精品解析：陕西省渭南韩城市2021-2022学年高一（上）期末物理试题

2021~2022学年度第一学期期末质量检测高一物理

第Ⅰ卷（选择题  共52分）

一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分，在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第11~13题有多项符合题目要求、全部选对的得4分、选对但不全的得2分、有选错或不选的得0分）

1. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。10月17日，神舟十三号航天员乘组成功开启货物舱舱门，并顺利进入天舟三号货运飞船，据以上信息，下列说法正确的是（　　）

A. “2021年10月16日0时23分”指的是时间间隔

B. 长征二号F遥十三运载火箭上升过程中、翟志刚相对于王亚平是运动的

C. 航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，通过的位移为零

D. 长征二号F遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．“2021年10月16日0时23分”指的是时刻，A错误；

B．长征二号F遥十三运载火箭上升过程中、翟志刚相对于王亚平是静止的，B错误；

C．航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，初、末位置处于同一位置，通过的位移为零，C正确；

D．长征二号F遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度为零，但加速度不为零，D错误；

故选C。

2. 物体以的初速度沿光滑斜坡向上减速运动，经又滑回原处时速度大小仍为，则物体的加速度（　　）

A. 大小为，方向沿斜面向下

B. 大小为，方向沿斜面先向上后向下

C. 大小为，方向沿斜面向下

D. 物体的加速度为0

【答案】A

【解析】

【详解】因为后的速度大小与初速度大小相等，可知方向不可能与初速度方向相同，而是与初速度方向相反，则物体的加速度

方向与初速度方向相反，即沿斜面向下；故选项A正确，选项BCD错误。

故选A。

3. 如图所示，汽车从制动到停止共用了5s，这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。则该汽车（　　）

A. 这5s内一定做匀减速直线运动

B. 全程的平均速度大于前4s内的平均速度

C. 第1s内平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略大

D. 最初2s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小

【答案】D

【解析】

【详解】A．在相同的时间内，汽车的位移逐渐减小，只能说明汽车做减速运动，但并不能说明汽车一定做匀减速直线运动，A错误；

B．全程的平均速度为

前4s内的平均速度为

可知全程的平均速度小于前4s内的平均速度，B错误；

C．由于汽车做减速运动，可知第1s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小，C错误；

D．由于汽车做减速运动，可知最初2s内的平均速度比汽车刚制动时的瞬时速度略小，D正确；

故选D。

4. 如图，将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内，已知书对纸的压力为2N，书所受的重力为3N。若用F=0.6N的水平拉力拉纸，刚好将纸匀速拉出。则书与纸间的动摩擦因数为（　　）

A. 0.1 B. 0.15

C. 0.2 D. 0.3

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】已知书对纸的压力为N=2N对纸受力分析，纸的两面均有受到摩擦力，由平衡条件可得

代入数据可解得，B正确。

故选B。

5. 如图所示，每个钩码重1.0N，弹簧测力计自身重量、绳子质量和摩擦不计，弹簧伸长了5cm（在弹簧的弹性限度内）。下列说法正确的是（　　）

A. 该弹簧测力计的示数为0.5N B. 该弹簧测力计的示数为2.0N

C. 该弹簧的劲度系数为20N/m D. 不挂重物时，该弹簧的劲度系数为0

【答案】C

【解析】

【详解】AB．该弹簧测力计的示数等于弹簧一端受到的拉力，则示数为1.0N，选项AB错误；

C．该弹簧的劲度系数为

选项C正确；

D．不挂重物时，该弹簧的劲度系数不变，仍为20N/m，选项D错误。

故选C。

6. 如图是由，，……，六个力分别首尾相连构成的几何图形，已知，方向水平向右，则这六个力的合力的大小和方向为（　　）

A. 10N，水平向左 B. 30N，水平向右 C. 10N，水平向右 D. 20N，水平向右

【答案】B

【解析】

【详解】由矢量的叠加可知、、三个力的合力等于，、两个力的合力等于，则这六个力的合力的大小为

方向水平向右，故B正确，ACD错误。

故选B。

7. 下列说法正确的是（　　）

A. 运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大

B. 曲线运动的速度方向与加速度的方向不可能共线

C. 伽利略通过实验直接证明了自由落体运动为匀加速运动

D. 力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量和力

【答案】B

【解析】

【详解】A．运动越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车初速度越大，在制动加速度一定的条件下刹车时间越长，越不容易在短时间内停下，而惯性只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关，故A错误；

B．曲线运动的速度方向与加速度的方向不可能共线，否则物体将做直线运动，故B正确；

C．伽利略研究自由落体运动时，将斜面上小球的运动规律合理外推到自由落体运动，从而得出自由落体运动为匀加速运动这一结论，但这是通过实验并进行逻辑推理得出的，不是由实验直接证明的，故C错误；

D．力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量和时间，故D错误。

故选B。

8. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示（其中图线为直线）。乘客所受支持力的大小用表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　）

A. 时间内，v增大， B. 时间内，v不变，

C. 时间内，v减小， D. 时间内，v增大，

【答案】C

【解析】

【详解】x-t图像的斜率表示速度。

A．时间内，图线斜率增大，则v增大，电梯竖直向上做加速运动，对乘客根据牛顿第二定律有

所以

故A错误；

B．时间内，图线斜率不变，则v不变，乘客处于平衡状态，所以

故B错误；

CD．时间内，图线斜率减小，则v减小，电梯竖直向上做减速运动，对乘客根据牛顿第二定律有

所以

故C正确，D错误。

故选C。

9. 酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长：“反应时间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离：“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离，假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同。分析表中数据可知（   ）

A. 若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增大一倍

B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多1s

C. 驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为

D. 若汽车以25m/s的速度行驶时发现前方60m处有险情，酒后驾驶不能安全停车

【答案】D

【解析】

【详解】A．令t0表示反应时间，根据运动学规律可知制动距离与初速度的关系满足

由上式可知若汽车的初速度增加一倍，制动距离增大超过一倍，故A错误；

B．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多

故B错误；

C．正常制动情况下，汽车做匀减速运动的距离为

驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为

故C错误；

D．驾驶员酒后的反应距离为

若汽车以v02=25m/s的速度行驶，酒后驾驶的反应距离为

汽车做匀减速运动的距离为

因为

所以酒后驾驶不能安全停车，故D正确。

故选D。

10. 利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动、用描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹、下列说法正确的是（　　）

A. 斜槽必须光滑

B. 通过调节使斜槽的末端保持水平

C. 每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球

D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触

【答案】BCD

【解析】

【详解】AC．为了保证每一次到斜槽末端速度相等，每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球，斜槽不需要光滑，故C正确，A错误；

B．为了保证小球做平抛运动，需通过调节使斜槽的末端保持水平，故B正确；

D．做平抛运动的物体在同一竖直平面内运动，不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力影响，故D正确。

故选BCD

11. 擦黑板时我们用斜向上的力F作用在黑板刷上。当黑板刷静止时，将F分解为如图所示的、两个分力，下列说法正确的是（　　）

A. 就是黑板刷对黑板的正压力 B. 黑板刷可能受到4个力作用

C. 黑板对黑板刷的静摩擦力必竖直向下 D. 与黑板对黑板刷的弹力是一对平衡力

【答案】BD

【解析】

【详解】A．F1是F的一个分力，施力物体是手，而黑板刷对黑板的正压力的施力物体是黑板刷，所以上述两个力不是同一个力，故A错误；

BCD．首先，黑板刷一定受到F和重力作用，又因为黑板刷处于平衡状态，所以在水平方向一定受到黑板的弹力作用，即与黑板对黑板刷的弹力是一对平衡力；当F2与黑板刷的重力大小相等时，则黑板擦不受到黑板的静摩擦力作用，此时黑板刷受3个力的作用，当F2与黑板擦的重力大小不相等时，黑板擦一定受到摩擦力作用，则此时受4个力的作用，因此黑板刷可能受到4个力作用，故BD正确，C错误。

故选BD。

12. 宇航员在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第4s内的位移是21m。下列说法正确的是（　　）

A. 该星球表面的重力加速度是6m/s2 B. 物体在2s末的速度是20m/s

C. 物体在第2s内的位移是12m D. 物体在4s内的位移是48m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由题意可知

即

解得

g=6m/s2

选项A正确；

B．物体在2s末的速度是

v2=gt2=12m/s

选项B错误；

C．物体在第2s内的位移是

选项C错误；

D．物体在4s内的位移是

选项D正确。

故选AD。

13. 在人工智能机器人跑步比赛中，时两机器人位于同一起跑线上，机器人甲、乙运动的速度时间图象如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. 机器人乙起跑时、机器人甲正好跑了2m

B. 机器人乙从起跑开始，经3s后刚好追上机器人甲

C. 机器人甲、乙相遇之前的最大距离为1.5m

D. 机器人乙超过机器人甲后，甲、乙可能再次相遇

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据图像与t轴所围面积表示位移，可知机器人乙在时起跑，此时，机器人甲跑过的距离

故A错误；

B．机器人乙起跑后，甲通过的位移

乙通过的位移

可知

故B正确；

C．两机器人在速度相等（即时）相距最远，两者间的最大距离等于内的位移之差，则

故C正确；

D．机器人乙超过机器人甲后，乙的速度总比甲的大，则甲、乙不可能再次相遇，选项D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题  共48分）

二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）

14. 某物理兴趣小组的同学现利用如图所示的装置来做“验证力的平行四边形定则”实验，其中OB为橡皮筋。

（1）下列实验要求正确且必要的是___________。（填序号）

A．读弹簧测力计示数时需要正视测力计的刻度

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．拉线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

（2）如图所示是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中为用一个弹簧测力计拉橡皮筋时所受到的拉力，则其中___________（选项“甲”或“乙”）同学测得的实验结果比较符合实验事实。

（3）某次实验中两弹簧测力计的夹角为一钝角后，立即固定弹簧测力计a不动，保持O点不动且橡皮筋一直处于竖直方向，然后缓慢增大两弹簧测力计之间的夹角，则在这一过程中弹资测力计b的示数将_______（选以“变大”“变小”或“不变”）

【答案】    ①. ABC    ②. 甲    ③. 变大

【解析】

【详解】（1）[1]A．读取弹簧测力计的示数，视线要与刻度面垂直，即正视刻度线，故A为必要的；
B．弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确，必须在测之前校零，故B项也需要；
C．拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C项也需要；
D．只需要两次拉橡皮条时，将结点拉到同一位置，改变拉力后，也需两次将结点拉到同一位置，但不需要改变拉力多次实验均到同一位置，故D项不需要。
故选ABC；

（2）[2]实际的合力应该与橡皮筋在同一条直线上，即用一根弹簧测力计的拉力与橡皮筋在同一直线上，而理论值（通过平行四边形定则作出的合力）不一定与橡皮筋的重合，所以甲同学的图示比较符合实际；

（3）[3]实验中两弹簧测力计的夹角为一钝角后，立即固定弹簧测力计a不动，保持O点不动且橡皮筋一直处于竖直方向，即合力F保持不变，且分力Fa的方向不变，若设Fb与合力F的夹角为θ，则

Fbcosθ=F

则当缓慢增大两弹簧测力计之间的夹角时，θ角也变大，则Fb变大。

15. 某实验小组用如图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”，图中小车的质量为，小钩码的质量为。

（1）下列说法正确的是___________；（填序号）

A．先放开小车，再通电

B．在用图像探究小车加速度与受力的关系时，应作图像

C．每次改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力

D．小钩码的质量应远小于小车的质量

（2）将打点计时器接入频率为50Hz的交流电源上，某一次记录小车运动情况的纸带如图乙所示。图中A、B、C为相邻的计数点，两相邻计数点间有4个计时点未标出，则小车通过B点的瞬时速度大小为___________m/s，小车的加速度大小为___________；（结果均保留3位有效数字）

（3）多次测量得出小车加速度a与小钩码重力F的图像如图丙所示，则小车的质量为___________kg（结果保留3位有效数字）。作出的a-F图像与纵坐标轴上有截距，出现这一情况的原因是：___________。

【答案】    ①. D    ②. 0.490    ③. 1.00    ④. 0.204    ⑤. 平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）

【解析】

【详解】（1）[1]A．由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，再释放小车，故A错误；

B．在用图像探究小车加速度与受力的关系时，用小钩码的重力m2g来表示小车所受合外力F，而g为常数，所以既可以计算出F的具体数值作图像，也可以直接作a-m2图像，不能作图像，故B错误；

C．设平衡摩擦力时木板抬高的倾角为θ，在沿木板方向根据平衡条件有

解得

所以木板抬高的倾角θ与小车质量m1无关，每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；

D．本实验用小钩码的重力m2g来作为小车所受合外力F，对小车根据牛顿第二定律有

对小钩码同理有

联立解得

由上式可知只有当时才可认为等于，故D正确。

故选D。

（2）[2]由题意可知相邻计数点间时间间隔为

小车通过B点的瞬时速度大小等于在A、C两点间平均速度大小，即

[3]小车的加速度大小为

（3）[4]根据牛顿第二定律可知

即图像斜率的倒数等于m1，所以

[5]作出的a-F图像与纵坐标轴上有截距，说明小车所受拉力为零时就存在加速度，出现这一情况的原因是平衡摩擦力过度（或木板倾角过大）。

三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

16. 从高地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，忽略空气阻力，取g=10m/s2.求：

（1）物体在空中运动的时间；

（2）物体抛出时的初速度大小；

（3）物体落地时的水平位移。

【答案】（1）4s；（2）40m/s；（3）160m

【解析】

【分析】

【详解】（1）根据平抛运动规律有

解得

则物体在空中运动的时间为4s。

（2）3s末物体的速度大小为v，则有

，

解得

则物体抛出时的初速度大小40m/s。

（3）物体落地时的水平位移为

17. 如图所示，质量为M=4kg的斜面体A放在粗糙水平面上、用轻绳拴住质量m=2kg的小球B置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上。已知斜面的倾角，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触、整个系统处于静止状态。（sin37°=0.6，）求：

（1）轻绳对小球B的拉力大小；

（2）地面对斜面体A的摩擦力大小以及斜面体A对地面的压力大小。

【答案】（1）12N；（2）9.6N；52.8N

【解析】

【详解】（1）对小球受力分析且由平衡条件可得

（2）以斜面体和小球整体为研究对象受力分析，如图

水平方向平衡有

由竖直方向平衡有

根据牛顿第三定律可知斜面体A对地面的压力大小

18. 小朋友总是很喜欢推椅子、推车子，假如一个小朋友用12N水平恒力在地板上沿直线由静止匀加速推一辆质量为8kg的婴儿车，当他推行了4.5m后发现前方是地毯，而且已经到了地板与地毯的交界处，于是他立即松开了手，婴儿车在地毯上继续沿该直线行进了2s后停下。已知地毯上的阻力是地板上阻力的3倍，不计婴儿车从地板到地毯的速度变化。求：

（1）婴儿车在地板上受到的阻力f的大小；

（2）婴儿车到达地板与地毯分界处的速度v的大小；

（3）婴儿车在地毯上行进的距离x。

【答案】（1）4N；（2）3m/s；（3）3m

【解析】

【详解】（1）（2）设婴儿车在地板上做匀加速运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有

根据运动学公式有

设婴儿车在地毯上做匀减速运动的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有

根据运动学公式有

联立以上四式解得

（3）婴儿车在地毯上行进的距离为