2021-2022学年北京市怀柔区高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年北京市怀柔区高一（上）期末物理试卷

1.     在国际单位制中，长度、时间、质量的单位符号分别是(    )

A. m、s、kg B. N、s、kg C. kg、、N D. m、、kg

2.     、是两个互相垂直的共点力，其中、，这两个力合力的大小为(    )

A. 2N B. 3N C. 5N D. 15N

3.     如图所示，滑雪运动员保持图中姿势沿滑道下滑，滑行速度越来越小，不计空气阻力影响。下列说法中正确的是(    )

A. 运动员只受到重力
B. 运动员受到重力、支持力
C. 运动员受到重力、支持力、摩擦力
D. 运动员受到重力、支持力、摩擦力、下滑力

4.     如图所示，一匹马拉着车加速前进。关于马拉车的力与车拉马的力的大小关系，下列说法正确的是(    )

A. 马拉车的力大于车拉马的力 B. 马拉车的力等于车拉马的力
C. 马拉车的力小于车拉马的力 D. 不知道加速度大小，无法比较

5.     下列图象中能反映质点做匀加速直线运动规律的是(    )

A.  B.  C.  D.

6.     牛顿第一定律又称惯性定律，该定律明确揭示了惯性的存在．下列关于惯性的说法正确的是(    )

A. 静止的物体惯性小
B. 失重状态下的物体惯性小
C. 速度大的物体惯性大
D. 任何物体都有惯性，惯性的大小由物体的质量量度

7.     用手握住一个油瓶瓶始终处于竖直方向且静止不动，如图所示，下列说法中正确的是(    )

A. 不管手握得多紧，摩擦力总是大于油瓶与油的总重力
B. 不管手握得多紧，摩擦力大小总是等于油瓶与油的总重力大小
C. 手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越小
D. 摩擦力总是小于油瓶与油的总重力
 

8.     如图将轻质弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂木块A，A处于静止状态，此时弹簧的伸长量为弹簧的形变在弹性限度内已知木块A的质量为m，重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数为(    )

A.
B.
C. mgL
D.

9.     如图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为，网兜的质量不计． 则悬绳对球的拉力F的大小为(    )

A.
B.
C.
D.

10. 某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上，其中一只系在墙上，另一只握在手中，如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是(    )

A. 作用力大时反作用力小 B. 作用力和反作用力的方向总是相反的
C. 作用力变化后反作用力才随之发生变化 D. 图中的两个力是一对平衡力

11. 如图所示，两人共提一桶水静止不动，则(    )

A. 无论怎样改变，两人都不会省力，因为一桶水的重力不变
B. 不论两人手臂间的夹角如何，每个人对水桶的拉力一定大于水和水桶的重力
C. 只要水不流出，不论两人手臂间的夹角如何，每个人对水桶的拉力都不会改变
D. 无论怎样改变，两手臂作用于桶的力的合力不变

12. “自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是(    )

A. 时间相同，加速度相同
B. 时间相同，加速度不同
C. 时间不同，加速度相同
D. 时间不同，加速度不同

13. 如图，是现代人所作伽利略斜面实验的频闪照片。伽利略创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是(    )

A. 该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础
B. 如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置
C. 该实验证明了力是维持物体运动的原因
D. 该实验说明了物体的运动不需要力来维持

14. 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测量遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度大小，为使更接近瞬时速度大小，正确的措施是(    )

A. 使滑块的释放点更靠近光电门 B. 换用宽度更宽的遮光条
C. 换用宽度更窄的遮光条 D. 遮光条宽窄根本不会影响实验

15. 如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是(    )

A. 物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B. 只有长木板匀速运动时测力计示数才不变
C. 测力计的示数一定等于物块所受摩擦力的大小
D. 测力计的示数一定等于手对绳索拉力的大小

16. 某同学做引体向上运动，初始他两手握紧单杠静止不动，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠身体无摆动如图所示，稍作停顿。下列说法正确的是(    )

A. 在上升过程中单杠对人体的作用力始终大于人对单杠的作用力
B. 在上升过程中单杠对人的作用力大小始终等于人所受的重力
C. 初始悬垂时若增大两手间的距离，单臂的拉力均变大
D. 初始悬垂时若增大两手间的距离，两臂拉力的合力变大
 

17. 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
    
    打点计时器使用的电源是______选填选项前的字母。
    A.直流电源
    B.交流电源
    实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是______选填选项前的字母。
    A.把长木板右端垫高
    B.改变小车的质量
    实验中，若已经补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力，则能够使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做______选填选项前的字母运动。
    A.匀变速直线运动
    B.匀速直线运动
    接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次打下A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为、、……，如图所示。计算小车在打B点时的速度为______。
    
    在验证牛顿第二定律的实验中，用改变所悬挂重物所受的重力的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出图线，如图所示，发现图线既不过原点，又不是直线，试写出可能的原因是______。
     
18. 一列火车以的初速度做匀加速直线运动，加速度求：
    火车在第3s末的速度大小；
    火车在4s内的位移大小．
19. 如图所示，用的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动．已知物体的质量，物体与地面间的动摩擦因数，g取求：
    物体加速度a的大小；
    物体在2s末速度v的大小．
20. 小球自距地面5m的空中由静止开始自由落下。不计空气阻力的影响，g取。
    求小球经过多长时间落到地面；
    求小球刚接触地面时的速度大小；
    写出小球下落2m时加速度的大小和方向。
21. 一个质量为的人站在电梯内，当电梯沿竖直方向从静止开始匀加速上升时，人的受力情况如图所示，其中电梯底板对人的支持力为，取重力加速度求：
    人受到的合力F的大小和方向；
    电梯加速度的大小a；
    电梯运动时间时速度大小

22. 某幼儿园要在空地上做一个滑梯，由于空地大小限制，滑梯的水平跨度确定为。设计时，考虑儿童裤料与滑板间的动摩擦因数，为使儿童在滑梯上恰能滑下，取重力加速度则：
    求滑梯的高度h；
    若小明裤料与滑板间的动摩擦因数，求他从滑梯上由静止滑到底端的速度大小；
    若体重比小明重，穿相同裤料的小华，从滑梯上由静止滑到底端，有人认为他滑行的时间比小明长，这种说法是否正确？简要说明理由。
    

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：在国际单位制中，长度、时间、质量的单位符号分别是m、s、kg，故A正确，BCD错误；
故选：A
力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s。
国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制中的单位分别是什么，这都是需要学生自己记住的基本的知识，本题较简单。
 

2.【答案】C 

【解析】解：，，当两个共点力力垂直时，则、合力的大小为：，故ABD错误，C正确；
故选：C。
、是两个互相垂直的共点力，根据勾股定理直接计算即可。
解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，并掌握勾股定理的内容。
 

3.【答案】C 

【解析】解：滑雪运动员保持图中姿势沿滑道下滑，滑行速度越来越小，则运动员受到重力、滑道的支持力和滑道的摩擦力作用，故ABD错误，C正确；
故选：C。
运动员在下滑的过程中，受重力、支持力和摩擦力三个力的作用，合力方向与速度方向相反，运动员做减速运动。
解决本题的关键能够正确地进行受力分析，知道下滑力是重力的分力，不是物体所受的力，以及会根据加速度方向与速度方向的关系判断物体的运动。
 

4.【答案】B 

【解析】

【分析】
向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，与运动状态无关。
该题考查了牛顿第三定律：作用力与反作用力的关系，难度不大，属于基础题。
【解答】

无论是加速、减速还是匀速，马拉车的力和车拉马的力总是一对作用力和反作用力，所以马拉车的力等于车拉马的力，故选项B正确，ACD错误。
故选B。

5.【答案】C 

【解析】解：A、此图是位移时间图象，其斜率等于速度，斜率不变，物体的速度不变，说明物体沿正方向做匀速直线运动。故A错误。
B、此图是位移时间图象，其斜率等于速度，斜率为零，物体的速度为零，说明物体静止。故B错误。
C、速度时间图线的斜率不变，物体的加速度不变，速度均匀增大，说明物体做匀加速直线运动。故C正确。
D、速度时间图线的斜率为零，物体的加速度为零，速度不变，说明物体做匀速直线运动。故D错误。
故选：C。
匀加速直线运动的特点是加速度不变，速度均匀增大，根据位移时间图象的斜率等于速度、速度时间图象的斜率等于加速度进行判断。
在速度时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动。根据图象的形状要能确定物体的运动性质。
 

6.【答案】D 

【解析】解：ABC、惯性的大小由物体的质量决定，与受力及运动状态无关，故ABC错误
D、惯性是物体本身固有的属性，物体任何时候都具有惯性，牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，因此它也叫惯性定律．惯性大小由质量量度，故D正确
故选：
物体只有不受外力或者所受合外力为零时，才能处于静止状态或匀速直线运动状态即力是改变物体运动状态的原因；物体保持原有运动状态的原因--惯性；运动状态改变的原因--力；惯性是物体本身固有的属性，与物体的运动状态无关，与物体受力情况无关．
在学习过程当中一定要注意对基本概念，基本规律的学习和掌握，因为这是我们学好物理的基础．
 

7.【答案】B 

【解析】解：油瓶始终处于竖直方向且静止不动，受到重力和静摩擦力作用，二力平衡，手握得越紧，油瓶受到的最大静摩擦力越大，但油瓶受到的摩擦力总是一定的，等于油瓶与油的重力，故B正确，ACD错误；
故选：B。
油瓶始终处于竖直方向且静止不动时，受的重力和静摩擦力平衡，受握的紧，最大了最大静摩擦力，而瓶子受的摩擦力仍然等于瓶子的重力。
本题考查了静摩擦力和最大静摩擦力的应用和区别，注意最大静摩擦力的判断。
 

8.【答案】A 

【解析】解：A处于静止状态，弹簧的弹力等于小球的重力，故有：
根据胡克定律，有：
联立解得：；
故选：A。
首先确定出弹簧的弹力，再根据胡克定律求此弹簧的劲度系数．
本题胡克定律的基本应用，关键要记住胡克定律，要明确弹簧弹力与伸长量成正比，而不是与长度成正比．
 

9.【答案】C 

【解析】解：足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图所示；
根据平行四边形定则，
绳子对球的拉力：
故C正确，ABD错误。
故选：C。
足球受重力、墙壁的支持力和绳子的拉力处于平衡，根据合力为零，运用平行四边形定则求出悬绳的拉力和墙壁对球的支持力．
本题考查共点力平衡条件的应用，注意求解共点力平衡的方法有多种，可以采取合成法、分解法和正交分解法等，一般三力平衡时优先考虑合成法．
 

10.【答案】B 

【解析】解：A、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，同时产生，同时变化，同时消失。故A错误，B正确，C错误；
D、图中得两个力是一对作用力与反作用力，故D错误
故选：B。
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，同时产生，同时变化，同时消失。
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，同时产生，同时变化，同时消失，并理解作用力与反作用力根平衡力的区别。
 

11.【答案】D 

【解析】解：对水和水桶进行受力分析，如图

D、由图可知，无论怎样改变，两手臂作用于桶的力的合力始终与水和水桶重力平衡，保持不变。故D正确；
ABC、由力的大小及方向关系，可得：

整理可得：
易知，通过改变，每个人对水桶的拉力可以出现大于、等于或者小于水和水桶的重力的情况，当小于水和水桶的重力时，会省力。故ABC错误。
故选：D。
首先根据三力平衡得出无论怎样改变，两手臂作用于桶的力的合力不变；再根据判断手臂给桶的拉力与水和水桶自身重力的大小关系。即可解题。
本题考查三力平衡问题，涉及二力合成时当合力不变时，夹角与分力的大小关系。解题关键是正确画出受力分析图，进行合成或分解。属于中等难度的题目。
 

12.【答案】A 

【解析】解：轻重不同的两物体在牛顿管中做自由落体运动，加速度相等，等于g，由于下降的高度相等，根据知，运动的时间相同，故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，做自由落体运动，根据高度比较运动的时间。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点，知道物体下降的快慢程度与质量无关，基础题。
 

13.【答案】D 

【解析】解：A、该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时是以斜面实验真实的实验为基础，故A错误；
B、如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与O点等高的位置，故B错误；
CD、该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C错误，D正确。
故选：D。
小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去。
要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点。
 

14.【答案】C 

【解析】解：本题中利用极限的思想，用平均速度替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条，故C正确；ABD错误。
故选：C。
明确平均速度代替瞬时速度的方法，应明确我们是利用趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度。
解答本题应掌握关键问题，明确平均速度代替瞬时速度的方法，应明确我们是利用趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度。要使位移与时间的比值更接近一个瞬间只能减小宽度。
 

15.【答案】C 

【解析】解：对物块受力分析，受力有：重力，支持力，滑动摩擦力和弹簧的拉力4个力作用处于平衡状态，由于二者发生相对运动，所以物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力；
本实验中，木板不论处于什么运动，木块总处于平衡状态，则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力，即保持不变，故C正确、ABD错误。
故选：C。
根据受力分析的方法，结合重力、弹力与摩擦力的特征，即可求解；由题意可知，不论木板做何种运动，不影响测量结果。
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。
 

16.【答案】C 

【解析】解：A、根据牛顿第三定律可知，在上升过程中单杠对人体的作用力与人对单杠的作用力等大反向。故A错误；
B、在上升过程中单杠对人的作用力大小始终大于人所受的重力，才能使人上升。故B错误；
CD、初始悬垂时，两臂拉力的合力始终与自身重力等大，受力分析如图

随两手距离增大，单臂拉力的夹角变大，根据公式

易知单臂的拉力均变大。故C正确；D错误。
故选：C。
根据牛顿第三定律可知，在上升过程中单杠对人体的作用力与人对单杠的作用力等大反向，单杠对人的作用力大小始终大于人所受的重力；根据公式
得出增大两手间的距离，单臂的拉力均变大。
本题考查三力平衡问题，涉及相互作用力等相关知识，解题关键是正确进行受力分析，属于中等难度的题目。
 

17.【答案】  只有当时F才近似等于mg。随着mg的增大，m将逐渐不满足，使得F开始逐渐小于mg，从而造成图像向下弯曲。 

【解析】解：打点计时器使用的电源是交流电源，故选B。
平衡摩擦力的正确操作方法是把长木板右端垫高，故选A。
实验中，若已经补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力，则能够使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动，故选B。
小车在打B点时的速度为；
图像不过原点，存在横截距，说明当F达到一定大小时小车才能具有加速度，可能是由于未平衡摩擦力，或者是由于平衡摩擦力时木板倾角过小，使得摩擦力没有被完全平衡。
本实验中用所悬挂重物的重力mg来作为小车所受的合外力F，设小车质量为M，对小车根据牛顿第二定律有

对重物同理有

联立解得
由上式可知只有当时F才近似等于mg。随着mg的增大，m将逐渐不满足，使得F开始逐渐小于mg，从而造成图像向下弯曲。
故答案为：；；；；只有当时F才近似等于mg。随着mg的增大，m将逐渐不满足，使得F开始逐渐小于mg，从而造成图像向下弯曲。
打点计时器使用的都是交流电；
掌握平衡摩擦力的方法；为了平衡摩擦力和阻力，应该让打点计时器打点；
本实验中要求用沙和沙桶的拉力等效代替绳子的拉力，故应保证小车受到的摩擦力为零；当摩擦力被平衡好时，小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动；
在砂桶质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车受到的拉力等于砂桶受到的重力；
在砂桶质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车受到的拉力等于砂桶受到的重力，而当不满足本条件时，图象会发生弯曲。
本题考查加速度与力、质量的关系的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析实验原理，及实验操作要求，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。
 

18.【答案】解：根据匀变速直线运动规律       
代入数据得第3s末的速度      
根据匀变速直线运动规律      
代入数据得4s内的位移         

【解析】根据速度时间公式 求出3s末的速度．
根据位移时间公式，求出4s内的位移大小．
解决本题的关键掌握速度时间公式和位移时间公式
 

19.【答案】解：取物体为研究对象，其受力情况如图所示．

根据牛顿第二定律有
  ①
 ②
又因为   ③
由①②③可知：④
⑤
答：
物体加速度a的大小为；
物体在2s末速度v的大小是 

【解析】物体在恒定的水平力作用下，在粗糙的水平面上做匀加速直线运动．对其进行受力分析，力的合成后求出合力，再由牛顿第二定律去求出加速度，最后由运动学公式去求出速度．
动力学问题共有两种类型：一是由运动去求力，二是由力去求运动，它们之间的联系桥梁是加速度．
 

20.【答案】解：小球在空中做自由落体运动
根据
代入数据，解得小球下落时间为：
根据代入数据，解得小球刚接触地面时的速度大小为：
小球下落2m时的加速度大小，方向竖直向下。 

【解析】根据位移时间关系公式列式求解；
根据速度时间关系公式求解；
明确自由落体的加速度为重力加速度。
此题关键要掌握自由落体运动的基本规律，知道自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速运动，并能灵活运用公式解答。
 

21.【答案】解：人受重力和支持力，故合力为：
，方向竖直向上
根据牛顿第二定律，加速度为：

人做匀加速直线运动，根据速度时间关系公式，有：

答：人受到的合力F的大小为240N，方向竖直向上；
电梯加速度的大小a为；
电梯运动时间时速度大小v为 

【解析】人受重力和支持力，先根据矢量合成的法则求解合力，再根据牛顿第二定律求解加速度，最后根据运动学公式求解4s末的速度．
本题是已知受力情况确定运动情况的问题，关键是受力分析后根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式确定运动参量．
 

22.【答案】解：要使儿童恰能下滑，则重力的下滑分力等于摩擦力，设滑梯与水平面的夹角为，则
又因为 
解得：，
小明在下滑过程中，根据牛顿第二定律可得：，解得
根据速度位移公式可得：
联立解得
这种说法不正确，小华下滑的时间与小明相等。
根据匀变速直线运动的位移公式有：
又因为加速度和小明相同：则
解得：
可见，t与m无关，小华与小明下滑的时间相同。
答：滑梯的高度h为；
若小明裤料与滑板间的动摩擦因数，他从滑梯上由静止滑到底端的速度大小为；
这种说法不正确，理由见解答。 

【解析】儿童在滑梯上恰能滑下，合外力为零，根据平衡状态求解斜面倾角，再根据几何知识求解高度；
根据牛顿第二定律求得下滑的加速度，利用运动学公式求得下滑时间；
根据匀变速直线运动特征推出滑动的位移大小进行分析解答；
解决该题的关键是明确知道小明在滑梯上恰能滑下对应的是重力的分力刚好等于滑动摩擦力，熟记运动学相关公式。