2021-2022学年辽宁省朝阳市建平县高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年辽宁省朝阳市建平县高一（上）期末物理试卷

1.     座头鲸为热带暖海性鲸类，身体较短而宽，一般长达米．下列情形中可将座头鲸视为质点的是(    )

A. 研究座头鲸从赤道迁徙到南极过程中所在的位置
B. 研究座头鲸游动时鱼鳍的姿势
C. 研究座头鲸浮出水面时头部的动作
D. 研究座头鲸游动时尾部的摆动情况
 

2.     2021年4月29日11时23分，中国空间站天和核心舱发射升空。天和核心舱是我国载人航天工程中第一个空间站核心舱，长米、最大直径米，重量达到吨，能满足3名宇航员长期在轨驻留需求，在这则新闻中涉及了长度、质量和时间等物理量及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是(    )

A. 新闻中涉及的“11时23分、米和吨”中，只有米是国际单位制中的基本单位
B. “千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”，所以“牛顿”是国际单位制中的基本单位
C. 秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一，而天只是时间的单位
D. 两个或更多的符号表示的单位一定是导出单位

3.     关于牛顿第一定律，下列说法正确的是(    )

A. 牛顿第一定律是从实验中直接得出的结论
B. 牛顿第一定律表明，物体的速度越大，惯性越大
C. 如果物体不受力或者所受合外力为零，物体一定处于静止状态
D. 牛顿第一定律说明，力不是维持物体运动的原因

4.     2021年10月11日，中国新能源汽车拉力锦标赛环洞庭湖站拉开了帷幕．某赛车做初速度为零的匀加速直线运动，经过速度计上显示的速度为这时赛车离出发点的距离为(    )

A. 15m B.  C.  D. 25m

5.     甲、乙为两个质量分布均匀、半径均为r、重均为Mg的光滑小球，两球放在一个半径为R的圆筒形容器中，圆筒形容器放置在水平地面上，已知重力加速度为g，若所有接触面都是光滑的，当两球静止时，下列说法正确的是(    )

A. 两球对圆筒侧面的压力大小相等；筒底所受的压力大小为2Mg
B. 两球对圆筒侧面的压力大小相等；筒底所受的压力大小为Mg
C. 两球对圆筒侧面的压力大小不相等；筒底所受的压力大小为2Mg
D. 两球对圆筒侧面的压力大小不相等；筒底所受的压力大小为Mg

6.     高空坠物非常危险，现在高层住宅越来越多，因此人们一定要有安全防范意识.假设某住宅楼上坠物做自由落体运动，开始2s内的下落高度与最后2s内的下落高度之比为2：5，重力加速度g取，则物体落地时的速度大小为(    )

A.  B.  C.  D.

7.     如图甲所示，光滑水平面上静置一足够长的木板Q，小滑块P放置其上表面，木板Q在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图象如图乙所示，则小滑块P的质量为(    )
    

A. 1kg B. 2kg C. 3kg D. 4kg

8.     沿同一直线运动的两个物体A和B，其位移x随时间t的变化关系图象如图所示，下列说法正确的是(    )

A. A物体比B物体晚出发1s
B. 前2s内物体A的位移大于物体B的位移
C. A物体和B物体均做匀速直线运动
D. 第2s初两物体相遇

9.     一乒乓球从地面以初速度竖直向上抛出，先做匀减速直线运动到最高点，再做匀加速直线运动回到地面，整个过程的运动时间为3s，减速与加速的加速度大小之比为4：1，下列说法正确的是(    )

A. 乒乓球上升过程的运动时间与下降过程的运动时间之比为1：4
B. 乒乓球上升过程的加速度大小为
C. 乒乓球上升过程的加速度大小为
D. 乒乓球落地时的速度大小为

10. 如图所示，环1、2、3分别从倾角为、、的光滑斜杆AB、AD、CD的顶点由静止滑下，最后达到最底端在同一水平面。已知A、C、E在同一竖直线上，重力加速度为g，下列说法正确的是(    )

A. 环1、2、3的加速度大小之比为1：：1
B. 环1、2、3的位移大小之比为3：：2
C. 环1、2、3的运动时间之比为：1：1
D. 环1、2、3到达最底端的速度大小之比为2：2：

11. 为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了一根弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象．
    从图象上看，其上端成为曲线，是因为______.
    这根弹簧的劲度系数为______
    若弹簧的原长为10cm，则当给弹簧施加6N的拉力时，弹簧的总长为______

12. 如图为验证“牛顿第二定律”的实验装置图，测得滑块上遮光条的宽度为d，遮光条经过光电门1所用的时间为，经过光电门2所用的时间为，滑块、遮光条、拉力传感器的总质量为M，两光电门之间的距离为L。
    
    下列说法正确的是______；
    A.实验要把气垫导轨的右端适当垫高来平衡摩擦力
    B.实验开始前，应将气垫导轨调至水平，细绳要平行于导轨
    C.本实验需要槽码的质量远小于M
    D.两光电门之间的距离L适当大一些，可以减小实验误差
    滑块的加速度______；
    若拉力传感器的示数为F，则验证牛顿第二定律的表达式为______。
13. 2021年某校举行秋季运动会，在100m比赛中，某运动员用跑完全程，设该运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为6m。求：
    该运动员的加速度大小；
    该运动员在加速阶段通过的距离。
14. 两个水平桌面的边沿分别放有质量均为2kg的物块，将一弹性绳分别与两物块相连，如图所示，此时弹性绳处于自然状态，长度为现用竖直向下的拉力作用于弹性绳的中点，发现当该点竖直向下移动的位移为3cm时两物块恰好发生移动．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块与水平桌面的动摩擦因数相同，不考虑弹性绳的重力，弹性绳的拉力大小与其伸长量成正比，比例系数为重力加速度g取，，，求物块与水平桌面的动摩擦因数．

15. 如图所示，半径的圆弧轨道固定在水平面上，轨道所在的圆面竖直，A点和C点分别是圆轨道的最高点和最低点，光滑的倾斜轨道不计厚度两端分别置于圆弧轨道的B、C两点，一可视为质点的小球由B点静止释放，从C点进入水平面，最终停在距离C点远的D点。不计小球在C点的速率损失，已知水平面对小球的摩擦力恒为小球重力的倍，重力加速度g取，求：
    小球在C点的速率；
    小球从B点运动到C点的时间；
    倾斜轨道与水平面所成的夹角．

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】解：A、研究座头鲸从赤道迁徙到南极过程中，座头鲸的大小形状可以忽略，可以看作质点，故A正确；
B、研究座头鲸游动时鱼鳍的姿势，座头鲸的大小形状不能忽略，不能看作质点，故B错误；
C、研究座头鲸浮出水面时头部的动作，座头鲸的大小形状不能忽略，不能看作质点，故C错误；
D、研究座头鲸游动时尾部的摆动情况，座头鲸的大小形状不能忽略，不能看作质点，故D错误；
故选：A。
当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响不计时，可以把物体当成质点处理。
必须掌握物体能被看成质点的条件，明确能不能看成质点不是由物体决定，而是由所研究的问题的性质决定。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、在国际单位制中，长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理量，力学的三个基本单位分别是米、千克、秒，故A正确；
B、“千克米每二次方秒”是由推导出来的，是国际单位制中的导出单位，为了纪念牛顿把它定义为牛顿，故B错误；
C、国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，而秒时间的国际单位、天只是时间的常用单位，故C错误；
D、只用一个符号表示的单位不一定是基本单位，例如，牛顿、焦耳、瓦特等都不是基本单位，而是导出单位。两个或更多的符号表示的单位也可能是基本单位，例如千克就是基本单位，故D错误。
故选：A。
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、光强度、物质的量
解决本题的关键掌握矢量和标量的区别，以及知道国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A错误；
BD、牛顿第一定律表明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，则惯性越大，故B错误，D正确；
C、如果物体不受力或者所受合外力为零，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，故C错误。
故选：D。
牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出；惯性是物体固有的属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关；牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律，同时也说明了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
本题考查了牛顿第一运动定律，牛顿第一定律科学地阐明了力和惯性这两个物理概念，正确地解释了力和运动状态的关系，并提出了一切物体都具有保持其运动状态不变的属性-惯性，它是物理学中一条基本定律。
 

4.【答案】B 

【解析】解：初速度，由平均速度的计算公式得：，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据平均速度的计算公式求解位移。
在解答匀变速直线运动一类题目时，注意公式的合理选取，如果知道初速度和末速度、时间，可以根据平均速度乘以时间求解位移。
 

5.【答案】A 

【解析】解：设两球静止时，圆筒侧面对两球的压力大小分别为和，筒底对小球的支持力为F，根据整体法进行受力分析如图：

甲和乙整体水平方向与竖直方向受力均平衡，则有：，
根据牛顿第三定律可得筒底所受的压力大小为2Mg，故A正确，BCD错误。
故选：A。
以整体为研究对对象，水平方向受到两侧的弹力，竖直方向受到重力与底部的支持力，根据共点力的平衡特点可得出两球对圆筒侧面的压力，甲球对筒底的压力。
本题考查了共点力的平衡问题，解题的关键是确定研究对象，进行受力分析，利用共点力平衡得出结果，注意整体法和隔离法的使用。
 

6.【答案】D 

【解析】解：设物体下落的时间为t，
开始2s内下落的高度
最后2s内的下落高度
由题意可知：：：5
解得：
物体落地时的速度大小，故D正确，ABC错误。
故选：D。
应用运动学公式求出物体的下落时间，然后求出落地速度大小。
根据题意分析清楚物体的运动过程、掌握基础知识是解题的前提，应用运动学公式即可解题。
 

7.【答案】B 

【解析】解：设P的质量为m，Q的质量为M，P、Q间动摩擦因数为，
由图知，当时，加速度为：，P和Q恰好未发生相对滑动，由牛顿第二定律可得

解得：
当时，对Q由牛顿第二定律得

可知时，图象的斜率表示木板的质量为
联立可得：
故B正确，ACD错误。
故选：B。
当F较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力F达到6N时，m和M发生相对滑动，结合牛顿第二定律，运用整体和隔离法求解。
本题是牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析。
 

8.【答案】ABC 

【解析】解：A、由图知，A物体在时刻出发，B物体在时刻出发，则A物体比B物体晚出发1s，故A正确；
B、根据位移等于纵坐标的变化量，可知前2s内物体A的位移为：，物体B的位移为：，前2s内物体A的位移大于物体B的位移，故B正确；
C、在图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动，可知A物体和B物体均做匀速直线运动，故C正确；
D、第2s末A、B到达同一位置，两者相遇，第2s初即第1s末两物体还没有相遇，故D错误。
故选：ABC。
由图可以直接读出物体出发点的位置和时刻；在图象中，位移等于纵坐标的变化量，倾斜的直线表示匀速直线运动，两图像的交点表示相遇。
本题考查位移-时间图象，关键要知道图象的斜率表示速度，位移等于纵坐标的变化量，要理解图象斜率、截距的意义，会分析物体的运动情况。
 

9.【答案】BD 

【解析】解：设上升过程中的加速度大小为，经过的时间为；下降过程中的加速度大小为，经过的时间为。
上升过程中，根据速度-时间关系可得：，上升的高度：；
下降过程中，根据速度-时间关系可得末速度：，下降的高度：；
根据题意，有：，
联立解得：，，，，
A、乒乓球上升过程的运动时间与下降过程的运动时间之比为：：：2，故A错误；
BC、乓球上升过程的加速度大小为，故B正确、C错误；
D、乓球落地时的速度大小为，故D正确。
故选：BD。
上升过程中和下降过程中，分别根据速度-时间关系、速度-位移关系列方程进行解答。
本题主要是考查匀变速直线运动的计算，关键是知道乒乓球上升过程中和下降过程不仅仅受到重力，还有阻力，不能按竖直上抛运动进行解答。
 

10.【答案】AC 

【解析】解：A、对三个圆环受力分析根据牛顿第二定律可知，解得，环1、2、3的加速度大小之比为：：：：：：1，故A正确；
B、设，由几何关系得三个环位移大小为：，，，大小之比为：：，故B错误；
C、由，得，三个环时间之比为：：：，故C正确；
D、设高度为h，根据速度位移公式，，，，得到：，由几何关系得：，
则环1、2、3到达最底端时的速度大小之比为：：，故D错误；
故选：AC。
根据牛顿第二定律求出加速度之比，利用几何关系求位移之比；利用位移-时间关系求时间之比；利用速度位移公式求出速度之比。
本题通过牛顿第二定律考查学生的逻辑推理能力，要注意掌握受力分析、利用牛顿第二定律解得加速度，结合运动学公式求解问题。
 

11.【答案】形变量超过弹簧的弹性限度  2 13 

【解析】解：在弹性范围内弹簧的弹力与形变量成正比，超过弹簧的弹性范围，则此规律不成立，所以所给的图象上端成为曲线，是因为形变量超过弹簧的弹性限度；
弹簧的劲度系数为
当给弹簧施加6N的拉力时，弹簧的形变量
弹簧的总长
故答案为：形变量超过弹簧的弹性限度；；
根据胡克定律，结合数学知识即可正确解答，同时注意胡克定律成立的条件，从而即可求解；
弹簧的总长等于弹簧原长与弹簧形变量之和。
本题考查了弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系的基础知识，比较简单，是一道考查基础知识的好题，注意图象的斜率含义。
 

12.【答案】 

【解析】解：气垫导轨几乎无摩擦力，不需要垫高来平衡摩擦力，应将气垫导轨调至水平，细绳要平行于导轨，使得细线拉力等于滑块所受合外力，故A错误，B正确；
C.细线拉力由传感器测得，不需要用槽码的重力来代替，不需要槽码的质量远小于M，故C错误；
D.两光电门之间的距离L适当大一些，可以减小实验的偶然误差，故D正确。
故选BD。
根据速度位移关系有
，
解得
。
若拉力传感器的示数为F，则验证牛顿第二定律的表达式为
。
故答案为：
根据实验原理与实验注意事项分析答题；
滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，由此求出各自瞬时速度大小；依据匀变速直线运动中，速度-位移关系式，即可求解滑块的加速度；
根据得需要验证表达式。
解决本题的关键理解实验的原理，掌握如何通过光电门来测量瞬时速度，注意求瞬时速度等于这段时间内的平均速度。
 

13.【答案】解：根据题意，在第1s和第2s内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a，在第1s和第2s内通过的位移分别为和，由位移-时间公式得：，
将代入公式，联立解得：。
设运动员加速时间为t，则整个运动过程有
又：
联立代入数据解得：或舍去
故加速阶段运动员通过的距离：
答：该运动员的加速度大小为；
该运动员在加速阶段通过的距离为8m。 

【解析】第2s内通过的位移等于前2s内的位移与前1s内的位移的差，然后结合位移-时间公式即可求出加速度大小为a；
设他做匀加速直线运动的时间为，位移大小为小，做匀速直线运动的速度为v，根据运动学基本公式，抓住位移关系列式即可求解。
解决本题的关键理清运动员的运动过程，结合匀变速直线运动的运动学公式和推论灵活求解。
 

14.【答案】解：由几何关系可知，当物块恰好发生移动时，弹性绳的长度

且此时弹性绳与水平方向的夹角的正切值，解得
根据题意可知，此时弹性绳的拉力
对其中一个物块进行受力分析，如图所示
根据共点力平衡条件有


得物块与水平桌面的动摩擦因数

答：物块与水平桌面的动摩擦因数为 

【解析】做出几何图形，计算出弹性绳伸长后的长度，根据胡克定律算出弹性上的力，然后对其中一个物块受力分析
本题考查胡克定律与受力分析，还考查了滑动摩擦力大小的计算与理解。
 

15.【答案】解：设小球的质量为m，小球从C点到D点的过程，加速度大小，
由速度位移公式，
解得：
设BC与AC的夹角为，根据几何知识得
对小球受力分析，由牛顿第二定律得 
小球从B点运动到C点做初速度为零的匀加速直线运动，由匀加速直线运动规律得
 
联立解得小球从B点运动到C点的时间：
小球在倾斜轨道上的加速度为
 
设倾斜轨道与水平面的夹角为，由牛顿第二定律得
  
解得
即
答：小球在C点的速率为；
小球从B点运动到C点的时间为；
倾斜轨道与水平面所成的夹角为。 

【解析】研究小球从C点到D点的过程，利用牛顿第二定律和运动学公式，可求出小球在C点的速率；
小球从B点运动到C点做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律和位移-时间公式相结合求小球从B点运动到C点的时间；
由速度-时间公式求出小球从B点运动到C点的加速度，由牛顿第二定律求倾斜轨道与水平面所成的夹角。
本题是牛顿第二定律、运动学规律的综合应用，关键要运用几何知识，用圆的半径表示BC的长度，由牛顿第二定律和位移-时间公式相结合来求解小球的运动时间。