2021-2022学年安徽省蚌埠市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年安徽省蚌埠市高一（上）期末物理试卷

1.     2021年11月19日，一场天文奇观“月偏食”震撼登场如图。本次月偏食于北京时间15时18分迎来初亏，17时03分食甚，18时47分复圆，历时3小时29分钟。下列说法正确是(    )
    

A. 15时18分指的是时间间隔
B. 3小时29分指的是时间间隔
C. 观察“月偏食”可以将月球看成质点
D. 月球绕地球的运动，是以月球为参考系来描述的

2.     物体在以下三个共点力作用下，可能使物体匀速直线运动的是(    )

A. 10N、7N、15N B. 2N、5N、15N C. 5N、10N、20N D. 5N、9N、15N

3.     普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是(    )

A.  B. m C.  D.

4.     2021年12月9日，在中国空间站首次太空授课中，王亚平做了浮力伴随重力消失的实验：在微重力的空间站中，浮力几乎消失，乒乓球在水中不会上浮如图甲。假设在地面进行如图乙所示的实验：弹簧上端固定在烧杯口的支架上端，下端悬挂重为G的铁球浸没在水里，弹簧的拉力为F，将整个装置由静止释放，在装置稳定自由下落的过程中铁球始终浸没在水中，不计空气阻力，弹簧的拉力为，则(    )
    

A.  B.  C.  D.

5.     一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为、、，其图像如图所示。则下列说法正确的是(    )

A.
B. 车头经过立柱A的速度为
C. 车头经过立柱B的速度为
D. 车头经过立柱A、B过程中的平均速度为

6.     将质量为m的小球a用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球，使其始终保持静止状态，且细线O与竖直方向的夹角保持不变，重力加速度为g，则F达到最小值时Oa绳上的拉力为(    )
   
   
   
   
   
    

A.  B.  C.  D. mg

7.    某物体做直线运动，以初速度的方向为正方向，图象如图所示，引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢。下述正确的是(    )
    

A. 时，“加速度的变化率”为
B. 2s内物体的速度改变量为
C. 2s内物体的速度越来越小
D. 2s后“加速度的变化率”为0，物体的速度也一定为0

8.    如图所示，质量为的物块A放在足够长的木板开始时木板水平上，物块A和木板间的动摩擦因数，当木板与水平面之间的夹角分别为和时，物块A受到的摩擦力大小分别记为和，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，下列判断正确的是(    )
    

A. ， B. ，
C. ， D. ，

9.    一个热气球与沙包的总质量为M，在空气中以加速度下降。为了使它以同样大小的加速度上升，需抛掉沙包中的沙子，若热气球所受浮力不变，应该抛掉的沙的质量为(    )

A.  B.  C.  D.

10. 如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A点与水平面相切。穿在轨道上的小球在水平拉力F作用下，缓慢地由A点向B点运动。设轨道对小球的弹力为N，则在运动过程中，下列说法正确的是(    )
    
    
    
    
     

A. F减小，N减小 B. F增大，N增大 C. F增大，N减小 D. F减小，N增大

11. 汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦力，主动轮向______推地面，地面给车轮一个向______的反作用力，汽车受到的驱动力就是这样产生的。均选填“前”或“后”
12. 一质点做匀加速直线运动，其位移与时间关系满足单位为，则该质点的初速度为______，时的速度为______，2s内质点的平均速度为______。
13. 如图所示，一辆小车在水平面上向右做匀速直线运动，车里有一个固定光滑斜面，小球用细线悬于车顶，球与斜面接触，细线竖直，此时，小球受______个力的作用；某时刻小车开始向右加速，细线始终保持竖直，则斜面体对小球的支持力______选填“可能或“不可能”大于小球的重力。
     
14. 如图所示，，，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从时刻起，对B施加向右的水平恒力，同时对A施加向右的水平变力，______s时A、B将分离，此时B物体的加速度大小为______。
     

15. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，如图，橡皮条的一端固定，另一端挂一轻质小圆环，橡皮条的长度为GE。在图中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力、的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。撤去、，改用一个力F单独拉住小圆环，如图仍使它处于O点。
    
    在实验操作中，力F单独作用时与力、共同作用时都使小圆环在O点保持静止，这样做的目的是______ 。
    具体操作前，某同学提出了以下关于实验操作的建议，其中正确的是______ 选填字母序号。
    A.图中，与的方向必须相互垂直
    B.重复实验再次进行探究时，圆环O的位置必须与前一次相同
    C.用两弹簧测力计同时拉小圆环时，两弹簧测力计示数之差应尽可能大
    D.使用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
16. 某小组研究小车的加速度a与质量m、合力F的关系：
    
    图甲中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，以下操作正确的是______。
    A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
    B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应将槽码通过细线挂在小车上
    C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应将穿过打点计时器的纸带连在小车上
    已知实验中打点计时器的打点周期为，得到的记录纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两个相邻的计数点间还有4个点没有画出，由此可求出D点的速度为______，小车加速度的大小______。结果均保留三位有效数字
    在研究a与m的关系时，保持拉力不变，某同学根据测出的数据，画出的图象如图丙所示。但该同学未标注横坐标所对应的物理量和单位，请用符号补全。
17. 2022年2月，我国举行北京冬奥会，高山滑雪是冬奥会的项目之一。若某运动员以的速度滑到水平直道后做匀减速直线运动，在3s内前进36m，求运动员：
    减速时的加速度大小；
    减速后5s内发生的位移大小。
18. 一篮球质量为，一运动员使其从距地面高度为处由静止自由落下，落到地面后反弹，反弹后速度大小不变，方向相反，与地面作用时间为，地面对其作用可看作恒力作用。重力加速度，不计空气阻力。求：
    篮球落地时的速度大小；
    地面对篮球的作用力大小。
19. 如图，光滑足够长的固定斜面上有一个重为80N的小球，被平行于斜面的轻绳拴住呈静止状态。已知斜面倾角为，g取。
    
    
    
    
    
    
    
    
    求绳对小球的拉力大小和斜面对小球的支持力大小；
    若剪断轻绳，求小球在斜面上运动的加速度大小；
    求剪断绳后1s内小球的位移大小。
20. 如图所示，质量的无人机从地面起飞时，发动机提供的动力F方向与水平方向夹角，使无人机恰好沿与水平方向成的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，经过一段时间后，将动力的方向沿逆时针旋转同时适当调节其大小，使无人机依然可以沿原方向匀减速飞行直到速度为0，所受空气阻力不计，g取，求：
    
    
    
    
    
    
    加速时动力F的大小；
    加速与减速过程的位移大小之比。

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】A.15时18分是一个时间点，指的是时刻，故A错误；
B.3小时29分指的是时间间隔，故B正确；
C.观察“月偏食”时，月球的大小和形状不可以忽略，不可以将月球看成质点，故C错误；
D.月球绕地球转动时，这是以地球为参考系得出的结果，故D错误；
故选：B。
 

2.【答案】A 

【解析】A、10N，7N的合力范围为，15N的力在这个范围内，三个力可以平衡，物体可能做匀速直线运动，故A正确；
B、2N，5N的合力范围为，15N的力不在这个范围内，三个力不可能平衡，物体不可能做匀速直线运动，故B错误；
C、5N，10N的合力范围为，20N的力不在这个范围内，三个力不可能平衡，物体不可能做匀速直线运动，故C错误；
D、5N，9N的合力范围为，15N的力不在这个范围内，三个力不可能平衡，物体就不可能做匀速直线运动，故D错误。
故选：A。
 

3.【答案】B 

【解析】根据题意，由力学单位制可知，题干中表达式的单位的运算表达式为：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
 

4.【答案】D 

【解析】在装置稳定自由下落的过程中，由于水和小球均处于完全失重状态，所以小球不受水和弹簧的作用力，故弹簧的拉力为零，故D正确，ABC错误。
故选：D。
 

5.【答案】D 

【解析】A、动车做匀减速直线运动，是适用于静止开始的匀加速运动规律，故A错误；
B、匀减速运动的平均速度等于中间时刻的速度，动车做匀减速直线运动，故经过立柱A的速度应该小于，故B错误；
C、车头从立柱A到立柱C的平均速度，立柱B位于A、C的中点，根据匀变速直线运动推论可知，一段时间内位移中点的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度，而中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，故车头经过B柱时的速度大于，故C错误；
D、车头经过立柱A、B的平均速度为，故D正确。
故选 D。
 

6.【答案】C 

【解析】以小球为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，











F的最小值为：，此时绳子上的拉力为：，故ABD错误，C正确；
故选：C。
 

7.【答案】B 

【解析】A、由图像可知，加速度的变化率，故A错误；
BD、图像中，图像与横轴围成的面积表示速度变化量，则2s内，，即2s内物体的速度改变量为，因为初速度未知，所以2s末的速度大小无法确定，故B正确，D错误；
C、由图像可知，虽然加速度在不断减小，但在2s内加速度的方向和速度方向始终保持一致，故速度越来越大，故C错误；
故选：B。
 

8.【答案】C 

【解析】

【分析】
计算摩擦力，首先要根据物体的受力情况，判断物体的状态，确定是什么摩擦力，再选择解题方法：静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解；当两个物相对静止时，受到的是静摩擦力；当两个物体之间发生相对运动时，受到的是滑动摩擦力。
【解答】
当物块A恰好开始下滑时，设倾角为，根据平衡条件可得：，解得：，
所以当为时物块受到的摩擦力为静摩擦力，则，
当为时物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，则，故C正确、ABD错误。
故选：C。  

9.【答案】C 

【解析】设空气对热气球与沙包的浮力大小为F，在空气中以加速度下降过程中，根据牛顿第二定律可得：，
为了使它以同样大小的加速度上升，设应该抛掉的沙的质量为m，抛出后，根据牛顿第二定律可得：
，联立解得：，故C正确、ABD错误。
 

10.【答案】B 

【解析】 对小球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示：

根据共点力平衡条件，有：，，其中为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，变大，故N变大，F变大，故B正确，ACD错误；
故选：B。

11.【答案】后，前 

【解析】汽车的发动机驱动车轮转动，由于轮胎和地面之间的摩擦力，主动轮后推地面，力的作用是相互的，故地面给车轮一个向前的反作用力，汽车受到的驱动力就是这样产生的。
 

12.【答案】2，8，8。 

【解析】质点的位移与时间的关系是，
可知，质点的初速度，加速度，质点在第1s时的速度为，
物体在前2s内的位移，
在前2s内的平均速度。
故答案为：2；8；8。
 

13.【答案】2，可能。 

【解析】小球向右做匀速直线运动，处于平衡状态，如果斜面对小球有弹力作用，弹力与斜面垂直斜向右上方，斜面对小球的弹力在水平方向有向右的分力，小球在水平方向所受合力不为零，小球不能在水平方向做匀速直线运动，因此小球与斜面间没有弹力作用，小球只受竖直向下的重力与细线竖直向上的拉力共2个力作用；
小车向右加速运动时，小球向右做加速运动，小球受力如图所示，

设斜面的倾角为，当细线的拉力时，细线保持竖直，
对小球，在竖直方向，由牛顿第二定律得：，
解得斜面对小球的支持力，斜面体对小球的支持力可能大于重力。
 

14.【答案】，2。 

【解析】解：当A、B的加速度相等，A、B间作用力为零时它们开始分离，
由牛顿第二定律得：对B：，对A、B整体：，
代入数据解得：，。
 

15.【答案】力F单独作用时与力、共同作用时对橡皮条的作用效果相同；
 

【解析】力F单独作用时与力、共同作用时都使小圆环在O点保持静止，是为了让两次拉长橡皮条时，橡皮条上产生的弹力大小和方向均相同，即两次拉动时产生了相同的作用效果；
本实验通过作图的方式确定力之间的关系，所以不需要两拉力的方向相互垂直，故A错误；
B.同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O的位置要相同；而在重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同，故B错误；
C.本实验对两弹簧测力计拉力示数的差值没有要求，故C错误；
D.为了防止出现摩擦，用弹簧测力计时，施力方向应沿测力计轴线，为了准确读数，读数时视线应正对测力计刻度，故D正确。
故选：D。
 

16.【答案】；
，；
。 

【解析】为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故AC正确，B错误；故选：AC；
根据匀变速直线运动规律可知D点的速度，
根据逐差法解得加速度；
由可得，根据实验原理可知当横坐标为时图像为直线，所以横坐标为。
 

17.【答案】解：汽车的初速度，设加速度为a，，
若汽车3s末速度恰好减速到零，则汽车的位移：，说明3s末汽车的速度不为零，
由匀变速直线运动的位移-时间公式得：，
代入数据解得：，负号表示加速度方向与初速度方向相反；
汽车减速到停止所需时间：，
制动后5s内发生的位移为：。
答：减速时的加速度大小为；
减速后5s内发生的位移大小为。 

【解析】汽车做匀减速直线运动，判断汽车在3s内速度是否变为零，然后应用匀变速直线运动的位移-时间公式求出汽车的加速度；
应用匀变速直线运动的速度-时间公式求出汽车做匀减速直线运动的时间，然后求出5s内的位移。
 

18.【答案】解：取向上为正方向，设篮球触地前后速度分别为 和，
由机械能守恒定律得：，解得篮球落地时的速度大小 ；
取向上为正方向，动量的变化量，
由动量定理得：，
解得：。
答：篮球落地时的速度大小为；
地面对篮球的作用力大小为42N。 

【解析】根据机械能守恒定律求出篮球落地时的速度；
根据动量定理列式即可求出地面对篮球的作用力大小。
 

19.【答案】解：对小球受力分析，如图所示：

根据平衡条件得：，，
解得：，；
剪断轻绳，小球在斜面上运动的合外力与剪断前轻绳的拉力大小相等，方向相反，
即，解得：；
剪断轻绳后，小球沿斜面做匀变速直线运动，根据位移-时间关系得：
。
答：绳对小球的拉力大小为40N，斜面对小球的支持力大小为；
若剪断轻绳，小球在斜面上运动的加速度大小为；
剪断绳后1s内小球的位移大小为。 

【解析】对小球受力分析，根据平衡条件可求绳对小球的拉力大小和斜面对小球的支持力大小；
剪断轻绳，小球在斜面上运动的合外力与剪断前轻绳的拉力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律求加速度大小；
剪断轻绳后，小球沿斜面做匀变速直线运动，根据位移-时间关系求位移。
 

20.【答案】解：无人机起飞时受力如图1所示

在中，由几何关系得：，；
无人机起飞过程，由牛顿第二定律得：，解得：，
如果将动力的方向沿逆时针旋转，要使无人机沿原方向匀减速飞行，动力与飞行器飞行方向垂直，受力如图2所示，
由牛顿第二定律得：，解得：，
设无人机加速时间为t，减速到零需要的时间是，
设加速结束时无人机的速度大小是v，则，解得：
无人机加速过程发生的位移，
减速到零的过程发生的位移大小，
解得加速与减速过程的位移大小之比。
答：加速时动力F的大小是；
加速与减速过程的位移大小之比是1：2。 

【解析】无人机起飞时，对无人机受力分析，求出动力大小。
根据无人机的受力情况应用牛顿第二定律求出无人机的加速度大小，然后应用运动学公式求出加速与减速过程的位移大小之比。