2022湖南省湖湘名校联盟高一上学期期末联考试题物理含解析

湖湘名校联盟·2021年下学期高一期末考试

试题卷物理

本试卷共6页：全卷满分100分，考试时间75分钟

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 2020年初武汉爆发新型冠状病毒疫情，长沙一医疗救援队出征前往武汉，他们用高德地图导航时有三种方案可选，如图所示，则（　　）

A. 三种方案的路程、位移都不相同

B. 图中的4小时15分是指时刻

C. 能够估算出三种方案的平均速率

D. 研究汽车在导航图中的位置时，汽车不能看做质点

【答案】C

【解析】

【详解】A．三种方案的路程不同、但是位移相同，选项A错误；

B．图中的4小时15分是指时间间隔，选项B错误；

C．知道路程和时间，因路程和时间的比值等于平均速率，则能够估算出三种方案的平均速率，选项C正确；

D．研究汽车在导航图中的位置时，汽车的大小可忽略不计，能看做质点，选项D错误。

故选C。

2. 如图所示，凳子静止在水平地面上，一个小孩端坐在凳子的水平支撑面上，也处于静止状态，则（　　）

A. 凳子对地面的压力是小孩和凳子的总重力

B. 凳子对地面的压力，是由于凳子发生形变产生的

C. 水平地面对凳子的支持力和凳子的重力是一对平衡力

D. 小孩的重力和凳子对小孩的支持力是对相互作用力

【答案】B

【解析】

【详解】A．压力和重力是不同性质的力，只能说凳子对地面的压力大小等于小孩和凳子的总重力，选项A错误；

B．凳子对地面的压力，是由于凳子发生形变产生的，选项B正确；

C．水平地面对凳子的支持力和凳子与小孩的重力之和是一对平衡力，选项C错误；

D．小孩的重力和凳子对小孩的支持力是一对平衡力，选项D错误。

故选B。

3. 从同一位置，沿同一平直路面行驶甲、乙两辆汽车，它们的v-t图像如图所示，则（　　）

A 第10s末乙车改变运动方向

B. 第10s末两车相距最远

C. 第20s末乙车追上甲车

D. 第20s末两车相距250m

【答案】D

【解析】

【详解】A．乙车的速度一直为正，可知第10s末乙车没有改变运动方向，选项A错误；

BC．因前20s内甲车的速度一直大于乙车，20s后乙车的速度大于甲车，可知第20s末两车相距最远，选项BC错误；

D．第20s末两车相距

选项D正确。

故选D。

4. 如图所示，固定在竖直墙上的水平杆BC右端有一光滑定滑轮，细绳AD跨过定滑轮，在另一端挂一个质量为20kg的物体，。g取，不计滑轮、细绳和杆BC的质量，下列说法正确的是（　　）

A. 杆BC右端受到的弹力方向沿杆

B. 杆BC右端受到的弹力大小为N

C. 细绳AC段的张力与细绳CD段的张力大小之比为1：2

D. 杆受到墙施加的作用力大小为200N，方向斜向右上方

【答案】D

【解析】

【详解】A．对滑轮处受力分析如图

杆BC右端受到的弹力方向为两绳拉力的合力方向，即不沿杆，故A错误；

B．因为，所以两拉力夹角为，且两拉力相等

即细绳AC段的张力与细绳CD段的张力大小之比为1:1，所以两拉力合力为

杆BC右端受到的弹力大小为，故BC错误；

D. 因为杆BC右端受到的弹力大小为，方向斜向左下方，要使杆静止，则杆受到墙施加的作用力应该与杆右端所受弹力等大反向，即大小为200N，方向斜向右上方，故D正确。

故选D。

5. 如图所示。某小球在空中沿水平直线AC向右运动，运动过程中除受到重力外，还受到一个垂直于直线AB方向的外力F，已知AB、AC与力F都在同一竖直平面内，AB与AC之间的夹角为锐角，不计空气阻力，则该小球沿AC向右运动过程中（　　）

A. 一定做匀加速直线运动

B. 一定做匀减速直线运动

C. 加速度大小可能变化

D. 可能做匀速直线运动

【答案】B

【解析】

【详解】小球沿直线AC运动，则受到的合力与AC共线，因重力向下，则F的方向垂直AB斜向上，合力沿着CA方向，合力大小和方向都不变，则加速度不变，则物体做匀减速直线运动。

故选B。

6. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，由斜面上方A点伸出三根光滑轻杆至斜面上BCD三点，其中轻杆AC与斜面垂直，，把可看成质点的质量为m的圆环依次沿三根轻杆从A点由静止滑下，滑到斜面过程中的平均速度分别为、、，下列说法正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】因AB垂直于斜面底边，以AB为直径做圆，则必过C点，如图

圆环在杆AC上运动过程，由牛顿第二定律及运动学公式可得

联立解得

即从A点出发，到达圆周各点所用时间相等，与杆的长短、倾角无关，可得

由平均速度

结合数学知识可得

故选B。

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 如图所示，小球从弹簧正上方某高处由静止开始下落，将弹簧压缩到最短，关于小球该运动过程中的描述正确的是（　　）

A 小球先失重后超重

B. 小球压缩弹簧过程中，一直做减速运动

C. 小球压缩弹簧过程中，某时刻受合外力为0

D. 在最低点时加速度为0

【答案】AC

【解析】

【详解】小球和弹簧接触过程中，开始阶段，弹簧的弹力小于重力，合力向下，加速度向下；当弹力等于重力时，合力为零，加速度为零；后来弹力大于重力，合力向上，加速度向上，则该过程中小球的合力先向下后向上，小球先加速后减速，则小球先失重后超重，在最低点时加速度向上，不为零，故AC正确，BD错误。

故选AC。

8. 如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，用一细线悬吊一质量为m的球B，现用一水平拉力缓慢地拉起球B，至细线与竖直方向成37°角的位置，此时环A仍保持静止，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，则（　　）

A. 环对横杆压力始终不变

B. 环与横杆之间的摩擦力始终不变

C. 环与横杆的动摩擦因数为0.75

D. 线对小球的拉力逐渐增大

【答案】AD

【解析】

【详解】D．对B分析

则随着θ变大，则F和T都变大，选项D正确；

ABC．对AB整体受力分析，竖直方向

水平方向

F=Ff

则环对横杆的压力始终不变，环与横杆之间的摩擦力变大，当θ=37°时，圆环与杆之间的摩擦力为静摩擦力且不一定是最大静摩擦力，则无法求解环与杆之间的动摩擦因数，选项A正确，BC错误。

故选AD。

9. 在平直的公路上行驶的汽车发现正前方25m处有障碍物，立即紧急刹车（不计司机反应时间）做匀减速直线运动直到停车.已知汽车刹车时第一秒内的位移为12m，在最后1秒内的位移为2m，则（　　）

A. 汽车加速度大小为

B. 汽车开始刹车时的速度为14m/s

C. 汽车刹车后的前4s内走过的位移是24.5m

D. 汽车不会撞到障碍物

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．汽车刹车停止，逆过程可看做是初速度为零的匀加速运动，则加速度大小为

选项A错误；

B．汽车刹车时第一秒内的位移为12m，则由位移时间关系可知

解得汽车开始刹车时的速度为

v0=14m/s

选项B正确；

CD．汽车刹车的时间为

汽车刹车后的前4s内走过的位移即3.5s的位移，则

汽车不会撞到障碍物，选项CD正确；

故选BCD。

10. 如图所示，静止的水平传送带足够长，其上叠放着静止的AB两物体，AB之间的动摩擦因数为，B与传送带之间的动摩擦因数为，且，某时刻传送带由静止开始顺时针转动，其水平部分加速度大小为a，则在加速过程中（　　）

A. 物体A、B之间摩擦力可能为0

B. 无论a多大，物体B相对传送带都不会滑动

C. 无论a多大，物体A、B之间始终保持相对静止

D. 若，则物体A、B与皮带之间都保持相对静止

【答案】CD

【解析】

【详解】A．因为传送带由静止开始顺时针加速转动，则物体AB也会加速运动起来，又因为A的加速度由B给A的摩擦力提供，故物体A、B之间摩擦力一定不为零，故A错误；

BCD．将AB看作整体，则整体的最大加速度满足

即

又因为A的最大加速度满足

可得

因为

所以可得物体A、B之间始终保持相对静止，又因为传送带的加速度为a，所以当传送带的加速度大于AB整体的最大加速度时，即

整体会相对于传送带发生滑动，若传送带的加速度小于等于AB整体的最大加速度时，即

整体会与传送带保持相对静止，故B错误，CD正确。

故选CD。

三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11. 某同学用如图所示的装置“探究两个互成角度的力的合成规律”，实验中使用的每个砝码质量均相同，该同学先用不在一个方向上的两根细线通过两组砝码把弹簧拉长至某个位置，并作好记录；然后再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长至相同位置。

（1）本实验目的是“探究两个互成角度的力的合成规律”，其中的“合成规律”是指______；

（2）本实验主要采用的物理思维方法是____________。

（3）若“用两根细线通过两组砝码把弹簧拉长”时用的分别是：一组4个砝码，另一组3个砝码，则“再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长”时，砝码个数最多为__________个。

（4）为确保实验成功，本实验中除记录好位置之外，还必须要记录的有_________、_________。

【答案】    ①. 平行四边形定则（或三角形定则）    ②. 等效替代法    ③. 6    ④. 牵引弹簧时细线的方向    ⑤. 牵引弹簧时砝码的个数

【解析】

【详解】（1）[1]本实验目的是“探究两个互成角度的力的合成规律”，其中的“合成规律”是指平行四边形定则；

（2）[2]本实验主要采用的物理思维方法是等效替代法。

（3）[3]若“用两根细线通过两组砝码把弹簧拉长”时用的分别是：一组4个砝码，另一组3个砝码，则两个分力的合力范围是：1个砝码重力~7个砝码重力，因两个力方向不共线，则“再用一根细线通过一组砝码把弹簧拉长”时，砝码个数最多为6个。

（4）[4][5]为确保实验成功，本实验中除记录好位置之外，还必须要记录的有牵引弹簧时细线的方向、牵引弹簧时砝码的个数。

12. 甲、乙两位同学在实验室取一套如图所示的装置放在水平桌面上，来测量物块与长木板间的动摩擦因数。

(1)若在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_________m/s2。（结果保留三位有效数字）

(2)实验中两同学多次改变砂桶中砂的质量，测得多组物块的加速度a（单位m/s2）与对应拉力传感器的示数F（单位N），作出a-F的图像。若图像不过原点，与横轴交点坐标为x、与纵轴交点坐标为y，当地的重力加速度大小为g，则物块与长木板间的动摩擦因数μ=__________。下列四个a-F图像中，哪个可能是两同学作出的图像___________。

A. B.

C. D.

(3)实验过程中，若打点计时器所用交流电的频率低于50Hz，则动摩擦因数的测量结果______（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。

【答案】    ①. 2.00    ②.     ③. C    ④. 偏小

【解析】

【详解】(1)[1]两计数点间还有四个点没有画出，故两相邻计数点的时间为T=0.1s，根据纸带可求出小车的加速度为

(2)[2]根据牛顿第二定律

解得

根据题意

解得

[3]根据，实验中两同学作出的图像是C；

(3)[4]根据

实验过程中，若打点计时器所用交流电的频率低于50Hz，加速度的测量值偏大，又因为

加速度的测量值偏大，所以动摩擦因数的测量结果偏小。

13. 如图甲为某大型滑草场的七彩滑道，假设将其中某一条滑道简化，如图乙所示，AOBC轨道在同一竖直面内，AB为倾角的直线坡道，O点在AB上，BC为水平直道。一位质量为50kg（含装备）的运动员从轨道顶端A由静止开始沿AB匀加速下滑，加速度大小为，过O点之后保持匀速下滑至B，进入BC轨道后在某位置停下.忽略空气阻力，在BC轨道上滑行时动摩擦因数为0.4，取，sin15°=0.260，cos15°=0.970，最后结果含小数时，保留两位有效数字。求：

（1）运动员在轨道BC段运动时的加速度大小；

（2）运动员在轨道OB段运动时，与轨道之间的动摩擦因数；

（3）运动员在轨道AO段运动时，与轨道之间的动摩擦因数。

【答案】（1）；（2）0.27；（3）0.14

【解析】

【详解】（1）运动员在轨道BC段运动时

解得加速度大小

a′=4m/s2

（2）运动员在轨道OB段运动时匀速下滑，则

解得与轨道之间的动摩擦因数

（3）运动员在轨道AO段加速运动时

解得与轨道之间的动摩擦因数

14. 质量为m的皮球从高度为H=1.25m的某点由静止开始下落，落到水平地板上再竖直弹起来，每弹跳一次后皮球上升的高度总等于前一次高度的0.64倍，运动过程中不计空气阻力，不计球与地面接触时间，重力加速度取。

（1）求皮球第一次下落所用时间和落地前瞬间的速度的大小

（2）求皮球第一次弹起时的初速度大小及第二次落地的间隔时间；

（3）若皮球第一次弹起后，每次都在最高点用手竖直向下拍球，使球一直保持在0.8m的高度上下跳动，则每次在最高点时应给球多大的初速度？

【答案】（1）；；（2）；；（3）

【解析】

【详解】（1）皮球第一次下落所用时间

落地前瞬间的速度

（2）皮球第一次弹起时的高度为

h1=0.64H=0.8m

则弹起时的初速度

第二次落地的间隔时间

（3）若皮球第一次弹起后，每次都在最高点用手竖直向下拍球，使球一直保持在0.8m的高度上下跳动，则落地时的速度应该为v1=5m/s，则由

v12=v02+2gh

可得每次在最高点时应给球的初速度

15. 如图所示，两块厚度相同的长方体木块A、B，紧靠着放在光滑的水平桌面上，其质量分别为2kg和1kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙且均匀，另有质量为0.5kg的铅块C（大小可以忽略）以8m/s的初速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上。

（1）当铅块C在A上滑动时，求铅块C与木块A的加速度大小之比；

（2）若C刚滑上B时速度大小为5m/s，求此时铅块C的位移大小与A的长度之比；

（3）按第（2）中条件，求铅块C停在木块B上时，B的速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3）2m/s

【解析】

【详解】（1）设C与AB之间的动摩擦因数为μ，当铅块C在A上滑动时，铅块C的加速度大小

木块A的加速度大小

铅块C与木块A的加速度大小之比6:1；

（2）C滑上B时对ABC系统由动量守恒可知

解得

C刚滑上B时铅块C的位移大小

此时AB的位移

则木板A的长度

则铅块C的位移大小与A的长度之比

（3）铅块C停在木块B上时由动量守恒定律

解得

vB=2m/s