2021-2022学年四川省成都市高一上学期期末考试物理试题

2021~2022学年度上期期末高一年级调研考试

物理

本试卷分选择题和非选择题两部分．第Ⅰ卷（选择题）1至3页，第Ⅱ卷（非选择题）4至6页，共6页，满分100分，考试时间90分钟．

注意事项：

1答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上．

2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号．

3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上．

4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效．

5．考试结束后，只将答题卡交回．

第Ⅰ卷（选择题，共44分）

一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意．）

1. 能直接测量国际单位制中规定的基本物理量的下列工具是（　　）

A. 秒表 B. 弹簧测力计 C. 量筒 D. 汽车速度计

【答案】A

【解析】

【详解】A．秒表能测量时间，时间是国际单位制中规定的基本物理量，选项A正确；

B．弹簧测力计能测量力，力不是国际单位制中规定的基本物理量，选项B错误；

C．量筒能测量体积，体积不是国际单位制中规定的基本物理量，选项C错误；

D．汽车速度计能测量速度，速度不是国际单位制中规定的基本物理量，选项D错误；

故选A。

2. 某同学平伸手掌托起砖块，保持静止；当手突然向上加速运动时，砖对手的压力大小（　　）

A. 小于砖的重力大小 B. 大于手对砖的支持力大小

C. 小于手对砖的支持力大小 D. 等于手对砖的支持力大小

【答案】D

【解析】

【详解】BCD．砖对受的压力和手对砖的支持力是作用力和反作用力，大小相等。故BC错误，D正确；

A．开始静止时，手对砖的支持力等于砖的重力，当手突然向上加速运动时，则砖的加速度方向向上，根据牛顿第二定律知

则

所以砖对手的压力也一定大于砖的重力。故A错误。

故选D。

3. 扫地机器人因操作简单、使用方便，已逐渐走进了人们生活．某次开发测试，科研人员9时35分在A处启动扫地机器人，经30分钟在B处完成清扫工作，其规划式清扫路线如图所示．相关数据表明：机器人清扫路线的总长度为，A、B的距离为．关于本次测试，下列说法正确的是（　　）

A. “9时35分”表示时间，“30分钟”表示时刻 B. 科研人员研究清扫路线时，能将机器人视为质点

C. 机器人在该过程中的位移大小为 D. 机器人在该过程中的平均速度约为

【答案】B

【解析】

【详解】A．“9时35分”表示时刻，“30分钟”表示时间，A错误；

B．科研人员研究清扫路线时，机器人的大小和形状可以忽略，故能将机器人视为质点，B正确；

C．根据位移的定义可知，机器人在该过程中的位移大小为，C错误；

D．根据平均速度的定义可得，机器人在该过程中的平均速度约为

D错误。

故选B。

4. 为了取票更加便捷，各地机场都安装了自动取票机，旅客可以直接刷二代身份证获取机票．为了防止旅客忘记拿走身份证，一般将识别感应区设计为如图所示的斜面．则身份证放在识别感应区上处于静止状态时（　　）

A. 感应区对身份证的支持力竖直向上

B. 感应区对身份证的摩擦力沿斜面向下

C. 感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向

D. 感应区对身份证的作用力小于身份证所受重力

【答案】C

【解析】

【详解】A．感应区对身份证的支持力垂直斜面向上，选项A错误；

B．感应区对身份证的摩擦力沿斜面向上，选项B错误；

CD．身份证受向下的重力与感应区对身份证的作用力，二力的合力为零，则感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向，选项C正确，D错误。

故选C。

5. 第十三届中国国际航空航天博览会于2021年9月28日至10月3日在珠海举行我国自主研制的第五代战机歼列入本届航展的阵容。假设该战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t达到起飞速度v，则起飞前的运动距离为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】对于匀变速直系运动，某段时间内的平均速度等于初末速度和的一半，即

故战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t平均速度为

又因为

所以

故选A。

6. 如图位于同一高度的钉子A、B相距，细线的一端系有质量为m的小物块，另一端绕过A固定于B；在细绳上的C点拴着质量为M的物块，B、C间的线长为；两物块都静止时，。不计绳与钉子A间的摩擦。则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由图可知

所以

对C点受力分析，如图所示

可得

所以

故A正确。

故选A。

7. 一个小钢球从楼顶某处由静止落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的段轨迹，如图所示，已知曝光时间为，该爱好者用刻度尺量出每块砖的厚度为，重力加速度大小取．则小钢球出发点离A点约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由题意知段长度为

所以段的平均速度为

由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为，由速度位移关系可得

解得

故B正确，ACD错误。

故选B。

8. 天宫空间站是我国自主建造的载人空间站，它展现了中国航天人世界领先的技术水平。如图所示是采用动力学方法测量某空间站质量的原理图，若已知飞船质量为，其推进器的平均推动力，在飞船与空间站对接后，推进器工作时间内，测出飞船和空间站速度改变量是，则空间站的质量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】设飞船和空间站在这5s内的加速度大小为a，则由加速度的定义式可得

设空间站的质量为m空，则以空间站和飞船为整体，利用牛顿第二定律有

代入数据可得

故选C。

二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分．每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）

9. 东京奥运会于2021年8月8日落下帷幕，中国体育代表团取得了38枚金牌、32枚银牌和16枚铜牌的好成绩．精彩的奥运赛场也蕴含了丰富的物理学知识，下列关于奥运赛场中的一些说法，正确的是（　　）

A. 摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性

B. 跳远运动员助跑能增大其起跳时的惯性

C. 体操运动员单杠比赛下法前腾空的整个过程中运动员始终处于失重状态

D. 举重运动员推动杠铃上升的整个过程中杠铃始终处于超重状态

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．惯性大小只与质量有关，与运动状态无关，且质量越大惯性越大，因此摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性，故A正确，B错误；

C．加速度方向向上则超重，加速度方向向下则失重因为运动员在空中下落时加速度方向一直向下故运动员一直处于失重状态，故C正确；

D．举重运动员举起杠铃并非一直加速上升，中间会有减速到静止的时候，之后再上升，故不是一直处于超重状态，故D错误。

故选AC

10. 拉链是方便人们生活的近代十大发明之一。图（a）为拉头劈开链齿的实例，拉齿容易被劈开是因为拉头内部的楔形物插入链齿时，楔形物两侧会对链齿产生很大的侧向压力，此过程可简化成图（b）的模型。已知拉头对链齿施加一个竖直向下的力F，楔形物顶端夹角为，则（　　）

A. 若F一定，大时侧向压力大 B. 若F一定，小时侧向压力大

C. 若一定，F大时侧向压力大 D. 若一定，F小时侧向压力大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由题意可将力F分解为两个垂直两侧拉链的压力，且由几何关系知，两分力夹角与是互补关系，所以F一定，越大两分力夹角越小，则分力越小，反之，越小两分力夹角越大，则分力越大，故A错误，B正确；

CD．当一定时，即两分力夹角一定，则F越大分力越大，F越小分力越小，故C正确，D错误。

故选BC。

11. 如图所示为某高铁站进站口的水平传输装置示意图，传送带以的速度匀速向右运动。现将一质量为的行李箱（可视为质点）轻放在传送带上，行李箱和传送带间的动摩擦因数，设传送带足够长，重力加速度g取．则在行李箱与传送带发生相对滑动的过程中（　　）

A. 行李箱所受摩擦力的方向水平向左 B. 行李箱滑动的时间为

C. 行李箱对地位移大小为 D. 行李箱相对传送带的位移大小为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．行李箱与传送带发生相对滑动的过程中，行李箱相对于传送带向左运动，则行李箱所受摩擦力的方向水平向右，故A错误；

B．行李箱与传送带发生相对滑动的过程中，根据牛顿第二定律得

得

行李箱与传送带发生相对滑动的时间为

故B正确；

C．在行李箱与传送带发生相对滑动的过程中，行李箱对地位移大小为

故C错误；

D．在行李箱与传送带发生相对滑动的过程中，传送带的对地位移为

则行李箱相对传送带的位移大小为

故D正确。

故选BD。

12. 某次实验需要利用位移传感器和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。如图（a）所示，时刻，小车以初速度做匀加速直线运动，计算机显示其位置坐标—时间图像如图（b）所示，则（　　）

A. 小车末的瞬时速度大小为 B. 小车的加速度大小为

C. 小车的初速度 D. 小车时刻的位置坐标无法求出

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据位移-时间图象的斜率等于速度，所以小车末的瞬时速度

故A错误；

B．由匀变速运动的连续相等时间内的位移差为定值，得

解得

故B正确；

C．由匀变速直线运动的某点的瞬时速度等于时间中点的速度，则t=2s时速度

由

解得

故C正确；

D．第1s内的位移

所以t=0时的位置

所以小车时刻的位置坐标（0，0.12m），故D错误。

故选BC。

13. 如图（a），在倾角为的足够长光滑斜面底端，一个可视为质点的滑块压缩着一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。时解除锁定，通过视频分析技术描绘出滑块速度时间图像如图（b）所示，其中段为曲线，段为直线，重力加速度g取。由此可判定（　　）

A. 斜面的倾角为 B. 滑块在内沿斜面向下运动

C. 与弹簧脱离之前滑块一直在做加速运动 D. 滑块在末速度为零

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由bc段为直线，可知滑块做匀减速运动，由图象可知

由牛顿第二定律可得

解得

故A正确；

B．滑块在内速度为正值，沿斜面向上做减速运动，故B错误；

C．与弹簧脱离之前弹簧弹力大于滑块沿斜面向下的重力的分力时滑块做加速运动，弹簧弹力小于滑块沿斜面向下的重力的分力时滑块做减速运动，故C错误；

D．滑块在0.3s后到速度为零，再运动的时间

所以滑块从开始到速度为零运动的总时间为

故D正确。

故选AD。

第Ⅱ卷（非选择题，共56分）

三、实验探究题（本题共2小题，共14分．）

14. 图（a）是利用数字化信息系统验证“在小车质量不变的情况下，小车加速度与合外力成正比”的实验装置，其中小车（含发射器）的质量为。实验中通过改变所挂钩码的质量m，由位移传感器和与之相连的计算机得到对应情况下小车的加速度a。

（1）上述实验是以___________（填“钩码的重力”或“小车和发射器的重力”）大小作为小车所受合外力大小的。

（2）计算机利用测得的数据进行了图（b）所示的描点，分析可知，图线不经过原点，且各点不能分布在一条直线附近．其中，图线不经过原点的主要原因_________。

（3）为了更好地达成实验目的，应采取的改进措施是___________（至少写两条措施）。

【答案】    ①. 钩码的重力    ②. 小车与轨道间存在摩擦力的影响    ③. 调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力；钩码的质量应远小于小车的质量

【解析】

【详解】（1）[1]由图（a）可知上述实验是以钩码的重力大小作为小车所受合外力大小的。

（2）[2]从图中发现直线没过原点，当时，即，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是小车与轨道间存在摩擦力的影响；

（3）[3]若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是：

①调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力,即使得绳子上拉力等于小车的合力；

②根据牛顿第二运动定律得，整体的加速度

则绳子拉力

知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量。

15. 甲组同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测弹簧的劲度系数k”实验中的操作步骤为：①将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上，当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作；②弹簧下端挂一个重的砝码时，指针指示的刻度数值记作；弹簧下端挂两个重的钩码时，指针指示的刻度数值记作；……；挂七个重的钩码时，指针指示的刻度数值记作；③求出各次弹簧的伸长量。

（1）某次测量如图（a）所示，指针示数为________。

（2）得到的实验数据如下表。请利用这些数据在答题卡上与图（b）对应的坐标中规范的作出弹力—伸长量图像________。

（3）根据图像求出该弹簧的劲度系数为____________（保留2位有效数字）。

（4）乙组同学采用甲组实验步骤测量另一根弹簧的劲度系数。仔细观察该弹簧有如下特征；用一片纸插入相邻两匝之间，可以将弹簧竖直提起，如图（c）所示。若这组同学操作规范，则得到的弹力一伸长量图像最接近于__________。

A．B．C．D．

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④. B

【解析】

【详解】(1)[1]用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，指针示数为14.64cm。

(2)[2]根据表格中数据描点作图为

(3)[3]根据图像求出该弹簧的劲度系数为

(4)[4]由于纸片重力的影响，弹簧原长时力不为零。故B正确。

故选B。

四、计算题（本题共4小题，共42分．解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的，不能得分．有数值运算的题答案中必须明确写出数值和单位．）

16. 如图，工人推动一台重为G的割草机做匀速直线运动，施加的力大小为F，方向与水平面所成角度为。求：

（1）割草机所受的阻力大小；

（2）割草机对地面的压力大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】(1)以割草机为研究对象，其受力如图所示

在水平方向，由力的平衡条件有

 (2)在竖直方向，由力的平衡条件有

由牛顿第三定律，地面的压力

17. 东京奥运会百米飞人大战中，我国选手苏炳添最终以获得第六名，创造了黄种人参加该项比赛新的历史。假定他在本次决赛赛场上从发令到起跑的反应时间是，起跑后做匀加速直线运动，达到最大速率后做匀速运动，且匀加速运动的时间为。求；（均保留2位小数）

（1）他在匀速段的速度大小v；

（2）他在加速段的加速度大小a。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）总位移为，总时间为，反应时间，匀速段运动的时间为

加速段的位移

匀速段的位移

又

代入数据解得

（2）加速段，由运动学规律

解得

18. 第24届冬奥会将于2022年2月4日在我国举行。冰壶比赛是冬奥会传统项目，比赛场地示意图如图所示，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设圆心O到投掷线的距离为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至原来的。现将某次投掷过程简化为如下物理模型：运动员使冰壶C在投掷线中点以速度v沿虚线方向滑出，当冰壶滑行一段距离后，队友用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，直到冰壶恰好静止在O处．重力加速度g取。

（1）若，求运动员用毛刷擦冰面的长度；

（2）求v的最大值和最小值。

【答案】（1）；（2），

【解析】

【详解】（1）设运动员开始用毛刷时冰壶的速度为，则由运动学公式

得

由牛顿第二定律

得

又运动员用毛刷擦冰面的长度为

联立解得

（2）当运动员一直擦冰面时，此时加速度一直最小，则通过相同的位移时需要的初速度最小，即

解得

同理当运动员一直没有擦冰面时，此时加速度一直最大，则通过相同的位移时需要的初速度最大，即

解得

19. 货车在行驶过程中紧急刹车非常容易导致货物由于惯性而向前滑动，其破坏力足以造成车毁人亡的事故，因此在运输大型货物时务必采取防滑措施，避免交通事故的发生。如图，一辆载有货物的卡车静止在水平路面上。0时刻卡车以的加速度启动，末发生紧急情况，卡车立即以的加速度制动直到静止。货物与车厢底板间的动摩擦因数，货物视为小滑块，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。

（1）若整个过程中货物未与车厢发生碰撞

Ⅰ．求末货物和卡车的速度大小；

Ⅱ．卡车制动全程中，求货物的加速度；

（2）若车箱的长度，货物的长度，O时刻货物与车箱前壁的距离为，通过计算判断上述过程中，货物是否与车厢发生碰撞如果未发生碰撞，最终货物与车箱前壁的距离是多少？

【答案】（1）Ⅰ.12m/s，10m/s；Ⅱ.2s ~ 2.1s内，加速度为5 m/s2，方向向前， 2.1s之后，加速度为-5 m/s2,方向向后；（2）0.75m

【解析】

【详解】设卡车运动的方向为正方向；

（1）Ⅰ.0~2s内，卡车的加速度为a1，货物的质量为m，假设货物与车厢保持相对静止，则对货物

f=ma1

货物与车厢之间的最大静摩擦力

带入数据可知

矛盾，则实际两者发生相对滑动，设货物的加速度为a2，卡车和货物在2s末的速度分别为v1、v2，由牛顿第二定律可知

对卡车

对货物

Ⅱ.2s后卡车的加速度为，设t2时刻两者速度相等，则

解得

t2=2.1s

同理两者共速后不能保持相对静止，将继续保持相对滑动，设t2后货物的加速度为a2′，对货物

解得

当时间在2s~2.1s内，方向向前；当时间在2.1s之后，方向向后；

（2）设t2时刻两者共速于v3，则有

设卡车和货物静止时的时刻分别为t3t4，则有

解得

t3=2.8s

同理

解得

t4=4.2s

整个过程两者的v-t图像如图

设共速前卡车比货物多运动的距离为x1，共速后货物比卡车多运动的距离为x2，由图像可知

解得

x1=2.1m

x2=7.35m

整个过程，货物相对车厢的位移

（向前）

带入数据可知

即货物不会与车厢后壁发生碰撞；

即货物也不与车厢前壁发生碰撞；货物最终静止时离车厢前壁的距离为d′，则有