2021-2022学年吉林省白山市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年吉林省白山市高一（上）期末物理试卷

1.     关于质点，下列描述正确的是(    )

A. 因为地球很大，所以地球不能看成质点
B. 研究火车通过隧道的时间时，可以将火车看成质点
C. 研究乒乓球比赛中马龙的发球动作时可以将马龙看成质点
D. 研究步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹时可以将子弹看成质点

2.     公园健步道是为群众在公园中运动而提供的运动健身步道。某一公园矩形健步道简化如图所示，某人可看作质点沿着健步道由运动，已知，，经过AB和BC段时间均为100s，则(    )

A. 人返回A点时位移大小为700m
B. 人通过AB中点的速率可能大于通过BC中点的速率
C. 人由A点运动到C点的平均速度大小为
D. 人由A点运动到C点和由C点返回A点的位移相同

3.     “复兴号”动车在进站前关闭动力系统，此过程可看作匀减速直线运动，当动车滑行距离为6km时，速度减小为初速度的一半，则动车进站过程中滑行的总距离是(    )

A. 8km B. 9km C. 12km D. 18km

4.     如图所示，在水平面上有一质量为M的斜面体B，斜面体B上有一质量为m的滑块A，滑块A受到一个水平恒力F的作用，两者均处于静止状态，重力加速度大小为g，下列受力分析正确的是(    )

A. 滑块A一定受到四个力的作用
B. 斜面体B一定受到四个力的作用
C. 斜面体B对地面的压力大小为
D. 地面受到的摩擦力为零

5.     a、b两个物体在同一条直线上运动，两物体的位移x随时间t变化的关系图像如图所示，已知两物体在时刻的速度大小恰好相等，曲线b是抛物线的一部分，下列分析正确的是(    )

A. 时间内，两物体运动方向相同
B. 时间内，两物体通过的位移相同
C. 时刻物体a处于静止状态
D. 时刻物体a的速率一定小于物体b的速率

6.     如图所示，两个相同的滑块通过轻弹簧连接，静止在水平地面上。已知每个滑块与地面间的最大静摩擦力均为3N，弹簧的劲度系数为，开始时弹簧处于原长，现在滑块B上施加一个水平向右的力F，两滑块的质量均为1kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列判断正确的是(    )

A. 当时，滑块B的合力不为零
B. 当时，两个物体均保持静止
C. 当时，力F作用瞬间，滑块B的加速度大小为
D. 当时，两个滑块均能滑动，且它们保持相对静止时，弹簧的伸长量为

7.     某人沿平直公路骑车做匀加速直线运动，内通过的距离为3m，内通过的距离为11m，则(    )

A. 人的加速度大小为 B. 人的初速度大小为零
C. 3s末人的速度大小为 D. 7s末人的速度大小为

8.     如图所示，一轻绳的两端A、B分别系在水平和弧形墙面上，轻绳上套过一光滑环，环的下端通过细线吊着一个物体处于平衡状态，现将B端沿着弧形墙面向右下方移动少许，则轻绳上的张力(    )

A. 变大 B. 变小
C. 不变 D. 条件不足，无法判断

9.     小闵同学从家里打车去学校，手机中的导航路线有三种方案，方案一：35分钟，31公里；方案二：42分钟，32公里；方案三：35分钟，34公里。下列说法正确的是(    )

A. 方案一中的“35分钟”指的是时间间隔 B. 第三种方案的位移最大
C. 第三种方案的路程最大 D. 三种方案的平均速度相同

10. 某人乘坐电梯的情景如图所示，下列分析正确的是(    )

A. 当电梯向上减速运行时，他处于超重状态
B. 当电梯向上加速运行时，他处于超重状态
C. 当电梯加速度大小为g时，他一定处于完全失重状态
D. 当电梯向下加速运行时，他处于失重状态
 

11. 如图所示，一传送带水平放置，以恒定的速度顺时针转动，一物块以某初速度滑上传送带左端，关于物块在传送带上运动的情况，下列说法正确的是(    )

A. 物块一定一直做匀加速直线运动
B. 物块可能先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
C. 物块可能一直做匀速直线运动
D. 物块可能先做匀减速直线运动，后做匀加速直线运动

12. 在粗糙水平地面上，有一质量为2kg的物体做直线运动，从时刻起受水平恒力F的作用，经一段时间后撤去力F，物体运动的图像如图所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是(    )

A. 物体与水平地面间的动摩擦因数为
B. 物体4s末回到起始位置
C. F的大小为6N
D. F在物体上的作用时间为3s

13. 物理兴趣小组在探究匀变速直线运动的实验中，利用钩码牵引一小车在长铝板上运动，通过打点计时器得到了一条纸带，纸带上相邻两个计数点间均有四个点未画出，以点0为计数起点，各计数点到点0的距离如图所示，用刻度尺量测得，，，，，，已知打点计时器的打点频率为50Hz，结果均保留两位有效数字。求：
    
    打两个相邻计数点的时间间隔为______ s。
    打点计时器打下点3时小车的速度大小为______。
    小车运动的加速度大小为______。
14. 某同学探究加速度与力的关系的实验装置示意图如图1所示，在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的窄遮光条，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间。该同学直接用细线跨过定滑轮把滑块和钩码连接起来，每次滑块都从A处由静止释放。
    
    实验前先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂钩码时，轻轻推动滑块使之恰好能______运动，则说明气垫导轨已经调至水平。
    实验时，该同学首先将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间，用刻度尺测量A位置与光电门间的距离L，则滑块的加速度为______。
    该同学通过改变钩码的个数来改变滑块所受的合外力，实验时又测量出所挂钩码的质量m和滑块的质量M，正确操作后，实验得到的加速度a随合外力F变化的关系图像可能是图2的______。
15. 挂在外墙高处的空调外机排水管中有水每隔滴下。当某滴水刚好落在地面时，它上方有三滴水，最上面的正欲滴下时，剩下的水滴正好分别位于窗台的下边沿和上边沿，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
    水滴落地前瞬间的速度大小；
    排水管出水口到地面的高度H；
    窗台的高度h。
16. 如图所示，三物体A、B、C处于静止状态，物体A、B通过轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮连接，其中物体A的质量，物体B的质量，连接物体A的细绳与水平面间的夹角，物体B、C通过轻质弹簧连接，物体C的质量，弹簧的劲度系数，取重力加速度大小，，，弹簧处于弹性限度内，求：
    弹簧的伸长量；
    物体A与地面间的最小动摩擦因数；最大静摩擦力等于滑动摩擦力
    剪断细绳瞬间三个物体的加速度大小。

17. 如图所示，固定在水平地面上的斜面体上有一木块到定滑轮的距离足够远，通过轻质细线和滑轮与铁块B连接，细线的另一端固定在天花板上，在木块A上施加一沿斜面向下的作用力F，使整个装置处于静止状态。已知连接光滑动滑轮两边的细线均竖直，木块A和光滑定滑轮间的细线和斜面平行，木块A与斜面间的动摩擦因数，斜面的倾角，铁块B下端到地面的高度，木块A的质量，铁块B的质量，不计空气阻力，不计滑轮受到的重力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。
    求细线的拉力大小；
    当时，求木块A受到的摩擦力；
    撤去力F，设铁块B落地后不反弹，求木块A能沿斜面上滑的最大距离。

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、地球虽然很大，在研究地球的公转时，地球的大小可以忽略不计，地球可以看作质点，故A错误；
B、研究火车通过隧道的时间时，火车的长度不能忽略不计，故火车不能看作质点，故B错误；
C、研究乒乓球运动员马龙发球的动作时，马龙不能看作质点，否则没有“动作”，故C错误；
D、研究步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹时，子弹的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计，子弹能看作质点，故D正确。
故选：D。
质点是只计质量、不计大小、形状的一个点，是实际物体在一定条件下的科学抽象，能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
质点是运动学中一个重要概念，要理解其实质：能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
 

2.【答案】B 

【解析】解：A、位移的大小等于首末位置的距离，可知人返回A点时位移大小为零，故A错误；
B、仅仅知道A到B的位移大小与时间，以及B到C的位移大小与时间，不能判断两段过程中各点的具体运动情况，所以人通过AB中点的速率可能大于通过BC中点的速率，故B正确；
C、AC之间的距离：，则人由A点运动到C点的平均速度大小为：，故C错误；
D、位移是矢量，人由A点运动到C点和由C点返回A点的过程位移大小相等，方向相反；故位移不同，故D错误；
故选：B。
根据路程等于物体运动路线的长度、位移大小等于初位置到末位置有向线段的长度，确定路程和位移的大小．由平均速度公式可求得平均速度；仅知道两段位移的大小与时间，不能判断两段过程中各点的具体运动情况．
本题要理解路程和位移的物理意义，也可以画出示意图，求解它们的大小．位移大小等于起点到终点直线距离的大小，不会大于路程．
 

3.【答案】A 

【解析】因为物体做匀减速直线运动，那么速度减到一半时时间也过了一半，即前面一半时间的位移是6km。反向看成初速度为零的匀加速直线运动后物体在第一个T内，第二个T内的位移比为1：3。而第二个T内为6km，则第一个T内位移为2km。所以物体总的位移是8km。故A正确，BCD错误
故选：A。
本题物体做匀减速直线运动，并且速度减到初速度的一半时即为物体的中间时刻位置。所以此运动可以看成反向初速度为0的匀加速直线运动按时间等分。通过初速度为零的匀变速直线运动的规律可求得本题
本题可以借助匀变速直线运动的比例关系平均速度等于中间时刻的瞬时速度等知识可以算出来。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、对滑块A受力分析可知，A受重力、支持力及推力的作用，滑块A与斜面体B之间可能有摩擦力，也可能没有摩擦力，所以滑块A可能受到三个力的作用，也可能受到四个力的作用，故A错误；
BD、对整体受力分析可知，整体受重力、支持力、推力的作用，因水平向右有推力，故地面对斜面体一定有向左的摩擦力。所以斜面体B受到重力、地面的支持力、摩擦力以及A对B的压力，A对B可能有摩擦力，也可能没有摩擦力，所以B可能受到4个力的作用，也可能受到5个力的作用，故BD错误；
C、A与B组成的整体在竖直方向重力与支持力大小相等，方向相反，所以斜面体受到的支持力：，根据牛顿第三定律，斜面体对地面的压力大小也等于，故C正确。
故选：C。
对滑块A受力分析，由共点力的平衡条件可判断A的受力；再对整体受力分析，由共点力的平衡求出地面与斜面体之间的作用，然后判断斜面体的受力。
本题要注意A可能受到摩擦力，也可能不受摩擦力；而地面对斜面体的摩擦力为静摩擦力；同时要注意灵活选择研究对象，做好受力分析．
 

5.【答案】D 

【解析】解：A、根据图象的斜率表示物体的运动速度，时间内，a的斜率为负，b的斜率为正，正负表示物体速度的方向，所以两物体的运动方向相反，故A错误；
B、物体做直线运动，在图象中物体的位移等于纵坐标之差，可得时间内，a的位移为：，b的位移为：，所以两物体通过的位移不相同，故B错误；
C、根据图象的斜率表示物体的运动速度，可得a一直做匀速直线运动，所以时刻物体a仍然处于匀速直线运动状态，故C错误；
D、由于两物体在时刻的速度大小恰好相等，从时间内，a做匀速直线运动，b做加速直线运动，所以时刻物体a的速率一定小于物体b的速率，故D正确。
故选：D。
位移-时间图线的斜率表示速度，斜率的正负表示物体的运动方向；根据图象中物体的位移等于纵坐标之差求解；根据图象的斜率表示物体的运动速度，可知a一直做匀速直线运动；两物体在时刻的速度大小恰好相等，结合图象的斜率判断。
本题考查位移x随时间t变化的关系图像，解决该题需要明确知道位移-时间图象的斜率表示物体运动的速度，图象中物体的位移等于纵坐标之差。
 

6.【答案】D 

【解析】A.当时，滑块B仍然静止，其合力等于零，故A错误；
B.当时，大于物块B的最大静摩擦力，物体B发生运动，故B错误；
C.当时，力F作用瞬间，滑块B的加速度大小
代入数据解得：
故C错误；
D.当时，根据牛顿第二定律


联立解得

两个滑块均能滑动，且它们保持相对静止时，弹簧的伸长量为，故D正确。
故选：D。
根据外力F与最大静摩擦力的关系可判断物块的运动情况，根据牛顿第二定律可解得加速度，结合整体与隔离的分析方法可解得弹簧的伸长量。
本题考查牛顿第二定律的应用，解题关键掌握判断物体运动状态的方法，注意整体与隔离的分析思路。
 

7.【答案】C 

【解析】解：AB、人做匀加速直线运动，设初速度为，在前3s内
前7s内，
联立解得：，，故AB错误；
C、3s末人的速度大小为，故C正确；
D、7s末人的速度为，故D错误；
故选：C。
人做匀加速直线运动，根据位移-时间公式求得加速度和初速度，结合速度-时间公式求得任意时刻的速度。
本题主要考查了匀变速直线运动，关键是熟练运用运动学公式即可。
 

8.【答案】A 

【解析】解：两段绳的张力相等。将B端沿着弧形墙面向右下方移动少许，两段绳之间的夹角变大，合力等于物体的重力不变，根据平行四边形定则，绳的张力变大。
故A正确，BCD错误
故选：A。
两段绳的张力相等，合力等于物体的重力不变，根据平行四边形定则可知夹角变大时绳子张力的变化情况。
本题考查平行四边形定则，解题关键掌握两个力的合力与分力夹角的变化关系。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：A、方案一中的“35分钟”是运动持续的时间，指时间间隔，故A正确；
BD、三种方案，位移相等，根据平均速度公式知，位移相等，时间越短，平均速度越大，故方案一和方案三的平均速度相等，方案二的平均速度最小，故BD错误；
C、三种方案中的公里、公里、公里均指运动轨迹的长度，是路程，第三种方案的路程最大，故C正确。
故选：AC。
位移是指初位置到末位置的有向线段，时间是一段时间间隔；根据平均速度公式分析平均速度。
本题主要考查了时间及位移、平均速度、路程的内容，注意区分时间与时刻、位移和路程、平均速度和平均速率等概念，属于基础知识。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：A、当电梯向上减速运行时，加速度向下，他处于失重状态，故A错误；
B、当电梯向上加速运行时，加速度向上，他处于超重状态，故B正确；
C、当电梯加速度大小为g时，如果加速度向上，他处于超重状态，只有加速度竖直向下时，才处于完全失重状态，故C错误；
D、当电梯向下加速运行时，加速度向下，他处于失重状态，故D正确。
故选：BD。
明确超重和失重的性质，知道加速度向上时物体超重，加速度向下时物体失重。
本题考查对超重和失重的理解，明确超重包括向上的加速和向下的减速；而失重包括向下的加速和向上的减速。
 

11.【答案】BC 

【解析】解：A、设物块的速度为v，传送带的速度为，若，则物块滑上传送带后，物块做减速运动，故A错误；
B、若，物块滑上传送带后，物块开始做加速运动，当加速到和传送带具有相同速度时，此时还没有达到传送带右端，此后物块随传送带一起匀速运动，故B正确；
C、当时，物块滑上传送带后，物块随传送带一起做匀速直线运动，故C正确；
D、若，则物块滑上传送带后，物块做减速运动，当减速到传送带速度时，还没有到达传送带右端，此后随传送带一起匀速运动，故D错误；
故选：BC。
物块滑上传送带时的速度与传送带速度做比较，根据相对运动判断出摩擦力，即可判断出物块的运动，当物块的速度和传送带速度相同时，将一起做匀速直线运动。
本题属于摩擦力判定的题型，要搞清楚相对运动的方向，从而判断摩擦力的方向，然后利用牛顿第二定律就可以判断加速度及速度。
 

12.【答案】ACD 

【解析】解：AD、由于内物体沿负方向减速运动，内沿正方向加速运动，3s后沿正方向减速运动，则拉力在3s末撤去的，拉力F的作用时间为3s，根据图像斜率的物理意义，可得在内物体的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：，代入数据解得物体与水平地面间的动摩擦因数为：，故AD正确；
B、根据图像面积表示物体的位移，内物体沿负向运动，位移大小为：，内沿正向运动，位移大小为：，则知4s末距离出发点距离为：，故B错误；
C、在内物体沿负向运动，根据图像斜率的物理意义，可得加速度大小为，根据牛顿第二定律可得：，代入数据解得F的大小为：，故C正确。
故选：ACD。
物体做减速运动时，合力方向与速度方向相反，根据物体的运动情况分析拉力何时撤去的；由图象的斜率求解加速度，再由牛顿第二定律求解；根据图像面积表示物体的位移求解。
本题考查的是速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解。
 

13.【答案】；； 

【解析】解：因为电源的频率为50Hz，且纸带上相邻两个计数点间均有四个点未画出，则；
在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，则

根据逐差法可知小车的加速度为：

根据电源的频率和计数点之间的关系得出时间间隔；
根据匀变速直线运动的规律计算出3点时的瞬时速度；
根据逐差法计算出小车运动的加速度。
本题主要考查了打点计时器测量速度和加速度的实验，根据匀变速直线运动规律计算出瞬时速度，结合逐差法计算出小车的加速度，在计算过程中要注意单位的换算。
 

14.【答案】匀速   B 

【解析】解：实验前先调节气垫导轨下面的螺钉，在不挂钩码时，轻轻推动滑块使之恰好能匀速运动，则说明气垫导轨已经至水平。
滑块的速度为

根据运动学公式

解得：；
因为气垫导轨已经调至水平，所以图像通过坐标原点。又因为钩码的质量不能远远小于小车的质量，所以图像末端发生弯曲，又因为小车的加速度不能超过重力加速度，所以图像向下弯曲。故选B。
故答案为：匀速
滑块能匀速运动，说明气垫导轨已经至水平；
滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，根据运动学公式求加速度；
根据实验原理可明确乙同学获得的图像。
本题考查求解加速度的方法，掌握牛顿第二定律在实验中的应用，要注意正确受力分析，根据牛顿第二定律可明确加速度的表达式。
 

15.【答案】解：设水滴落地前瞬间的速度为，有
设出水口离地面的高度为H，有
设窗台的高度为h，由几何关系有
答：水滴落地前瞬间的速度大小为；
排水管出水口到地面的高度H为；
窗台的高度h为。 

【解析】水滴做自由落体运动，根据速度公式计算速度大小；
根据位移-时间关系式计算高度；
根据位移差计算窗台的高度h。
解决本题的关键掌握匀变速运动的运动学公式，并能灵活运用。
 

16.【答案】解：对物体C受力分析，有
解得
对物体B、C整体分析可得

解得
对物体A受力分析，由平衡条件可得


解得
对物体A，细绳拉力消失，地面支持力突变，合力仍为零，加速度
对物体B，细绳拉力消失，弹簧弹力不变，有
解得
对物体C，弹簧弹力不变，合力仍为零，加速度
答：弹簧的伸长量为；
物体A与地面间的最小动摩擦因数为；
剪断细绳瞬间三个物体的加速度大小分别为0，和0 

【解析】对物体C受力分析，根据共点力平衡求得弹簧的伸长量；
以BC整体，受力分析，求得绳子的拉力，然后对物体A受力分析，根据共点力平衡求得最小动摩擦因数；
剪断细绳瞬间，对ABC三物体受力分析，根据受力，结合牛顿第二定律求得加速度。
本题考查分析清楚物体的运动规律，熟练应用平衡条件与牛顿第二定律以及胡克定律是解决本题的关键。
 

17.【答案】解：对铁块B和动滑轮整体受力分析有：
解得：
对木块A受力分析，设斜面对木块A的摩擦力沿斜面向上，则：
解得：
即斜面对木块A的摩擦力大小为，方向沿斜面向下。
撤去力F，设绳上的拉力为，铁块B下落的加速度大小为，
木块A沿斜面上滑的加速度大小为，
由题意可得：
对铁块B由牛顿第二定律有：
对木块A由牛顿第二定律有：
解得：，
铁块B刚落地时由速度-位移关系得：
此时木块A的速度大小为，木块A的位移大小为
此后木块A的加速度大小为
木块A继续向上运动的位移大小为
故木块A沿斜面向上运动的最大距离为
答：细线的拉力大小为5N；
当时，木块A受到的摩擦力为，方向沿斜面向下；
撤去力F，设铁块B落地后不反弹，木块A能沿斜面上滑的最大距离为。 

【解析】对铁块B和动滑轮整体受力分析，根据共点力平衡求得细线的拉力；
对木块A受力分析，根据共点力平衡求得木块A受到的摩擦力。
撤去外力后，根据牛顿第二定律求得铁块和木块的加速度，当铁块下落到地面时，结合运动学公式求得木块A上滑的位移和获得的速度，此后木块A继续向上做减速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求得上滑的最大距离。
本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式，关键是抓住木块与铁块在运动过程中加速度、速度与位移间的关系即可。