2021-2022学年河北省邯郸市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年河北省邯郸市高一（上）期末物理试卷

1.     如图所示，2021年10月16日我国长征二号F遥十三火箭将神舟十三号载人飞船精准送入预定轨道，并与空间站的“天和核心舱”实施自主快速径向交会对接。根据以上信息，下列说法正确的是(    )

A. “神舟十三号”飞船在与“天和核心舱”对接的过程，可将它们视为质点
B. 对接成功后，以核心舱为参考系，“神舟十三号”飞船是运动的
C. 对接成功后，以太阳为参考系，空间站是静止的
D. 对接成功后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点

2.     高速列车进站时在200s内速度由减为0，羚羊起跑时在4s内速度能达到。下列说法正确的是(    )

A. 因为羚羊用时较短，所以羚羊的加速度大
B. 因为列车的速度变化量大，所以列车的加速度大
C. 因为羚羊在单位时间内速度变化量大，所以羚羊的加速度大
D. 因为羚羊的速度在增加，所以羚羊的加速度大

3.     如图所示，有一条宽为50m的河道，一小船从岸边的某点渡河，渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是(    )

A. 小船渡河过程中的位移大小为50m
B. 小船渡河的时间是
C. 小船在河水中航行的轨迹是曲线
D. 小船在河水中的速度是

4.     如图所示，某辆汽车以的速度匀速驶向某一路口，当汽车的车头距离停车线为8m时发现有人正在通过人行横道，该车司机经过一定的反应时间后，立即以大小为的加速度减速行使，最后汽车车头刚好停在停车线处，则该司机的反应时间是(    )

A.  B.  C. 1s D.

5.     如图所示，质量为m的物块在固定的粗糙斜面上向下以加速度a加速下滑。现对物块施加一个竖直向下、大小为的力，则在施加力F之后，下列说法正确的是(    )

A. 物块的加速度变为2a B. 物块的加速度不变
C. 物块沿斜面做匀速运动 D. 物块沿斜面做匀减速运动

6.     现有质量分别为m和2m的物体a和b，用两根劲度系数均为k的轻弹簧按如图所示的方式悬挂起来。已知重力加速度为g，现要求两根轻弹簧的总伸长量最大，下列说法正确的是(    )

A. a在上，两弹簧总伸长量为
B. a在上，两弹簧总伸长量为
C. b在上，两弹簧总伸长量为
D. b在上，两弹簧总伸长量为

7.     如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中(    )

A. f变小，F变大 B. f变小，F变小 C. f变大，F变小 D. f变大，F变大

8.     如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平击出，排球经过空中某点C；另一运动员将该排球从B点水平击出，排球也经过C点。已知A、B等高，排球可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是(    )

A. 前一个过程中，排球经过C点时的速度较小
B. 前一个过程中，排球经过C点时的速度较大
C. 两过程中，排球的水平初速度大小一定相等
D. 两过程中，排球经过C点时速度的竖直分量相等

9.     2021年9月17日，我国“神舟十二”号载人飞船返回舱安全着陆。假设返回舱最后阶段在降落伞的作用下竖直下降，如图所示。从下降速度为v时开始计时，此后返回舱可视为匀减速下降，经过时间t降落到地面，速度恰好减为零，则在此过程中下列说法正确的是(    )

A. 返回舱处于超重状态 B. 返回舱处于失重状态
C. 返回舱在时刻距离地面的高度为 D. 返回舱在时刻距离地面的高度为

10. 质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像如图甲所示，y方向的位移图像如图乙所示。下列说法正确的是(    )

A. 质点的初速度大小为 B. 质点所受的合外力大小为4N
C. 质点2s末的速度大小为 D. 质点在前2s内的位移大小为

11. 某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，按如图所示将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧测力计分别勾住细绳套，并互成角度地拉橡皮条，如图所示，其中OA为橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条，两次将结点均拉到同一位置O。
    
    某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图所示，可知拉力的大小为______ N。
    甲同学在某次实验中，记录了拉力、的大小及方向，并将它们的图示作在如图所示的方格纸中，已知方格纸每个正方形小格的边长代表2N。请你在图中利用作图法作出、的合力F，并由图可得F的大小为______ N。
    乙同学用力的图示法分别描绘、、的大小及方向，以、为邻边，作平行四边形，得其对角线为F，如图所示。则力、合力的理论值是______，实际测量值是______。以上两空选填“”或“F”
12. 如图甲所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合力大小，小车的加速度a可由打点计时器打出的纸带计算得到，小车受到的拉力由弹簧秤读出。实验过程中保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a与F的数据。
    
    本实验主要采用的实验方法是______。
    A.假设法
    B.理想化模型
    C.控制变量法
    为了减小实验误差，下列措施正确的是______。
    A.实验前应先平衡摩擦力
    B.实验时应使牵引小车的细线与桌面平行
    C.实验过程中需要使得砂桶和砂的总质量远小于小车的质量
    图乙为上述实验中打下的一条纸带，图中O、A、B、C、D为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则小车的加速度大小为______。保留3位有效数字
    如果实验不满足，则得到的图像可能正确的是______。
     
13. 2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月壤样品安全着陆，极大地提升了中国的国际影响力。若有一小球从离月球表面30m的空中自由下落，已知月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，地球表面的重力加速度大小g取，求：
    小球在空中下落的时间；
    自小球开始下落时计时，最后2s内下落的高度。结果可用分式表示
14. 如图甲所示为冰壶运动，属于冬奥会比赛项目。现对运动员推动冰壶滑行过程建立如图乙所示模型。运动员对冰壶施加一方向与水平方向夹角、大小的推力，使冰壶在该推力的作用下做匀速直线运动。已知冰壶质量，重力加速度g取，，，求：
    
    冰壶对冰面的压力大小；
    冰壶与冰面的动摩擦因数。结果保留2位有效数字
15. 如图所示，质量的木板静止在光滑水平面上，质量的小物块放在木板的最左端。现用一水平向右、大小为的力作用在小物块上，当小物块在木板上滑过的距离时，撤去力F。已知小物块与木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取。求：
    力F作用的时间；
    整个过程中木板运动的最大速度；
    要使小物块不从木板上掉下来，木板的最小长度。结果均可用分式表示

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、“神舟十三号”飞船在与“天和核心舱”对接过程，二者的大小、形状以及各部分的运动差异均不能忽略，所以不能将它们视为质点，故A错误；
B、对接成功后，以核心舱为参考系，“神舟十三号”飞船是静止的，故B错误；
C、对接成功后，以太阳为参考系，整个空间站是运动的，故C错误；
D、对接成功后，研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的大小、形状以及各部分的运动差异相对于运动轨迹的大小均可以忽略，可将空间站视为质点，故D正确。
故选：D。
物体可以看成质点的条件是看物体的大小形状对所研究的问题是否产生影响；
在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系，对于同一个运动物体，在不同的参考系观察时，观察到的结果往往不同。
该题考查学生对质点、参考系等概念的理解，对于物理中的基本概念要理解其本质不同。
 

2.【答案】C 

【解析】解：只要物体的速度变化量大，加速度不一定大，还与时间有关
羚羊起跑的末速度为，加速度为：；
高铁进站时，初速度，加速度为：，加速度大小为；
综上所述，，即羚羊加速度更大，故ABD错误，C正确。
故选：C。
根据加速度的计算公式分别求出的加速度大小，然后进行比较即可。
本题主要是考查了加速度的计算，解答本题要掌握加速度的计算公式，注意计算时正负号表示方向，不表示大小。
 

3.【答案】B 

【解析】解：CD、渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，根据运动的合成可知小船在河水中的速度，由于两个分运动都是匀速直线运动，则小船在河水中航行的轨迹是直线，故CD错误；
AB、该情况下，小船会在水流方向移动一段位移，所以小船渡河的位移大于50m，根据垂直河岸的分运动可知，故A错误，B正确；
故选：B。
首先根据小船渡河过程中保持船头指向与河岸始终垂直，计算小船在河水中的速度大小，然后根据求解小船渡河时间。
本题考查小船渡河问题，解题时需要注意渡河时间。
 

4.【答案】B 

【解析】解：汽车速度减为零的位移：，则反应时间内的位移，解得反应时间：，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据位移公式求出汽车匀减速直线运动的位移。
汽车在反应时间内做匀速直线运动，结合匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移判断。
解决本题的关键知道汽车在反应时间内和刹车后的运动规律，结合运动学公式灵活求解，注意汽车速度减为零后不再运动。
 

5.【答案】A 

【解析】解：ACD、未加F时，根据牛顿第二定律得：
，
施加F后，根据牛顿第二定律得：

将代入可得，所以物块将以2a的加速度做匀加速运动，故BCD错误，A正确。
故选：A。
对未加F和加F的两个状态，对物体受力分析，分别根据牛顿第二定律求出其加速度，再分析物块的运动状态。
解决本题的关键是能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行列式分析。
 

6.【答案】B 

【解析】解：把物体悬挂在弹簧的下端，物体静止处于平衡状态，弹簧的拉力F等于物体的重力G，即。
由胡克定律知，对于上面的弹簧来说它的拉力，解得，
由胡克定律知，在k一定时，F越大弹簧的伸长量x越大，要使x大，2m应挂在最下端，，解得，
所以m在上，2m在下，两根弹簧的总长度最大，为，故B正确，ACD错误。
故选：B。
弹簧和物体共有四种组合方式，分别对上下两个物体受力分析，然后结合胡克定律求解出弹簧的总长度．
本题考查了胡克定律的应用，要记住胡克定律公式及各符号表示什么量．
 

7.【答案】D 

【解析】

【分析】
以物体乙受力分析，由共点力的平衡条件可求得拉力变化；再对甲受力分析可求得地面对斜面体的摩擦力的变化。
本题要注意正确选择研究对象，正确进行受力分析，再根据共点力平衡中的动态平衡分析各力的变化情况。
【解答】
取物体乙为研究对象，分析其受力情况，设细绳与竖直方向夹角为，根据平衡条件可得水平力：；细绳与竖直方向夹角逐渐增大，则水平拉力增大；
隔离甲受力分析，其受到重力、绳子的拉力、地面得支持力以及地面得摩擦力作用，其中：绳子的拉力：；
细绳与竖直方向夹角逐渐增大，绳子的拉力T逐渐增大，在水平方向根据平衡条件有：，由于T逐渐增大，所以水平地面对甲的摩擦力增大；故ABC错误，D正确。
故选：D。  

8.【答案】BD 

【解析】解：D、排球做平抛运动，竖直方向上为自由落体运动，竖直分速度：，h相等，则排球经过C点时速度的竖直分量相等，故D正确；
C、水平方向上做匀速直线运动，两个过程，运动时间，相等，前一个过程，水平位移大，则前一过程水平初速度大，故C错误；
AB、根据运动的合成与分解可知，经过C点的速度：，前一过程的水平初速度大，两个过程的竖直分速度相等，则前一过程经过C点的速度大，故B正确，A错误。
故选：BD。
排球做平抛运动，竖直方向上是自由落体运动，水平方向上是匀速直线运动，据此分析。
落地速度是水平分速度和竖直分速度的合成。
本题考查了平抛运动的规律，平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速运动。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：AB、返回舱匀减速下降，加速度方向向上，所以返回舱处于超重状态，故A正确、B错误；
CD、逆向分析，根据初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的时间内位移之比等于奇数比，
可知返回舱在时刻距离地面的高度为，故C正确、D错误。
故选：AC。
返回舱匀减速下降，加速度方向向上，由此分析超重或失重；
逆向分析，根据初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的时间内位移之比等于奇数比解得位移计算公式进行解答。
本题主要是考查匀变速直线运动的规律、超重、失重的分析；掌握匀变速直线运动的规律可使解题更方便。
 

10.【答案】CD 

【解析】解：A、由图可知质点在x方向做匀变速直线运动，加速度，质点在y方向做匀速直线运动，速度，所以质点的初速大小为，故A错误；
B、根据牛顿第二定律有：，故B错误；
C、质点在x方向做匀变速直线运动，2s末的速度，根据运动的合成有：，故C正确；
D、质点在x方向做匀变速直线运动，2s末的位移，在竖直方向做匀速直线运动2s末的位移，根据运动的合成有：，联立代入数据解得：，故D正确；
故选：CD。
根据质点在x方向和y方向的运动的图像分析质点的运动情况，根据运动的合成与分解进行解答。
本题主要是考查运动的合成与分解，关键是弄清楚质点沿两个方向的运动情况，能够根据图像结合运动的合成与分解进行解答。
 

11.【答案】 

【解析】解：弹簧测力计的最小刻度为，则拉力的大小为；
根据平行四边形定则，作出、的合力F如下

由图可得F的大小为12N；
在图中，F是做平行四边形作图得到的，为、合力的理论值；是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，拉到同一位置O，方向沿AO方向，为实际测量值。
故答案为：，
根据弹簧测力计读数规则读数；
根据平行四边形定则作出合力图示，并求出合力大小；
是做平行四边形作图得到的，为合力的理论值；方向沿AO方向，为实际测量值。
作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”，重点是如何准确作出力的图示，同时值得关注实验的操作步骤的细节。
 

12.【答案】 

【解析】解：探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量，这种实验方法是控制变量法。
故选：C
、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确；
B、若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的外力，这样导致误差增大，故B正确；
C、本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力，不需要用砂和砂桶的总重力代替绳子拉力，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻。故C错误；
故选：AB
相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，故相邻两计数点之间的时间间隔
根据逐差法计算出小车的加速度：
该实验中当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量增大，逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，图象会产生向下偏折现象，故AC错误，B正确。
故选：B
故答案为：；；；
了解实验原理以及控制变量法的具体使用可正确解答；
根据实验管理掌握正确的实验操作；
根据逐差法计算出小车的加速度；
当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲。
该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力。实验前要平衡摩擦力，使小车在木板上做匀速直线运动；根据逐差法计算出小车的加速度。
 

13.【答案】解：小球做竖直方向的匀变速直线运动，取竖直向下为正方向
由公式，其中
解得：
前4s内小球下落的高度：

解得：
则最后2s内小球下落的高度
联立解得：
答：在空中下落的时间为6s；
自开始下落计时，最后3s内下落的高度为。 

【解析】求出月球上的重力加速度，根据位移-时间公式计算出时间；
先求出前4s内的位移，则全程的位移减去前4s的位移即最后2s内的下落高度。
本题以月球上的自由落体为考查背景，要熟悉自由落体的相关公式，计算过程中要注意代入正确的重力加速度。
 

14.【答案】解：冰壶受力情况如图所示，

竖直方向根据平衡条件可得：
，
解得：，
根据牛顿第三定律可得，冰壶对冰面的压力；
由冰壶受力情况知，水平方向根据平衡条件可得：

根据摩擦力的计算公式可得：

解得：。
答：冰壶对冰面的压力大小为202N；
冰壶与冰面的动摩擦因数为。 

【解析】由受力分析求解冰面对冰壶的支持力，根据牛顿第三定律得冰壶对冰面的压力；
分析冰壶受力情况，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
 

15.【答案】解：假设在拉力F作用下，木板和小物块一起向右做匀加速运动，由整体法可知：，解得：
隔离木板受力分析可知：，解得：
所以，木板和小物块在拉力F作用下产生相对运动，根据牛顿第二定律可知：
小物块的加速度为：，解得：
木板的加速度为：，解得：
根据匀变速直线运动规律可得：，
小物块在木板上滑过的距离，则：，
联立解得：
撤去拉力F时，小物块和木板各自的速度分别为：，
撤去拉力F后，由于小物块速度大于木板速度，所以小物块受到摩擦阻力做匀减速直线运动，木板继续做加速度不变的匀加速直线运动，则：
小物块减速的加速度为：，方向水平向左
当小物块与木板共速时，木板速度达到最大，并会以最大速度与小物块一起做匀速直线运动，则：，解得：
最大速度为：，解得：
当小物块与木板共速时刚好到木板最右端，此时两者的相对位移即为木板的最小长度，根据匀变速直线运动规律可知：
在时间内，小物块发生的位移为：，解得：
木板发生的位移为：，解得：
相对位移为：
木板的最小长度为：
答：力F作用的时间为1s；
整个过程中木板运动的最大速度为；
要使小物块不从木板上掉下来，木板的最小长度为。 

【解析】在不确定拉力F作用下木板和小物块是否一起运动时，首先假设一起向右做匀加速直线运动，运用整体和隔离法及牛顿第二定律推出结果，最后根据匀变速直线运动规律计算出时间；
撤去拉力F后，根据受力情况分别计算出木板和小物块的加速度，由于木板仍继续做加速运动而小物块做减速运动，当两者共速时木板速度达到最大值；
共速后木板和小物块将一起做匀速直线运动，不会产生相对运动，所以要使得小物块不从木板上掉下来，共速时发生的相对位移是木板的最小长度。
本题主要考查了牛顿第二定律的应用，涉及到了板块模型，综合性较强，解题的关键是判断出是否产生相对滑动、两者的运动情况，最后只需应用匀变速直线运动规律解题即可。