北京市延庆区2021-2022学年高一上学期期末考试物理试题

延庆区2021—2022学年第一学期期末试卷

高一物理

                                             2022.1

第一部分  选择题（共39分）

一、单项选择题（本题共10道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将符合题意的选项选出。每小题3分，共30分）

1.下列属于国际单位制中的基本单位的是（　　）

A． B． C．  D．

2.作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是5N，另一个力的大小是8N，它们的合力可能是（　　）

A． 2N           B． 4N           C．14N          D．20N

3.一本书静止在水平桌面上（　　）

A. 书对水平桌面的压力就是书所受的重力

B. 书对水平桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力

C. 书对水平桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力

D. 书所受重力没有反作用力

4. 教科书中这样表述牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。其中“改变这种状态”指的是改变物体的（　　）

A. 时间     B. 速度      C. 位置      D. 质量

5.如图1所示，将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架

台的横梁上。弹簧下端不挂物体时，测得弹簧的长度为

x0。将钩码挂在弹簧下端，待钩码静止时测得弹簧的

长度为x1，则钩码受到的重力大小为（　　）

A．kx0     B．kx1  

C．    D．

6.如图2所示，在甲图中，小孩用80N的水平力推木箱，木箱不动，则木箱此时受到的静摩擦力大小为f1；在乙图中，小孩用至少100N的水平力推木箱，木箱才能被推动，则木箱与地面间的最大静摩擦力大小为f2；在丙图中，小孩把木箱推动了，若此时木箱与地面间摩擦力大小为90N，木箱对地面的压力大小为200N，木箱与地面间动摩擦因数μ。则f1、f2和μ依次为（　　）

A．0、80N、0.45            B．80N、100N、0.90 

C．80N、100N、0.45         D．80N、80N、0.90

7.某同学用如图3所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在弹簧测力计A下端细线上的O点处，手持弹簧测力计B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，且总保持弹簧测力计B的拉力方向不变。不计弹簧测力计所受的重力，两弹簧测力计的拉力均不超出它们的量程，则弹簧测力计A、B的示数FA、FB的变化情况是（     ）

A．FA变大，FB变大            B．FA变小，FB变大

C．FA变大，FB变小            D．FA变小，FB变小

8.在电梯内的水平地板上有一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时，体重计的示数为60kg。在电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为66kg，则这段时间内下列说法正确的是（    ）

A. 该同学所受重力变大           B. 电梯一定竖直向上运动

C. 电梯一定竖直向下运动       D. 电梯的加速度方向一定向上

9.如图4所示，木块A和B叠放在粗糙的水平地面上，B与水平地面

间的动摩擦因数为0.2。用一个水平向右的推力F作用于B。木块A的质量为1kg，木块B的质量为2kg，A与B之间的最大静摩擦力为3N。若保持木块A和B相对静止，则该推力F的最大值为（　　）

A．9N       B．15N        C．6N         D． 3N 

10.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图5所示，则（    ）

A. t=2s时物块的速率为1m/s

B. t=2s时物块的速率为4m/s

C. t=3s时物块的速率为1.5m/s

D. t=3s时物块的速率为1m/s

二、多项选择题（本题共3道小题，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。每小题3分，共9分。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。）

11.如图6所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是（　　）

A．饮料瓶自由下落过程中

B．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中

C．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中

D．手持饮料瓶向上加速运动的过程中

12.某同学想研究地铁的运动情况，他用细线将一支质量为m的笔悬挂在地铁的扶手上，图7中显示某段时间内，细线相对竖直扶手偏东保持倾角为θ。已知此过程中地铁在东西方向的水平直轨道上运动。下列说法正确的是（　　）

A.地铁一定向西做匀加速运动 

B.地铁可能向东做匀减速运动

C.地铁的加速度大小为gtanθ 

D.这支笔受到的合力大小为mgsinθ

13.如图8所示，一个小球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩，忽略空气阻力，从小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中（    ）

A. 小球一直减速运动

B. 小球先加速运动然后减速运动

C. 弹簧的压缩量最大时小球加速度为零

D.小球速度最大时弹簧弹力大小等于小球重力大小

第二部分  非选择题（共61分）

三、实验题（共20分）

14.（6分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：

a. 如图9甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。

b. 沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力F1、F2的大小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。

c. 再用一个弹簧测力计将橡皮筋活动端仍拉至O点，记录其拉力的大小并用上述方法记录其方向。

（1）本实验探究合力与分力关系用到的科学思想方法是________________

A. 建立物理模型法  　B.等效替代法    C.放大微小量法    D. 控制变量法

（2）图9乙中力F1和F2合力的理论值是_________,力F1和F2合力的实际测量值_______。（请选填写“F”或“F′”）

（3）下列操作并没有起到减小实验误差作用的是______________ (填字母代号）。

A．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

B．两个分力F1、F2的大小要适当大些

C．拴在橡皮条上的两条细绳必须等长

D．实验前先把实验所用的两个弹簧测力计的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同进行调节，使之相同

15.（14分）某实验小组用如图10所示的实验装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。

（1）除了图中所给的器材以及频率为50Hz的交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是____________ 。

A．秒表       

B．天平（含砝码）  

C．弹簧测力计      

D．刻度尺  

（2）下列操作中正确的有      

A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器

B．在释放小车前，小车要远离打点计时器

C．应先接通电源，后释放小车

D．应先释放小车，后接通电源

（3）实验中，需要平衡小车运动时的摩擦阻力，正确的做法是_________．

A．小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。

B．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器．把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

C．小车放在木板上，挂上砝码盘，砝码盘内不放砝码。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砝码盘的作用下沿木板做匀速直线运动。

D．小车放在木板上，挂上砝码盘，砝码盘内放入本次实验所需的砝码。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砝码盘和砝码的作用下沿木板做匀速直线运动。

（4）实验中打出的一条纸带如图11所示，其中0、1、2、3、4、5、6为计数点，且相邻计数点之间有4个点未画出。测得的数据为x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.90cm，x5=3.39cm，x6=3.91cm。则小车的加速度a=__________m/s2。（保留两位有效数字）

（5）该小组实验得到小车加速度与质量的7组实验数据，如下表所示。

在图12所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像。根据作出的图线，可以得知砝码及砝码盘的总重力为 _______N（保留两位有效数字）。

（6）某同学在实验中作出的a-F图像如图13所示。发现图线有一段是曲线，他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进：他先将一些砝码放在小车上；之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘中；重复多次实验，直到将砝码全部移到盘中；根据测得的数据，绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线，得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有砝码的总质量为m，小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因，并说明图线斜率的物理意义。

四、计算论证题（共6道小题，共41分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

16.（6分）如图14所示，在光滑水平桌面上有一个静止的物体，质量m=1kg，在2N的水平恒力F作用下开始运动，求：

（1）物体的加速度a的大小； 

（2）6s末物体的速度v的大小。

17.（6分）如图15所示，一位滑雪者与装备的总质量为75kg，以2m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为30°，在5s的时间内滑下了60m。（g取10m/s2）求：

（1）滑雪者下滑加速度a的大小；

（2）滑雪者受到阻力f的大小。

18.（4分）如图16所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬绳与墙壁的夹角为α，网兜的质量不计。求：

（1）悬绳对网兜的拉力T的大小；

（2）墙壁对足球的弹力F的大小。

19.（8分）一质量m=3kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面至最高点过程中多个时刻的瞬时速度，并绘出了小物块上滑过程中速度v随时间t的变化图像，如图17所示。计算时取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：

（1）小物块沿斜面上滑的最大距离x；

（2）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；

（3）小物块从最高点返回到出发点的时间t。

（计算保留一位小数）。

20.（8分）如图18所示，一个质量m=1kg的物块，在F=5N的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平方向夹角θ=37°，物块与水平面之间的滑动摩擦因数μ=0.5，计算时取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，不计空气阻力。求：

（1）物块运动的加速度a的大小；

（2）物块从静止开始运动时间t=10s后撤去，求物块还能运动多远？

（3）在撤去F后物块继续运动的某一瞬间，假如物块受到的重力突然消失，请判断接下来物块的运动状态怎样？并请说明理由。

21.（9分）如图19所示，“神舟十二号”载人飞船的返回舱在距地面某一高度时，启动减速降落伞装置开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至v=10m/s时，继续匀速（近似）下降。当以这个速度一直降落到距离地面h=1.1m时，立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气，舱体再次做减速运动，经历时间t=0.2s后，以某一安全的速度落至地面。

（1）若最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，重力加速

度g=10m/s2。求：

a. 这一过程中返回舱加速度a的大小和方向；

b. 这一过程中返回舱对质量m=60kg的航天员的作用力F的大小。

（2）事实上，空气阻力不仅跟物体相对于空气的速度有关，还跟物体的横截面积有关。实验发现: 在一定条件下，降落伞在下落过程中受到的空气阻力f与伞的横截面积S成正比，与其下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为一确定的比例系数）。假设返回舱质量为M。重力加速度为g。

a．请在图20中定性画出返回舱在打开降落伞以后至启动缓冲发动机之前速度与时间的关系图像；

b．为了保证安全可适当减小返回舱做匀速（近似）下降阶段时的速度，请根据以上信息推导返回舱做匀速（近似）下降阶段时速度的表达式并分析说明可以通过改变哪些设计（量）来实现？（提出一种可行的方案即可）