．重物M将匀速上升

B．绳对重物M的拉力一定大于重物的重力

C．重物M的最大速度是ωL/2

D．重物M先处于超重状态后处于失重状态

二、实验题（本题共2小题，第12小题7分，第13小题9分，共16分）

12．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置进行实验：

（1）（2分、多选）对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是________（填字母序号）：

A．取下沙和沙桶

B．在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动

C．断开电源，让小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动

D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度

（2）（2分、多选）在实验操作中，下列说法正确的是________：

A．求小车运动的加速度时，可用天平测出沙和沙桶的质量M′和m′，以及小车质量M，用公式a＝g求出

B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车

C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度

D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系

（3）（3分）已知打点计时器的电源频率为50 Hz，若实验中打出的某一条纸带如图乙所示（每两点间还有四个点没有画出），测出图中几个计数点间的距离为x1＝3.13 cm、x4＝7.48 cm，由此可以算出小车运动的加速度大小是      m/s2。

13．某实验小组用如图甲所示的装置测量平抛运动小球的初速度：在钢球抛出后经过的地方放置一块木板，木板由支架固定成水平并可以上下自由调节，其高度可通过竖直标尺读

出。在木板上固定一张白纸，实验前在白纸上画一条直线，然后在线上标出O、a、b、c四点，调节木板的位置，让O点正好处于斜槽轨道末端的正下方；如图乙所示，测得ab＝bc＝L＝10.00cm。让钢球从斜面上由静止滚下，调节木板高度，使得钢球下落三次时正好分别击中c、b、a三点，分别记下小球击中c、b、a三点时木板离地面的高度h1＝50.00cm、h2＝70.00cm、h3＝80.00cm。不计空气阻力，取g＝10m/s2（结果保留两位有效数字）：

（1）（3分）为保证测量的准确性，钢球每次应该从斜面的      （选填“任意”或“同一”）位置上由静止滚下，斜槽轨道的末端部分应该保持       （选填“倾斜”或“水平”）， 直线Oc必须与轨道的槽线        （选填“平行”或“垂直”）；

（2）（6分）在操作正确时，由上述测量结果，该小组同学即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0＝      m/s，钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby＝       m/s，O点到a点的距离为LOa＝       cm。

三、计算题（本题包括3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。）

14．（10分）如图所示，一个轻质三角形支架的B处悬挂一个定滑轮（质量可忽略不计），支架的AB部分水平、BC部分与竖直墙壁的夹角为θ＝53°。一质量为M＝60kg的人通过跨过定滑轮的轻绳匀速提起一质量为m＝15kg的物体。取g=10m/s2、sin53°＝0.8、cos53°＝0.6，求：

（1）此时人对地面的压力是多大？

（2）横杆AB和斜杆BC所受的力各是多大？

15．（14分）车站、码头、机场使用的货物安检装置如图所示，绷紧的传送带始终保持v＝0.6 m/s的恒定速率运动，AB为传送带水平部分且长度L＝1.5 m，现有一质量为m＝5 kg的行李箱（可视为质点）无初速度地放在水平传送带的A端，可从B端沿斜面滑到储物槽中。已知行李箱与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3，g＝10 m/s2，求：

（1）行李箱与传送带之间的相对位移；

（2）行李箱从A运动到B所用的时间。

16．（16分）如图所示，质量m＝0.2kg的小球（可视为质点）从粗糙斜面AB的顶端A点由静止开始滚下，通过一小段光滑圆弧面（不计大小）后运动到足够长的光滑水平地面BC上，之后又从C点滚上一个半径R＝40cm的半圆弧形轨道，最后刚好通过轨道的最高点D并从D点水平飞出。已知斜面AB长为L＝0.4m、其与水平面的夹角为θ＝53°，小球在直径CD右侧的半圆弧形轨道区域（不含C、D连线上的各点）时会受到一个大小为F＝2N、方向竖直向上的恒力作用。取g＝10m/s2，不计空气阻力，求：

       （1）小球通过C点时对轨道的压力大小；

       （2）平抛后小球落地点到C点的距离多远；

（3）斜面AB的动摩擦因数μ为多少。

鄂州市2021—2022学年度上学期期末质量监测

高一物理参考答案与评分标准

一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

二、实验题（本题共2小题，第12小题7分，第13小题9分，共16分）

12．（1）A、D（2分）；（2）B、D（2分） ；（3）1.45（3分）。

【解析】（1）平衡摩擦力时使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故A、D项正确，B项错误；为确定小车是否为匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，故C项错误；

（2）本实验的目的是通过探究加速度与力、质量的关系得出牛顿第二定律，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，故A错误；使用打点计时器时，应该先接通电源，后释放纸带，故B正确；平衡摩擦力后有mgsinθ＝μmgcosθ，即sinθ＝μcosθ，小车质量改变时，该关系式总成立，所以不用再次平衡摩擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，故D正确

（3）相邻两个计数点的时间间隔是T＝5×＝5×0.02 s＝0.10 s，采用逐差法可得a＝＝1.45 m/s2

13．（1）同一，水平，平行（3分）；    （2）1.0，1.5，5（6分）。

【解析】根据题意可知：hab＝80cm－70cm＝10cm＝0.1m，hbc＝70cm－50cm＝20cm＝0.2m。

在竖直方向：Δh＝gΔt2，水平方向：x＝v0Δt，其中Δh＝hbc－hab＝0.1m，x＝L＝10cm＝0.1m，代入数据解得：Δt＝0.1s，v0＝1.0m/s。b点为时间的中点，因此有：vby＝=1.5m/s，tb==0.15s，LOb= v0tb=0.15m，故LOa＝LOb－Lab＝0.05m＝5cm。

三、计算题（本题包括3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。）

14．（10分）

（1）以人为研究对象，人受三个力作用：重力Mg、地面对人的支持力FN、绳子的拉力FT。人受力平衡，因此有

FN +FT＝Mg                                                            （2分）

由题意知，通过定滑轮的关系，绳子对人的拉力与重物的重力大小相等，于是可得

   FN＝450 N                                                             （1分）

由牛顿第三定律知：人对地面的压力为450N                                     （1分）

（2）以B点为研究对象，其受力情况如图所示：AB 杆的拉力FAB和BC杆的支持力FBC的合力与绳子的拉力FT′平衡。由于不计定滑轮的重力，因此

FT′＝2mg＝300N                            （1分）

对B点，由共点力的平衡条件有：

竖直方向  FT′＝FBC cosθ                           （1分）

水平方向  FAB＝FBC sinθ                           （1分）

代入数据可得  FAB＝400N，FBC＝500N              （2分）

由牛顿第三定律知：横杆AB和斜杆BC所受的力分别为400N和500N              （1分）

15．（14分）

（1）行李箱在水平传送带上由滑动摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律有

μmg＝ma                                                             （2分）

代入数据可得  a＝3 m/s2                                                     （1分）

设行李箱达到速度v＝0.6 m/s所用时间为t1，由运动规律有

t1＝＝0.2 s                                                           （2分）

设此过程行李箱相对地面的位移为x1，由运动规律有

x1＝t1＝×0.2 m＝0.06 m＜L＝1.5 m                                     （2分）

于是此后行李箱与传送带共速，共速后行李箱与传送带相对静止，没有相对位移，所以行李箱与传送带的相对位移为

Δx＝vt1－x1＝0.6×0.2 m－0.06 m＝0.06 m                                  （2分）

（2）行李箱匀速运动的位移为

x2＝L－x1＝1.5 m－0.06 m＝1.44 m                                       （2分）

因此行李箱匀速运动的时间为

t2＝＝2.4 s                                                          （2分）

所以行李箱从A运动到B所用的时间为：t＝t1＋t2＝2.6 s                          （1分）

16．（16分）

（1）小球刚好通过D点，说明重力刚好提供小球做圆周运动所需的向心力，设小球在D点的速度为vD，由牛顿第二定律有

        mg＝                                                           （2分）

代入数据可得   vD＝＝2m/s                                              （1分）

由题意知，小球从C到D的过程受力平衡，因此速度大小不变，即大小上有

vC=vD＝2m/s                                                          （1分）

设小球在C点受到轨道的支持力为FNC，于是小球在C点做圆周运动时由牛顿第二定律有

     FNC－mg＝                                                         （2分）

代入数据可得  FNC＝mg＋＝mg＋＝4N                                  （1分）

由牛顿第三定律知，小球通过C点时对轨道的压力大小与小球受到轨道的支持力FNC的大小相等，即小球通过C点时对轨道的压力大小为4N                                 （1分）

（2）设小球从D点平抛之后经时间t落到水平地面，落地点到C点的距离为x，由平抛运动的规律知：

水平方向有  x＝vDt                                                         （1分）

竖直方向有  2R＝gt2                                                       （1分）

代入数据可得  x＝0.8 m                                                     （1分）

（3）设小球在B点的速度为vB，由题意知，由于水平地面BC光滑，因此小球从B运动到C的过程中在B点的速度与C点的速度大小相同，即vB=vC=vD＝2m/s。从A到B，设小球的加速度为a，选择沿斜面向下的方向为正方向，由牛顿第二定律有

        mgsinθ－μmgcosθ＝ma                                               （2分）

由运动学规律有  vB2＝2aL                                                   （2分）

代入数据可得  μ＝0.5                                                       （1分）