2021-2022学年浙江省杭州市七县市高一上学期期末学业水平测试物理试题含解析

2021-2022学年浙江省杭州市七县市高一上学期期末学业水平测试物理试题高一年级物理试题卷

一、选择题Ⅰ（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）

1. 下列物理量中，属于矢量的是（　　）

A. 速度 B. 时间

C. 路程 D. 质量

【答案】A

【解析】

【详解】速度既有大小又有方向，是矢量；而时间、路程和质量只有大小无方向，是标量。

故选A。

2. 三位同学从北京去重庆，他们选择了不同的交通方式。如图所示，甲同学乘火车，乙同学乘飞机，丙同学先乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江而上。关于三位同学的路程与位移，下列说法正确的是（　　）

A. 路程相同，位移不同 B. 路程相同，位移相同

C. 路程不同，位移不同 D. 路程不同，位移相同

【答案】D

【解析】

【详解】三位同学选择的路径不同，则路程不同，但是起始位置相同，则位移相同。

故选D。

3. 研究物体的运动时，在一定条件下可以将物体视为质点，在物理学中，这种研究方法属于理想化模型。以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是（　　）

A. 蹦床技巧 B. 跳水

C. 自行车4千米追逐赛 D. 花样游泳

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．蹦床比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点，故A错误；

B．跳水比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点，故B错误；

C．自行车比赛中运动员的大小和动作（形状）相对于跑道来说可以忽略，可以看作质点，故C正确；

D．花样游泳比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点，故D错误。

故选C。

4. 如图是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小

A. 等于火箭的重力

B. 等于火箭对喷出气体的作用力

C. 小于火箭对喷出气体的作用力

D. 大于火箭对喷出气体的作用力

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：对火箭进行受力分析可知，火箭受到了气体对其竖直向上的推力和竖直向下的重力，可以根据合力的方向判断分力的大小；根据一对相互作用力的特点可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，力的性质相同，它们同时产生，同时变化，同时消失．

解：A、火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力的大小大于重力，故A错误；

B、喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B正确，CD错误．

故选B

【点评】解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且同时产生、同时变化、同时消失，作用在不同的物体上．

5. 如图所示是我国新型高速磁悬浮试验样车，不久将下线调试。因为采用了磁悬浮原理，所以阻力比普通的高铁小很多，其速度可达，高速磁悬浮列车拥有“快起快停”的技术优点，能发挥出速度优势，也适用于中短途客运。下列说法正确的是（　　）

A. 能“快起快停”，是指加速度大

B. 速度可达，这是指平均速度

C. 因阻力比普通的高铁小很多，所以磁悬浮试验样车惯性比较小

D. 因磁悬浮试验样车运行速度大，所以惯性大

【答案】A

【解析】

【详解】A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度大，说明速度变化快，能“快起快停”，是指加速度大，故A正确；

B．速度可达，这是指最大速度，为瞬时速度，故B错误；

CD．惯性大小只与物体的质量有关，与磁悬浮试验样车运行速度大无关，与受力情况无关，故CD错误。

故选A。

6. 用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是（　　）

A. （为位移、为加速度、为时间）

B. （为速度、为加速度、为时间）

C. （为时间、为重力加速度、为长度）

D. （能量、为质量、为光速）

【答案】D

【解析】

【详解】A．x为位移，国际单位是m，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at的国际单位是m/s，所以x=at是错误的，故A错误；

B．v为位移，国际单位是m/s，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at2的国际单位是m，所以是错误的，故B错误；

C．为时间，国际单位为s；、为重力加速度，国际单位是m/s2；为长度，国际单位为m，的单位是，故C错误；

D．为能量，国际单位是J，为质量，国际单位是kg，、为光速，国际单位是m/s，mc2的单位是

故D正确。

故选D。

7. 磁性白板擦能做到“擦到哪，放到哪”。已知图中的白板竖直放置，白板擦P静止于白板上，则P所受的力为（　　）

A. 竖直向下的重力、沿a到b方向的静摩擦力

B. 竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力

C. 竖直向下的重力、沿a到b方向的静摩擦力、垂直白板向内的磁力、垂直白板向外的弹力

D. 竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、垂直白板向内的磁力、垂直白板向外的弹力

【答案】D

【解析】

【详解】白板擦静止，根据平衡条件，白板擦受竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、垂直白板向内的磁力、垂直白板向外的弹力。

故选D。

8. 某校高一物理兴趣小组，进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机运动的图像，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A. 无人机在末时和末时的加速度相同

B. 无人机在末时达到最高点

C. 无人机在末时位于发射点上方处

D. 无人机在末时加速度方向改变

【答案】A

【解析】

【详解】A．0-2s内与4-6s内图像平行，斜率相同，则加速度相同，因此无人机在1s时和5s时的加速度相同，故A正确；

B．0-3s内无人机向上运动，3-6s内无人机向下运动，则无人机3s时达到最高点，故B错误；

C．根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，知0-4s内无人机的位移为

则无人机在第4s末时位于发射点上方4m，故C错误；

D．v-t图像的斜率表示加速度，2-4s内图像是直线，斜率不变，加速度不变，则无人机在第3s末时加速度的方向没有改变，故D错误。

故选A。

9. 如图甲所示，在一根固定不动的树枝上，小鸟有时停在A点，有时停在点。图乙为该现象的示意图，对于这两个点下列分析正确的是（　　）

A. 小鸟站在A点时受到的摩擦力较大

B. 小鸟站在A点时受到树枝的作用力较大

C. 小鸟站在点时受到的摩擦力较大

D. 小鸟站在点时受到树枝的作用力较大

【答案】A

【解析】

【详解】BD．小鸟站在A点或B点时所受树枝的作用力都和小鸟的重力平衡，所以两个位置树枝对小鸟的作用力相等，故BD错误；

AC．设小鸟的重力为mg，过小鸟在树枝上位置的切线的倾角为θ，则小鸟所受支持力大小为

所受摩擦力大小为

因为过A的切线的倾角比过B的切线的倾角大，所以小鸟站在B点时受到的支持力较大，站在A点时受到的摩擦力较大，故A正确，C错误。

故选A。

10. 如图所示，一同学在家中称体重，她稳定站立时体重计示数为，之后她发现“下蹲”“起立”过程中，体重计示数是变化的，请根据学过的超重、失重知识，判断以下说法正确的是（　　）

A. 整个“下蹲”过程，体重计的示数一直小于，出现失重现象

B. 整个“起立”过程，体重计的示数一直大于，出现超重现象

C. 整个“起立”过程，体重计的示数先小于后大于

D. “起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象

【答案】D

【解析】

【详解】下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态，后处于超重状态，体重计的示数先小于后大于；人从下蹲状态站起来的“起立”过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态，后处于失重状态，体重计的示数先大于后小于；所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于的现象，也都能出现体重计的示数小于 的现象，所以“起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象；故D正确，ABC错误。

故选D。

11. 一质量为的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是小球向上运动时的频闪照片，图乙是小球落回时的频闪照片，是运动的最高点，甲、乙两次闪光频率相同，重力加速度为，假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设闪光周期为T，每块砖的厚度为l，则小球上抛时的加速度

根据牛顿第二定律

小球下落时的加速度

根据牛顿第二定律

联立解得

故选A。

12. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面放置在水平地面上。当把斜面固定时，一个滑块沿着这个斜面下滑（如甲图所示），滑块对斜面的压力大小为F1；若该斜面在水平外力F的推动下水平向右加速运动，且该滑块与斜面恰好保持相对静止状态（如乙图所示），这时滑块对斜面的压力大小为F2。则F1∶F2等于（　　）

A. sin2θ∶1 B. cos2θ∶1 C. cosθ∶sinθ D. 1∶1

【答案】B

【解析】

【详解】当滑块在斜面上下滑时，则滑块对斜面的压力大小

若该斜面在水平外力F的推动下水平向右加速运动，则斜面的支持力和重力的合力产生加速度，则物块对斜面的压力

则

F1∶F2= cos2θ∶1

故选B。

二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

13. 以下关于分力和合力的关系的叙述中，正确的是( )

A. 合力和它的两个分力同时作用于物体上

B. 合力的大小等于两个分力大小的代数和

C. 合力可能小于它的任一个分力

D. 合力的大小可能等于某一个分力的大小

【答案】CD

【解析】

【详解】A．合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，故A错误；

B．不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故B错误；

CD．不在同一条直线上两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故C D正确；

故选CD．

14. 如图所示，放在水平地面上的物体M上叠放着物体m，m与M之间有一处于压缩状态的弹簧，整个装置处于静止状态，则下列关于m和M的受力情况分析正确的是（ ）

A. m给M向左的摩擦力

B. M给m向左的摩擦力

C. 地面对M的摩擦力向右

D. 地面对M无摩擦力作用

【答案】AD

【解析】

【详解】试题分析：对m受力分析，根据平衡判断出M对m的摩擦力方向．对整体分析，根据平衡判断地面对M的摩擦力方向．

解：A、对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向左的弹力，根据平衡知，M对m的摩擦力向右．根据作用力与反作用力的关系，则m对M的摩擦力向左．故A正确，B错误．

C、对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M无摩擦力作用．故C错误，D正确．

故选AD．

【点评】解决本题的关键会正确的进行受力分析，知道平衡时，合力等于0．

15. 如图所示，一个小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下下落，接触弹簧将后弹簧压缩，忽略空气阻力，在压缩的全过程中（）

A. 小球一直减速运动

B. 小球先加速然后减速

C. 小球速度最大时弹簧弹力大小等于小球重力大小

D. 弹簧的压缩量最大时小球加速度为零

【答案】BC

【解析】

【详解】小球接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧的弹力一直增大，开始重力大于弹力，合力方向向下，合力在减小，加速度减小，由于加速度的方向与速度方向相同，小球的速度在增大；接着，弹力等于重力，此时加速度为零，速度最大；然后弹力大于重力，合力方向向上，合力在增大，加速度增大，由于加速度的方向与速度方向相反，速度在减小。当弹簧压缩量最大时小球的加速度向上，不为零，此时速度为零，由此分析可知，BC正确，AD错误。

故选BC。

三、实验题（17分）

16. 如图甲，某同学用弹簧和弹簧秤、做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。

（1）在保持弹簧伸长，且弹簧两端点位置不变的条件下，若弹簧秤、间夹角为，弹簧秤示数如图乙，则弹簧秤的读数是_______，若已知弹簧秤的读数为，并已在方格纸上作出，请你在所给的方格纸上按作图法的要求作出弹簧秤的拉力及它们的合力。_______

（2）弹簧的劲度系数为_______。

（3）如图丁是某同学所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是_______（选填或），一定沿方向的合力是_______（选填或）

【答案】    ①. 3.01（可允许最大正负0.01的误差）    ②.     ③.     ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知弹簧秤的分度值为，则根据估读原则知弹簧秤的读数应该为（可允许最大正负0.01的误差）；

[2]根据平行四边形法则及力的图示的要求，可作出弹簧秤的拉力及它们的合力如图所示：

（2）[3]弹簧的弹力，则根据胡克定律可得

（3）[4]由于存在误差，实际的合力一般不严格与分力构成的平行四边形的对角线重合，而是有一定的偏差，因此实际的合力是；

[5]一定沿方向的合力，即只用一个力拉动弹簧的力，故一定沿方向。

17. 某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。

（1）下列器材中不必要的是_______（填字母代号）。

A. 秒表    B. 天平（含砝码）    C. 刻度尺

（2）他用小木块将长木板的右侧垫高来补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器_______（选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。

（3）在一次实验中，该同学得到如图乙所示的纸带。已知打点计时器所用电源频率为。计数点、、、、、间均有四个点未画出。则在打点时小车的速度大小_______（结果保留三位有效数字）。

（4）他在探究小车加速度与所受拉力的关系时，根据实验数据作出的图像如图丙所示。发现图线不过原点，原因可能是_______。

A. 木板不带滑轮的一端垫得过高

B. 木板不带滑轮的一端垫得过低

C. 槽码个数太多了

D 槽码个数只有一个

（5）另一同学还做了如下实验：如图丁所示，不改变小车质量和槽码个数，撤去打点计时器及小车后面的纸带，用具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上来测量加速度，测量的结果比用打点计时器测得的要小。为什么用智能手机测的加速度的值变小？从下面的选项中选出一个最合适解释。_______

A. 因为智能手机的质量比重物小

B. 因为在小车上放置了智能手机，整体的质量变大了

C. 因为在小车上放置了智能手机，摩擦力变小了

D. 即使在小车上放置了智能手机，绳的张力也没有改变

【答案】    ①. A    ②. 打点    ③. 0.185    ④. A    ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1]本实验中需要天平（含砝码）测量槽码和小车的质量，需要刻度尺测量纸带上的点间距。由于打点计时器本身就是计时仪器，所以不需要秒表。

本题选不需要的，故选A。

（2）[2]平衡摩擦力时，将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速直线运动，则表明消除了阻力的影响。

（3）[3]打点时小车的速度大小为

（4）[4]a-F图像存在纵截距，说明小车所受拉力为零时即存在加速度，原因可能是平衡摩擦力过度，即木板不带滑轮的一端垫得过高。槽码个数过多或过少都不会使图线出现纵截距。故A正确，BCD错误。

故选A。

（5）[5]在小车上放置了智能手机，小车与木板之间的摩擦力虽然增大了，但二者的重力沿木板方向的分力也增大，摩擦力仍然被平衡，而所测得加速度的值变小，原因是整体总质量增大，而所受合外力不变，故选B。

四、计算题（本大题共35分，解答应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。）

18. 如图所示，用的水平拉力，使质量的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：

（1）物体的加速度大小；

（2）物体在前4秒内的位移大小。

【答案】（1）2.0m/s2；（2）16m

【解析】

【详解】(1)根据牛顿第二定律

得物体的加速度

(2)物体开始运动后，前4秒内通过的位移大小

19. 某跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面处离开悬停的飞机后先自由下落，然后打开降落伞，伞张开后运动员做匀减速运动，到达地面时速度，实现安全着陆。求：

（1）运动员打开降落伞时的速度大小；

（2）运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小；

（3）运动员从离开飞机到安全着陆的总时间。

【答案】（1）40m/s；（2）8m/s2；（3）8.5s

【解析】

【详解】（1）运动员打开降落伞时的速度大小为

（2）运动员打开伞后做匀减速运动位移为

运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小为

（3）运动员做自由落体运动的时间为

运动员打开降落伞后做匀减速运动的时间为

运动员从离开飞机到安全着陆的总时间为

20. 某幼儿园在空地上做了一个滑梯，滑梯的长度为，滑梯的高度为。一位的儿童静止开始从滑梯顶端滑下，测得滑到底端所用的时间为。g取10m/s2，求儿童：

（1）在滑梯上滑行的加速度大小；

（2）在滑梯上滑行时受到的摩擦力大小；

（3）裤料与滑梯间的动摩擦因数。

【答案】（1）；（2）；（3）0.55

【解析】

【详解】（1）儿童在滑梯上滑行的加速度大小为

（2）由题意可知滑梯倾角的正弦值和余弦值分别为

设儿童在滑梯上滑行时受到的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律有

解得

f=88N

（3）裤料与滑梯间的动摩擦因数为

21. 第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，冰壶比赛是项目之一。在如图所示的冰壶比赛中，运动员把冰壶沿水平方向投出，在不与其它冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。若冰壶与冰面的动摩擦因数，运动员以的速度将冰壶投出。

（1）冰壶在冰面上滑行多远？

（2）若队友在冰壶自由滑行后开始在其滑行前方摩擦冰面，摩擦冰面的距离为，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的，冰壶多滑行了多少距离？

（3）若队友在冰壶自由滑行的前方某处开始摩擦冰面，摩擦冰面的距离仍为，冰壶和冰面的动摩擦因数仍变为原来的。从什么位置开始摩擦冰面，冰壶滑行的时间最长，最长是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）滑行24.3m后；

【解析】

【详解】（1）选择滑行的冰壶为研究对象。冰壶所受的合力等于滑动摩擦力。设冰壶的质量为，以冰壶运动方向为正方向建立一维坐标系，滑动摩擦力的方向与运动方向相反，则

根据牛顿第二定律，冰壶的加速度为

加速度为负值，方向跟轴正方向相反。

将，代入，得冰壶的滑行距离为

（2）设冰壶滑行后的速度为，则对冰壶的前一段运动有

摩擦冰面后冰壶运动的加速度为

滑行后为匀减速直线运动，由，得

第二次比第一次多滑行了距离

（3）设队友在冰壶自由滑行后开始在其滑行前方摩擦冰面，冰壶滑行的时间最长

设冰壶此时滑行的速度为，由得

设冰壶开始滑行的一段时间为，后阶段滑行的时间为，则

，

冰壶滑行的最长时间为