浙江省宁波市2021-2022学年高一物理上学期期末考试试卷（Word版附解析）

宁波市2021学年第一学期期末考试

高一物理试卷

一、单项选择题（本题共15小题，共45分．每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的，选对得3分，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列属于国际单位制中力学基本物理量的是（　　）

A. 牛顿 B. 时间 C. 速度 D. 加速度

【答案】B

【解析】

【详解】国际单位制中力学基本物理量是质量、时间和长度。

故选B。

2. 物理学发展历程中，科学家们总结了许多物理学研究的思想和方法，下列叙述正确的是（　　）

A. 把物体看成质点运用了理想模型方法

B. 加速度采用的是比值定义法

C. 平均速度和瞬时速度都用到极限的思想

D. 重力的作用点在重心，运用了假设的思想

【答案】A

【解析】

【详解】A．把物体看成质点运用了理想模型方法，故A正确；

B．是加速度的决定式，采用了比值定义法，故B错误；

C．瞬时速度用到了极限的思想，平均速度没有用到极限思想，故C错误；

D．重力的作用点在重心，运用了等效替代的思想，故D错误。

故选A。

3. 2021年12月6日，面对宁波镇海新型冠状病毒疫情，12月7日晚宁波市各县区多批医疗救援队出征前往镇海，宁海200多名医护人员分批从宁海的同一个地点出发到达同一集合点，假定有两批车分别采用图中导航中的不同方案至镇海，下列说法正确的（　　）

A. 两批医护人员的路程一定相同

B. 两批医护人员的位移一定相同

C. 图中的“时间少收费多”方案中的“1小时25分”是指时刻

D. 图中的“距离较短”方案的“85公里”是指位移的大小

【答案】B

【解析】

【详解】A．路程是指物体所经过的路径的长度，两批医护人员的运行轨迹不同，故路程不一定相同，A错误；

B．两批医护人员的起点与终点都相同，所以位移是相同的，B正确；

C．图中的“时间少收费多”方案中的“1小时25分”是指时间，对应的是一个过程，故指的是时间间隔，C错误；

D．图中的“距离较短”方案的“85公里”是指医护人员实际所走的轨迹的长度，是路程，D错误。

故选B。

4. 如图，某同学用手指捏住一个圆柱形玻璃杯并保持静止，则下列说法中正确的是（　　）

A. 杯子仅受到重力和静摩擦力两个力

B. 手对杯子的作用力竖直向上

C. 若使劲捏杯子，则杯子所受的摩擦力变大

D. 若使劲捏杯子，则手对杯子的作用力增大

【答案】B

【解析】

【详解】A．杯子除了受重力和摩擦力还受手捏杯子的压力，故A错误；

B．杯子静止，受力平衡，手对杯子的力与重力方向相反，故B正确；

C．杯子静止，竖直方向上受力平衡，摩擦力与重力方向相反，使劲捏杯子，杯子仍然是受力平衡，摩擦力等于重力，故C错误；

D．杯子静止，受力平衡，手对杯子的力与重力方向相反，使劲捏杯子，杯子仍然静止，仍然是受力平衡，手对杯子的力等于重力故D错误；

故选B。

5. 中国高速铁路最高运行时速，被誉为中国“新四大发明”之一。如图所示，在列车某阶段沿水平直线高速行驶的过程中，在列车窗台上，放了一枚直立的硬币，发现硬币始终直立在水平窗台上，这证明了中国高铁极好的稳定性。对于该过程下列判断正确的是（　　）

A 列车一定做匀速直线运动

B. 硬币只受重力和支持力，且处于平衡状态

C. 硬币可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用

D. 列车可能做加速度较小的加速或减速运动，此时硬币也不受摩擦力作用

【答案】C

【解析】

【详解】由题意可知列车可能做匀速直线运动，也可能做加速度较小的加速或减速运动，此时硬币不仅受重力和支持力，还受摩擦力，当列车做加速运动时，硬币将受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用。综上所述可知ABD错误，C正确。

故选C

6. 如图，某同学在空旷的地面扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 飞镖速度的大小不变，速度方向时刻发生变化

B. 飞镖速度的大小不变，加速度方向时刻发生变化

C. 飞镖速度方向和加速度方向，始终在曲线每点的切线方向上

D. 飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上

【答案】D

【解析】

【详解】A．飞镖抛出后做曲线运动，速度方向不断改变，忽略空气阻力，飞镖做平抛运动，水平速度不变，竖直速度一直增大，合速度逐渐增大，即速度大小变化，故A错误；

B．忽略空气阻力飞镖只受重力，故根据牛顿第二定律可知，加速度恒定，为重力加速度，故B错误；

C、飞镖做曲线运动，速度方向是切线方向；合力方向竖直向下，故加速度方向竖直向下，故C错误；

D、飞镖做曲线运动，根据曲线运动条件，加速度方向跟速度方向不在同一直线上，故D正确。

故选D。

7. 在物理学中，速度变化的快慢定义为加速度a，而加速度变化的快慢被定义为“jerk”，我国力学界已采用“加加速度”这一中译名。用j表示加加速度，则。当某个质点做直线运动时，下面关于该质点的运动说法正确的是（　　）

A. 若该质点的j增大，则表明质点的加速度a增大

B. 如果j与a方向相同，则该质点的加速度a增大

C. 如果j是正值，则表示该质点的加速度a增大

D. 该质点j的方向可以与的方向一致，也可以与的方向相反

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．a是增大还是减小取决于它与j的方向是同向还是反向，与j增大还是减小无关，与j是否为正值也无关，当a与j同向时，a增大，当a与j反向时，a减小，故AC错误，B正确；

D．根据j的定义式可知，该质点j的方向一定与的方向一致，故D错误。

故选B。

8. 2021年12月9日15时40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课．在太空授课开始之前，央视直播间的主持人向各个分课堂的同学们提了问题，其中一个提问是：航天员在舱外机械臂上，一手拿小钢球，一手拿羽毛，双手用同样的力作用相同的一小段时间后，向同一方向扔出，预定目标为扔出正前方的两米处，谁先抵达？对此，你的理解是（　　）

A. 小钢球先到达，因为小钢球的惯性比羽毛大

B. 羽毛先到达，因为离开手之后羽毛的速度大

C. 不能到达，因为在舱外小钢球和羽毛没有惯性

D. 同时到达，因为没有阻力影响，轻、重物体运动一样快

【答案】B

【解析】

【详解】ABD．由于用相间的力作用相同的一段时间，人对球的冲量相同，由动量定理得

可知质量与速度成反比，故质量小的羽毛获得的速度大，舱外没有空气，离开手以后，在飞行过程中小钢球和羽毛的运动都可看做匀速直线运动，故羽毛先到达。故AD错误，B正确；

C．惯性是物体本身固有的属性，在任何状态下都具有惯性，故C错误；

故选B。

9. 如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽，某时刻队伍整齐的排头刚到达，在A点的体育老师此时准备从队伍前沿经直线匀速到达边处某点，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度，B、C之间的距离为，则以下说法正确的是（　　）

A. 体育老师的速度可能为

B. 体育老师速度方向与平行

C. 体育老师可能在到达边

D. 若体育老师要跑到边中点D处，其速度大小为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．体育老师匀速运动从A到BC边某处，且不影响跑操队伍，则其一方面沿着队伍行进方向的速度不能小于2m/s，另一方面还要有一个垂直于跑操队伍前进方向的速度，其实际速度（）一定大于2m/s，与AB有一定夹角，故A、B都错误；

C．若体育老师在到达边，则其垂直于跑操队伍前进方向的速度

带入数据可得=6m/s，体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度，其合速度即可，作为体育老师，是可以实现的，故C正确；

D．若体育老师要跑到边中点D处，则运动时间

则其垂直于跑操队伍前进方向的速度，体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度，则合速度，故D错误。

故选C。

10. 小亮同学喜爱打篮球，一次他将篮球从地面上方B点以速度v斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点，如图所示。当他后撤到与B等高的C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，不计空气阻力，他应该（　　）

A. 增大抛射角，同时增大抛出速度v B. 增大抛射角，同时减小抛出速度v

C. 减小抛射角，同时增大抛射速度v D. 减小抛射角，同时减小抛射速度v

【答案】C

【解析】

【详解】将篮球从手到篮板的运动过程逆向看作是平抛运动，设运动时间为t，水平速度为v0，则根据平抛运动规律有

根据速度的合成与分解有

两次篮球的竖直位移y相同，所以t相同，而第二次水平位移x增大，所以v0增大，则θ应减小，且根据

可知同时应增大抛射速度v。

故选C。

11. 小强同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度，取加速度竖直向上为正方向，则当加速度为时，对应刻度尺的位置为（　　）

A. 处 B. 处 C. 处 D. 处

【答案】C

【解析】

【详解】设钢球质量为m，弹簧的劲度系数为k，则挂钢球时有

当加速度为时，根据牛顿第二定律有

解得

对应刻度尺的位置为

故选C。

12. 一只长方体形空铁箱质量为，铁箱内有一个质量与空铁箱相同的小铁块，铁箱与水平面间以及铁块与铁箱内壁间的动摩擦因数都为0.5，现用水平拉力F使铁块贴在铁箱左壁上方与铁箱一起沿水平面向右匀加速运动，如图所示，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F至少为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】当拉力F取满足题意要求的最小值时，铁块与铁箱之间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律可得此时铁块与铁箱之间的弹力大小为

在竖直方向上根据平衡条件有

对铁块和铁箱整体有

联立以上三式解得

故选D

13. 在学习了超重失重之后，老师让小张同学站在测力板上，做下蹲和起立的动作，通过力传感器采集的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. AB段为起立过程，BC段为下蹲过程

B. AC段为下蹲过程，DE段为起立过程

C. 起立过程的最大加速度约为6.7m/s2，此时处于超重状态

D. 下蹲过程的最大加速度约为6.7m/s2，此时处于失重状态

【答案】D

【解析】

【详解】AB. ABC段先超重后失重为起立过程，DE段先失重后超重为下蹲过程，AB错误；

C. 根据牛顿第二定律

C错误；

D. 根据牛顿第二定律

此时压力为200N，小于重力600N，处于失重状态，D正确。

故选D。

14. 塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，某次施工，吊车司机将的物体从地面开始竖直提升，之后其运动图象如图所示，下列判断正确的是（　　）

A. 前悬线的拉力恒为

B. 末物体离地面的距离为

C. 物体处于超重状态

D. 内钢索的拉力小于内钢索的拉力

【答案】D

【解析】

【详解】A．前悬线，物体加速上升，加速度向上，合外力向上故拉力大于重力，大于1000N，A错误；

B．图象所围成的面积为位移，内位移为

B错误；

C．物体向上减速，加速度向下，重力大于拉力，物体处于失重状态，C错误；

D．内物体向下加速，处于失重状态，拉力小于重力，内物体处于超重状态，拉力大于重力，故内钢索的拉力小于内钢索的拉力，D正确。

故选D。

15. 如图甲所示，物块a、b之间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，时对物块a施加水平向右的恒力F，时撤去，在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　）

A. b物体的质量为 B. 时物块a、b的速度大小相同

C. 时a的速度小于 D. 内弹簧弹力先增大后减小

【答案】A

【解析】

【详解】A．时，对物体a根据牛顿第二定律得

时，对整体分析

解得

A正确；

B．根据a-t图像所围成得面积为速度变化量，物块a、b初速度都为0，由图像可知内a的速度变化量大于b的速度变化量，故a的速度大于b的速度，B错误；

C．根据a-t图像所围成的面积，内a的图像面积大于

故时a的速度大于，C错误；

D．对b分析，根据牛顿第二定律，弹簧弹力提供b的加速度，则有

根据乙图可知，物块b的加速度一直在增大，故内弹簧弹力一直增大，D错误。

故选A。

二、实验填空题（本题共2小题．每空2分，共16分）

16. 在学习了“探究加速度与力、质量的关系”的实验后，小张同学设计了一个新的实验用于验证加速度与合外力之间的关系，具体操作过程如下：

（a）如图甲，接通打点计时器电源，让小车从倾斜的斜面上由静止开始加速下滑，用纸带记录下它的运动情况。

（b）保持斜面的倾角不变，将一小桶用细线通过定滑轮与小车尾部相连，在桶中加入适当水量，使轻推小车时，小车能沿斜面向下做匀速直线运动，其简化示意图如图乙所示。

（c）用天平称出小车总质量为M，小桶和水的总质量m。

（d）改变斜面的倾角，重复以上步骤几次，研究加速度与合外力之间关系。根据该实验过程，回答下列问题：

（1）如图丙，电磁打点计时器与电源连接正确的是_______（填“A”或“B”）；纸带安装正确的是_______（填“C”或“D”）。

A． B．   C．  D．

（2）某次实验，在步骤（a）中得到了纸带如图丁，每两个计数点间还有四个计时点，则此次实验小车的加速度大小________（保留一位小数）。

（3）已知重力加速度g，则步骤（a）中小车由静止开始匀加速下滑过程中的加速度大小可以表示为________。（用题中所给的字母表示）

（4）该实验是否需要保证小车质量要远大于所挂物体的总质量？________（填“是”或“否”）

【答案】    ①. A    ②. D    ③. 0.6    ④. ####    ⑤. 否

【解析】

【详解】（1）[1][2]打点计时器应该接交流电，也就是A图正确；纸带应该从复写纸盘下方穿过，D图所示安装正确。

（2）[3]每两个计数点间还有四个计时点，所以计数点之间时间间隔为T=0.1s，根据逐差法

（3）[4]小车从倾斜的斜面上由静止开始加速下滑，根据牛顿第二定律，应有

小车能沿斜面向下做匀速直线运动，根据受力平衡

联立两式解得

（4）[5]该实验不需要保证保证小车质量要远大于所挂物体的总质量。因为测绳子拉力的时候，小桶和水处于平衡状态，拉力等于重力；另外，小车做加速运动时，没有悬挂小桶和水，合外力是重力分力与摩擦力的合力，合外力只是使小车加速，没有使小桶和水加速。

17. 小杨同学用平抛运动演示仪研究平抛运动的规律，如图甲，A、B均为电磁铁，C、D为相同的小钢球，轨道末端有一光电门P，断开电磁铁A开关释放C球，当C球通过光电门时，电磁铁B断电，D球开始下落，已知C球通过光电门时与D处在同一高度．

（1）图乙为某次实验抓拍的照片．多次实验，发现小球C、D始终能在下落过程中相撞，该现象说明________

（2）虽然水平抛出点刻度未知，但该同学用相机连拍功能记录小球运动过程中的连续三个位置的横纵坐标如图丙所示（单位：），由此可知连拍的时间间隔为________s，小球平抛的初速度大小为________

【答案】    ①. 平抛运动在竖直方向的运动规律与自由落体运动相同    ②. 0.05    ③. 0.9

【解析】

【详解】（1）[1]小球C、D始终能在下落过程中相撞，即两小球竖直方向的位移总是相同的，说明平抛运动在竖直方向的运动规律与自由落体运动相同。

（2）[2]竖直方向，两段时间内的位移

根据竖直方向

解得连拍的时间间隔为

[3]小球水平方向匀速直线运动，小球平抛的初速度大小

三、计算题（本题共4小题，18小题8分，19小题9分，20小题9分，21小题13分，共39分．解答时请写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的，答案中要明确写出数值和单位）

18. 2021年宁波积极开展创建“全国文明城市”活动，文明出行成为每一位宁波市民自觉遵守的准则。有一天，小王开车上班，以的速度在一条平直公路上行驶，快要到一个有斑马线路口的时候，小王看到一位行人正要从A点走斑马线过马路，行人行走速度为，如图所示，经过的反应，小王立即刹车礼让行人（不计小王脚踩刹车所需的时间），汽车匀减速后刚好在停车线停下，设每个车道宽度为。求：

（1）汽车刹车时的加速度大小；

（2）小王看到行人时汽车离斑马线的距离；

（3）若小王看到行人时车速较低为，没采取任何措施，仍保持匀速直线运动，请通过计算判断小王能否安全礼让行人。（安全礼让行人是指当行人到达B点之前汽车车头没有越过停车线，A、B间距）

【答案】（1）；（2）60m；（3）能够安全礼让行人

【解析】

【详解】（1）根据运动学公式

又知

代入数据解得

汽车刹车时的加速度大小为；    

（2）小王在思考时间内汽车做匀速直线运动，则有

汽车刹车过程的位移为

解得

小王看到行人时汽车离斑马线的距离为

（3）已知小王看到行人时车速较低为

则汽车匀速行驶至斑马线用时

这段时间人行走距离为

则

所以能够安全礼让行人。

19. 课间时，同学们在教室内玩要，某同学用两只手分别撑住桌子（桌面等高）使自己悬空，并保持如图所示姿势静止，两手臂和桌面夹角均为，若该同学质量为，每张桌子的质量为，桌脚与地面之间的动摩擦因数，桌面与地面均水平。求：

（1）该同学每只手臂所承受的作用力的大小；

（2）左侧桌子对地面的压力大小；

（3）左侧桌子对地面的摩擦力大小．

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设手臂受力为F，可得

解得

（2）设地面对左侧桌子支持力为，以人和桌子为整体进行受力分析，可得

解得

根据牛顿第三定律，左侧桌子对地面的压力大小

（3）设地面对左侧桌子的摩擦力大小为f，对桌子受力分析，水平方向有

根据牛顿第三定律，左侧桌子对地面的摩擦力大小为。

20. 小亮同学要把一个箱子从教学楼走廊的一端推到另一端，如图所示，箱子质量，静止于水平地面的A处，A、B间距，箱子与地面间的动摩擦因数，该同学用大小为、与水平方向夹角斜向下的力推此箱子一段时间，使箱子从A处由静止开始运动到B处，求：

（1）在该力F作用下，箱子的加速度大小；

（2）该力F作用的时间至少是多少？

（3）若仅改变F的方向：（a）水平拉；（b）斜向下推；（c）斜向上拉。三种情况下哪一种能使该箱子加速运动可能获得的加速度最大？并说明理由。

【答案】（1）；（2）；（3）斜向上拉，理由见解析

【解析】

【详解】（1）在F作用下，根据牛顿第二定律有

代入数据求得

（2）若使物体到达B点并且F作用时间最短，则到达B点时物体速度为0，撤去F后，有

且

联立两式，代入数据求得

（3）（c）斜向上拉时，可能获得的加速度最大。

说明理由：与水平拉相比，斜向下推时，推力的水平分力小，压力大，滑动摩擦力大，故获得的水平加速度小于水平拉的情况；斜向上拉时，拉力的水平分力小于水平拉的情况，但获箱子与地面的摩擦力也减小，所以可能获得的加速度大于水平拉的情况。

严谨证明：由题意，设力F斜向上与水平方向夹角为，有：

代入数据得

利用化一公式

当时，a取极值

即斜向上拉时，可使箱子加速运动获得最大的加速度。

其它能说明理由的同样给分。

21. 国家快递大数据平台实时监测数据显示，截至2021年12月8日9时03分，我国快递年业务量首次突破千亿级别，已连续8年稳居世界第一。如图甲所示是某快递点分拣快递装置的部分简化示意图，可视为质点的某快递从倾角为的斜面顶端A点静止释放，沿斜面下滑，进入水平传送带传送，最后能从水平末端C点水平抛出，落到水平地面，斜面与传送带之间由一小段不计长度的光滑圆弧连接。已知斜面长，水平传送带长，传送带上表面距水平地面，该快递与斜面间动摩擦因数，与传动带间动摩擦因数，传送带以大小为的速度顺时针转动，不考虑传送带滑轮大小。求：

（1）快递刚滑到传送带上时的速度的大小；

（2）传送带以顺时针转动，则快递落地点与抛出点C点的水平距离多大？

（3）调节传送带速度使快递落地点与抛出点C点水平距离最大，传送带速度至少多大？

（4）若在传送带右侧加装一个收集装置，其内边界截面为四分之一圆形，如图乙为传送带右半部分和装置的示意图，C点为圆心，半径为，若要使该快递从C点抛出后落到收集装置时的速度最小，则传送带速度应该调节为多大？

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）从A到B，根据牛顿第二定律有

可得

根据

得

（2）因为，所以物体先减速，若在传送带上减速至，由

可得

故先减速后匀速。

从C点平抛到落地

得

由水平位移

得

（3）由题意知，若物体在传送带上一直加速，落地点与抛出点C点的水平距离最大，由

可得

故传送带速度至少为。

（4）设落到收集装置时速度为v1，则

设C点抛出时水平速度为，落到收集装置时水平位移x，竖直位移y

得

即

代入得

由数学可知，当

时，v最小，得

由

得

由（2）（3）可知，物体在传送带上先匀减速到，再一起匀速，即传送带速度应该调节为。