2021-2022学年河南省洛阳市高一（上）期末物理试题含解析

洛阳市2021——2022学年第一学期期末考试

高一物理试卷

全卷共6页，共100分，考试时间为90分钟。

注意事项：

1。答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。

2。考试结束，将答题卡交回。

一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求，第10~14题多选，至少有两个选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1. 在物理学的重大发现中，科学家们总结出了许多物理学研究方法，以下叙述正确的是（　　）

A. 在研究物体运动时，用质点来代替物体运用了假设法

B. 在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法

C. 在研究瞬时速度时，当趋近于零时，用表示物体在时刻的瞬时速度，运用了等效法

D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了极限方法

【答案】B

【解析】

【详解】A．在研究物体运动时，用质点来代替物体运用了理想模型法，选项A错误；

B．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法，选项B正确；

C．在研究瞬时速度时，当趋近于零时，用表示物体在时刻的瞬时速度，运用了极限法，选项C错误；

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了微元法，选项D错误。

故选B。

2. 如图，冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，以下有关冰壶的说法正确的是（   ）

A. 冰壶在冰面上的运动直接验证了牛顿第一定律

B. 冰壶在冰面上做运动状态不变的运动

C. 冰壶在冰面上的运动说明冰壶在运动过程中惯性慢慢减小

D. 冰壶在运动过程中抵抗运动状态变化的“本领”是不变的

【答案】D

【解析】

【详解】AB．力是改变物体运动状态的原因，冰壶在冰面上的运动受到摩擦力的作用，速度逐渐减小，所以不能验证了牛顿第一定律，故AB错误；

C．质量是惯性大小的量度，与速度的大小无关，故C错误；

D．质量是惯性大小的量度，冰壶的质量不变，所以在运动过程中抵抗运动状态变化的“本领”是不变的，故D正确。

故选D。

3. 在国际单位制中，力学范围内三个基本单位是（　　）

A. 牛顿、米、秒 B. 千克、米、秒 C. 千克、秒、焦耳 D. 牛顿、秒、千克

【答案】B

【解析】

【详解】在国际单位制中，力学范围内的三个基本单位是千克、米、秒。

故选B。

4. 关于力和运动的关系，下列说法正确的是（　　）

A. 做曲线运动的物体，加速度一定改变

B. 物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态

C. 物体做曲线运动时，它所受的合力一定不为零

D. 物体受到恒定的合力作用时，它的运动状态不发生改变

【答案】C

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体，加速度不一定改变，例如平抛运动，选项A错误；

B．物体受到的合力为零时，它可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，选项B错误；

C．物体做曲线运动时，物体的速度一定发生改变，则一定产生加速度，所以它所受的合力一定不为零，选项C正确；

D．由于力是产生加速度的原因，则物体受到恒定的合力作用时，它的运动状态会发生改变，选项D错误。

故选C。

5. 如图所示，小球在光滑水平面上以速度匀速运动，某时刻在它的正上方有一小球也以初速度沿同一方向水平抛出，并落在水平面上的点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 两球同时到达点 B. 小球先到达点

C. 小球先到达点 D. 不能确定

【答案】A

【解析】

【详解】因b球做平抛运动，则水平方向做速度为v0的匀速运动，由于a球的速度也为v0，则当b球落地时两球的水平位移相等，则当b球落在c点时，a球也到达c点。

故选A。

6. 如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（　　）

A. aA=g   aB=g B. aA=g   aB=0

C. aA=2g  aB=0 D. aA=0   aB=g

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】设两球质量为m，悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力F=mg，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为2mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，F=mg，

根据牛顿第二定律得 对A：

mg+F=maA，又F=mg，得aA=2g

 对B：

F-mg=maB，F=mg，得aB=0

故选C。

7. 在研究运动的合成与分解时，某同学用红蜡块的运动来进行实验，如图所示，红蜡块在长约为1m的玻璃管中从底部沿竖直方向向上做匀速直线运动，同时该同学拿着玻璃管由静止沿水平方向向右做匀加速直线运动，则该过程中关于红蜡块运动轨迹的描述正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】蜡烛参与水平向右的匀加速运动和竖直向上的匀速运动，合加速度的方向水平向右，合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，必然做曲线运动，根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向，轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致，知C正确，ABD错误。
故选C。

8. 乒乓球运动是青少年比较喜爱的一项体育项目。如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，若把乒乓球看成一个质点，乒乓球自最高点到落至台面的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 落台时，球1速率等于球2的速率 B. 球1的飞行时间大于球2的飞行时间

C. 过网时球1的速度小于球2的速度 D. 球1的速度变化量等于球2的速度变化量

【答案】D

【解析】

【详解】B．平抛运动在竖直方向是自由落体运动，根据

可知h相同，则两球的飞行时间相等，故B错误；

C．平抛运动在水平方向是匀速直线运动，根据

可知球1的水平位移大，所以球1过网时的速度大于球2过网时的速度，故C错误；

A．在竖直方向有

知两球落台时的竖直分速度大小相同。根据运动的合成，则有

可知落台时球1的速率大于球2的速率，故A错误。

D．根据

可知，球1的速度变化量等于球2的速度变化量，故D正确。

故选D。

9. 如图所示，在车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与车厢壁间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，要使物体不下滑，车厢前进的加速度至少应为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】对物块，水平方向

FN=ma

竖直方向

μFN=mg

解得

故选B。

10. 雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，下落过程中雨滴所受重力保持不变，其图像如图所示，则雨滴下落过程中（　　）

A. 速度先增大后减小 B. 加速度逐渐减小

C. 受到的合力逐渐减小 D. 受到的空气阻力逐渐减小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由图像可知，雨滴的速度先增大后不变，故A错误；

B．因为v-t图像的斜率等于加速度，可知加速度逐渐减小，故B正确；

C．加速度逐渐减小，根据：

F=ma

可知雨滴受到的合力逐渐减小，故C正确；

D．根据

mg-f=ma

可知雨滴受到的空气阻力逐渐变大，后不变，故D错误。

故选BC

11. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，运动员身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳自然伸长时下端的位置，点是运动员达到的最低点，点是停止运动时运动员静止的位置。则运动员在从点下落到点的过程中（　　）

A. 在点时，速度最大

B. 由过程中，加速度减小

C. 在点，速度为零，运动员处于平衡状态

D. 由过程中，绳的拉力大于重力，运动员处于超重状态

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．从a到b过程，弹性绳的拉力小于人的重力，人向下做加速度减小的变加速运动，从b到c过程，弹性绳的拉力大于人的重力，人向下做加速度增大的变减速运动，所以在b点时人的速度最大，此时运动员所受的拉力与重力大小相等、方向相反，合力为零，加速度为零。故A错误，B正确；
C．在c点，拉力大于人的重力，合力不为零，加速度不为零，只有速度为零，不是平衡态，故C错误；
D．在bc段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，运动员处于超重状态。故D正确。
故选BD。

12. 如图所示，小车沿水平地面做直线运动，小球悬挂在车箱顶部，悬线与竖直方向的夹角为，放在车箱底板上的物体质量为，跟车箱保持相对静止，与小车底板间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（　　）

A. 小车可能正在向左减速运动

B. 小车的加速度大小为，方向水平向右

C. 受到的摩擦力大小为，方向水平向左

D. 受到的摩擦力大小为，方向水平向右

【答案】AD

【解析】

【详解】A．小球向左偏离平衡位置，可知小球受合力向右，则小车的加速度向右，则小车可能向右加速运动，也可能向左减速运动，选项A正确；

B．对小球受力分析可知

m0gtanθ=m0a

则小车的加速度为

a=gtanθ

方向向右，选项B错误；

CD．对A受力分析可知

f=ma=mgtanθ

方向向右，选项C错误，D正确。

故选AD。

13. 如图所示，足够长的传送带与水平面间夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数。则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下，由牛顿第二定律知

因此

小木块加速到和传送带速度相等时，由于

即

小木块不会匀速运动，然后小木块会继续加速，滑动摩擦力变为沿传送带向上，由牛顿第二定律知

因此

由公式知

.

注意摩擦力是被动力，速度相等时摩擦力会突变。所以D正确，ABC错误。

故选D。

14. 如图所示，轻绳与轻杆的质量均可忽略，轻杆端用铰链固定，滑轮在点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），端悬挂一重物。现将轻绳的一端拴在杆的端，绕过定滑轮后在另一端用拉力将端缓慢上拉，在杆达到竖直前的过程中（　　）

A. 杆受力大小不变 B. 拉力一直减小

C. 杆受力一直减小 D. 拉力先减小后增大

【答案】AB

【解析】

【详解】以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图：

由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，又T=G，根据三角形相似可得：

使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，F变小，即杆受力大小不变，拉力一直减小，故AB正确，CD错误。
故选AB。

二、实验题（本题共2小题，共14分）

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

（1）实验时，必须先补偿小车受到的阻力，关于补偿阻力的操作方法，下列说法正确的是______。

A.要保持托盘和小车始终相连，连接纸带，逐渐垫高木板右侧，直到轻推小车能让小车恰好匀速滑动

B.小车不挂托盘和砝码，不连接纸带，逐渐垫高木板右侧，直到小车恰好开始滑动

C.小车不挂托盘和砝码，连接纸带，逐渐垫高木板右侧，直到轻推小车能让小车恰好匀速滑动

D.每次改变小车内砝码的数量，都要重新进行阻力补偿

（2）某同学在探究加速度与力的关系时，作出图像如图乙所示，该图线不过原点的主要原因是______，图线上部弯曲的原因是______。（横线上填写下列选项中正确选项的字母代号）

A.平衡摩擦力时，长木板倾角过小            B.平衡摩擦力时，长木板倾角过大

C.托盘和砝码的总质量过小                  D.托盘和砝码的总质量过大

【答案】    ①. C    ②. B    ③. D

【解析】

【详解】（1）[1]ABC．实验时，补偿阻力的操作方法是：小车不挂托盘和砝码，连接纸带，逐渐垫高木板右侧，直到轻推小车能让小车恰好匀速滑动，选项AB错误，C正确；

D．每次改变小车内砝码的数量时不需要重新进行阻力补偿，选项D错误。

故选C。

（2）[2]AB．由图象可以看出，当拉力为零即不挂钩码时，加速度不为零即小车仍加速运动，所以是平板右端抬得过高了，即平衡摩擦力过度，故A错误，B正确；
[3]CD．图象上部弯曲是由于随着托盘和砝码的质量增加，已经不满足m＜＜M的条件，即托盘和砝码的质量过大，故C错误，D正确。

16. 用如图1所示装置探究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有______；

A.斜槽轨道末段水平                        B.斜槽轨道光滑

C.每次从斜槽上不同的位置无初速度释放钢球    D.挡板等间距移动

（2）在实验中某同学用一张印有小方格的纸代替白纸记录小球运动的轨迹，小方格的边长，根据小球在平抛运动途中的、、、四个位置（如图2所示）进行分析，则小球平抛初速度的计算式______（用、表示），其数值是______m/s；小球在点的速率为______m/s。（取，以上计算的结果均保留两位有效数字）。

【答案】    ①. A    ②.     ③. 0.80    ④. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1]A．斜槽轨道末段水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；

BC．斜槽轨道不一定要光滑，只要到达底端时速度相同即可，则每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，选项BC错误；

D．挡板MN不一定要等间距移动，选项D错误。

故选A。

（2）[2]根据

可得

则初速度

[3]解得

[4]小球在点的竖直速度

b点的速率为

三、解答题（本题共4小题，共44分。解答时请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给分，有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位）

17. 光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量是700g，在1.4N的水平恒力作用下开始运动（图）。那么，5s末物体的速度是多少？5s内它的位移是多少？

【答案】，

【解析】

【详解】以静止的物体为研究对象，根据牛顿第二定律，有

初速度，根据匀加速直线运动的速度与时间关系式，有

根据匀变速直线运动的位移与时间关系式，有

18. 一物体沿倾角为37°的斜面由静止开始匀加速直线滑下，在5s的时间内滑下的路程为50m，不计空气阻力，取，已知cos37°=0.8，sin37°=0.6。求物体与斜面间的动摩擦因数。

【答案】0.25

【解析】

【详解】设物体下滑的加速度大小为a，根据运动学公式有

代入数据解得

a=4m/s2

沿斜面方向由牛顿第二定律得

mgsinθ-μmgcosθ =ma

解得

μ=0.25

19. 质量M=3kg的长木板放在光滑的水平面上，在水平恒力F=11N作用下由静止开始 向右运动．如图所示,当速度达到1m/s时将质量m=4kg的物块轻轻放到木板的右端．已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点．（g=10m/s2,）。求

（1）物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？

（2）木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？

【答案】（1），；（2）

【解析】

【详解】（1）放上物块后，物体加速度

板的加速度

代入数据解得：．

（2）当两物体达速度相等后保持相对静止，故

代入数据解得

秒内木板位移

代入数据解得

物块位移

代入数据解得

所以板长

20. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得ab间的距离L=40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g=10m/s2。求

（1）运动员在a处的速度大小和在空中飞行的时间；

（2）运动员在空中离坡面的最大距离。

【答案】（1）；2s；（2）

【解析】

【分析】

【详解】(1)运动员从a处运动到b处，做平抛运动，根据平抛运动规律

解得

(2)当运动员的速度方向与坡面平行时，运动员离坡面最远，则

解得

根据正交分解法，将运动员的运动分解到垂直斜面向上方向和沿斜面向下方向的两个分运动，在垂直斜面方向上，做匀减速直线运动，初速度

加速度

设最远距离h，则

解得