2021-2022学年山西省吕梁市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年山西省吕梁市高一（上）期末物理试卷

1.     自然界多种多样的运动形式，为我们展示了一幅幅生动多彩的画卷。下列关于运动描述的基本概念，理解正确的是(    )

A. 讨论动车从临汾开往太原的时间不可以把动车看成质点
B. 地球在不停地自转，我们却感觉不到地球在动，这是因为我们以太阳为参考系
C. 2016年10月17日7时30分，“神舟十一号”搭载“长征二号”发射升空，其中“7时30分”指的是时刻
D. 绝对静止的物体是存在的

2.     椰子从距地面高度的树上由静止落下，不计椰子下落时受到的空气阻力，取重力加速度大小，那么椰子在距地面处时的速度大小为(    )
    

A.  B.  C.  D.

3.     我们生活在地球上，重力无处不在，下列没有利用到重力的是(    )

A. 砌墙时用铅垂线检验墙身是否竖直 B. 农业生产中的抛秧
C. 人起跳后落回地面 D. 拉弓射箭

4.     劳动最光荣。在一次班级大扫除时，有位同学用90N的水平拉力匀速拉动质量为20kg的课桌，如果在课桌上放了10kg的书，这位同学要匀速推动课桌需要的水平推力大小为(    )

A. 90N B. 100N C. 135N D. 150N

5.     人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面。人能跳起离开地面的原因是(    )

A. 地面对人的弹力大于人对地面的压力
B. 人所受重力大于地球对人的吸引力
C. 人除受到地面的弹力外，还受到一个向上的力
D. 地面对人的弹力大于地球对人的吸引力

6.     平板车静止在光滑的地面上，在大小为30N的水平力F的作用下向正南方向运动，现要用、两水平共点力代替F的作用。已知的方向为东偏南角，此时的最小值为(    )

A. 15N B.  C. 30N D. 20N

7.     在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示，仪器中有一根轻质金属丝悬挂一个金属球，无风时金属丝竖直下垂，当受到水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向的角度为时保持静止，小球的质量为m，重力加速度大小为g，则风力的大小、金属丝的拉力大小分别为(    )

A. ， B. ，
C. ， D. ，

8.     “巨浪”潜射导弹是护国卫疆的利器，假设导弹刚发出来的一段运动可近似看成初速度为0竖直向上的匀加速直线运动，有一导弹的质量为m，助推力为F，忽略空气阻力及燃料的质量，则当导弹运动了时间t时的速度大小为(    )

A.  B.  C.  D.

9.     牛顿第一定律是科学家集体智慧的成果。关于牛顿第一定律的说法正确的是(    )

A. 物体的速度越大，其惯性越大 B. 物体的惯性大小与其受力的大小无关
C. 物体的质量改变，其惯性就会改变 D. 物体的运动需要力来维持

10. 实际生活中有很多领域涉及超重和失重现象。下列关于超重与失重的说法正确的是(    )

A. 物体具有向上的加速度时处于超重状态
B. 物体只要向下运行就处于失重状态
C. 超重就是指物体受到的重力增大了
D. 航天器在太空轨道上绕地球运行时，航天器内的物体将处于完全失重状态

11. 中国海军护航编队从2008年底开始在亚丁湾索马里海盗频发海域护航，有力保障了国际重要贸易航道的安全。亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近商船，中国海军发射炮弹成功将其驱逐，若其中一艘海盗快艇在海面上的速度时间图像如图所示，则在时间内，下列说法正确的是(    )
     

A. 海盗快艇在内航行的距离大于在内航行的距离的2倍
B. 海盗快艇航行的加速度一直在改变
C. 海盗快艇航行的最大速度是
D. 海盗快艇做单向直线运动

12. 高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由9节车厢编组的列车，从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢的牵引力大小为F，每节车厢的质量都为m，每节车厢所受的阻力均为该节车厢受到的重力的k倍。重力加速度大小为g。则启动时(    )

A. 整列车的加速度大小为
B. 车厢对乘客的作用力与乘客所受的重力大小相等
C. 第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
D. 车厢之间的作用力与摩擦力有关

13. 某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2。
    
    主要实验步骤如下：
    ①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；
    ②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿方向，绳套2沿方向，记下绳套1弹簧测力计的示数；
    ③根据力的平行四边形定则，计算此时绳套1的拉力______F；
    ④比较和，即可初步验证力的平行四边形定则；
    ⑤只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。
    保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是：______。
    A.逐渐增大     先增大后减小     逐渐减小     先减小后增大
14. “祖冲之研究小组”在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车拖动的纸带上打出的点计算。
    当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
    一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，计算出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地探究加速度a与质量M的关系，应该作a与______的关系图像。
    保持小车及车中砝码的质量一定，改变盘中砝码的质量，根据多组实验数据作出如图乙所示的图像，此图像说明实验存在的问题是______。

15. 如图所示，倾角为、质量为M的斜面体固定在水平地面上，一质量为m的石块静止在斜面上，石块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。
    求石块静止在斜面上时受到的支持力大小和摩擦力大小；
    现对石块施加一平行于斜面向上的恒力F，使石块沿斜面向上做匀速直线运动，求F的大小；
    在的情况下，求地面对斜面体M的支持力大小。
16. 现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们相距，且行驶的速度大小均为当两车快要到某十字路口时，甲车司机看到红绿灯已转换成了红灯红灯的时间足够长，于是紧急刹车司机的反应时间忽略不计，同时乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车剥车后做匀减速直线运动，但乙车司机反应较慢，司机的反应时间。已知甲车紧急刹车后做加速度大小的匀减速直线运动。
    若甲车司机看到红灯时甲车车头距警戒线15m，他采取上述措施后能否避免闯红灯？
    为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，求乙车刹车后的最小加速度。
17. 如图所示，在水平面上有一足够长的质量的长木板，在长木板右端有一质量的小物块视为质点，长木板与水平面间的动摩擦因数，长木板与小物块间的动摩擦因数，开始长木板与小物块均静止。现用的水平恒力向右拉长木板，经时间撤去水平恒力F，取重力加速度大小。求：
    在F的作用下，长木板的加速度大小；
    刚撤去F时，小物块到长木板右端的距离；
    整个过程中长木板最终所发生的位移大小。第三小问结果保留两位有效数字

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：讨论动车从临汾开往太原的时间时，动车的大小和形状可以忽略，可以把动车看成质点，故A错误；
B.地球在不停地自转，我们却感觉不到地球在动，这是因为我们习惯以地球上的物体作为参考系，故B错误；
C.2016年10月17日7时分，“7时分”指的是一个时间点，是时刻，故C正确；
D.宇宙中的一切物体都是在运动的，宇宙就是由运动的物体组成的，绝对静止不动的物体是没有的，故D错误。
故选：C。
显示屏显示的速度为瞬时速度的大小，物体能否看成质点由物体的大小形状是否可忽略决定，
研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物，
时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，在难以区分是时间还是时刻时，可以通过时间轴来进行区分。
对于物理中的基本概念要理解其本质不同，如时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应；时间间隔具有连续性的特点，与某一过程相对应。
 

2.【答案】D 

【解析】

【分析】
由速度-位移关系求解速度。
本题考查自由落体运动，熟练掌握运动学公式是解题关键。

【解答】
由速度与位移关系式可得，代入数据解得，故ABC错误，D正确。
故选：D。  

3.【答案】D 

【解析】

【分析】
本题考查了重力知识在生活中的应用，属于基础知识的考查，比较简单。由于地球对物体的吸引而使物体产生的力叫做重力，重力的方向是竖直向下的。

【解答】
A.砌墙时用到重垂线是利用重力的方向总是竖直向下的道理，故A错误；
B.抛出去的物体最终要落回地面，是因为重力的方向总是竖直向下的，故B错误；
C.人起跳后落回地面，正是因为受到重力的作用，故C错误；
D.拉弓射箭，由于弓弦发生形变，对箭产生了弹力作用，使箭射出去的，没有利用重力，故D正确。
故选：D。  

4.【答案】C 

【解析】解：当同学拉动课桌时，
当放了10kg的书时，则，故ABD错误，C正确；
故选：C。
先根据题目中的条件计算出动摩擦因数，再结合公式即课桌的运动状态分析出水平推力的大小。
本题主要考查了摩擦力的相关知识，熟记摩擦力的公式并代入数据运算即可，属于基础题型。
 

5.【答案】D 

【解析】

【分析】
人对地的作用力与地对人的作用力是一对作用力和反作用力，人之所以能跳起离开地面，可以对人进行受力分析，人具有向上的合力。
解决本题的关键是区别作用力和反作用力与平衡力，同时明确人向上跳起时一定受向上的合外力作用。

【解答】
A、地面对人的作用力与人对地面的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故A错误；
B、人所受重力近似等于地球对人的吸引力，故B错误；
C、人除受地面的弹力外，还受一个向上的力，是不可能的，有力存在，必须有施力物体，向上的力根本找不到施力物体，故C错误；
D、人能离开地面的原因是地面对人的弹力大于人的重力，即地面对人的弹力大于地球对人的吸引力，人具有向上的合力，故D正确；
故选：D。  

6.【答案】A 

【解析】解：当方向为西偏南与垂直时，取得最小值，如图所示，
由三角形定则可求为
故选：A。
为使物体向东北方向运动，合力必然沿东北方向，根据力的合成规律即可求解。
本题主要考查了力的合成规律的直接应用，难度不大，属于基础题。
 

7.【答案】B 

【解析】解：以小球为研究对象，受力分析如图，根据共点力平衡条件有：

，

解得：


故ACD错误，B正确
故选：B。
对小球受力分析，受重力、拉力和风力，根据平衡条件列方程求解．
本题关键是对小金属球受力分析后，根据平衡条件，运用正交分解法列出平衡方程后联立求解，基础题目．
 

8.【答案】A 

【解析】

【分析】
根据牛顿第二定律可得加速度大小，根据速度-时间关系求解速度大小。
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系力和运动的桥梁。

【解答】
根据牛顿第二定律可得加速度大小为：，根据速度-时间关系可得：，联立解得：，故A正确，BCD错误。
故选：A。  

9.【答案】BC 

【解析】

【分析】
物体的惯性只和物体的质量有关与其他物理量都没有关系；力不是维持物体的运动的原因，是改变物体运动的原因。

【解答】
ABC、物体的惯性只与物体的质量有关与其所受的外力和其速度无关，质量改变其惯性就改变，故BC正确，A错误；
D、根据牛顿第一定律可知，物体的运动不需要力来维持，故D错误；
故选：BC。  

10.【答案】AD 

【解析】

【分析】
本题要注意理解超重和失重的概念，懂得通过加速度方向区别它们。

【解答】
A、根据牛顿第二定律得知，物体具有向上的加速度时处于超重状态，物体具有向下的加速度时处于失重状态，故A正确；
B、物体可以向下做减速运动，此时加速度方向是竖直向上的，是超重状态，故B错误；
C、重力与物体的运动状态无关，超重时，物体的重力并没有变化，只是物体对接触面的压力或者是对悬挂物的拉力大于物体的真实重力，故C错误；
D、航天器在太空轨道上绕地球运行时，航天器内的物体将处于完全失重状态，故D正确。
故选：AD。  

11.【答案】AC 

【解析】

【分析】
图像中，图像与横轴围成的面积表示位移，图像的斜率表示加速度，通过纵轴数值的变化分析出快艇的运动类型。
本题主要考查了图像的相关应用，在图像中斜率表示加速度，图像与横轴围成的面积表示位移，属于常规考法。

【解答】
A、图像中与坐标轴围成的面积表示位移，由图明显可知在内航行的距离有：，在内航行的距离为，则有，故A正确；
B、图像中斜率表示加速度，则由图可知在内加速度不变，在内加速度不变，故B错误；
C、由图可知，速度最大值为，故C正确；
D、速度正负表示方向，由图可知，速度有正有负，则并不是单向直线运动，故D错误。
故选：AC。  

12.【答案】AC 

【解析】解：A、对整列车，由牛顿第二定律得：，解得：，故A正确；
B、启动时乘客有向前的加速度，则车厢对乘客有水平方向的作用力，车厢对乘客竖直方向还有向上的支持力，大小等于乘客重力，则车厢对乘客的作用力合力要大于乘客所受重力，故B错误；
C、以后五节车厢作为整体来研究，设第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为，由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确；
D、由C项知与摩擦力无关，分析可得出车厢之间的作用力与摩擦力无关，故D错误。
故选：AC。
根据牛顿第二定律，对整体车厢列式可求加速度；车厢对乘客的作用力是车厢对乘客水平方向的作用力与竖直方向的作用力的合力；以后五节车厢作为整体来研究，由牛顿第二定律求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；根据前面的结果分析车厢之间的作用力与车厢所受摩擦力的关系。
本题考查牛顿第二定律的基本应用，求解时要注意整体法、隔离法的灵活运用。
 

13.【答案】③； 
 

【解析】③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力；
保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，
作图如下：

故绳套1的拉力先减小后增加，故ABC错误，D正确。
故选：D。
故答案为：③；
 

14.【答案】  没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 

【解析】解：、m系统为研究对象，由牛顿第二定律得：，小车的加速度为：，
以M为研究对象，由牛顿第二定律得绳子的拉力：，
当时，所以当时可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。
做加速度与质量的关系实验时，应控制拉力F不变而改变小车质量M，
对小车，由牛顿第二定律得：，F一定，a与成正比，图象是一条直线，为方便实验数据处理，应作图象．
由图乙所示图象可知，拉力F到一定值后才产生加速度，说明小车受到的合力小于拉力F，可能是由于没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足造成的．
故答案为：；；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
当小车质量远大于砝码与砝码盘的总质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的重力；
为方便实验数据处理应选择合适的量作图象，使图象是一条直线，应用牛顿第二定律分析答题；
图中存在拉力时没有加速度，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
本题考查了牛顿第二定律实验，考查了实验注意事项与实验数据处理，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提与关键，应用基础知识即可解题。
 

15.【答案】解：对石块受力分析如图所示，

y轴上根据平衡条件可得支持力大小为：
x轴上根据平衡条件可得摩擦力大小为：；
石块沿斜面匀速上滑时，摩擦力方向沿斜面向下，沿斜面方向根据平衡条件可得：
其中摩擦力
联立解得：；
对整体分析，竖直方向根据平衡条件可得：
代入F解得：。
答：石块静止在斜面上时受到的支持力大小为，摩擦力大小为；
现对石块施加一平行于斜面向上的恒力F，使石块沿斜面向上做匀速直线运动，则F的大小为；
在的情况下，地面对斜面体M的支持力大小为。 

【解析】对石块进行受力分析，根据平衡条件求解支持力大小和摩擦力大小；
石块沿斜面匀速上滑时，沿斜面方向根据平衡条件进行解答；
对整体分析，竖直方向根据平衡条件求解地面对斜面体M的支持力大小。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。
 

16.【答案】解：甲车紧急刹车，由公式
代入数据解得：
由于，所以甲车能避免闯红灯。
在乙车司机的反应时间内，乙车前进的距离
代入数据解得：
若乙车刚停止运动时，两车恰好不相撞，乙车的加速度最小，则

代入数据解得：
答：若甲车司机看到红灯时甲车车头距警戒线15m，他采取上述措施后能避免闯红灯。
为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，乙车刹车后的最小加速度为。 

【解析】根据匀变速直线运动的速度-位移关系式求出甲车运动的位移，再分析判断．
两车恰好不相撞的临界条件是速度相等时恰好到达同一位置，根据运动学公式解得加速度．
本题考查了追及问题，关键是抓住速度关系和位移关系，灵活结合运动学公式求找．追及问题较难，追及问题中，速度相等是临界条件．
 

17.【答案】解：小物块m恰好相对于长木板发生相对滑动时的加速度大小为：
设此时对应的拉力为，对整体根据牛顿第二定律可得：
解得：
所以当时，m和M之间发生相对滑动。
对长木板由牛顿第二定律得：
解得：；
小物块相对长木板运动时，由牛顿第二定律：

解得小物块的加速度大小
撤去F前，长木板的位移
小物块的位移
故刚撤去F时，小物块到长木板右端的距离；
撤去F时，长木板的速度大小
小物块的速度
对长木板，由牛顿第二定律：

解得此时长木板的加速度大小
设经过时间，小物块与长木板具有相同的速度v，则

解得，
假设此后长木板与小物块一起运动，由牛顿第二定律：

解得，可见假设成立
故整个过程中长木板最终所发生的位移大小。 

【解析】分析时，m和M之间是否发生相对滑动；对长木板由牛顿第二定律求解加速度大小；
求出小物块在长木板上滑动时的加速度大小，根据位移-时间关系求解刚撤去F时，小物块到长木板右端的距离；
根据牛顿第二定律结合运动学公式求解二者共速前长木板的位移、共速后长木板的位移，由此得到总位移。
对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系力和运动的桥梁。