2021-2022学年湖北省孝感市云梦县黄香高级中学高一（上）期末物理试题（解析版）

高一物理试卷一、选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11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，有选错的得0分。1.2021年8月1日，在东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添跑出9秒83，以半决赛第一的成绩闯入决赛并打破亚洲纪录，成为中国首位闯入奥运男子百米决赛的运动员。在此次百米比赛中（）A.研究苏炳添的起跑技术时，可以将他看成质点B.苏炳添的百米成绩9秒83，指的是时刻C.苏炳添起跑时速度为零，加速度也为零D.苏炳添的平均速度比同组其他运动员平均速度大【答案】D【解析】【详解】A．研究起跑动作时，运动员的肢体动作是不能忽略的；故大小和形状不能忽略；不能看作质点，A错误；B．苏炳添的百米成绩9秒83，指的是一段时间间隔，B错误；C．苏炳添起跑时速度为零，加速度不为零，C错误；D．根据公式易知，苏炳添之所以能够半决赛第一，时间最少，所以他在100米中平均速度大，D正确。故选D。2.下列说法正确的是（）A.单位米（）、千克（）、牛顿（）是一组属于国际单位制的基本单位B.曲线运动一定是变速运动C.由可知，物体的加速度与速度变化量成正比，与时间成反比D.由和可知，物体加速度的方向与合力的方向相同，与速度的方向也一定相同【答案】B【解析】【详解】A．在国际单位制中，m、kg、s是力学中的三个基本单位，牛顿不是国际单位制的基本单位，A错误；B．曲线运动物体的速度方向在变化，所以一定是变速运动，故B正确；C．加速度是由比值定义法定义出来的物理量，与速度变化量、时间无关，C错误；D．由可知，物体的加速度a方向与合力F方向相同，但与v方向无必然联系，故D错误。故选B。3.如图所示为某质量为的质点做直线运动的速度—时间图像，关于这个质点的表述，下列说法正确的是（）A.质点所受合力方向在2秒时刻发生了改变B.质点所受合力大小为C.前内的位移大小为D.前内平均速率为，而平均速度大小为零【答案】D【解析】【详解】A．图像的斜率表示物体加速度，斜率不变，则加速度不变，根据牛顿第二定律可知，2s时质点所受合力方向没有发生改变，故A错误；B．由图像知由牛顿第二定律故B错误；C．由图像可以看出，3s末物体速度为1m/s2，由运动学规律可知3s内物体的位移故C错误；D．前4s内，物体先向负方向运动2s，位移为后向正方向运动2s，位移为所以4s内路程s=4m，位移为0。平均速率是路程与时间的比值，所以平均速率为平均速度是位移与时间的比值，所以是0。故D正确。故选D。4.如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）

A.轻绳P的弹力大小可能小于mgB.弹簧Q可能处于拉伸状态C.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gD.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsinθ【答案】C【解析】【详解】AB．轻绳P竖直，轻弹簧Q弹力为零，弹簧处于原长状态，轻绳P的弹力大小等于mg，AB错误；CD．剪断轻绳瞬间，物体只受重力，物块的加速度大小为g，D错误，C正确。故选C。5.受2022年北京冬奥会影响，滑雪运动在我国受到人民群众的广泛欢迎。如图甲所示，一名滑雪爱好者（可视为质点）穿着滑雪板（未带滑雪杖）从山坡上A点由静止滑下，经B点滑上水平面，不计滑雪爱好者经过B点时的速率变化，滑雪吸好者在斜面和水平面上运动的速率随时间的变化图像如图乙所示。已知斜面与水平面的夹角为37°，滑雪板与斜面、水平面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，。则滑雪板与斜面间的动摩擦因数为（）

A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由题中图像可知滑雪爱好者在斜面和水平面上运动的加速度之比为设滑雪爱好者与滑雪板的总质量为m，滑雪板与斜面间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得又解得故A正确，BCD错误。故选A6.如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【详解】将A点速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度为v1∥=v1cosθ将B点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度v2∥=v2sinθ由于v1∥=v2∥所以v1=v2tanθ故C正确ABD错误。故选C。7.质量为2kg的质点在xOy平面内运动，其在x方向的x-t图像和y方向的v-t图像分别如图甲、乙所示。关于该质点的说法，正确的是（）

A.在t=0时刻，其速度大小为5m/sB.在t=0时刻，其速度方向与合外力方向垂直C.所受的合外力大小为1.5ND.做匀变速直线运动【答案】A【解析】【分析】【详解】A．y轴方向初速度为vy0=3m/s，x轴方向初速度质点的初速度故A正确；B．y轴方向加速度x方向的加速度为零，则质点的加速度为则合外力方向沿y轴正方向，与合初速度方向不垂直，故B错误；C．根据牛顿第二定律故C错误；D．因初速度方向与合外力方向不共线，质点做匀变速曲线运动，故D错误。故选A。8.现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带始终保持恒定的速率运行，一质量为的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离，取。则物体从A运动到的过程中（）A.物体刚开始运动时加速度的大小为B.物体由A传送到所用时间是C.物体由A传送到所用的时间是D.划痕长度是【答案】ACD【解析】【详解】A．工件放在传送带上，可能先做加速运动，后做匀速运动，则加速过程中的加速度为故A正确；BC．工件匀加速的时间匀加速的位移匀速的位移匀速的时间总时间故B错误，C正确；D．工件在传送带上相对滑动阶段留下划痕，相对静止后不会有划痕，对相对滑动阶段传送带位移所以划痕长度故D正确。故选ACD。9.为了体验超重与失重，一学生将台秤放在电梯的水平底板上，然后自己站在台秤上。当电梯处于静止状态时，台秤读数为。在电梯运行后的某个瞬间，该学生发现台秤的读数变为，则有关此时电梯运动的说法正确的是（）（）A.加速度大小为 B.加速度大小为C.可能减速下降 D.可能减速上升【答案】BD【解析】【详解】AB．电梯处于静止状态时，台秤读数为50kg，根据二力平衡可知该学生的质量为50kg，当台秤的读数变为35kg时，台秤提供的支持力大小为对其受力分析，由牛顿第二定律可得解得易知加速度方向竖直向下。故A错误，B正确；CD．由上面选项分析可知，人和电梯加速度方向竖直向下，处于失重状态，此时电梯的可能减速上升（有向下的加速度），而不可能减速下降（有向上的加速度），故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处（小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），则（）A.小球击中斜面时的速度大小为4m/sB.小球击中斜面时的速度大小为5m/sC.小球做平抛运动的水平位移是1.6mD.小球做平抛运动的竖直位移是0.8m【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．小球的速度方向与斜面垂直，根据平行四边形定则有解得小球击中斜面时的速度大小故A错误，B正确；CD．小球运动的时间可知水平位移竖直位移故C错误，D正确。故选BD。11.如图所示，建筑工地上某人正在用图示装置缓慢拉升质量为的重物，在某一时刻，绳与竖直方向夹角，与绳恰好垂直。已知此人不存在翻转可能，故可将他视为质点，已知人与地面间的动摩擦因数，并视最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，，则下列说法中正确的是（）A.此时绳的拉力大小为B.此时绳的拉力大小为C.此时人与地面间的摩擦力大小为D.此人的质量至少为【答案】CD【解析】【详解】AB．对结点O根据平衡条件可得联立解得故AB错误；C．根据平衡条件可得此时人与地面间的摩擦力大小为故C正确；D．当f恰好等于最大静摩擦力时，人的质量最小，则解得故D正确。故选CD。二、实验题：本大题共2小题，共16分。12.图甲是研究“平抛物体的运动”的实验装置图：（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。斜槽轨道对小球的摩擦力对该实验__________（选填“有”或“没有”）影响。（2）图乙是正确实验取得的数据，其中为抛出点，则该图象的函数表达式为__________（用字母、、、表示）；计算得此小球做平抛运动的初速度为__________。（取）【答案】①.水平②.初速度相同③.没有④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]实验目的是研究“平抛物体的运动”，所以要保证小球抛出时速度方向水平，所以斜槽末端切线必须水平；[2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛时初速度相同，从而在空中的轨迹一样；[3]只要每次都是从同一位置释放小球，小球从斜槽末端抛出时速度都一样，与斜槽轨道有无摩擦无关，所以摩擦力对实验没有影响。（2）[4]根据平抛规律约去t可得即为图像的函数表达式；[5]将轨迹上（32.0cm，20.0cm）或（48.0cm，45.0cm）带入都可得13.某实验小组利用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。小车的加速度可由打点计时器打出的点计算出：（1）实验时，某同学没有进行平衡摩擦力这一步骤，他将每组数据在坐标纸上描点、画线得到a-F图象。可能是图乙中的_______（选填“A”“B”“C”）图线。

（2）关于本实验，下列说法正确的是________。A．实验时应先释放小车后接通电源B．小车质量应远远大于钩码的质量C．每次改变小车质量时，都应重新平衡摩擦力D．平衡摩擦力时，应将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上（3）如图丙为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间的时间间隔T=0.10s，由该纸带可求得小车的加速度a=________m/s2.（计算结果保留两位有效数字）（4）智能手机可以辅助完成很多物理实验，实验小组的同学们又利用手机测量小车的加速度。如图丁所示，同学们在桌边固定一刻度尺，其零刻度正与小车前端对齐。调整手机使其摄像头正对刻度尺，开启视频摄像功能，用手机记录小车在水平桌面上从静止开始释放做匀加速直线的运动情况。然后通过视频回放，得到小车前端在刻度尺上的位置坐标x与运动时间t的数据。

为了减小实验误差，该组同学采用图像法来处理实验数据，他们根据测量的x和t，所绘图像如图戊所示，算出该图线斜率大小为k，则小车运动的加速度大小为___________。【答案】①.A②.B③.0.51④.k【解析】【详解】（1）[1]当没有进行平衡摩擦力时，小车所受的拉力到达某一值时小车才开始加速运动，则得到的图象应该是A所示；（2）[2]实验时应先接通电源后释放小车，A错误；小车质量应远远大于钩码的质量，这样才能认为钩码的重力等于小车的牵引力，B正确；每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，C错误；平衡摩擦力时，不将钩码用细线绕过定滑轮系在小车上，而是只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，D错误。故选B。（3）[3]由匀变速直线运动的推论Δx=aT2可知代入数据可解得（4）[4]根据公式得故三、计算题：本大题共3小题，共40分。解答要写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14.一汽车以的速度沿平直公路匀速运动，突然发现前方有事故，司机经过的反应时间后（在反应时间内汽车做匀速运动），汽车司机开始紧急刹车，又经过后汽车才停下来。求：（1）刹车后的加速度大小；（2）从发现前方有事故经过时汽车的瞬时速度大小；（3）从发现前方有事故到停下来汽车的位移大小。【答案】（1）6m/s2；（2）18m/s；（3）87m【解析】【详解】（1）刹车后的加速度大小为（2）从发现前方有事故经过时，汽车刹车了t1=2s，此时汽车的瞬时速度大小为（3）汽车在反应时间内匀速运动的位移大小为x1=v0t0=12m刹车后5s内的位移大小为从发现前方有事故到停下来汽车的位移大小为x=x1+x2=87m15.如图所示，一质量为m=2.0kg木块在水平推力F=60N，木块从斜面底端由静止开始向上做匀加速直线运动。2.0s末撤去F，之后木块恰好到达斜面顶端，已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50。（重力加速度g＝10m/s2，sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：（1）撤去F时木