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2021-2022学年浙江省杭州市高一（下）期末物理试卷（含解析）
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这是一份2021-2022学年浙江省杭州市高一（下）期末物理试卷（含解析），共22页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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2021-2022学年浙江省杭州市高一（下）期末物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目，下列研究的问题中可把运动员视为质点的是( )
A. 研究U形池技巧运动员的空中转体 B. 研究花样滑冰运动员的艺术表现
C. 研究短道速滑运动员的入弯道技术 D. 研究雪橇运动员的运动快慢
2. 下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是( )
A. 位移m B. 质量kg C. 时间s D. 力N
3. 2022年2月6日，中国女足在亚洲杯逆转夺冠！如图所示，中国女足在某次进攻传球配合中，被踢出的足球在空中划出一道漂亮的弧线，则关于足球在最高点位置2时受到的力有( )
A. 仅受重力 B. 重力、向心力
C. 重力、空气阻力 D. 重力、空气阻力、向心力
4. “喜迎亚运会，健康环湖行”。如图所示，西湖环湖步行的起点和终点分别设在雷锋塔景点和断桥残雪景点，小朱和小张两人选择了不同的路线同时从起点出发，结果小朱比小张先到达终点。对于此运动过程，下列说法正确的是( )
A. 小朱与小张的路程一定相同 B. 小朱的位移小于小张的位移
C. 小朱的平均速度大于小张的平均速度 D. 小朱的速度始终大于小张的速度
5. 如图所示，2022年春晚舞蹈诗剧《只此青绿》中演员的一个舞蹈动作被网友赞为“青绿腰”，这是一个后仰身体与地面接近平行、看起来难度极大的优美动作。下列关于此演员静态造型时的受力分析可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示，某人坐地铁时把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段水平直线行驶运动过程中，细绳偏离竖直方向一定角度θ并保持了一段时间，他用手机拍摄了当时的情景照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，则可以根据照片信息( )
A. 判断地铁的运动方向
B. 判断地铁一定在加速
C. 估算地铁的速度大小
D. 估算地铁的加速度大小
7. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管)，可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是( )
A. 图甲为管内空气被抽掉后的实验现象
B. 图乙为管内空气没被抽的实验现象
C. 图乙中，铁片和羽毛均做匀速运动
D. 图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会增大
8. 如图所示为非物质文化遗产“高杆船技”的表演场景，表演时利用人的重力、毛竹天然的柔性与韧性，使毛竹的上半部分自然弯曲，形成类似于单杠的表演区域。下列说法正确的是( )
A. 人对竹子的力和竹子对人的力是一对平衡力
B. 竹子对人的弹力方向始终沿着竹子
C. 当表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态造型时，竹子对人的作用力相同
D. 当表演者越靠近竹尖摆静态造型时，竹子弯曲越厉害，对人的作用力也越大
9. 杭州市区高中学生阳光体育运动会有一个集体项目—“旋风跑”，如图所示，假设5人一组共同抬着竹竿协作配合，以最快速度向标志杆跑，到标志杆前，以标志杆为圆心，在水平面内转一圈，继续向下一个标志杆绕圈，分别绕完3个标志杆后，进入到对面接力区域，将竹竿交给下一组参赛选手，直到全队完成比赛。在匀速绕圈过程中，下列说法正确的是( )
A. 5位同学的线速度相等 B. 最外侧同学的角速度最大
C. 最内侧同学的向心力一定最小 D. 每位同学所受的合外力方向相同
10. 几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！如图所示，某次实验中，将完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹恰好能穿出第四个水球，子弹在水球中沿水平方向视为做匀变速直线运动，则( )
A. 子弹依次穿过每个水球的时间之比为1：1：1：1
B. 子弹依次穿过每个水球的平均速度之比为4：3：2：1
C. 子弹依次穿过每个水球的加速度之比为1：1：1：1
D. 子弹依次进入四个水球的初速度之比4：3：2：1
11. 如图所示为“投球掷准”的游戏，第一从A点以v1水平抛出，击中地面上的P点；第二次从A点正下方B点以跟地面成夹角为θ、大小为v2斜抛出相同的小球也击中P点，其中最高点C点与A点等高。将小球视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两次小球在空中的时间相等
B. 小球在C点时的速度等于v
C. 两次游戏中小球均做匀变速运动
D. 第二次击中P时的速度方向与地面的夹角小于θ
12. 2022年3月23日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在距地表400km的中国空间站进行太空授课，直播信号并非空间站与地面的直接对话，而是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转(相当于基站)。已知：航天员们在空间站中一天可以看见16次日出，地球半径约6400km，引力常量G=6.67×10-11N⋅m2/kg2。则根据上述信息可知( )
A. 空间站运行速率为第一宇宙速度
B. 空间站相对地面是静止的
C. 空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度
D. 可以估算出地球的质量
13. 如图所示，某人在健身房做“TRX反向划船”运动，具体身体姿态与动作要领为：双手握住没有弹性的吊带，脚跟着地作为支点，保持躯干倾斜呈一直线，通过弯曲手臂使自身从1位置缓慢上拉至2位置，稍作停留后又缓慢下放回至1位置，整个过程保持吊带倾斜角度不变，这样即完成一次完整的“TRX反向划船”动作。则人在上拉和下放的整个过程中( )
A. 地面对人做功 B. 重力对人先做负功再做正功
C. 人的重力势能先减小后增加 D. 人的机械能守恒
14. 手机上安装“phyphox'”软件就能测量加速度。让手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度(如图所示)各自加速度随时间的变化图像。现某同学让手机做自由落体运动来测当地的重力加速度，发现实验数据只有y轴方向有示数，由此可以判断手机刚释放时的情形为( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，若不计一切阻力，在两重物开始一起运动的一小段时间内，下列说法正确的是( )
A. A向下运动，B向上运动
B. A的机械能减小，B的机械能增加，A、B系统的机械能守恒
C. A和B的速度大小始终相等
D. B重力的功率大小始终是A的2倍
第II卷（非选择题）
二、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
16. 打点计时器是高中物理实验中的重要仪器，在力学实验中经常出现。
(1)关于如图1所示的打点计时器说法正确的是______。
A.它是电磁打点计时器
B.它的工作电压为220V交流电
C.它每隔0.1s打一次点
D.它是利用复写纸记录点迹
(2)如图2所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。关于该实验操作正确的是______。(多选)
A.在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的下面
B.实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关
C.本实验必须把轨道的右端抬高，以补偿小车运动过程中的各种阻力
D.本实验无需满足小车的质量远大于槽码的质量
(3)某同学利用打电计时器做教材中的某实验时，得到一条如图3所示的纸带，打点计时器工作频率为50Hz，其中A、B、C、D、E为连续打出的点，则打下C点时小车的速度大小为______m/s(结果保留1位小数)，该条纸带最有可能是下列哪个实验中获得______。
A.“探究小车速度随时间变化的规律”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“验证机械能守恒定律”
D.“探究平抛运动的特点”
(4)某同学在观看了“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到中国空间站上完成相应实验，下列实验在中国空间站中能顺利完成的是______。
A.探究小车速度随时间变化的规律
B.探究力的合成
C.探究加速度与力、质量的关系
D.验证机械能守恒
17. 某兴趣小组用铁架台、弹簧、多个钩码做探究弹簧弹力和伸长量关系的实验，如图所示。先测出不挂钩码时弹簧的长度L0=10.20cm，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。
(1)表格中第4次弹簧伸长量为______cm。
测量次序
1
2
3
4
5
6
弹簧弹力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
弹簧的长度L/cm
12.45
14.75
16.95
19.20
21.45
23.75
弹簧伸长最x/cm
2.25
4.55
6.75
______
'11.25
13.55
(2)请在方格纸上描出第4组数据对应的点并作出F-x图像。
(3)根据所作图像求弹簧的劲度系数k=______N/m。(结果保留1位小数)
三、计算题（本大题共4小题，共39.0分）
18. 在山区高速公路上，通常会在下坡路段设置避险车道。如图甲所示，能有效地解决载重货车因制动失效带来的安全问题。图乙为某避险车道的示意图，现有一货车在距避险车道入口300m处突然刹车失灵，此时货车的速度为36km/h，到达避险车道入口时的速度为72km/h，紧接着关闭发动机，货车冲入避险车道，最终停在避险车道上，货车从刹车失灵到停下共历时22.5s。若把货车整体视为质点，且其在下坡和上坡的运动均视为匀变速直线运动。求：
(1)货车在下坡运动过程中的加速度大小；
(2)货车在避险车道运动过程中的加速度大小；
(3)货车在避险车道上前进的距离。
19. 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔x1=3.5×10-2m，乙与边框a相隔x2=2.0×10-2m，每颗算珠的质量均为20g，算珠与导杆间的动摩擦因数均为μ=0.1。现将甲以初速度v0=0.4m/s水平拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小v2=0.1m/s，方向不变，乙算珠刚好能滑动到边框a，碰撞时间极短且不计。求：
(1)甲算珠的初动能Ek甲；
(2)甲乙碰撞前瞬间，甲的速度大小v1；
(3)甲乙在碰撞中损失的机械能ΔE。
20. 实验研究是一种重要的物理研究方法。利用传感器能便捷的获取实验数据，利用其自带的数据处理软件对数据进行处理能获得相关信息，我们可以利用这些数据推理得到一些物理量。如图1所示，竖直光滑杆固定不动(杆子足够长)，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.2m处，滑块与轻质弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图象，由图像信息可知：A、B为图像上的两点，其中A为最高点，B点对应的坐标为(0.4m,1.2J)，滑块从离地0.4m处脱离弹簧后继续上升到0.7m，不计空气阻力。求：
(1)滑块离地多高时速度最大；
(2)滑块的质量；
(3)轻质弹簧的劲度系数。
21. 如图所示为一游戏轨道装置，质量为m=0.1kg的小滑块可从固定在水平地面上高度为h=1.8m的曲面窄轨道顶端S滑下，经水平地面长为L=2m的AB段，从B点滑入前方半径R=0.4m的竖直圆轨道，其中M点为竖直圆轨道的最高点，通过竖直圆轨道后会进入水平恒力作用区，作用区位于如图直角坐标系xOy平面的x>O区域，小滑块到达O点前全程不偏离中央虚线，已知：除AB段轨道外其它轨道均光滑。现小滑块从S点沿SA曲面由静止滑下，求：
(1)小滑块沿SA曲面下滑到A点时的速度大小；
(2)要使小滑块能通过竖直圆轨道的最高点，AB段轨道的动摩擦因数μ需满足什么条件；
(3)现把AB段替换为光滑轨道，小滑块进入恒力作用区后，若仅受到平行于y轴方向的力F1，其运动的轨迹方程为：y=2536x2(x>0)；若仅受到F2作用，其经过坐标为(0.9m,0.45m)的P点，且经过P点时的速度方向沿y轴正方向，则F1F2的值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、研究U形池技巧运动员的空中转体时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能看成质点，故A错误；
B、研究花样滑冰运动员的艺术表现时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能看成质点，故B错误；
C、研究短道速滑运动员的入弯道技术时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能看成质点，故C错误；
D、研究雪橇运动员的运动快慢时，运动员的形状和大小能够忽略，所以能看成质点，故D正确。
故选：D。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可。
本题以第24届冬季奥林匹克运动会为背景，考查学生对质点概念的理解，是很基本的内容，要求学生要掌握看作质点的条件，题目比较简单。
2.【答案】A
【解析】解：A、位移是矢量，其单位是m，属于国际单位制中基本单位，故A正确。
B、质量是标量，其单位是kg，不属于国际单位制中基本单位，故B错误；
C、时间是标量，其单位s，属于国际单位制中基本单位，故C错误；
D、力是矢量，其单位是N，不属于国际单位制中基本单位，故D错误；
故选：A。
标量是只有大小，没有方向的物理量。矢量是既有大小又有方向的物理量。国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。
国际单位制规定了七个基本物理量和基本单位，要记住中学涉及的基本物理量和基本单位，要注意牛顿不是基本单位，而是导出单位。
3.【答案】C
【解析】解：对足球在最高点位置2时受力分析知，足球受重力和空气阻力，向心力是物体实际受到的力提供的一种效果，不是物体真实受到的力，故ABD错误，C正确。
故选：C。
对足球受力分析，足球受重力和空气阻力，向心力是物体实际受到的力提供的一种效果，不是物体真实受到的力。
此题涉及到了力与运动的关系，明确向心力不是物体真实受到的力，属于基础题目。
4.【答案】C
【解析】解：A、路程是运动的轨迹的长度，他们选择不同的路线，小朱与小张的路程可能不同，故A错误；
B、位移为初位置到末位置的有向线段，他们的起点与终点是相同的，所以位移相等，故B错误；
C、平均速度是由位移与时间的比值，小王与小张的位移相同，但由于小朱比小张先到达终点，时间短，故小朱的平均速度大于小张的平均速度，故C正确；
D、根据题意，无法比较小朱与小张的瞬时速度大小，故D错误。
故选：C。
位移为初位置到末位置的有向线段，路程是运动的轨迹的长度。根据平均速度的定义判断；无法比较小朱与小张的瞬时速度大小。
本题以“喜迎亚运会，健康环湖行”为背景，考查了有关运动学的基本概念，要求学生对要深刻理解路程、位移、平均速度，注意平均速度是由位移与时间的比值。
5.【答案】A
【解析】解：演员受竖直向下的重力G，地面对两脚竖直向上的支持力N1和N2；
水平方向受力为零，则地面对人的摩擦力不可能沿着同一方向，故A正确，BCD错误。
故选：A。
演员受竖直向下的重力G、地面对两脚竖直向上的支持力，地面对演员的摩擦力，根据平衡条件进行分析。
本题主要是考查共点力的平衡，解答本题的关键是知道竖直方向的受力情况和水平方向的受力情况，根据平衡条件进行解答。
6.【答案】D
【解析】解：圆珠笔受力如图所示
由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，解得，地铁的加速度大小：a=gtanθ，方向水平向左，
根据题意无法判断列车的运动方向，地铁可能做加速运动也可能做减速运动，无法求出地铁的速度，故ABC错误，D正确。
故选：D。
分析圆珠笔的受力情况，确定合外力方向，由牛顿第二定律其加速度方向，从而判断出地铁加速度方向。根据加速度方向与速度方向的关系分析列车的运动情况。
本题的关键首先要灵活选择研究对象，再正确分析圆珠笔的受力情况，结合平行四边形定则确定出圆珠笔的合外力方向，由此分析列车的运动情况。
7.【答案】D
【解析】解：ABC、铁片和羽毛在空气中下落时受到重力与空气阻力的作用，由于空气阻力对羽毛的影响大，羽毛比铁片下落地慢，在相等时间内羽毛下落高度小，所以图甲为管内空气没被抽的实验现象；
在真空中，铁片和羽毛只受重力作用，羽毛与铁片都做自由落体运动，相等时间内下落高度相等；由图示可知，抽成真空的是图乙；故ABC错误；
D、图甲中，受空气阻力的影响，随速度的增大，其间距会增大，故D正确；
故选：D。
铁片和羽毛在空气中下落时受到重力与空气阻力的作用，在真空中，铁片和羽毛只受重力作用，根据受力情况分析运动情况，
本题主要考查了自由落体运动，解决本题的关键知道玻璃筒抽成真空时，羽毛与铁片不受阻力，仅受重力，羽毛与铁片做自由落体运动，不同形状和质量的羽毛和铁片同时落地。
8.【答案】C
【解析】解：A、根据相互作用力的特点，人对竹子的力和竹子对人的力是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故A错误；
B、根据弹力的特点可知，竹子对人的弹力方向始终垂直于竹子，故B错误；
C、表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态造型时，人处于平衡状态，人受到的力是平衡力，即合力为零，所以竹子对人的作用力都与人的重力大小相等，方向相反，是相同的，故C正确；
D、表演者摆静态造型时，竹子对人的作用力与人的重力大小相等，方向相反，与表演者的位置无关，故D错误；
故选：C。
根据平衡力与相互作用力的概念，然后利用二力平衡的条件：等大、反向、共线、共物来判定哪两个力是否是平衡力；利用是否是作用力与反作用力的条件来判定两个力是不是作用力与反作用力，从而确定求解．
考查受力分析的方法，掌握由运动情况来确定受力情况，把握住作用力与反作用力与平衡力的区别是此题的关键，及注意平衡状态．
9.【答案】D
【解析】解：AB、5位同学的角速度大小相等，根据线速度公式v=ωr可知，最外侧的同学线速度最大，故AB错误；
C、根据向心力公式Fn=mω2r可知，因为同学的质量大小关系未知，所以无法确定同学的向心力的大小关系，故C错误；
D、每位同学受到的合外力提供向心力，都指向圆心，合外力方向相同，故D正确；
故选：D。
根据传动模型的特点结合圆周运动公式完成分析；
根据向心力的公式完成分析。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解圆周运动的公式即可完成分析，难度不大。
10.【答案】C
【解析】解：A、将子弹穿过四个水球的过程逆向看作初速为零的匀加速直线运动，则根据初速为零的匀加速直线运动推论，通过连续相等位移所用的时间比为1：(2-1)：(3-2)：(2-3)，则子弹通过四个水球所用时间之比为(2-3)：(3-2)：(2-1)：1，故A错误；
B、水球尺寸都相同，子弹通过每个水球时间不等，由平均速度定义v-=xt可知，子弹在每个水球中运动的平均速度之比为12-3：13-2：12-1：1=(2+3)：(3+2)：(2+1)：1，故B错误；
C、子弹做匀变速直线运动，所以子弹依次穿过每个水球的加速度之比为1：1：1：1，故C正确；
D、根据初速度为零的匀加速直线运动推论，连续相等位移末速度之比为1：2：3：2，所以子弹依次进入四个水球的初速度之比为2：3：2：1，故D错误。
故选：C。
子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动来解决此题。
本题属匀变速直线运动的基本规律应用，只要能掌握运动情景及正确应用匀减速直线运动的逆过程即可顺利求解。
11.【答案】C
【解析】解：A、第二次小球从C点到P点做平抛运动，最高点C点与A点等高，与第一次平抛从A点到P点时间相等，第二次比第一次多用从B点到C点这一段时间，故A错误；
B、从C点到P点与从A点到P点时间相等，由x=vt知v1>vC，故小球在C点时的速度小于v1，故B错误；
C、第一次小球做平抛运动，第二次做斜抛运动，都是匀变速曲线运动，故C正确；
D、第二次做斜抛运动，由对称性知小球在与B点等高处与水平(地面)成θ角，由于曲线运动轨迹弯向合外力一侧，所以落地时速度方向与地面夹角大于θ角，故D错误；
故选：C。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，斜抛运动在最高点到落地做平抛运动，用对称性和曲线运动轨迹取向确定落地夹角。
本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，会用对称性处理斜抛运动问题。
12.【答案】D
【解析】解：AC、由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，空间站的运行半径大于地球半径，所以空间站运行的速率小于第一宇宙速度，根据题意可知空间站的轨道半径小于天链卫星的轨道半径，所以空间站运行的线速度大于天链卫星的线速度，故AC错误；
BD、空间站中一天可以看见16次日出，空间站的周期：T=2416h=1.5h=90min，而地球自转的周期为24h，所以空间站相对地面是运动的，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：GMm(R+h)2=m(R+h)4π2T2，可得地球质量为：M=4π2(R+h)3GT2，可以估算出地球的质量，故D正确。
故选：D。
由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律推导出线速度的表达式，结合轨道半径进行比较即可；根据题意可解得空间站的周期，根据万有引力提供向心力，即可判断是否可以估算出地球的质量。
本题以距地表400km的中国空间站为背景，考查了万有引力定律的应用，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，解题时要注意公式选取条件。
13.【答案】B
【解析】解：A、在整个过程中，人脚相对于地面静止位置不变，地面对人不做功，故A错误；
BC、人在上拉过程人的重心位置升高，重力对人做负功，在下放过程中人的重力势能降低，重力对人做正功，人的重力势能向增大后减小，故B正确，C错误；
D、在整个过程中，吊带对人做功，人的机械能不守恒，故D错误。
故选：B。
根据题意判断做功情况；重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加；只有重力或弹力做功，机械能守恒；根据题意分析答题。
知道力做功的条件、知道重力做功与重力势能变化的关系、掌握基础知识是解题的前提，根据人的运动过程应用基础知识即可解题。
14.【答案】B
【解析】解：A、图中沿竖直方向为x轴，水平方向为y轴与z轴，手机释放后只受到重力的作用，将沿x轴的方向做自由落体运动，故A错误；
B、图中沿竖直方向为y轴，水平方向为x轴与z轴，手机释放后只受到重力的作用，将沿y轴的方向做自由落体运动，故B正确；
C、图中沿竖直方向为z轴，水平方向为x轴与y轴，手机释放后只受到重力的作用，将沿z轴的方向做自由落体运动，故C错误；
D、图中x轴、y轴与z轴都不在竖直方向，手机释放后不会沿y轴的方向做自由落体运动，故D错误。
故选：B。
根据手机的姿态，结合坐标系分析即可。
该题考查坐标系与自由落体运动，解答的关键是知道释放后手机将竖直向下运动。
15.【答案】D
【解析】解：A、设细线的拉力为T，由图可知A受到两细线的拉力之和为2T，方向向上；B受到细线的拉力为T，方向向上；A、B所受重力大小相等，释放后，A将向上运动，B向下运动，故A错误；
B、A向上运动，动能和重力势能都增加，即机械能增加，B向下运动，细线的拉力对B做负功，B的机械能减小，A和B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故B错误；
C、若A上升的高度为h时，则连接动滑轮两侧的细线上升的高度均为h，而细线的固定端静止不动，故细线的自由端下降的高度为2h，即B下降的位移为2h.而A、B两物体运动的时间相等，由x=12at2知，B的加速度大小是A的两倍，由v=at知，同一时刻B的速度大小是A的两倍，故C错误；
D、重力的功率P=mgv，A、B两物体的质量相等，B的速度大小始终是A的两倍，所以B的重力的功率大小始终是A的2倍。故D正确。
故选：D。
分析A、B的受力情况，即可确定它们的运动方向；重力以外的力对物体做正功，物体的机械能增加；根据A、B移动的距离确定加速度的关系，进而确定速度关系；根据P=mgv确定重力的功率大小。
题目的难度在于确定二者的速度关系，必须知道B下降的距离为A上升距离的2倍，进而才能确定它们的速度大小关系。
16.【答案】B AD 2.3 C B
【解析】解：(1)AD、由图可知该打点计时器具有脉冲输入端，是脉冲电流经过电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上就打出一行点迹，故该打点计时器是电火花打点计时器，故AD错误；
BC、电话或打点计时器的工作电压为220V交流电，一般交流电的频率为50Hz，每隔0.02s打一次点，故B正确，C错误；
故选：B。
(2)A、在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸的下面，故A正确；
B、实验操作中应该先打开打点计时器开关，待打点稳定后，再释放小车，故B错误；
CD、本实验是探究小车速度随时间变化的规律，是让小车做匀加速直线运动打下一条纸带，计算纸带上多个点的速度，运动过程阻力一般恒定不变，故不需要平衡阻力，也不需要满足小车的质量远大于槽码的总质量，故C错误，D正确；
故选：AD。
(3)根据匀变速直线运动的规律可知，
vC=xBD2T=9.20×10-22×0.02m/s=2.3m/s
根据逐差法可知，纸带运动的加速度为
a=xCE-xAC4T2=10.0-8.54×0.022×10-2m/s2=9.4m/s2
最接近自由落体的加速度，故最有可能是验证机械能守恒定律的纸带，故ABD错误，C正确；
故选：C。
(4)在空间站处于完全失重状态，一切与重力有关的实验均无法完成。
AC、探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系，都需要重物拉着小车在重力作用下做匀加速运动，失重状态下无法完成，故AC错误；
B、探究力的合成实验是用弹簧秤拉橡皮筋，不需要重力，故B正确；
D、验证机械能守恒是让重锤在只有重力作用下做自由落体运动，失重状态下无法完成，故D错误；
故选：B。
故答案为：(1)B；(2)AD；(3)2.3；C；(4)B
(1)正确理解打点计时器的工作原理和工作特点；
(2)根据实验原理掌握正确的实验操作；
(3)根据运动学公式得出小车的速度，结合逐差法计算出加速度，并根据选项中不同实验的特点完成分析；
(4)失重状态下任何有关重力的实验都无法完成，结合选项即可完成分析。
本题主要考查了机械能守恒定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉运动学公式的应用即可完成分析。
17.【答案】9.00 9.00 22.1
【解析】解：(1)依题意可得，第4次弹簧伸长量为
x=19.20cm-10.20cm=9.00cm
(2)依题意，将第4组数据描于点上，用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量均匀地分布在直线两侧，误差较大的点舍去，画出的F-x图像如下图所示：
(3)根据所做的图像，弹簧的劲度系数为
k=3.2514.7×10-2N/m=22.1N/m
故答案为：(1)9.00；(2)如上图所示；(3)22.1
(1)根据题意得出弹簧的伸长量；
(2)将第4组数据描于点上，用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量均匀地分布在直线两侧，误差较大的点舍去，画出F-x图像；
(3)根据图像的斜率得出弹簧的劲度系数。
本题主要考查了胡克定律的相关应用，熟悉胡克定律，结合图像的斜率即可完成分析，难度不大。
18.【答案】解：(1)设货车下坡运动时加速度为大小为a1，刹车失灵时速度为v1，进入避险车道时速度为v2，根据运动学公式可得：v22-v12=2a1x1，解得a1=0.5m/s2
(2)设货车在下坡运动时间为t1，在避险车道上运动时间为t2，在避险车道上运动的加速度为大小为a2，根据运动学公式可得：v2-v1=a1t1，0-v2=-a2t2，t1+t2=22.5s，解得：a2=8m/s2
(3)设货车在避险车道上前进的距离为x2，根据运动学公式可得：-a2x2=0-v22，解得：x2=25m
答：(1)货车在下坡运动过程中的加速度大小为0.5m/s2；
(2)货车在避险车道运动过程中的加速度大小为8m/s2；
(3)货车在避险车道上前进的距离为25m。
【解析】(1)研究货车在干道上向下加速运动的过程，由速度—位移公式求出货车下坡过程中的加速度；
(2)研究货车在避险车道向上运动的过程，根据速度—位移公式求出加速度大小；
(3)根据速度—位移公式求出货车在避险车道前进的距离。
熟练匀变速运动规律，恰当选取公式求解问题。
19.【答案】解：算珠的质量m=20g=0.020kg
(1)甲算珠的初动能为：Ek甲=12mv02，
代入数据解得：Ek甲=1.6×10-3J
(2)对算珠，由牛顿第二定律得：μmg=ma
设碰撞前甲的速度为v1，则：-2ax1=v12-v02，
代入数据解得：v1=0.3m/s
(3)设碰后乙的速度为v3，则：-2ax2=0-v32，
代入数据解得：v3=0.2m/s
由能量守恒定律可知，碰撞过程损失的机械能：ΔE=12mv12-(12mv22+12mv32)
代入数据解得：ΔE=4×10-4J
答：(1)甲算珠的初动能是1.6×10-3J。
(2)甲乙碰撞前瞬间，甲的速度大小v1是0.3m/s。
(3)甲乙在碰撞中损失的机械能是4×10-4J。
【解析】(1)根据动能的计算公式求出甲算珠的初动能。
(2)对甲算珠，应用牛顿第二定律与运动学公式求出甲的速度大小。
(3)应用运动学公式求出碰撞后乙的算珠，然后求出碰撞过程损失的机械能。
根据题意分析清楚算珠的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式、动能的计算公式与能量守恒定律即可解题；解题时注意单位换算。
20.【答案】解：(1)由图像可知：动能最大时速度最大，故：h=0.36m
(2)由题意可得弹簧原长为：L0=0.4m，
当h=0.4m时，Ek=12mv2=1.2J，
滑块脱离弹簧后做竖直上抛运动：v2=2gΔh，且Δh=0.7-0.4m=0.3m，
解得：v=6m/s
综上可解得：m=0.4kg
(3)h=0.36m时，此时滑块受力平衡：mg=kΔx，且Δx=0.4-0.36m=0.04m，
解得：k=100N/m。
答：(1)滑块离地0.36m时速度最大；
(2)滑块的质量为0.4kg；
(3)轻质弹簧的劲度系数为100N/m。
【解析】根据Ek-h图象可知动能最大，速度最大；根据匀变速直线运动速度—位移公式和牛顿第二定律求出质量，由胡克定律求出劲度系数。
本题主要考查的是对Ek-h图象的理解，解题关键是根据Ek-h图象来确定其速度最大时的位置，结合胡克定律和牛顿第二定律即可。
21.【答案】解：(1)小滑块从S到A，由动能定理：mgh=12mvA2，解得vA=6m/s；
(2)若小滑块顺利通过竖直圆轨道，则从S到M，由动能定理：mg(h-2R)-μmgL=12mvM2
在M点有：mg=mvM2R
联立解得：μ=0.4；
所以AB段轨道的动摩擦因数μ需满足：μ≤0.4
(3)在F1作用下，小滑块在x方向作匀速运动，y方向作匀加速度运动：x=v0t，y=12at2，
根据牛顿第二定律可得：F1=ma，
联立解得：y=F12mv02x2，即：F12mv02=2536
可得：F1=5N
在F2作用下，可把F2沿x、y方向分解为F2x和F2y，
在x方向：x=v02t，已知v0=6m/s，解得：t=0.3s
故：F2x=max=mv0t=2N，
在y方向：，得：y=12ayt2，解得ay=10m/s2，
F2y=may，解得F2y=1N，所以：F2=F2x2+F2y2，解得F2=5N
故：F1F2=5
答：(1)小滑块沿SA曲面下滑到A点时的速度大小为6m/s；
(2)要使小滑块能通过竖直圆轨道的最高点，AB段轨道的动摩擦因数μ需满足μ≤0.4；
(3)现把AB段替换为光滑轨道，小滑块进入恒力作用区后，若仅受到平行于y轴方向的力F1，其运动的轨迹方程为：y=2536x2(x>0)；若仅受到F2作用，其经过坐标为(0.9m,0.45m)的P点，且经过P点时的速度方向沿y轴正方向，则F1F2的值为5。
【解析】(1)从A到B，根据动能定理求得到达B点的速度；
(2)在M点，根据牛顿第二定律求得在M点的最小速度，然后从A到M，根据动能定理即可求得；
(3)在F1作用下，小滑块在x方向作匀速运动，y方向作匀加速度运动，在F2作用下，分解为沿x轴和y轴方向的加速度运动，根据运动学公式和牛顿第二定律即可判断。
本题主要考查了动能定理的相关应用，解题的关键点是找好分析的过程，结合牛顿第二定律和运动学公式完成解答，难度中等偏上。
绝密★启用前
2021-2022学年浙江省杭州市高一（下）期末物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京国家体育场“鸟巢”开幕。如图所示为冬奥会中的四个比赛项目，下列研究的问题中可把运动员视为质点的是( )
A. 研究U形池技巧运动员的空中转体 B. 研究花样滑冰运动员的艺术表现
C. 研究短道速滑运动员的入弯道技术 D. 研究雪橇运动员的运动快慢
2. 下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是( )
A. 位移m B. 质量kg C. 时间s D. 力N
3. 2022年2月6日，中国女足在亚洲杯逆转夺冠！如图所示，中国女足在某次进攻传球配合中，被踢出的足球在空中划出一道漂亮的弧线，则关于足球在最高点位置2时受到的力有( )
A. 仅受重力 B. 重力、向心力
C. 重力、空气阻力 D. 重力、空气阻力、向心力
4. “喜迎亚运会，健康环湖行”。如图所示，西湖环湖步行的起点和终点分别设在雷锋塔景点和断桥残雪景点，小朱和小张两人选择了不同的路线同时从起点出发，结果小朱比小张先到达终点。对于此运动过程，下列说法正确的是( )
A. 小朱与小张的路程一定相同 B. 小朱的位移小于小张的位移
C. 小朱的平均速度大于小张的平均速度 D. 小朱的速度始终大于小张的速度
5. 如图所示，2022年春晚舞蹈诗剧《只此青绿》中演员的一个舞蹈动作被网友赞为“青绿腰”，这是一个后仰身体与地面接近平行、看起来难度极大的优美动作。下列关于此演员静态造型时的受力分析可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示，某人坐地铁时把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁某段水平直线行驶运动过程中，细绳偏离竖直方向一定角度θ并保持了一段时间，他用手机拍摄了当时的情景照片，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，则可以根据照片信息( )
A. 判断地铁的运动方向
B. 判断地铁一定在加速
C. 估算地铁的速度大小
D. 估算地铁的加速度大小
7. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管)，可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是( )
A. 图甲为管内空气被抽掉后的实验现象
B. 图乙为管内空气没被抽的实验现象
C. 图乙中，铁片和羽毛均做匀速运动
D. 图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会增大
8. 如图所示为非物质文化遗产“高杆船技”的表演场景，表演时利用人的重力、毛竹天然的柔性与韧性，使毛竹的上半部分自然弯曲，形成类似于单杠的表演区域。下列说法正确的是( )
A. 人对竹子的力和竹子对人的力是一对平衡力
B. 竹子对人的弹力方向始终沿着竹子
C. 当表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态造型时，竹子对人的作用力相同
D. 当表演者越靠近竹尖摆静态造型时，竹子弯曲越厉害，对人的作用力也越大
9. 杭州市区高中学生阳光体育运动会有一个集体项目—“旋风跑”，如图所示，假设5人一组共同抬着竹竿协作配合，以最快速度向标志杆跑，到标志杆前，以标志杆为圆心，在水平面内转一圈，继续向下一个标志杆绕圈，分别绕完3个标志杆后，进入到对面接力区域，将竹竿交给下一组参赛选手，直到全队完成比赛。在匀速绕圈过程中，下列说法正确的是( )
A. 5位同学的线速度相等 B. 最外侧同学的角速度最大
C. 最内侧同学的向心力一定最小 D. 每位同学所受的合外力方向相同
10. 几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！如图所示，某次实验中，将完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹恰好能穿出第四个水球，子弹在水球中沿水平方向视为做匀变速直线运动，则( )
A. 子弹依次穿过每个水球的时间之比为1：1：1：1
B. 子弹依次穿过每个水球的平均速度之比为4：3：2：1
C. 子弹依次穿过每个水球的加速度之比为1：1：1：1
D. 子弹依次进入四个水球的初速度之比4：3：2：1
11. 如图所示为“投球掷准”的游戏，第一从A点以v1水平抛出，击中地面上的P点；第二次从A点正下方B点以跟地面成夹角为θ、大小为v2斜抛出相同的小球也击中P点，其中最高点C点与A点等高。将小球视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两次小球在空中的时间相等
B. 小球在C点时的速度等于v
C. 两次游戏中小球均做匀变速运动
D. 第二次击中P时的速度方向与地面的夹角小于θ
12. 2022年3月23日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在距地表400km的中国空间站进行太空授课，直播信号并非空间站与地面的直接对话，而是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转(相当于基站)。已知：航天员们在空间站中一天可以看见16次日出，地球半径约6400km，引力常量G=6.67×10-11N⋅m2/kg2。则根据上述信息可知( )
A. 空间站运行速率为第一宇宙速度
B. 空间站相对地面是静止的
C. 空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度
D. 可以估算出地球的质量
13. 如图所示，某人在健身房做“TRX反向划船”运动，具体身体姿态与动作要领为：双手握住没有弹性的吊带，脚跟着地作为支点，保持躯干倾斜呈一直线，通过弯曲手臂使自身从1位置缓慢上拉至2位置，稍作停留后又缓慢下放回至1位置，整个过程保持吊带倾斜角度不变，这样即完成一次完整的“TRX反向划船”动作。则人在上拉和下放的整个过程中( )
A. 地面对人做功 B. 重力对人先做负功再做正功
C. 人的重力势能先减小后增加 D. 人的机械能守恒
14. 手机上安装“phyphox'”软件就能测量加速度。让手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度(如图所示)各自加速度随时间的变化图像。现某同学让手机做自由落体运动来测当地的重力加速度，发现实验数据只有y轴方向有示数，由此可以判断手机刚释放时的情形为( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，若不计一切阻力，在两重物开始一起运动的一小段时间内，下列说法正确的是( )
A. A向下运动，B向上运动
B. A的机械能减小，B的机械能增加，A、B系统的机械能守恒
C. A和B的速度大小始终相等
D. B重力的功率大小始终是A的2倍
第II卷（非选择题）
二、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
16. 打点计时器是高中物理实验中的重要仪器，在力学实验中经常出现。
(1)关于如图1所示的打点计时器说法正确的是______。
A.它是电磁打点计时器
B.它的工作电压为220V交流电
C.它每隔0.1s打一次点
D.它是利用复写纸记录点迹
(2)如图2所示是“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置。关于该实验操作正确的是______。(多选)
A.在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的下面
B.实验操作中应该先释放小车，再打开打点计时器开关
C.本实验必须把轨道的右端抬高，以补偿小车运动过程中的各种阻力
D.本实验无需满足小车的质量远大于槽码的质量
(3)某同学利用打电计时器做教材中的某实验时，得到一条如图3所示的纸带，打点计时器工作频率为50Hz，其中A、B、C、D、E为连续打出的点，则打下C点时小车的速度大小为______m/s(结果保留1位小数)，该条纸带最有可能是下列哪个实验中获得______。
A.“探究小车速度随时间变化的规律”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“验证机械能守恒定律”
D.“探究平抛运动的特点”
(4)某同学在观看了“太空授课”后，设想把教材中的力学实验器材搬到中国空间站上完成相应实验，下列实验在中国空间站中能顺利完成的是______。
A.探究小车速度随时间变化的规律
B.探究力的合成
C.探究加速度与力、质量的关系
D.验证机械能守恒
17. 某兴趣小组用铁架台、弹簧、多个钩码做探究弹簧弹力和伸长量关系的实验，如图所示。先测出不挂钩码时弹簧的长度L0=10.20cm，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。
(1)表格中第4次弹簧伸长量为______cm。
测量次序
1
2
3
4
5
6
弹簧弹力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
弹簧的长度L/cm
12.45
14.75
16.95
19.20
21.45
23.75
弹簧伸长最x/cm
2.25
4.55
6.75
______
'11.25
13.55
(2)请在方格纸上描出第4组数据对应的点并作出F-x图像。
(3)根据所作图像求弹簧的劲度系数k=______N/m。(结果保留1位小数)
三、计算题（本大题共4小题，共39.0分）
18. 在山区高速公路上，通常会在下坡路段设置避险车道。如图甲所示，能有效地解决载重货车因制动失效带来的安全问题。图乙为某避险车道的示意图，现有一货车在距避险车道入口300m处突然刹车失灵，此时货车的速度为36km/h，到达避险车道入口时的速度为72km/h，紧接着关闭发动机，货车冲入避险车道，最终停在避险车道上，货车从刹车失灵到停下共历时22.5s。若把货车整体视为质点，且其在下坡和上坡的运动均视为匀变速直线运动。求：
(1)货车在下坡运动过程中的加速度大小；
(2)货车在避险车道运动过程中的加速度大小；
(3)货车在避险车道上前进的距离。
19. 算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零。如图所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔x1=3.5×10-2m，乙与边框a相隔x2=2.0×10-2m，每颗算珠的质量均为20g，算珠与导杆间的动摩擦因数均为μ=0.1。现将甲以初速度v0=0.4m/s水平拨出，甲、乙碰撞后甲的速度大小v2=0.1m/s，方向不变，乙算珠刚好能滑动到边框a，碰撞时间极短且不计。求：
(1)甲算珠的初动能Ek甲；
(2)甲乙碰撞前瞬间，甲的速度大小v1；
(3)甲乙在碰撞中损失的机械能ΔE。
20. 实验研究是一种重要的物理研究方法。利用传感器能便捷的获取实验数据，利用其自带的数据处理软件对数据进行处理能获得相关信息，我们可以利用这些数据推理得到一些物理量。如图1所示，竖直光滑杆固定不动(杆子足够长)，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.2m处，滑块与轻质弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图象，由图像信息可知：A、B为图像上的两点，其中A为最高点，B点对应的坐标为(0.4m,1.2J)，滑块从离地0.4m处脱离弹簧后继续上升到0.7m，不计空气阻力。求：
(1)滑块离地多高时速度最大；
(2)滑块的质量；
(3)轻质弹簧的劲度系数。
21. 如图所示为一游戏轨道装置，质量为m=0.1kg的小滑块可从固定在水平地面上高度为h=1.8m的曲面窄轨道顶端S滑下，经水平地面长为L=2m的AB段，从B点滑入前方半径R=0.4m的竖直圆轨道，其中M点为竖直圆轨道的最高点，通过竖直圆轨道后会进入水平恒力作用区，作用区位于如图直角坐标系xOy平面的x>O区域，小滑块到达O点前全程不偏离中央虚线，已知：除AB段轨道外其它轨道均光滑。现小滑块从S点沿SA曲面由静止滑下，求：
(1)小滑块沿SA曲面下滑到A点时的速度大小；
(2)要使小滑块能通过竖直圆轨道的最高点，AB段轨道的动摩擦因数μ需满足什么条件；
(3)现把AB段替换为光滑轨道，小滑块进入恒力作用区后，若仅受到平行于y轴方向的力F1，其运动的轨迹方程为：y=2536x2(x>0)；若仅受到F2作用，其经过坐标为(0.9m,0.45m)的P点，且经过P点时的速度方向沿y轴正方向，则F1F2的值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、研究U形池技巧运动员的空中转体时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能看成质点，故A错误；
B、研究花样滑冰运动员的艺术表现时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能看成质点，故B错误；
C、研究短道速滑运动员的入弯道技术时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不能看成质点，故C错误；
D、研究雪橇运动员的运动快慢时，运动员的形状和大小能够忽略，所以能看成质点，故D正确。
故选：D。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可。
本题以第24届冬季奥林匹克运动会为背景，考查学生对质点概念的理解，是很基本的内容，要求学生要掌握看作质点的条件，题目比较简单。
2.【答案】A
【解析】解：A、位移是矢量，其单位是m，属于国际单位制中基本单位，故A正确。
B、质量是标量，其单位是kg，不属于国际单位制中基本单位，故B错误；
C、时间是标量，其单位s，属于国际单位制中基本单位，故C错误；
D、力是矢量，其单位是N，不属于国际单位制中基本单位，故D错误；
故选：A。
标量是只有大小，没有方向的物理量。矢量是既有大小又有方向的物理量。国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。
国际单位制规定了七个基本物理量和基本单位，要记住中学涉及的基本物理量和基本单位，要注意牛顿不是基本单位，而是导出单位。
3.【答案】C
【解析】解：对足球在最高点位置2时受力分析知，足球受重力和空气阻力，向心力是物体实际受到的力提供的一种效果，不是物体真实受到的力，故ABD错误，C正确。
故选：C。
对足球受力分析，足球受重力和空气阻力，向心力是物体实际受到的力提供的一种效果，不是物体真实受到的力。
此题涉及到了力与运动的关系，明确向心力不是物体真实受到的力，属于基础题目。
4.【答案】C
【解析】解：A、路程是运动的轨迹的长度，他们选择不同的路线，小朱与小张的路程可能不同，故A错误；
B、位移为初位置到末位置的有向线段，他们的起点与终点是相同的，所以位移相等，故B错误；
C、平均速度是由位移与时间的比值，小王与小张的位移相同，但由于小朱比小张先到达终点，时间短，故小朱的平均速度大于小张的平均速度，故C正确；
D、根据题意，无法比较小朱与小张的瞬时速度大小，故D错误。
故选：C。
位移为初位置到末位置的有向线段，路程是运动的轨迹的长度。根据平均速度的定义判断；无法比较小朱与小张的瞬时速度大小。
本题以“喜迎亚运会，健康环湖行”为背景，考查了有关运动学的基本概念，要求学生对要深刻理解路程、位移、平均速度，注意平均速度是由位移与时间的比值。
5.【答案】A
【解析】解：演员受竖直向下的重力G，地面对两脚竖直向上的支持力N1和N2；
水平方向受力为零，则地面对人的摩擦力不可能沿着同一方向，故A正确，BCD错误。
故选：A。
演员受竖直向下的重力G、地面对两脚竖直向上的支持力，地面对演员的摩擦力，根据平衡条件进行分析。
本题主要是考查共点力的平衡，解答本题的关键是知道竖直方向的受力情况和水平方向的受力情况，根据平衡条件进行解答。
6.【答案】D
【解析】解：圆珠笔受力如图所示
由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，解得，地铁的加速度大小：a=gtanθ，方向水平向左，
根据题意无法判断列车的运动方向，地铁可能做加速运动也可能做减速运动，无法求出地铁的速度，故ABC错误，D正确。
故选：D。
分析圆珠笔的受力情况，确定合外力方向，由牛顿第二定律其加速度方向，从而判断出地铁加速度方向。根据加速度方向与速度方向的关系分析列车的运动情况。
本题的关键首先要灵活选择研究对象，再正确分析圆珠笔的受力情况，结合平行四边形定则确定出圆珠笔的合外力方向，由此分析列车的运动情况。
7.【答案】D
【解析】解：ABC、铁片和羽毛在空气中下落时受到重力与空气阻力的作用，由于空气阻力对羽毛的影响大，羽毛比铁片下落地慢，在相等时间内羽毛下落高度小，所以图甲为管内空气没被抽的实验现象；
在真空中，铁片和羽毛只受重力作用，羽毛与铁片都做自由落体运动，相等时间内下落高度相等；由图示可知，抽成真空的是图乙；故ABC错误；
D、图甲中，受空气阻力的影响，随速度的增大，其间距会增大，故D正确；
故选：D。
铁片和羽毛在空气中下落时受到重力与空气阻力的作用，在真空中，铁片和羽毛只受重力作用，根据受力情况分析运动情况，
本题主要考查了自由落体运动，解决本题的关键知道玻璃筒抽成真空时，羽毛与铁片不受阻力，仅受重力，羽毛与铁片做自由落体运动，不同形状和质量的羽毛和铁片同时落地。
8.【答案】C
【解析】解：A、根据相互作用力的特点，人对竹子的力和竹子对人的力是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故A错误；
B、根据弹力的特点可知，竹子对人的弹力方向始终垂直于竹子，故B错误；
C、表演者分别做双手倒立和单手悬挂两个静态造型时，人处于平衡状态，人受到的力是平衡力，即合力为零，所以竹子对人的作用力都与人的重力大小相等，方向相反，是相同的，故C正确；
D、表演者摆静态造型时，竹子对人的作用力与人的重力大小相等，方向相反，与表演者的位置无关，故D错误；
故选：C。
根据平衡力与相互作用力的概念，然后利用二力平衡的条件：等大、反向、共线、共物来判定哪两个力是否是平衡力；利用是否是作用力与反作用力的条件来判定两个力是不是作用力与反作用力，从而确定求解．
考查受力分析的方法，掌握由运动情况来确定受力情况，把握住作用力与反作用力与平衡力的区别是此题的关键，及注意平衡状态．
9.【答案】D
【解析】解：AB、5位同学的角速度大小相等，根据线速度公式v=ωr可知，最外侧的同学线速度最大，故AB错误；
C、根据向心力公式Fn=mω2r可知，因为同学的质量大小关系未知，所以无法确定同学的向心力的大小关系，故C错误；
D、每位同学受到的合外力提供向心力，都指向圆心，合外力方向相同，故D正确；
故选：D。
根据传动模型的特点结合圆周运动公式完成分析；
根据向心力的公式完成分析。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解圆周运动的公式即可完成分析，难度不大。
10.【答案】C
【解析】解：A、将子弹穿过四个水球的过程逆向看作初速为零的匀加速直线运动，则根据初速为零的匀加速直线运动推论，通过连续相等位移所用的时间比为1：(2-1)：(3-2)：(2-3)，则子弹通过四个水球所用时间之比为(2-3)：(3-2)：(2-1)：1，故A错误；
B、水球尺寸都相同，子弹通过每个水球时间不等，由平均速度定义v-=xt可知，子弹在每个水球中运动的平均速度之比为12-3：13-2：12-1：1=(2+3)：(3+2)：(2+1)：1，故B错误；
C、子弹做匀变速直线运动，所以子弹依次穿过每个水球的加速度之比为1：1：1：1，故C正确；
D、根据初速度为零的匀加速直线运动推论，连续相等位移末速度之比为1：2：3：2，所以子弹依次进入四个水球的初速度之比为2：3：2：1，故D错误。
故选：C。
子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动来解决此题。
本题属匀变速直线运动的基本规律应用，只要能掌握运动情景及正确应用匀减速直线运动的逆过程即可顺利求解。
11.【答案】C
【解析】解：A、第二次小球从C点到P点做平抛运动，最高点C点与A点等高，与第一次平抛从A点到P点时间相等，第二次比第一次多用从B点到C点这一段时间，故A错误；
B、从C点到P点与从A点到P点时间相等，由x=vt知v1>vC，故小球在C点时的速度小于v1，故B错误；
C、第一次小球做平抛运动，第二次做斜抛运动，都是匀变速曲线运动，故C正确；
D、第二次做斜抛运动，由对称性知小球在与B点等高处与水平(地面)成θ角，由于曲线运动轨迹弯向合外力一侧，所以落地时速度方向与地面夹角大于θ角，故D错误；
故选：C。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，斜抛运动在最高点到落地做平抛运动，用对称性和曲线运动轨迹取向确定落地夹角。
本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，会用对称性处理斜抛运动问题。
12.【答案】D
【解析】解：AC、由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，空间站的运行半径大于地球半径，所以空间站运行的速率小于第一宇宙速度，根据题意可知空间站的轨道半径小于天链卫星的轨道半径，所以空间站运行的线速度大于天链卫星的线速度，故AC错误；
BD、空间站中一天可以看见16次日出，空间站的周期：T=2416h=1.5h=90min，而地球自转的周期为24h，所以空间站相对地面是运动的，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得：GMm(R+h)2=m(R+h)4π2T2，可得地球质量为：M=4π2(R+h)3GT2，可以估算出地球的质量，故D正确。
故选：D。
由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律推导出线速度的表达式，结合轨道半径进行比较即可；根据题意可解得空间站的周期，根据万有引力提供向心力，即可判断是否可以估算出地球的质量。
本题以距地表400km的中国空间站为背景，考查了万有引力定律的应用，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，解题时要注意公式选取条件。
13.【答案】B
【解析】解：A、在整个过程中，人脚相对于地面静止位置不变，地面对人不做功，故A错误；
BC、人在上拉过程人的重心位置升高，重力对人做负功，在下放过程中人的重力势能降低，重力对人做正功，人的重力势能向增大后减小，故B正确，C错误；
D、在整个过程中，吊带对人做功，人的机械能不守恒，故D错误。
故选：B。
根据题意判断做功情况；重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加；只有重力或弹力做功，机械能守恒；根据题意分析答题。
知道力做功的条件、知道重力做功与重力势能变化的关系、掌握基础知识是解题的前提，根据人的运动过程应用基础知识即可解题。
14.【答案】B
【解析】解：A、图中沿竖直方向为x轴，水平方向为y轴与z轴，手机释放后只受到重力的作用，将沿x轴的方向做自由落体运动，故A错误；
B、图中沿竖直方向为y轴，水平方向为x轴与z轴，手机释放后只受到重力的作用，将沿y轴的方向做自由落体运动，故B正确；
C、图中沿竖直方向为z轴，水平方向为x轴与y轴，手机释放后只受到重力的作用，将沿z轴的方向做自由落体运动，故C错误；
D、图中x轴、y轴与z轴都不在竖直方向，手机释放后不会沿y轴的方向做自由落体运动，故D错误。
故选：B。
根据手机的姿态，结合坐标系分析即可。
该题考查坐标系与自由落体运动，解答的关键是知道释放后手机将竖直向下运动。
15.【答案】D
【解析】解：A、设细线的拉力为T，由图可知A受到两细线的拉力之和为2T，方向向上；B受到细线的拉力为T，方向向上；A、B所受重力大小相等，释放后，A将向上运动，B向下运动，故A错误；
B、A向上运动，动能和重力势能都增加，即机械能增加，B向下运动，细线的拉力对B做负功，B的机械能减小，A和B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，故B错误；
C、若A上升的高度为h时，则连接动滑轮两侧的细线上升的高度均为h，而细线的固定端静止不动，故细线的自由端下降的高度为2h，即B下降的位移为2h.而A、B两物体运动的时间相等，由x=12at2知，B的加速度大小是A的两倍，由v=at知，同一时刻B的速度大小是A的两倍，故C错误；
D、重力的功率P=mgv，A、B两物体的质量相等，B的速度大小始终是A的两倍，所以B的重力的功率大小始终是A的2倍。故D正确。
故选：D。
分析A、B的受力情况，即可确定它们的运动方向；重力以外的力对物体做正功，物体的机械能增加；根据A、B移动的距离确定加速度的关系，进而确定速度关系；根据P=mgv确定重力的功率大小。
题目的难度在于确定二者的速度关系，必须知道B下降的距离为A上升距离的2倍，进而才能确定它们的速度大小关系。
16.【答案】B AD 2.3 C B
【解析】解：(1)AD、由图可知该打点计时器具有脉冲输入端，是脉冲电流经过电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上就打出一行点迹，故该打点计时器是电火花打点计时器，故AD错误；
BC、电话或打点计时器的工作电压为220V交流电，一般交流电的频率为50Hz，每隔0.02s打一次点，故B正确，C错误；
故选：B。
(2)A、在安装打点计时器的纸带时，应该把纸带置于复写纸的下面，故A正确；
B、实验操作中应该先打开打点计时器开关，待打点稳定后，再释放小车，故B错误；
CD、本实验是探究小车速度随时间变化的规律，是让小车做匀加速直线运动打下一条纸带，计算纸带上多个点的速度，运动过程阻力一般恒定不变，故不需要平衡阻力，也不需要满足小车的质量远大于槽码的总质量，故C错误，D正确；
故选：AD。
(3)根据匀变速直线运动的规律可知，
vC=xBD2T=9.20×10-22×0.02m/s=2.3m/s
根据逐差法可知，纸带运动的加速度为
a=xCE-xAC4T2=10.0-8.54×0.022×10-2m/s2=9.4m/s2
最接近自由落体的加速度，故最有可能是验证机械能守恒定律的纸带，故ABD错误，C正确；
故选：C。
(4)在空间站处于完全失重状态，一切与重力有关的实验均无法完成。
AC、探究小车速度随时间变化的规律和探究加速度与力、质量的关系，都需要重物拉着小车在重力作用下做匀加速运动，失重状态下无法完成，故AC错误；
B、探究力的合成实验是用弹簧秤拉橡皮筋，不需要重力，故B正确；
D、验证机械能守恒是让重锤在只有重力作用下做自由落体运动，失重状态下无法完成，故D错误；
故选：B。
故答案为：(1)B；(2)AD；(3)2.3；C；(4)B
(1)正确理解打点计时器的工作原理和工作特点；
(2)根据实验原理掌握正确的实验操作；
(3)根据运动学公式得出小车的速度，结合逐差法计算出加速度，并根据选项中不同实验的特点完成分析；
(4)失重状态下任何有关重力的实验都无法完成，结合选项即可完成分析。
本题主要考查了机械能守恒定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉运动学公式的应用即可完成分析。
17.【答案】9.00 9.00 22.1
【解析】解：(1)依题意可得，第4次弹簧伸长量为
x=19.20cm-10.20cm=9.00cm
(2)依题意，将第4组数据描于点上，用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量均匀地分布在直线两侧，误差较大的点舍去，画出的F-x图像如下图所示：
(3)根据所做的图像，弹簧的劲度系数为
k=3.2514.7×10-2N/m=22.1N/m
故答案为：(1)9.00；(2)如上图所示；(3)22.1
(1)根据题意得出弹簧的伸长量；
(2)将第4组数据描于点上，用一条直线尽可能地穿过更多的点，不在直线上的点尽量均匀地分布在直线两侧，误差较大的点舍去，画出F-x图像；
(3)根据图像的斜率得出弹簧的劲度系数。
本题主要考查了胡克定律的相关应用，熟悉胡克定律，结合图像的斜率即可完成分析，难度不大。
18.【答案】解：(1)设货车下坡运动时加速度为大小为a1，刹车失灵时速度为v1，进入避险车道时速度为v2，根据运动学公式可得：v22-v12=2a1x1，解得a1=0.5m/s2
(2)设货车在下坡运动时间为t1，在避险车道上运动时间为t2，在避险车道上运动的加速度为大小为a2，根据运动学公式可得：v2-v1=a1t1，0-v2=-a2t2，t1+t2=22.5s，解得：a2=8m/s2
(3)设货车在避险车道上前进的距离为x2，根据运动学公式可得：-a2x2=0-v22，解得：x2=25m
答：(1)货车在下坡运动过程中的加速度大小为0.5m/s2；
(2)货车在避险车道运动过程中的加速度大小为8m/s2；
(3)货车在避险车道上前进的距离为25m。
【解析】(1)研究货车在干道上向下加速运动的过程，由速度—位移公式求出货车下坡过程中的加速度；
(2)研究货车在避险车道向上运动的过程，根据速度—位移公式求出加速度大小；
(3)根据速度—位移公式求出货车在避险车道前进的距离。
熟练匀变速运动规律，恰当选取公式求解问题。
19.【答案】解：算珠的质量m=20g=0.020kg
(1)甲算珠的初动能为：Ek甲=12mv02，
代入数据解得：Ek甲=1.6×10-3J
(2)对算珠，由牛顿第二定律得：μmg=ma
设碰撞前甲的速度为v1，则：-2ax1=v12-v02，
代入数据解得：v1=0.3m/s
(3)设碰后乙的速度为v3，则：-2ax2=0-v32，
代入数据解得：v3=0.2m/s
由能量守恒定律可知，碰撞过程损失的机械能：ΔE=12mv12-(12mv22+12mv32)
代入数据解得：ΔE=4×10-4J
答：(1)甲算珠的初动能是1.6×10-3J。
(2)甲乙碰撞前瞬间，甲的速度大小v1是0.3m/s。
(3)甲乙在碰撞中损失的机械能是4×10-4J。
【解析】(1)根据动能的计算公式求出甲算珠的初动能。
(2)对甲算珠，应用牛顿第二定律与运动学公式求出甲的速度大小。
(3)应用运动学公式求出碰撞后乙的算珠，然后求出碰撞过程损失的机械能。
根据题意分析清楚算珠的运动过程是解题的前提，应用牛顿第二定律与运动学公式、动能的计算公式与能量守恒定律即可解题；解题时注意单位换算。
20.【答案】解：(1)由图像可知：动能最大时速度最大，故：h=0.36m
(2)由题意可得弹簧原长为：L0=0.4m，
当h=0.4m时，Ek=12mv2=1.2J，
滑块脱离弹簧后做竖直上抛运动：v2=2gΔh，且Δh=0.7-0.4m=0.3m，
解得：v=6m/s
综上可解得：m=0.4kg
(3)h=0.36m时，此时滑块受力平衡：mg=kΔx，且Δx=0.4-0.36m=0.04m，
解得：k=100N/m。
答：(1)滑块离地0.36m时速度最大；
(2)滑块的质量为0.4kg；
(3)轻质弹簧的劲度系数为100N/m。
【解析】根据Ek-h图象可知动能最大，速度最大；根据匀变速直线运动速度—位移公式和牛顿第二定律求出质量，由胡克定律求出劲度系数。
本题主要考查的是对Ek-h图象的理解，解题关键是根据Ek-h图象来确定其速度最大时的位置，结合胡克定律和牛顿第二定律即可。
21.【答案】解：(1)小滑块从S到A，由动能定理：mgh=12mvA2，解得vA=6m/s；
(2)若小滑块顺利通过竖直圆轨道，则从S到M，由动能定理：mg(h-2R)-μmgL=12mvM2
在M点有：mg=mvM2R
联立解得：μ=0.4；
所以AB段轨道的动摩擦因数μ需满足：μ≤0.4
(3)在F1作用下，小滑块在x方向作匀速运动，y方向作匀加速度运动：x=v0t，y=12at2，
根据牛顿第二定律可得：F1=ma，
联立解得：y=F12mv02x2，即：F12mv02=2536
可得：F1=5N
在F2作用下，可把F2沿x、y方向分解为F2x和F2y，
在x方向：x=v02t，已知v0=6m/s，解得：t=0.3s
故：F2x=max=mv0t=2N，
在y方向：，得：y=12ayt2，解得ay=10m/s2，
F2y=may，解得F2y=1N，所以：F2=F2x2+F2y2，解得F2=5N
故：F1F2=5
答：(1)小滑块沿SA曲面下滑到A点时的速度大小为6m/s；
(2)要使小滑块能通过竖直圆轨道的最高点，AB段轨道的动摩擦因数μ需满足μ≤0.4；
(3)现把AB段替换为光滑轨道，小滑块进入恒力作用区后，若仅受到平行于y轴方向的力F1，其运动的轨迹方程为：y=2536x2(x>0)；若仅受到F2作用，其经过坐标为(0.9m,0.45m)的P点，且经过P点时的速度方向沿y轴正方向，则F1F2的值为5。
【解析】(1)从A到B，根据动能定理求得到达B点的速度；
(2)在M点，根据牛顿第二定律求得在M点的最小速度，然后从A到M，根据动能定理即可求得；
(3)在F1作用下，小滑块在x方向作匀速运动，y方向作匀加速度运动，在F2作用下，分解为沿x轴和y轴方向的加速度运动，根据运动学公式和牛顿第二定律即可判断。
本题主要考查了动能定理的相关应用，解题的关键点是找好分析的过程，结合牛顿第二定律和运动学公式完成解答，难度中等偏上。
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