2021-2022学年云南省玉溪第三中学高一（上）期末考试物理试题含解析

云南省玉溪市三中2021-2022学年上学期期末考试

高一物理

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

一、单选题（共8小题，每小题4.0分，共32分）                                                                         

1. 下列关于速度的说法正确的是（    ）

A. 速度是描述我们位置变化的物理量

B. 瞬时速度方向就是物体运动的方向

C. 匀速直线运动的速度方向是可以改变的

D. 位移方向和速度方向一定相同

【答案】B

【解析】

【详解】A、速度是描述物体运动快慢的物理量;故A错误.

B、瞬时速度精确描述物体运动的快慢，其方向是物体运动的方向;故B正确.

C、速度不变的运动是匀速运动，其方向始终不变;故C错误.

D、位移方向是初位置指向末位置的方向，速度方向是运动轨迹的切线方向;故D错误.

故选B．

【点睛】解决本题的关键掌握速度的物理意义：速度是描述物体运动快慢的物理量．

2. 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为-3m/s2，则下列说法中正确的是（   ）

A. 两物体都做加速直线运动，乙速度变化快

B. 甲做加速直线运动，它的速度变化快

C. 乙做减速直线运动，它的速度变化率大

D. 甲的加速度比乙的加速度大

【答案】C

【解析】

【详解】由题意可知，甲的加速度与初速度方向相同，所以甲做匀加速直线运动；乙的加速度与初速度方向相反，所以乙做匀减速直线运动．加速度的正负表示方向，加速度大小表示速度变化的快慢，即乙的速度变化快，加速度也就大，由以上分析可知：甲做匀加速直线运动，速度变化慢加速度小；乙做匀减速直线运动，速度变化快加速度大，即乙的加速度比甲的大，故ABD错误，C正确．

故选C

3. 如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演．已知独轮车和演员的总质量为60 kg，两侧钢索的夹角为150°，钢索所能承受的最大拉力为2 000 N，g取10 m／s2．当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为

A. 600 N B. 1200 N C. 2000 N D. 4000 N

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：以演员与独轮车做为一个整体进行分析，由于处于平衡状态，因此所受合力为零，因此钢索对独轮车的作用力的大小就等于他们的总重量．

考点：共点力平衡

4. 如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则

A. 小球一定受四个力的作用

B. 弹簧弹力可能为

C. 小球受木板的摩擦力一定沿斜面向下

D. 木板对小球的作用力的方向一定垂直于木板向上

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：

当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时，小球不受摩擦力，即小球可以受到3个力作用，故AC错误；若小球不受摩擦力，根据平衡条件得：，解得：，故B正确；小球受到重力、弹簧弹力以及木板对小球的作用力，处于平衡状态，合力为零，则木板对小球的作用力与小球重力和弹力的合力等大反向，当斜面对小球没有摩擦力时，重力和弹力的方向垂直斜面向下，此时木板对小球的作用力的方向垂直于木板向上，若斜面对小球有摩擦力作用，则重力和弹力的方向不垂直斜面向下，此时木板对小球的作用力的方向也不垂直于木板向上，故D错误

考点：考查了共点力平衡条件的应用

【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解

5. 一轻弹簧上端固定，一端提一重物，平衡时弹簧伸长了4cm。再将重物向下拉1cm，然后放手，g取10m/s2，则在刚释放的瞬间重物的加速度是（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设弹簧的劲度系数为，平衡时弹簧伸长量为，则

向下拉1cm后，，由牛顿第二定律

联立解得，故A正确；

故选A。

6. 如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为；B为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于点O，当电磁铁通电时，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】当电磁铁通电前，绳的拉力为，当电磁铁通电后，铁块被吸引上升，做变加速运动，且越靠近电磁铁，吸力越大，加速度越大。对A、B、C组成的系统，当铁块加速上升时，系统整体的重心加速上移，系统处于超重状态，故轻绳的拉力大于。

故选D。

7. 从飞机起飞后，攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，该过程飞行员(　　)

A. 一直处于失重状态

B. 一直处于超重状态

C. 先处于失重状态，后处于超重状态

D 先处于超重状态，后处于失重状态

【答案】D

【解析】

【详解】飞机攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，飞机向上加速的过程中加速度的方向向上，处于超重状态；飞机向上减速的过程中加速度的方向向下，处于失重状态．

故选D

8. 如图所示，在光滑斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一小球沿着斜面下滑，从小球刚接触弹簧开始到弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 小球的加速度将逐渐增大 B. 小球的加速度将先增大，后减小

C. 小球的速度将逐渐减小 D. 小球的速度将先增大，后减小

【答案】D

【解析】

【详解】小球接触弹簧后，弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力，小球的合力沿斜面向下，加速度也沿斜面向下，与速度方向相同，故小球做加速运动，因弹力逐渐增大，合力减小，加速度减小；随着小球向下运动，弹簧的弹力增大，当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后，小球的合力沿斜面向上，加速度沿斜面向上，与速度方向相反，小球做减速运动，弹力增大，合力增大，加速度也增大；

综上可知，小球接触弹簧后速度先增大后减小，加速度先减小后反向增大，压缩过程中，小球所受合力先变小后变大。小球刚接触弹簧瞬间速度不是最大，当弹力与重力沿斜面向下的分力平衡时，速度最大，故D正确，A BC错误。

故选D。

二、多选题（共4小题，每小题4.0分，共16分）                                                                         

9. 如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于粗糙水平面上。A、B质量分别mA=2kg，mB=1kg，A、B之间动摩擦因数μ1=0.2，B与地面之间动摩擦因数μ2=0.1，现对A施加水平力F，若F从0 开始逐渐增大，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　）

A. 当拉力小于3N时，A、B都相对地面静止

B. 当拉力超过4N时，A、B开始发生相对滑动

C. 当拉力超过5N时，B的加速度为1 m/s2

D. 当拉力超过6N时，A、B开始发生相对滑动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．对AB整体，B与地面间的最大静摩擦力为

当拉力小于3N时，A、B都相对地面静止,A正确；

BCD．当AB间摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B间发生相对滑动，即

对B，根据牛顿第二定律有

对AB整体，由牛顿第二定律得

解得

F=6N

即当拉力超过6N时，A、B开始发生相对滑动，B的加速度为1m/s2，BC错误，D正确。

故选AD

10. (多选)一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B，A在西B在东，一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A.以向东为正方向，它们的位移—时间图象如图所示，图中t2＝2t1，由图可知

A. 小鸟的速率是汽车速率的两倍

B. 相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3∶1

C. 小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍

D. 小鸟和汽车在0～t2时间内位移相等

【答案】BC

【解析】

【详解】试题分析：小鸟从A飞到与汽车相遇再返回A，共计用时为，即去和回用时都是，汽车从相遇点到A用时间为从相遇到返回A则有，得答案A错．相遇时，二者运动时间相等，通过的位移比等于速度比为3:1，答案B对．小鸟飞行总路程和汽车路程之比为，答案C对．0～t2时间内小鸟从A返回A位移0，汽车位移为AB，答案D错

考点：位移时间图像分析

11. 如图所示，将一物块分成相等的、两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则

A. 绳子上拉力可能为零

B. 地面受的压力可能为零

C. 地面与物体间可能存在摩擦力

D. 、之间可能存在摩擦力

【答案】AD

【解析】

【详解】A．如果B对A的作用力和A的重力平衡，则绳子拉力为零，A正确；

B．地面受的压力一定不可能为零，B错误；

C．以整体为研究对象可知，整体水平方向合力为零，地面与物体间不存在摩擦力，C错误；

D．当绳子拉力与A的重力相等时，A和B之间没有摩擦力，如果不相等，则A和B之间一定存在摩擦力，所以D正确．

12. 快到家了，练老师刹车沿水平地面向左匀减速运动时，发现在小车车厢的顶部用轻质细线悬挂一质量为m的小球，在车厢底板上放着一个质量为M的木块．木块和车厢保持相对静止，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角是30°，如图所示．已知当地的重力加速度为g，木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是(   )

A. 此时小球的加速度大小为

B. 此时小车的加速度方向水平向左

C. 此时木块受到的摩擦力大小为，方向水平向右

D. 若增大小车的加速度，当木块相对车厢底板即将滑动时,小球对细线的拉力大小为

【答案】CD

【解析】

【详解】A.对小球受力分析如图，小球受重力和绳子的拉力，两个力的合力水平向右，加速度水平向右，根据牛顿第二定律稳定时小球的合力，，选项A错误；

B.小球与车都是相对静止的，加速度相同，所以稳定时小球随车一起向右匀加速运动，加速度方向水平向右，选项B错误；

C.物体与车都是相对静止的，加速度相同，物体在地板上如果受三个力，一定是重力、支持力和静摩擦力，合力等于静摩擦力。根据牛顿第二定律有，方向水平向右，选项C正确；

D. 木块与车厢底板间的最大静摩擦力，此时加速度，对小球有，解得小球对细线的拉力大小为，选项D正确。

故选CD。

【点睛】本题关键是对小球进行受力分析，确定小球的合力和加速度方向，进而确定物体和车的加速度方向。

分卷II

三、实验题（共2小题，共15分）                                                                         

13. 一个匀加速的物体拖动纸带运动，获得打点计时器打出的一段纸带如图所示，每两个计数点之间的时间间隔为，打点计时器打下计数点3时物体的瞬时速度为________；打点计时器打下计数点4时物体的瞬时速度为________；物体的加速度为________。

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【分析】

【详解】利用匀变速直线运动的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则有打下计数点3时物体的瞬时速度为

打点计时器打下计数点4点时物体的瞬时速度为

由

得

14. 用纳米技术处理过的材料叫纳米材料，其性质与处理前相比会发生很多变化，如机械性能会成倍地增加，对光的反射能力会变得非常低，熔点会大大降低，甚至有特殊的磁性质。现有一种纳米合金丝，欲测定其伸长量x与所受拉力F、长度L的关系。

（1）测量上述物理量需要的主要器材有：________、________等。

（2）若实验中测得的数据如下表所示，根据这些数据请写出x与F、L间的关系式：x＝________。（若用到比例系数，可用k表示。假设实验中合金丝直径的变化可忽略）

（3）在研究并得到上述关系的过程中，主要运用的科学研究方法是________（只需写出一种）。

（4）若有一根由上述材料制成的粗细相同的合金丝的长度为20 cm，使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一，那么这根合金丝能承受的最大拉力为________N。

【答案】    ①. 弹簧测力计    ②. 刻度尺    ③. kFL    ④. 控制变量法    ⑤. 12.5

【解析】

【详解】（1）[1][2]用弹簧测力计测量力的大小，用刻度尺测量长度。

（2）[3]由题目所给数据分析可知：当力一定时，伸长量和长度成正比；当长度一定时，伸长量和力成正比，故有

x＝kFL

（取一组数据验证，式中的k不为零）。

（3）[4]研究伸长量与拉力、长度的关系时，可以先控制其中一个量不变，如长度不变，再研究伸长量和拉力的关系，这种方法称为控制变量法。这是物理实验中的一个重要研究方法。

（4）[5]代入表中数据把式中的k求出，得

再代入已知数据，L＝20cm，x＝0.2cm，可求得最大拉力

F＝12.5N

四、计算题                                                                    

15. 如图所示，木箱在100N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5m/s的速度匀速前进，已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5，拉力与水平地面的夹角为37°，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．经过一段时间后撤去拉力，求：

（1）木箱的质量；

（2）木箱匀减速运动的时间。

【答案】（1）22kg；（2）1s

【解析】

【分析】（1）木箱受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用，根据平衡条件求解质量;（2）木箱做减速运动过程中，根据牛顿第二定律求解加速度大小，根据速度时间关系求解时间。

【详解】（1）木箱受重力、支持力、拉力以及摩擦力作用，受力如下图所示

对木箱受力分析，在竖直方向

在水平方向

又因为摩擦力为

联立解得m=22kg

（2）木箱做减速运动过程中，根据牛顿第二定律可得

解得

根据速度时间关系可得

16. 物体做直线运动，其位移图象如图所示，试求：

（1）5s末的瞬时速度大小．

（2）20s内的平均速度大小．

（3）30s末的瞬时速度大小．

（4）30s内的位移大小．

【答案】（1） （2） （3）（4）

【解析】

【详解】（1）由图可知，物体在0-10s做匀速直线运动，末瞬时速度：

．

（2）由图可得，时的位移为，内的平均速度：

．

（3）由图可知，物体在20-30s内做匀速直线运动，末的瞬时速度：

，（负号表示方向与正方向相反）

（4）由图可知，内的位移：

【点睛】在x-t 图像中斜率绝对值大小表示速度大小，斜率正负表示速度的方向，某段间内的位移

，计算时注意位移方向．

17. 如图所示，质量M=lkg，长l=4m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=lkg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，取g=10m/s2，试求：

(1)恒力F作用时木板和铁块的加速度；

(2)当铁块运动到木板右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离。

【答案】(1)，；(2)8m

【解析】

【分析】

【详解】(1)F作用时，对铁块，根据牛顿第二定律有

解得

a1=4m/s2

对木板，根据牛顿第二定律有

解得

a2=2m/s2

(2)对铁块

对木板

又

x1－x2=L

解得

t=2s

铁块拿走时，木板的速度

v=a2t=4m/s

随后，木板做匀减速运动的加速度

a3=μ1g=1m/s2

则木板的位移