2021-2022学年山西省朔州市怀仁市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年山西省朔州市怀仁市高一（上）期末物理试卷

1.     某高中同学乘坐D2782次动车从怀仁东站到大同南站。下列说法正确的是(    )

A. 该动车12：29从怀仁东站开出，指的是时间
B. 怀仁东站到大同南站历时24分，指的是时刻
C. 怀仁东站到大同南站全程约为，指的是位移
D. 怀仁东站到大同南站全程约为，指的是路程

2.     关于牛顿第一定律，下列理解正确的是(    )

A. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物，不可能用实验直接验证
B. 牛顿第一定律反映了物体受到外力作用时的运动规律
C. 牛顿第一定律中提出的物体不受外力作用的条件是不可能达到的，所以这条定律可能是错误的
D. 向上抛出的物体，在向上运动到过程中，一定受到向上的力的作用，否则不可能向上运动

3.     如图所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，且一直作用下去，设小球从静止开始运动，由此可判定(    )

A. 小球向前运动，再返回停止
B. 小球向前运动再返回不会停止
C. 小球始终向前运动
D. 小球向前运动一段时间后停止

4.     如图所示，OA、OB是两根等长的轻质细绳，O点的下方拴了一个重为G的小球。若OA绳的拉力大小为，OB绳的拉力大小为下列说法正确的是(    )

A. 小于
B. 不管OA和OB之间的夹角为多大，、不可能都大于G
C. 当OA和OB之间的夹角为时，
D. 当OA和OB之间的夹角为时，

5.     关于自由落体运动，下列说法中错误的是(    )

A. 它是竖直向下、、的匀加速直线运动
B. 在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1：3：5
C. 在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1：2：3
D. 从开始运动起下落、、所经历的时间之比为1：2：3

6.     如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相等的小球，两个小球均保持静止。重力加速度为g。当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度分别为(    )

A. g，g
B. 2g，0
C. 2g，g
D. g，0

7.     为全面落实社会主义核心价值观保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是(    )

A. 当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力
B. 由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力
C. 当物品受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹力作用
D. 当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同

8.     如图所示，轻杆的A端用铰链固定，定滑轮在A点正上方滑轮大小及摩擦均可不计，杆的B端悬挂一重物。现将跨过定滑轮的轻绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在AB杆达到竖直位置前(    )

A. 轻绳拉力F不变 B. 轻绳拉力F增大 C. AB杆受力大小不变 D. AB杆受力减小

9.     轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，电梯中有质量为50kg的乘客，如图所示，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧的伸长量的一半，这一现象表明(    )

A. 电梯此时一定加速下降 B. 乘客一定处于超重状态
C. 电梯此时的加速度一定是 D. 乘客对电梯地板的压力一定是250N

10. 甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其图象如图，下列对汽车运动状况的描述正确的是(    )

A. 在第10s末，乙车改变运动方向
B. 在第10s末，甲、乙两车相距150m
C. 在第20s末，甲、乙两车相遇
D. 若乙车在前，则可能相遇两次

11. 下列所涉及的物理量的单位中，属于国际单位制中基本单位的是(    )

A. kg B. N C.  D. s

12. 如图所示，质量为的物体2放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为的物体1相连，车厢沿水平直轨道向右行驶，此时与物体1相连的细绳与竖直方向成角，由此可知(    )

A. 车厢的加速度大小为
B. 绳对的拉力大小为
C. 底板对物体的支持力大小为
D. 底板对的摩擦力大小为

13. 2022年北京冬奥会进入倒计时，场地壮观无比！之前在调试过程中一个工作人员拿一物体每次以不变的初速率沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，取。根据图象可求出(    )

A. 物体的初速率
B. 物体与斜面间的动摩擦因数
C. 当时，物体达到最大位移后将保持静止
D. 取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值约

14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，如图是在白纸上根据实验结果画出的图．
    如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿图甲中AO方向的是______
    本实验采用的科学方法是______
    A.理想实验法         等效替代法    
    C.控制变量法         建立物理模型法．
15. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。
    
    下列说法正确的是______ 单选。
    A.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
    B.实验时应先释放小车后接通电源
    C.本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量
    D.在用图象探究加速度与质量的关系时，应作图象
    某同学在实验中打出的一条纸带如图2所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中、、、，已知电源频率为50Hz，则纸带加速度的大小是______ 。
    某同学将长木板右端适当垫高，其目的是为了平衡摩擦力。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大。用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力。则他绘出的关系图象是图3中的______ 。
16. 如图所示，一个质量的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个的恒定拉力，使小物块做初速度为零的匀加速直线运动，拉力与水平方向的夹角，小物块与水平地面间的动摩擦因数，已知，，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
    小物块运动过程中加速度的大小；
    小物块运动位移的大小。
17. 如图，在光滑地面上，小车和木块一起在水平外力F作用下向右做无相对滑动的匀加速运动。已知小车质量是M，木块质量是m，外力大小是F，木块和小车之间动摩擦因数是，求在这个过程中，木块受到的摩擦力大小和方向。
18. 如图所示，是2022年北京冬奥会张家口赛区国家跳台滑雪中心场地一角，在系列测试活动中，一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角为，在5s的时间内滑下的路程为60m。求：
    滑雪者下滑过程中的加速度大小；
    滑雪者对雪的压力；
    滑雪者受到的阻力包括摩擦和空气阻力。
    已知，，g取。

19. 如图所示，传送带与水平面的夹角，A、B两端相距，传送带始终以的速度顺时针转动，将一小球轻轻放在A端，且小物体与传送带间的动摩擦因数，其中，，，试求：
    刚释放时，小物体加速度的大小；
    小物体从A运动到B所需时间。
    

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、该动车12：29从怀仁东站开出，表示的是时间点，是时刻，故A错误；
B、怀仁东站到大同南站历时24分，表示的是一段时间，是时间间隔，故B错误；
CD、怀仁东站到大同南站全程约为，表示的是运动轨迹的长度，是路程，不是位移，故C错误，D正确；
故选：D。
时刻表示的是时间点，时间表示的是时间间隔，表示的是一段时间；
路程表示的是运动轨迹的长度，位移表示的是初位置到末位置的有向线段。
明确时间和时刻的区别和联系，知道路程和位移的区别和联系。
 

2.【答案】A 

【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正确；
B、虽然在地球上不受力作用的物体是不存在的，但牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律，是牛顿第二定律的基础，也为科学的发展奠定了基础，故B错误；
C、牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，物体不受外力作用的条件是不可能达到的，但能接受住实践的检验，故C错误；
D、向上抛出的物体，没有受向上的作用力，只受重力和空气阻力，故D错误。
故选：A。
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；牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出。
本题考查了对牛顿第一运动定律的理解，又称惯性定律，它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，它是物理学中一条基本定律。
 

3.【答案】C 

【解析】

【分析】
小球在奇数秒内，从静止开始做匀加速直线运动，偶数秒内沿原方向做匀减速直线运动，偶数秒末速度为零，周而复始．做单向直线运动．
本题小球在周期性外力作用运动，往往分析一个周期内物体的运动情况，再周期性重复．
【解答】
由题干可得，小球在奇数秒内，合力为正恒定不变，小球从静止开始做匀加速直线运动。
偶数秒内合力反向大小不变，则小球的加速度反向，小球仍沿原方向运动，做匀减速直线运动，因为小球一个周期内加速时间和减速时间相等，加速度大小相等，方向相反，所以偶数秒末速度为0；
此后小球做周期性的运动，做单向直线运动。故C正确，ABD错误。
故选：C。  

4.【答案】D 

【解析】解：设OA和OB之间的夹角为，即OA、OB与竖直方向的夹角为。
以O点为研究对象，根据平衡条件得：
水平方向有 。
竖直方向有
可得，，
当时，
当OA和OB之间的夹角为时，时，
当OA和OB之间的夹角为时，当时，故ABC错误，D正确。
故选：D。
分析O点的受力情况，根据平衡条件和对称性求解与的大小。
本题是三力平衡问题，要正确分析结点O的受力情况，结合正交分解法研究，也可以根据力合成法解答。
 

5.【答案】D 

【解析】解：
A：自由落体的初速度为零，加速度是重力加速度，故A正确；
B：由初速度为零的匀加速度直线运动的推论，知其相等时间内位移之比为奇数比，即1：3：5：7，故B正确；
C：由速度时间关系式知，末速度与时间成正比，故C正确；
D：由的变形式得，从开始运动起下落、、所经历的时间之比，故D错误。
该题选错误的，故选D。

本题重点是掌握推论，初速度为零的匀变速直线运动推论比较多，应熟练掌握．
 

6.【答案】B 

【解析】解：两个小球均保持静止。以小球B为研究对象，有

当突然剪断细绳时，弹簧的弹力不变，小球B受力不变，故小球B的加速度；
对小球A受力分析，小球A受到重力和弹簧弹力作用，根据牛顿第二定律有

整理可得
故ACD错误，B正确。
故选：B。
先求出两小球静止时弹簧的弹力，再分析突然剪断细绳时两小球的受力情况，根据牛顿第二定律分析加速度。
在处理涉及弹簧问题时，要注意弹簧弹力的不可突变性，再结合牛顿第二定律解决问题。
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动，两者之间没有要发生相对运动的趋势，故物品不受静摩擦力，故A错误；
B、物品相对于地面是运动的，当物品与传送带相对静止时物品不受静摩擦力，故B错误；
C、摩擦力存在的条件：①接触面粗糙②有弹力③有相对运动或者相对运动趋势。由此，有弹力是有摩擦力的必要不充分条件，即：有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力一定有弹力。题目中说受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力的作用，故C错误；
D、摩擦力的方向：与物体发生相对运动的方向相反或者与物体发生相对运动趋势的方向相反，而与运动的方向，可以相同也可以相反，此处由于摩擦力是动力，因此摩擦力方向与物品运动方向相同，故D正确。
故选：D。
我们要先清楚产生摩擦力的条件：产生静摩擦力的条件①接触面粗糙②有弹力③有相对运动趋势；产生滑动摩擦力的条件①接触面粗糙②有弹力③有相对运动。然后对选项进行判断是否受到静摩擦力或者滑动摩擦力。
关键是对摩擦力方向的判断，一定注意摩擦力的方向与相对运动方向或者相对运动趋势方向相反，而与运动方向可以相同也可以相反。
 

8.【答案】C 

【解析】解：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力等于重物的重力、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力图如图：

由平衡条件得知，N和F的合力与T大小相等，方向相反，根据三角形相似可得：
，又保持不变，所以使缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则N保持不变，F变小，故C正确，ABD错误。
故选：C。
以B点为研究对象，分析其受力情况，作出受力图，利用三角形相似法，得出各力与三角形ABO三边边长的关系，再分析其变化。
本题涉及非直角三角形的力平衡问题，采用三角形相似，得到力与三角形边长的关系，再分析力的变化，是常用的方法。
 

9.【答案】D 

【解析】解：ABC、电梯静止不动时，小球受力平衡，有，电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律：，解得：，加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，乘客处于失重状态，故ABC错误。
D、以乘客为研究对象，根据牛顿第二定律可得：，乘客对地板的压力大小为，故D正确。
故选：D。
对小球的受力分析，受重力和拉力，结合牛顿第二定律，判断出加速度的方向；然后判断电梯和乘客的超、失重情况。
本题关键是对小球受力分析，根据牛顿第二定律判断出小球的加速度方向，由于小球和电梯相对静止，从而得到电梯的加速度，最后判断电梯的超、失重情况。
 

10.【答案】D 

【解析】

【分析】
解答本题应注意：速度的正负表示物体速度的方向；面积的正负表示物体位移的方向；明确两物体的距离关系，可通过画运动的过程示意图帮助理解题意。
根据图象知识可得出两物体在任一时刻的速度、每段的加速度及任一时间段内的位移；图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则根据两物体的运动关系可判断各选项是否正确。
【解答】
A.由图可知，在第20s内，乙车一直沿正方向的运动，速度方向没有改变，故A错误；
由于不知道初始位置甲乙相遇多远，所以无法判断在10s末两车相距多少，也不知道再20s末能否相遇，故BC错误；
D.若刚开始乙在前，且距离为150m，则在10s末两车相遇，之后甲在乙的前面，当乙的速度等于甲的速度之后，乙慢慢的追上乙，再某个时刻会相遇，故D正确。
故选D。  

11.【答案】AD 

【解析】解：A、kg是国际单位制中的基本单位，故A正确；
B、牛顿和米/秒都是国际单位制中的导出单位，故BC错误。
D、s是国际单位制中的基本单位，故D正确。
故选：AD。
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。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到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，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。
 

12.【答案】AB 

【解析】解：A、以物体1为研究对象，受力如图所示，由牛顿第二定律得：，解得：，则车厢的加速度也为，故A正确；
B、如图所示，绳子的拉力：，故B正确；
C、对物体2研究，受力如图2所示，在竖直方向上，由平衡条件得：，故C错误；
D、由图2所示，由牛顿第二定律得：，故D错误。
故选：AB。
先以物体1为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律求出其加速度和绳的拉力。再对物体2研究，由牛顿第二定律求出支持力和摩擦力。
解决本题的关键的关键知道车厢和两物体具有相同的加速度，通过整体法和隔离法进行求解。
 

13.【答案】BD 

【解析】解：A、由图可知，当夹角为时，
此时物体做竖直上抛运动，由竖直上抛运动规律可知：
解得：，故A错误；
B、当夹角时，
物体在水平方向做匀减速直线运动，由运动学规律可知：
解得：
由牛顿第二定律可得：
解得：，故B正确；
C、若时，物体的重力沿斜面向下的分力大小为：；最大静摩擦力为：，则，因此，物体达到最大位移后将下滑，故C错误。
D、当夹角为时，物体做匀减速运动，由牛顿第二定律可得：
由运动学规律可知：
联立代入数据解得：
根据数学知识可知当，，此时位移x最小，且最小值为，故D正确；
故选：BD。
首先由题意明确图象的意义，根据时物体做竖直上抛运动，由速度位移公式求出初速度。当时，，根据动能定理求出动摩擦因数。当时，分析重力沿斜面向下的分力与最大静摩擦力比较，判断物体能否静止在最大位移处。再由数学关系可求得位移的最小值。
本题综合考查动能定理及竖直上抛运动；并键在于先明确图象的物理意义，再通过图象明确物体的运动过程；结合受力分析及动能定理等方法求解。
 

14.【答案】 

【解析】解：是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在F和方向并不在重合；
合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．
故选：
故答案为：
明确实验原理，了解实验误差的存在，知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别．
本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别．
 

15.【答案】；；。 

【解析】

【分析】
平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，其他操作细节根据实验原理进行解答；
从纸带上求加速度，可以用逐差法求解；
该同学实验操作中平衡摩擦力过度，则当时，，即当绳子上没有拉力时，小车就有加速度，从而在图象上有正截距。
本题探究加速度与力、质量的关系，采用逐差法求解加速度时，请注意数据处理的相关问题。

【解答】
、一次平衡摩擦力后，虽然改变小车的质量时，因为摩擦力和重力的下滑分力均同比例变化，所以不必重新平衡，故A错误；
B、凡涉及打点计时器的操作均应先通电再释放，故B错误；
C、要使拉力等于钩码的总重力，则要求钩码的质量远小于小车质量，故C错误；
D、作图象比作图象更直观看出加速度与质量的关系，故D正确。
根据求加速度，。
平衡摩擦力时，他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，当小车不受拉力时，小车就能向下加速，即时，，则图象C符合。
故答案为：；；。  

16.【答案】解：根据牛顿第二定律，有
水平方向：；
竖直方向：
滑动摩擦力：
联立解得加速度大小为：
根据位移-时间关系可得：小物块运动的位移
答：小物块运动过程中加速度的大小为；
小物块运动位移的大小为。 

【解析】通过正交分解将拉力F分解为水平方向和竖直方向的分力，利用牛顿第二定律求解加速度，结合运动学公式求解位移。
解决本题的关键正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律求解加速度，注意滑动摩擦力，注意正压力不是mg。
 

17.【答案】解：由题意知取整体为研究对象根据牛顿第二定律有

解得
取m为研究对象，由牛顿第二定律可得：，
因木块在摩擦力作用下向右加速，故摩擦力的方向向右。
答：木块受到的摩擦力大小为，方向向右。 

【解析】由于小车和木块一起作无相对滑动的加速运动，所以小车和木块的加速度大小相同，对小车和木块受力分析，根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小。
当分析多个物体的受力、运动情况时，通常可以采用整体法和隔离法，用整体法可以求得系统的加速度的大小，再用隔离法可以求物体之间的作用的大小；注意两物体之间为静摩擦力，不能根据滑动摩擦力公式求解摩擦力。
 

18.【答案】解：根据题意，利用匀变速直线运动的位移-时间公式可得

代入数据可得
以滑雪者为研究对象，设雪对滑雪者的支持力为N，则在垂直坡面方向上有

代入数据可得
根据牛顿第三定律可得，滑雪者对雪的压力大小，方向垂直斜面向下；
设滑雪者受到的阻力大小为f，对滑雪者，根据牛顿第二定律有

整理代入数据可得
答：滑雪者下滑过程中的加速度大小为；
滑雪者对雪的压力大小为600N，方向垂直斜面向下；
滑雪者受到的阻力为150N。 

【解析】根据匀变速直线运动的规律，结合题意求出加速度；
先求出雪对滑雪者的支持力，再利用牛顿第三定律求出滑雪者对雪的压力；
根据牛顿第二定律，结合题意求出滑雪者受到的阻力。
本题已知物体的运动情况，分析物体的受力情况，注意解题的关键是先求出物体的加速度。
 

19.【答案】解：刚释放小物体时，对小物体受力分析如图所示，

根据牛顿第二定律可知：

解得：
小物体加速到与传送带共速时的位移
则小物体由静止加速到与传送带速度相等所用的时间：
又因为，故小物体以加速到速度为v后，继续以加速度向下做匀加速运动，
根据牛顿第二定律可得：，解得
该过程小物体运动的位移为：
根据位移时间公式可知：
解得：
故小物体由A运动到B所需的总时间为：
答：刚释放时，小物体加速度的大小为；
小物体从A运动到B所需时间为。 

【解析】物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力，物体由静止开始加速下滑，当物体加速至与传送带速度相等时，由于，物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”．
从上述例题可以总结出，皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻．