甘肃省武威市凉州区2021-2022学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

2021/2022学年度第二学期期中质量检测试卷

高一物理

一、单选题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8只有一项是符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。共48分）

1．最早通过斜面实验对自由落体运动进行科学研究的科学家是（　　）

A．伽利略 B．牛顿

C．亚里士多德 D．笛卡尔

2．和谐号电力动车组是我国铁路全面实施自主创新战略取得的重大成果，标志着我国铁路客运装备的技术水平达到了世界先进水平，中国也由此成为世界上少数几个能够自主研制时速380公里动车组的国家。图是和谐号列车内部屏幕显示的相关信息。列车在匀减速进站过程中，从受力的角度分析，这是因为列车所受的合力（　　）

A．保持不变 B．越来越大 C．越来越小 D．先变小后变大

3．下列各组属于国际单位制的基本单位的是（　　）

A．质量、长度、时间 B．力、时间、位移

C．千克、米、秒 D．牛顿、克、米

4．如图所示，在“天宫课堂”中，航天员王亚平将乒乓球完全浸没在水中，乒乓球停留在了水中。合理的解释是（　　）

A．乒乓球不受任何力的作用

B．在太空乒乓球的惯性变大

C．在太空失重环境下浮力几乎消失

D．在太空失重环境下受到地球引力为零

5．如图所示，高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是（　　）

A． B． C． D．

6．渔民用纤绳将河中的小船拉向河岸。如图所示，纤绳的拉力为，拉力方向与河岸的夹角为，将分解为沿着河岸和垂直河岸的两个分力、，其中的大小为（　　）

A． B． C． D．

7．2021年9月9日，中国载人航天工程办公室发布了神舟十二号航天员第二批在轨拍摄的高清图片。在飞船上看到地面从黎明到黄昏的时间就是适合拍摄地球美景的“摄影窗口期”。已知神舟十二号飞船围绕地球运动的周期约为，那么在一个周期内，这段“摄影窗口期”的时长大约是（　　）

A． B． C． D．

8．如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则（　　）

A．A球受绳的拉力较大

B．它们做圆周运动的角速度不相等

C．它们所需的向心力跟轨道半径成反比

D．它们做圆周运动的线速度大小相等

9．如图，汽车内的水平仪表台板上放置一硅胶贴，硅胶贴上放有质量为m的小花瓶，花瓶和汽车始终保持相对静止。当汽车沿水平公路向前做加速度为a的匀加速直线运动时（ ）

A．小花瓶受到摩擦力的方向与汽车运动的方向相反

B．小花瓶受到三个力的作用

C．小花瓶所受的合力为零

D．小花瓶受摩擦力的大小为ma

10．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度－时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．0~2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动

B．2~4 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向

C．4 s末物体坐标为（4 m，4 m）

D．4 s末物体坐标为（6 m，2 m）

11．高一年级某体育生在体育场表演推铅球，铅球运动轨迹如图所示。已知铅球在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（　　）

A．D点的速率比C点的速率大

B．D点的加速度比C点加速度大

C．从B到D加速度与速度始终垂直

D．从A到D加速度与速度的夹角逐渐减小

12．如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，O、C的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的   （　　）

A．线速度突然增大为原来的2倍

B．角速度突然增大为原来的2倍

C．向心力突然增大为原来的2倍

D．向心力突然增大为原来的4倍

二、实验题

13．（8分，每一空2分）在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用表示，盘及盘中的砝码质量用表示。

（1）为使图示中盘及盘中砝码的总重力大小视为细绳的拉力大小，必须满足的条件是盘及盘中砝码的总质量___________（填“大于”“小于”“远大于”或“远小于”）小车及车中砝码的总质量；

（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是(      ) ；

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车及车中砝码的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D．用天平测出以及小车及车中砝码质量，小车运动的加速度可直接用公式求出

（3）一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度与所受外力的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的关系图像如图所示，其原因是___________；

（4）如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔。小车获得的加速度大小是___________。（结果保留两位有效数字）

14．（14分，每一空2分）（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：

A．让小球多次从_________位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；

B．安装好器材，注意调节斜槽使其末端_________ ，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.

C．测出曲线上某点的坐标x 、y ，用v0 = ______算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．

D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．

上述实验步骤的合理顺序是___________（只排列序号即可）．

（2）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_____（用L、g表示），其值是_______（取g=10m/s2），小球在b点的速率是_________．

三、解答题

15．（8分）如图所示，一个质量为2kg的物块静止在光滑水平面上，现用恒定拉力F拉动物块，拉力方向与水平方向成37°角斜向上，物块运动3s时速度大小为12m/s，取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）物块运动时加速度的大小a；

（2）拉力F的大小．

16．（12分）如图，北京冬奥会上运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。现运动员以一定的初速度投掷出冰壶，冰壶能自由滑行28.9m远。已知冰壶的质量为19kg，在未摩擦冰面的情况下，冰壶和冰面的动摩擦因素为0.02，摩擦后动摩擦因素变为原来的90%，不计空气阻力，不考虑冰壶的旋转。

（1）冰壶被掷出时的初速度大小？

（2）相同的初速下，在冰壶自由滑行一定距离后，队友开始在其滑行前方一直摩擦冰面，最终使得冰壶多滑行了2.1m。则冰壶自由滑行的距离有多远？

17．（10分）一个小球从离地80m高处以20m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.。求

（1）小球在空中的运动时间和小球落地时的水平位移；

（2）小球落地时的速度大小。

参考答案：

1．A

【解析】

【详解】

最早通过斜面实验对自由落体运动进行科学研究的科学家是伽利略。

故选A。

2．A

【解析】

【详解】

列车在匀减速进站过程中，加速度不变，根据牛顿第二定律，合力也保持不变。

故选A。

3．C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．质量、长度、时间、力、位移指的是物理量，不是单位，AB错误；

CD．千克、米、秒是国际单位制的基本单位，牛顿是导出单位，克不是基本单位，C正确，D错误。

故选C。

4．C

【解析】

【详解】

AD．在太空中乒乓球仍受地球的引力作用，故AD错误；

B．惯性只与质量有关，乒乓球质量不变，则在太空乒乓球的惯性不变，故B错误；

C．在太空中乒乓球处于完全失重状态，和重力有关的一切现象会消失，则在太空失重环境下浮力几乎消失，故C正确。

故选C。

5．B

【解析】

【详解】

做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹的凹侧，且牌在空中因空气阻力和重力会减速，因此合力和速度成钝角。

故选B。

6．A

【解析】

【详解】

由几何关系得

故A正确，BCD错误。

故选A。

7．D

【解析】

【详解】

已知神舟十二号飞船围绕地球运动的周期约为，那么每隔飞船就要经过一次晨昏线，因此，每个周期内飞船被太阳照射的时间为二分之一周期，约为，在飞船上刘伯明看到地面从黎明到黄昏的时间约为，故D正确，ABC错误。

故选D。

8．A

【解析】

【详解】

设绳子与竖直方向之间的夹角为，

A．小球在竖直方向上的合力等于零，有

解得

A球与竖直方向上的夹角大，故A球受绳子的拉力较大，A正确；

B．根据牛顿第二定律可得

两球的竖直高度相同，即相同，则相同，故B错误；

C．向心力等于合外力，即

与r成正比，C错误；

D．圆周运动的线速度

角速度相同，半径不同，则线速度不等，D错误。

故选A。

9．BD

【解析】

【详解】

汽车沿水平公路向前做加速度为a的匀加速直线运动，花瓶和汽车始终保持相对静止，则花瓶也沿水平公路向前做加速度为a的匀加速直线运动，花瓶所受合力不为零，对花瓶受力分析，受到与加速度方向相同的静摩擦力，大小为ma，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。

故选BD。

10．AD

【解析】

【详解】

A．0~2 s内，物体在y轴方向没有速度，由题图可知，物体沿x轴方向做匀加速直线运动，故A正确；

B．在2~4 s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成可知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向，故B错误；

CD．在0~2s内，物体在x轴方向的位移为

在2~4s内，x轴方向的位移为

y轴方向位移为

则4s末物体的坐标为（6 m，2 m），故C错误，D正确。

故选AD。

11．AD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由题意可知从B点开始，铅球做平抛运动，只受竖直向下的重力，加速度恒定不变，平抛运动是匀加速曲线运动，所以D点的速率比C点的速率大，故A正确，B错误；

CD．由图可知，铅球的速度方向不断向下变化，与加速度的夹角越来越小，故C错误，D正确。

故选AD。

12．BC

【解析】

【详解】

A．悬线碰到钉子前后，悬线的拉力始终与小球的运动方向垂直，小球的线速度大小不变，故A错误；

BCD．悬线碰到钉子后，小球的运动半径减小为原来的一半，线速度大小不变，由

ω=

知角速度变为原来的2倍，由

Fn=

可知向心力变为原来的2倍，故BC正确，D错误。

故选BC。

13．     远小于     B     未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足    

【解析】

【详解】

(1)[1]根据牛顿第二定律，对盘及盘中砝码有

对小车及车中砝码有

联立得

为使图示中盘及盘中砝码的总重力大小视为细绳的拉力大小，即

则必须满足的条件是盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量。

(2)[2]A．平衡摩擦力时，应使小车摩擦力和小车及车中砝码重力的下滑力等大反向，小车不能挂盘及盘中的砝码，A错误；

B．第一次平衡好摩擦力后，增减小车及车中砝码的质量时，摩擦力和重力的下滑分力均同比例变化，所以没必要重新平衡摩擦力，B正确；

C．实验时，先接通打点计时器的电源，等打点稳定后再放开小车，C错误；

D．应利用打出的纸带求解加速度，D错误。

故选B。

(3)[3]从图像可以看出，当拉力为某一值时，加速度仍为零，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

(4)[4]根据逐差法，有

14．     同一     保持水平或切线水平          BADC          1m/s     1.25m/s

【解析】

【详解】

（1）A.让小球多次从同一位置静止滚下，目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相同，所以此空填同一．

B. 调节斜槽使其末端保持水平或切线水平，保证小球做的是平抛运动，所以此空填保持水平或切线水平．

C.平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，水平方向有：，竖直方向有：，联立解得初速度．

根据实验原理，可知实验步骤合理的的顺序为：BADC

（2）从小方格的纸记录轨迹可以的水平位移一样，都为，说明各段的时间间隔相等，设为，可得；分析可得的竖直位移依次相差，由匀变速直线运动的规律可得：，联立可得初速度的表达式，代入数据可求．

由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，得到点的竖直分速度为：，由运动的合成可求出的速度为：．

15．（1）4m/s2  ；（2）10N

【解析】

【详解】

（1）物体运动3s时速度大小为12m/s，故加速度为

（2）对物体由牛顿第二定律得

将加速度代入可得

16．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）冰壶自由滑行时，初速度方向为正方向，根据牛顿第二定律有

设冰壶被掷出时的初速度为，根据运动学公式有

联立代入数据解得

（2）在摩擦冰面时，根据牛顿第二定律有

设自由滑行的距离为，摩擦冰面时的滑行距离为，自由滑行结束时的速度为，根据运动学公式有

，

又有

联立代入数据解得

17．（1）4s；80m；（2）m/s

【解析】

【详解】

(1)小球做平抛运动，在竖直方向有

小球做平抛运动，在水平方向有

(2)小球做平抛运动，在竖直方向有

小球合运动方向有

可得