2021-2022学年安徽省安庆市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年安徽省安庆市高一（上）期末物理试卷

1.     在物理学研究过程中有许多物理学研究方法，如控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是(    )

A. 加速度的定义式，采用了比值定义法
B. 在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了等效替代法
C. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在时刻t的瞬时速度，这里采用了极限法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，这里采用了微元法

2.     2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开启。航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播。关于空间站中的航天员，下列说法正确的是(    )

A. 空间站中的航天员不具有惯性
B. 航天员在空间站时具有的惯性比在地面上时小
C. 空间站发射时航天员处于失重状态
D. 空间站发射时航天员处于超重状态

3.     如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度-时间图像。已知物体在前2s内向西运动，则根据图像做出的以下判断中正确的是(    )
    

A. 物体在第4s末回到出发点
B. 物体在前4s内始终向西运动
C. 物体在前4s内的加速度大小不变，方向始终向西
D. 物体在前4s内的加速度大小不变，方向先向西，后向东

4.     汽车在出厂前需做大量检测工作，平直公路上的刹车检测即为其中一项。若从刹车开始，某轿车在运动过程中的位置坐标与时间的关系式为，则下列分析正确的是(    )

A. 上述过程中轿车的初速度大小为，加速度大小为
B. 轿车刹车后2s末的速度大小为
C. 前5s内轿车位移大小为
D. 轿车刹车过程的位移大小为40m

5.     如图所示，一个小物块放在截面为半圆的容器最低点。若使容器绕过O点且垂直于纸面的轴逆时针转动，直至小物块开始沿内壁滑动，则该过程中容器对小物块的(    )
    

A. 摩擦力大小增大 B. 摩擦力大小减小 C. 支持力大小增大 D. 支持力大小不变

6.     如图所示，教室内的讲台放在水平地面上，讲台上放置一个整理箱。在打扫卫生时，某同学站在讲台上用斜向左上方的力拉整理箱，三者均保持静止。整理箱、讲台和同学的质量均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是(    )
   
   
   
    

A. 该同学对讲台的压力大小为mg B. 讲台对地面的压力大小为2mg
C. 整理箱受到的摩擦力的方向水平向右 D. 地面对讲台的摩擦力的方向水平向左

7.    如图所示，细线上端固定，下端系着一个小球，小球在水平力F的作用下处于静止状态。保持小球静止不动，力F的方向由水平向右缓慢转至竖直向上，F的大小(    )
    

A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小

8.    如图所示，水平台面上放置一个带有底座的倒三脚支架，每根支架与水平面均成角且任意两支架之间夹角相等。一个质量为m的均匀光滑球体放在三脚架里，重力加速度为g，则每根支架受球体的压力大小是(    )
    

A.  B.  C.  D.

9.    一个质量为的物体，放在倾角为的斜面上静止不动。若用竖直向上的力提物体，物体仍静止，如图所示，下述结论正确的是(    )
    

A. 物体受到的摩擦力减小 B. 物体受到的弹力减小
C. 斜面对物体的作用力减小 D. 物体受到的合外力减小

10. 倾角为的斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F作用，力F随时间t变化的图象及物体运动的图象如图所示，由图象中的信息可知取(    )
     

A. 物体的质量 B. 物体的质量
C. 物体与斜面间的动摩擦因数 D. 物体与斜面间的动摩擦因数

11. 在倾角为足够长的斜面上，一个物体从静止开始下滑，若动摩擦因数为，则物体运动的加速度为______，它下滑2m时的速度是______。取，，
12. 一个物体做匀加速直线运动，它在最初连续相等的2秒内，所通过的位移分别是24m和64m，则该物体的初速度______，加速度______。
13. 滑雪是冬奥会的常规体育项目。如图所示，滑雪运动员从A点由静止开始沿斜面匀加速滑下，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点假设运动员通过B点前后速度的大小不变。已知AB段长为6m，BC段长为9m，整个运动过程历时5s，则运动员沿AB段运动的加速度为______，沿BC段运动的加速度为______。
    
    
    
     

14. 如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量相等，弹簧质量不计，B和C分别固定在弹簧两端，放在吊篮的水平底板上静止不动。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间，物体B的加速度大小为______；物体C的加速度大小为______。重力加速度为
    
    
    
    
    
    
    
    
     

15. 安庆某中学107班的学生在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的分组实验时，利用了如图所示的实验装置。在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、、和，回答下列问题。
    
    改变钩码个数，能完成实验是______；
    A.，，
    B.，
    C.，，
    在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是______；
    A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
    B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
    C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
    D.用天平测出钩码的质量
    在作图时，你认为图中______选填“甲”或“乙”是正确的。
     
16. 疫情期间“停课不停学”，小勇同学在家改进了“探究小车加速度与力关系”的实验装置，如图，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行了多次实验。完成下列问题：
    
    实验时，下列操作或说法正确的______；
    A.调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行
    B.本实验不需要平衡摩擦力
    C.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
    D.选用电磁打点计时器比选用电火花打点计时器实验误差小
    实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度为______；保留三位有效数字
    以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的图像可能正确的是______；
    
    现以拉力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出图像，求出其“斜率”为k，则小车的质量等于______用字母k表示。
17. 安庆市五千年文博园将古典徽派建筑与苏州园林风格相结合，园内不少亭台的设计非常巧妙，下雨时可以清晰地听到雨滴落下的滴答声。一天细雨霏霏，某同学观察到每隔一定时间有水滴从亭檐由静止开始下落。已知第一滴水滴用时落到地面时，刚好有另一水滴开始滴落，此时空中还有另外两滴水滴正在下落。忽略空气阻力，g取。求：
    此亭檐离地的高度和水滴落地时的速度；
    第一滴水滴落地的瞬间，空中的第二滴和第三滴水滴之间的距离。
18. 如图甲所示，轻绳PA和PB的节点P上悬挂着质量为m的重物，保持静止。PA与竖直方向的夹角为，PB沿水平方向。质量为M的木块与PB相连，静止于倾角也为的斜面上。已知重力加速度为g，求：
    
    
    
    
    
    
    轻绳PB的拉力大小；
    木块受到摩擦力的大小；
    若在上述平衡状态下用一根轻绳连接B点和A点，并通过光滑轻滑轮将重物挂在轻绳上，重新平衡后，系统保持静止，QB与斜面平行，如图乙所示。求物块受到的摩擦力。

19. 如图所示，光滑水平面上有一块静止的木板，其质量。某时刻，一个小物块可视为质点以的初速度从右端滑上木板，与此同时对木板施加一个的水平向右的恒力。已知小物块的质量，物块与木板间的动摩擦因数，g取。求：
    
    
    
    
    
    小物块刚滑上木板时的加速度；
    小物块向左运动的最大距离；
    为使小物块不脱离木板，木板的长度至少为多少。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】A.加速度定义式，采用了比值定义法，故A正确；
B.在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体，采用了理想模型法，故B错误；
C.根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在时刻t的瞬时速度，这里采用了极限法，故C正确；
D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，这里采用了微元法，故D正确；
本题选择错误的，故选：B。
 

2.【答案】D 

【解析】A、空间站中的航天员质量保持不变，故具有惯性，故A错误；
B、航天员在空间站时的质量保持不变，航天员具有的惯性与在地面上具有的惯性相同，故B错误；
CD、空间站发射时航天员的加速度方向向上，航天员处于超重状态，故C错误，D正确。
故选：D。
 

3.【答案】A 

【解析】AB、物体在前2s内向西运动，后2s向东运动，根据图像与时间轴围成的面积表示物体的位移，知内物体的位移为零，则物体在第4s末回到出发点，故A正确，B错误；
CD、根据图像的斜率表示物体运动的加速度，知物体在前4s内的加速度大小不变，加速度方向始终向东，故CD错误。
故选：A。
 

4.【答案】D 

【解析】A.由汽车在运动过程中的位置坐标与时间的关系式，可知汽车的初速度为，加速度为，加速度大小为，故 A错误;
B.由速度公式可得轿车刹车后2s末的速度为，故B错误;
汽车刹车时间为，所以前5s内轿车位移即轿车刹车过程的位移大小，故C错误，D正确。
 

5.【答案】A 

【解析】在小物块开始沿内壁滑动之前，两者相对静止，设物块与O点连线与竖直方向夹角为，则此时受力分析如图所示：

，，则随着角的增加，支持力减小，摩擦力变大，故A正确，BCD错误；
故选：A。
 

6.【答案】C 

【解析】A、站在讲台上的同学用斜向左上方的力F拉整理箱，根据牛顿第三定律可知，整理箱对该同学施加向右下方的作用力，根据平衡条件，该同学对讲台的压力大小大于mg，故A错误；
B、以整体受力分析，受重力和支持力，故地面对讲台的支持力大小为3mg，根据牛顿第三定律可知讲台对地面的压力等于3mg，故B错误；
C、整理箱在该同学的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此整理箱受到的摩擦力的方向水平向右，故C正确；
D、对人、整理箱和讲台整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则水平方向受力不平衡，故地面对讲台没有静摩擦力，故D错误。
故选：C。

7.【答案】C 

【解析】小球受到三个力，即重力、细线的拉力以及拉力F，力F由水平方向缓慢转至竖直向上过程，作出三个不同位置处三个力所在的平行四边形，如图所示，

由图可知，力F的方向由水平向右缓慢转至竖直向上，F的大小先减小后增大，故C正确、ABD错误。
 

8.【答案】B 

【解析】以球为研究对象，设每根支架对球体的支持力为F，竖直方向根据平衡条件可得：，解得：，
根据牛顿第三定律可得每根支架受球体的压力大小为：，故B正确、ACD错误。
 

9.【答案】AC 

【解析】 AB、物体不受拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图

根据共点力平衡条件，有，，
有拉力F作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图

根据共点力平衡条件，有，，
故，，故A正确，B错误；
C、开始时，物体对斜面的作用力大小等于物体的重力，当受到向上的拉力时，物体对斜面的作用力减小了10N，故C正确；
D、力F作用前后，物体均处于平衡状态，因此合外力均为零，故合外力没有变化，故D错误。
故选：AC。

10.【答案】AD 

【解析】AB、设斜面的倾角为，物体在内做匀加速直线运动，由图象的斜率得出加速度①，
由图象在内读出，由牛顿第二定律得②，
向下做匀减速直线运动③，
由牛顿第二定律④，
由①②③④解得，故A正确，B错误；
CD、由①得，根据滑动摩擦力公式，，故C错误，D正确；
故选：AD。
 

11.【答案】4，4。 

【解析】 对物体受力分析，由牛顿第二定律得，代入数据解得加速度，
又由运动学公式，解得物体下滑2m时的速度为。
 

12.【答案】2，10。 

【解析】由题可知，物体做匀加速直线运动，时间间隔，第1个2s位移，第2个2s的位移，
根据推论得：，故，
又，得到：，
代入解得：。
 

13.【答案】3，。 

【解析】设B点的速度为v，则，，同时，解得，且，，
在AB过程中，，
在BC过程中，。

14.【答案】0，。 

【解析】设A、B、C的质量均为m，剪断绳子前，B所受弹簧的弹力和重力平衡，大小为mg，方向竖直向上，C所受弹簧的弹力大小为mg，方向竖直向下；剪断绳子瞬间，弹簧弹力不会突变，B在此时所受合外力依然为零，故加速度为零，A、C此时拥有共同的加速度，设为a，则由牛顿第二定律可得，解得。
 

15.【答案】； 
；
甲。 

【解析】结点O静止处于平衡状态，三根绳子的拉力、、的合力应为零，、两力的合力与力等大反向，
应使其中一个力的大小处在另外两个力之差与之和的范围内，由题意可知，C正确，AB错误。
故选：C。
、在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确；
BC、其中OA、OB、OC三段绳子的长度和三段绳子之间的夹角不必测量，故BC错误；
D、由于每个钩码质量相同，三个力的大小可以用钩码重力的倍数来表示，故不需要测出钩码的质量，故D错误。
故选：A。
以O点为研究对象，的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，、的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。。
 

16.【答案】；  
；  
；
。 

【解析】实验中应该调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行，故A正确；
B.本实验仍需要平衡摩擦力，故B错误；
C.本实验中传感器可直接测出绳子上的拉力，所以不需要用砂和砂桶的总重力来代替绳子拉力，故不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故C错误；
D.电磁打点计时器由于纸带与限位孔、振针之间存在摩擦，所以选用电磁打点计时器比选用电火花打点计时器实验误差大，故D错误。
故选：A。
根据逐差法可知小车的加速度为：；
因长木板置于水平桌面，未平衡摩擦力，设小车阻力为f，则由牛顿第二定律得：，
整理得：，
故图像是一条倾斜的直线，且纵截距为负，故A正确，BCD错误；
故选：A。
由知，所以图像的斜率为，故小车质量为：。
 

17.【答案】解：由公式得：，
由速度-时间公式得：；
水滴落下的时间间隔为，
第二滴水滴下落的距离：，
第三滴水滴下落得距离：，
第二滴水和第三滴水之间的距离：。
答：此亭檐离地的高度和水滴落地时的速度分别为和；
第一滴水滴落地的瞬间，空中的第二滴和第三滴水滴之间的距离是。 

【解析】根据自由落体运动的公式求出此亭檐离地的高度，由速度-时间公式求出水滴落地时的速度；
分别求出空中的第二滴和第三滴水滴下落的距离，然后求出第一滴水滴落地的瞬间，空中的第二滴和第三滴水滴之间的距离。
 

18.【答案】解：如图甲所示分析结点P受力

由平衡条件得，，可解得绳子PA上的拉力，
BP绳的拉力为；
再分析木块的受力情况如图乙所示，

由平衡条件得
结合第问答案可知
对Q点和木块进行受力分析，如图丙、丁

由平衡条件得，
解得摩擦力大小，方向沿斜面向上。
答：轻绳PB的拉力大小为；
木块受到摩擦力的大小为；
物块受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上。 

【解析】对结点P受力分析，由共点力的平衡条件即可得出PB拉力的大小；
对木块受力分析，由共点力的平衡条件可得出木块受到的摩擦力；
对木块受力分析，由共点力的平衡条件可得出木块受到的摩擦力。
 

19.【答案】 解：对木块受力分析，由牛顿第二定律，代入数据解得，
设物块向左加速的时间为，由速度-时间关系和位移-时间关系：，，
联立代入数据解得，；
对木板受力分析，由牛顿第二定律，
则由位移关系得长木板与物块的相对位移，
代入数据得小物块速度减为零时，长木板与木块相对位移，
当小物块速度反向与长木板速度相等时，物块与木板的相对位移最大，设经长木板与物块共速，，
小物块速度反向与长木板速度相等过程中的相对位移，
代入数据解得，
为使小物块不脱离木板，木板的长度至少。
答：小物块刚滑上木板时的加速度为；
小物块向左运动的最大距离为2m；
为使小物块不脱离木板，木板的长度至少为4m。

【解析】对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律计算出加速度，
结合运动学公式计算出最大距离；
速度相等时，木板和物块的相对位移最大，先计算出时间，再计算出各自的位移即可解得木板长度。