2021-2022学年河北省唐山市高一上学期期末考试物理试题

唐山市2021—2022学年度高一年级第一学期期末考试

物理试卷

本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上。考试结束，将第Ⅱ卷和答题卡一并交回。

2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。

第Ⅰ卷（共48分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）。

1. 2021年10月16日我国长征二号F遥十三运载火箭将神舟十三号载人飞船精准送入预定轨道，并与天和核心舱实施自主快速径向交会对接，如图所示，为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是（　　）

A. 对接成功后，以空间站为参考系，“神舟十三号”飞船是运动的

B. 对接成功后，以太阳为参考系，整个空间站是静止的

C. 载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点

D. “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

【答案】C

【解析】

【详解】A．对接成功后，以空间站为参考系，“神舟十三号”飞船是静止的，故A错误；

B．对接成功后，以太阳为参考系，整个空间站是运动的，故B错误；

C．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可以不用考虑空间站的形状大小，可将空间站视为质点，故C正确；

D．“神舟十三号”飞船在与“天和核心舱”对接的过程，不能忽略空间站的形状大小，不可将它们视为质点，故D错误。

故选C。

2. 下列关于时间和时刻的表述中，表示时刻的是（　　）

A. 新迎中学下午课程开始 B. 博尔特的成绩是

C. 小明从家步行到学校需要8分钟 D. 宇宙大爆炸至今约

【答案】A

【解析】

【详解】A．开始上课指开始上课的时刻，故A正确；

B．9.85s是跑完全程时间间隔，不是时刻，故B错误；

C．8分钟指的是时间间隔，故C错误；

D．宇宙大爆炸至今约指的是时间间隔；故D错误。

故选A。

3. 对一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是（　　）

A. 采用了大功率的发动机后，某些赛车（质量不变）的速度能超过老式螺旋桨飞机的速度，这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大惯性

B. 射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了

C. 货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性

D. 车手骑摩托车刹车停止后，车惯性消失了

【答案】C

【解析】

【详解】A．赛车的质量不变，则惯性不变，A错误；

B．射出枪膛的子弹在运动过程中由于质量不变，则惯性不变，B错误；

C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，则列车的质量发生了变化，则惯性会变化，C正确；

D．摩托车惯性只与质量有关，与速度大小无关，D错误。

故选C。

4. 如图所示，一辆汽车正行驶在张家口市的盘山公路上，下列说法中正确的是（　　）

A. 若车上的时速表指针一直指在处不动，则汽车的速度一直保持不变

B. 若车上的时速表指针一直在摆动，则沿图中盘山道路段行驶的该汽车不可能有速度方向相同的两点

C. 若车上的时速表指针一直指在处不动，则图中行驶汽车的加速度一直为0

D. 即使车上的时速表指针一直指在处不动，图中行驶汽车的加速度也不是0

【答案】D

【解析】

【详解】A．若车上的时速表指针一直指在处不动，则汽车的速率一直保持不变，速度方向变化，故A错误；

B．若车上的时速表指针一直在摆动，只是速率不变，则沿图中盘山道路段行驶的该汽车做曲线运动，可能有速度方向相同的两点，故B错误；

CD．若车上的时速表指针一直指在处不动，速率不变，速度方向变化，则图中行驶汽车的加速不为0，故C错误，D正确。

故选D。

5. 一个物体受到的合力是时，产生的加速度为。若该物体的加速度为，它受到的合力是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律可知

F=ma

则

4=m×2

F=m×6

解得

F=12N

故选C。

6. 如图所示，将木板P放在半圆形石墩上处于静止状态，关于木板P在支撑点M、N处所受弹力的方向，下列哪个图是正确的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】点面接触的弹力方向垂直于面，则在M点的弹力是垂直于地面竖直向上的；在N点的弹力是垂直于板斜向上的。

故选B。

7. 2021年东京奥运会上，全红婵在跳水女子单人10米台决赛中，第2、4、5跳全部满分，夺得第33枚金牌，被赞拥有“水花消失术”。比赛时，全红婵在完成空中动作后，以干净利落优美的姿势入水的过程中（　　）

A. 全红婵对水的作用力和全红婵本身的重力是一对相互平衡的力

B. 全红婵对水的作用力和水对全红婵的作用力是一对作用力与反作用力

C. 全红婵对水的作用力和水对全红婵的作用力是一对相互平衡的力

D. 水对全红婵的作用力和全红婵本身的重力是一对作用力与反作用力

【答案】B

【解析】

【详解】A．全红婵入水的过程中受力不平衡，即她对水的作用力和全红婵本身的重力不是一对相互平衡的力，选项A错误；

BCD．全红婵对水的作用力和水对全红婵的作用力是一对作用力与反作用力，选项B正确，CD错误；

故选B。

8. 在做甩手动作的物理原理研究的课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长如图所示，然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置自然下摆。当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为6m/s2，由此可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为（　　）

A. 0.2m/s B. 2m/s C. 20m/s D. 200m/s

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】手握住手机转动时，手机转动半径约为，根据

得

故选B。

二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在下列各题的四个选项中，只有两个选项是符合题目要求的，选对但不全者得2分，错选或不选得0分）

9. 某人在水平路面上骑摩托车时，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。g取，摩托车安全越过壕沟的速度可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】CD

【解析】

【详解】若摩托车恰能飞到壕沟正对面，则水平方向

竖直方向

解得

则摩托车安全越过壕沟的速度可能是和20m/s。

故选CD。

10. 一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为。横梁水平，斜梁跟横梁的夹角为。横梁对O点的拉力沿方向，斜梁对O点的支持力沿方向，如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁和斜梁对O点的作用力大小将如何变化？（　　）

A. 斜梁对O点的作用力变小 B. 斜梁对O点的作用力变大

C. 横梁对O点的作用力变小 D. 横梁对O点的作用力变大

【答案】AC

【解析】

【详解】对O点受力分析，由平衡知识可知横梁对O点拉力为

斜梁对O点的支持力为

如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，则θ角变大，则这时横梁AO对O点的作用力将变小，斜梁BO对O点的作用力将变小，故AC正确，BD错误。

故选AC。

11. 如图所示，质量为50kg的小红同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻她发现磅秤的示数为40kg，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动(　　)

A. 匀速上升 B. 加速上升 C. 减速上升 D. 加速下降

【答案】CD

【解析】

【详解】质量为50kg，这是人的真实的质量，发现磅秤的示数是40kg，说明人的重力小了，是处于失重状态，所以应该有向下的加速度，那么此时的运动可能是向下加速运动，也可能是向上减速运动，所以CD正确。

故选CD。

12. 如图所示，三条直线描述了a、b、c三个物体的运动规律，由此可知（　　）

A. 三个物体都做匀变速直线运动 B. 内a物体的位移最大

C. 三个物体的运动方向相同 D. c物体运动的加速度最小

【答案】AC

【解析】

【详解】A．因三个物体的v-t图像都是倾斜的直线，则三个物体都做匀变速直线运动    ，选项A正确；

B．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知内b物体的位移最大，选项B错误；

C．三个物体的速度均为正值，则运动方向相同，选项C正确；   

D．图像的斜率大小等于加速度大小，则由图像可知，b物体运动的加速度最小，选项D错误。

故选AC。

第Ⅱ卷（共52分）

三、填空及实验题（本题共4小题，每空2分，共20分）

13. 有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为的拱桥。g取，则：

（1）若汽车到达桥顶时速度为，汽车对桥的压力是___________N；

（2）汽车以_________的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力。（结果可用根号表示。）

【答案】    ①. 7200    ②.

【解析】

【详解】(1)[1]如图所示，汽车到达桥顶时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用，如图

汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N，汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，即

有

根据牛顿第三定律可得汽车对桥的压力是7200N；

(2)[2]汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则N=0，即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，所以有

得

故汽车以m/s速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空。

14. 重量为100N的木箱放在水平地面上，至少要35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，木箱从原地移动以后，用30N的水平推力就可以使木箱匀速滑动，求：

（1）木箱与地面间的最大静摩擦力；

（2）木箱与地面的动摩擦因数；

【答案】（1）35N；（2）0.3

【解析】

【详解】（1）由题，当要用35N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N；

（2）用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则由平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力

f=30N

木箱对地面的压力大小等于重力，即

N=G=100N

所以动摩擦因数为

μ==0.3

【点睛】研究摩擦力时，首先要根据物体的状态确定是滑动摩擦还是静摩擦，静摩擦根据平衡条件求解，滑动摩擦可以根据平衡条件，也可以根据摩擦力公式求解．当木箱刚要滑动时受到的静摩擦力达到最大值，恰好等于此时的水平推力．当物体被推动后，受到滑动摩擦力，匀速运动时，由平衡条件求出滑动摩擦力，根据摩擦力公式求出动摩擦因数．如果用20N的水平推力推静止在水平地面上的木箱，推不动，是静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力．

15. 如图甲，某兴趣小组用力传感器和矿泉水瓶在竖直方向上做“验证平行四边形定则”实验。

（1）关于这个实验下列说法正确的是_____________；

A.该实验运用了等效替代原理               B.该实验采用了控制变量思想

C.实验时，矿泉水瓶的质量越轻越好         D.实验时，两根细绳套间的夹角越大越好

（2）根据实验数据，在竖直方向上作出力的图示（如图乙），其中，F为用一根细绳套悬挂矿泉水瓶的力，为应用平行四边形定则得到合力，则图中的F、一定沿竖直方向的是_________（填F或）。

【答案】    ①. A    ②. F

【解析】

【详解】(1)[1]AB．实验验证合力与分力作用效果是否相同，故实验方法是等效替代原理，故A正确，B错误；

C．质量越小，作图法做出的力误差越大，故C错误；

D．实验时，两根细绳套间的夹角越大，分力的值越大，不利于分力的测量，故最好适当大些，故D错误。

故选A；

(2)[2]F为用一根细绳套悬挂矿泉水瓶的力，此力沿绳的方向，与重力反向，沿竖直方向。

16. 用如图所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。

（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是_________（选填字母）。

A.    B.    C.

（2）如图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间的时间间隔为，现测出各计数点到A点之间的距离，如图所示。根据纸带可求得打点计时器打B点时纸带的速度为_________，此次实验中小车的加速度测量值_____。（结果保留两位有效数字）

（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出关系图像，如图所示。此图像的段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是______。（选填下列选项的序号）

A.小车与平面轨道之间存在摩擦           B.平面轨道倾斜角度过大

C.所挂钩码的总质量过大                 D.平面轨道倾斜角度过小

【答案】    ①. C    ②. 0.44    ③. 0.98~1.0    ④. C

【解析】

【详解】(1)[1]平衡阻力时，先不挂钩码，后反复调整垫块的左右位置，直到打点计时器在纸带上打出的点迹均匀，小车做匀速直线运动，故AB错误，C正确。

故选C；

(2)[2]打点计时器打B点时纸带的速度为

[3]小车的加速度测量值

(3)[4]实验中认为钩码的重力提供小车的合力，实际上，小车与钩码是连接体，有

可得

只有时，才可以认为钩码重力提供小车的合力，所以图像中段明显偏离直线的主要原因可能是所挂钩码的总质量过大，不满足以上条件，故ABD错误，C正确。

故选C。

三、计算题（17题9分，18题1分，19题12分，共计32分）

17. 国庆假日期间，小亮和家人去九龙山景区游玩，他们在山上发现一个很深竖直洞。为了探测这个洞的深度，小亮将一个小石头从洞口静止释放，后听到了石头落地的声音，若忽略声音的传播时间，不计空气阻力，重力加速度，试求：

（1）这口井的深度是多少？

（2）小石头落地速度多大？

（3）小石头最后下落的高度是多少？

【答案】（1）180m；（2）60m/s；（3）

【解析】

【详解】（1）洞的深度由自由落体运动公式

得

m

（2）落地速度由

得

m/s

（3）前4s的下落高度为

最后2s下落高度为

18. 第十六届中国崇礼国际滑雪节于2016年12月3日在张家口市崇礼区的长城岭滑雪场隆重进行如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出后落到斜坡上的B点，AB两点间的竖直高度，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（取，；g取）求：

(1)跳台滑雪运动员在空中飞行的时间；

(2)跳台滑雪运动员落到B点时的速度大小；

【答案】(1)3s；(2) 。

【解析】

【详解】(1)由代入数据得

(2)设AB两点间的水平距离为L，则有

运动员的初速度为

联立解得

运动员落到B点时竖直的分速度大小为

代入数据得

运动员到达B点时的速度大小为

代入解得。

19. 一长木板静置于水平地面上，可视为质点的物块放在木板上，如图所示。长木板的质量为，物块质量为，物块与木板右端的距离为，木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。

（1）物块和长木板在地面上刚要开始运动时，所需加在木板上的最小拉力的大小；

（2）物块与长木板不发生相对滑动，加在木板上的水平拉力的最大值是多少？

（3）若长木板和物块一起加速到时，撤去水平拉力，且长木板与地面间的动摩擦因数变为0.3，通过计算分析物块是否能从长木板上滑落。

【答案】（1）12000N；（2）27000N；（3）能从长木板上滑落

【解析】

【详解】（1）物块与长木板在地面上刚要开始运动时，拉力大小等于最大静摩擦力， 即 

F=μ1（m1+m2）g

可得所需最小拉力

F=12000N

（2）物块与长木板恰好不发生相对滑动时，二者间摩擦力为最大静摩擦力

研究物块，有 

μ2m2g=m2a

研究整体，有

Fm－μ1（m1+m2）g =（m1+m2）a

可得，此时拉力的最大值

Fm=27000N 

（3）撤去外力后，物块与长木板会发生相对滑动

研究物块，有

μ2m2g=m2a2

研究木板，有

μ（m1+m2）g－μ2m2g=m1a1        

当二者都停止运动时，木板位移为，有

物块位移为，有

可得

即物块能能从长木板上滑落。