精品解析：重庆市主城区六校2021-2022学年高一（上）期末联考物理试题

2021—2022学年（上）期末考试高2024届物理试题

考试说明：

1.考试时间   90分钟

2.试题总分   100分

3.试卷页数   7页

一、选择题（本题共12个小题，共48分。其中，1-8为单项选择，9-12为多项选择）

1. 公元年月日上午时分，神舟十三号所搭载的航天员成功开启天舟三号货物舱舱门，并顺利进入货运飞船。如图是宇航员此次任务配备的“机械臂”。下列说法中正确的是（　　）

A. 宇航员在太空中仍受重力作用

B. “时分”是指一个时间间隔

C. 宇航员在操作机械臂时，可以将机械臂视为质点

D. 研究宇航员的运动状态时，只能以地面为参考系

【1题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A．宇航员在太空中仍受地球引力，仍受重力作用，选项A正确；

B．“时分”指时刻，选项B错误；

C．宇航员在操作机械臂时，因需要考虑机械臂不同部位的运动问题，不可以将机械臂视为质点，选项C错误；

D．研究宇航员的运动状态时，可以选择飞船为参考系，不一定以地面为参考系，选项D错误。

故选A。

2. 如图所示，某质点做曲线运动， a、b、c、d、e是位于其运动轨迹上的几点，则质点速度方向最接近垂直的是（　　）

A a点与b点 B. c点与d点 C. b点与e点 D. c点与e点

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】物体做曲线运动速度方向沿该点的切线方向，如图所示

过点作切线可知，c点与e点速度方向最接近垂直，ABC错误，D正确。

故选D。

3. 如图所示，某质点在三共点力作用下处于静止状态。若仅将逆时针旋转90°，其它力均保持不变，则此时质点的合力大小为（　　）

A.  B.  C.  D. 0

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】未旋转时，的合力与等大反向，若仅将逆时针旋转90°变为，此时与的合力大小相等，夹角为90°，由力的合成公式可求得新的合力大小为。

故选B。

4. 据报道，“引体向上”是某市中考体考科目，连续做完23个为满分。如图所示，某同学做引体向上，开始两手紧握单杠，双臂竖直，身体悬垂，手掌间距略大于肩宽；接着用力向上拉使下颚超过单杠身体无摆动；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（　　）

A. 在上升过程中，同学一直处于失重状态

B. 若增加两手间的距离，最终悬垂时该同学会感觉更省力了

C. 若增加两手间的距离，最终悬垂时杠对该同学的作用力大小不变

D. 同学悬垂在单杠上时，人对杠的作用力与杠对人的作用力是一对平衡力

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．在上升过程中，同学先向上加速，再向上减速直至最高点，所以加速度方向先向上，再向下，同学先处于超重状态，再处于失重状态，A错误；

B．根据力的合成法则，当增加两手间的距离时，即增大量拉力间的夹角，悬挂时拉力合力大小等于重力，则有

夹角越大，拉力越大，同学感觉更费力，B错误；

C．由牛顿第三定律可知，杆对该同学的作用力大小等于人对杆的作用力大小，无论两手间的距离多大，人对杆的作用力大小等于重力，所以悬挂时杆对同学的作用力大小不变，C正确；

D．同学悬垂在单杠上时，人对杠的作用力与杠对人的作用力是作用在不同物体上的，不是平衡力，是一对相互作用力，D错误。

故选C。

5. 足球运动员将足球以12.5m/s初速度水平踢出，足球沿场地以3m/s2作匀减速直线运动，同时运动员以8m/s的速度匀速追足球，则运动员追上足球的时间为（　　）

A. 9s B. 7s C. 5s D. 3s

【5题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】足球减速过程，停止的时间

足球的位移为

足球运动过程中，运动员的位移

因此足球未停下运动员就已经追上足球，设经t′运动员追上足球

运动员位移

联立代入数据得

故选D。

6. 歼-20隐形战斗机首架技术验证机于2011年1月11日进行首次升空飞行测试，距今刚好十周年。已知某次训练中，歼-20着陆后经过4.5s停下来，若这个过程可看作是匀减速直线运动，则歼-20着陆后的第1s和第2s位移大小之比为（　　）

A. 4：3 B. 2：1 C. 5：3 D. 9：7

【6题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】将飞机做匀减速运动的逆过程看做是初速度为零的匀加速运动，根据

则着陆后的第1s内的位移

着陆后的第2s内的位移

则歼-20着陆后的第1s和第2s位移大小之比为4:3。

故选A。

7. 如图所示，竖直放置在水平面上轻质弹簧上端放着质量为6kg的物体A，处于静止状态。现将一个质量为4kg的物体B轻放在物体A上，弹簧始终处于弹性限度内。g取10m/s2，则放上B的瞬间，A、B间的弹力大小是（　　）

A. 8N B. 18N C. 24N D. 40N

【7题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】由题意得，放上B之前对A受力分析，可知弹簧弹力

放上B之后瞬间，选AB整体为研究对象，由牛顿第二定律

解得

对B受力分析，则AB间的弹力

解得

故选C。

8. 如图所示，球和球置于光滑的斜面上，它们的半径分别是和，球左侧有一垂直于斜面的固定挡板，两球沿斜面排列并处于静止状态。不计一切摩擦，则以下分析不正确的是（　　）

A. 斜面倾角不变，当时，两球之间的弹力最小

B. 斜面倾角不变，当时，随着R变大，对斜面的压力先减小后增大

C. 半径一定时，随着斜面倾角逐渐增大，受到挡板作用力一直增大

D. 斜面倾角不变，仅交换A、B两球的位置，挡板所受压力大小保持不变

【8题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．对B进行受力分析，如图所示

G大小不变，FN方向不变，故当F1垂直FN时，弹力最小；所以此时两球的连心线垂直于支持力，则有R=r。A正确，不符合题意；

B．当R＞r时，A对B的压力有垂直于斜面向下的分力，故B对斜面的压力随着半径的逐渐增大而增大。B错误，符合题意；

C．选AB整体为研究对象，故A对挡板的作用力为

半径一定时，随着斜面倾角逐渐增大，A对挡板的作用力一直增大，故A受到挡板作用力一直增大；C正确，不符合题意；

D．仅交换A、B两球的位置，选AB整体为研究对象B对挡板的压力

因为斜面倾角不变，故挡板所受压力大小保持不变，D正确，不符合题意。

故选B。

9. 如图所示，某人将一小球从高台边缘沿竖直方向向上抛出，其初速度大小v0=10m/s，不计空气阻力，取抛出点为原点，向上为坐标轴正方向，g取10m/s2，则2s内小球运动的（　　）

A. 位移为10m B. 路程为10m

C. 速度改变量为-20m/s D. 平均速度为5m/s

【9题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．取竖直向上为正方向，竖直向上抛运动可看作一种做加速度为-g的匀减速直线运动，小球上升的最大高度为

则2s内小球的位移为

所以2s内小球运动的路程为

A错误B正确；

C．2s内小球的速度变化量为

C正确；

D．平均速度为

D错误。

故选BC。

10. 甲、乙两物体从同一地点出发，它们的位移—时间图像如图所示。则以下说法正确的是（　　）

A. 甲做的是曲线运动，乙做的是直线运动

B. 前3s，甲的平均速度等于乙的平均速度

C. 前3s内，甲、乙的最大距离为1m

D. 3s末，甲、乙两物体的速度方向不同

【10题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】A．甲乙均做直线运动，选项A错误；

B．前3s内甲乙的位移相等，则甲的平均速度等于乙的平均速度，选项B正确；

C．由图可知，前3s内，甲、乙的最大距离大于1m，选项C错误；

D．图像斜率的符号反映速度的方向，则3s末，甲、乙两物体的速度方向不同，选项D正确。

故选BD。

11. 在北京冬奥会建设场馆，塔吊随处可见。吊车在某次工作时，将的建筑材料从地面由静止竖直向上提升，该过程的图像如图所示，g取10m/s2。下列判断正确的是（　　）

A. 在内，悬线的拉力恒为3030N B. 在内，材料处于超重状态

C. 在内，材料处于完全失重状态 D. 材料离地面的最大高度为30m

【11题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图斜率即为加速度，可求得

由牛顿第二定律求得

A正确；

B．在内，物体做匀速直线运动，故加速度为零，B错误；

C．在内，有图像可知加速度向下，但大小不为10，C错误；

D．由图像可知，在第40s时，材料离地面有，并且最大高度为此时图像与坐标轴围城的面积，有几何知识可求得最大高度为30m。D正确。

故选AD。

12. 滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受青少年的喜爱。如图是滑沙运动的简化图，小孩（可视为质点）坐在长为2m的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为37°的斜面上滑下，已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与斜面间的动摩擦因数为，小孩的质量与滑板的质量相等，斜面足够长，g取10m/s2， 则以下判断正确的是（　　）

A. 小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.5m/s2

B. 小孩在滑板上下滑的加速度大小为2.5m/s2

C. 经过s的时间，小孩离开滑板

D. 小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离是

【12题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】A ．对小孩受力分析，小孩受到重力、支持力和滑板对小孩向上的摩擦力，根据牛顿第二定律有

得

A错误；

B．小孩和滑板脱离前，对滑板运用牛顿第二定律有

代入数据解得

B错误；

C．设经过时间t，小孩离开滑板

解得

C正确；

D．小孩离开滑板时的速度为

D正确。

故选CD。

二、实验题（本题共2小题，共12分）

13. 在“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验中，某同学选取了A、B两根不同的弹簧分别进行了研究，并作出了如图所示的图像，其中纵轴F表示弹力大小，横轴L表示弹簧长度。已知弹簧的质量可以忽略，实验中弹簧形变保持在弹性限度内。A、B两根弹簧的原长分别用LA和LB表示，则LA_______LB（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若用A、B两根弹簧分别制成弹簧测力计测量在同一环境下同一个静止物体的重力，用A弹簧制作的弹簧测力计形变量________（选填“更大”、“更小”或“相等”）。

【13题答案】

【答案】    ①. 小于    ②. 更大

【解析】

【详解】[1][2]根据胡克定律有

F=k（L-L0）

图线的斜率表示劲度系数，则有

kB＞kA

当F=0时，弹簧的长度等于原长，可知

LB＞LA

根据胡克定律得

弹力相等

kB＞kA

则有

LB<LA

即A弹簧制作的弹簧测力计形变量更大。

14. 甲、乙两物理兴趣小组采用不同的实验方案分别完成了“探究加速度与力、质量的关系”的实验。

（1）甲组同学的方案如图所示。下图是实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，1、2、3、4、5是他们选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。结合图中给出的数据，求出小车运动加速度的大小为_______m/s2，纸带中点“3”瞬时速度的大小为________m/s。计算结果均保留2位有效数字

（2）乙组同学设计了如图所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度和所受拉力的关系图像。他们在轨道水平情况下做了实验，得到图像，如图所示。（已知当地重力加速度为g）

若图像的斜率为k，纵轴截距为-b（b>0），则滑块和位移传感器发射部分的总质量_________，滑块和轨道间的动摩擦因数_________。（用题目所给k，b，g表示）

【14题答案】

【答案】    ①. 2.0    ②. 0.76    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]相邻计数点之间还有四个点没有画出，则相邻计数点的时间为0.1s，由逐差法求加速度，可知

[2]由中间时刻瞬时速度等于平均速度

（2）[3][4]由牛顿第二定律

由滑动摩擦力公式

联立解得

变形得

所以直线斜率和截距分别为

联立解得

三、计算题（本题共4小题，共40分）

15. 某同学是滑板运动爱好者。如图所示，在某次运动中，该同学从平台末端以速度水平飞出，经0.5s落在水平地面上。忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，g取10m/s2.。求：

（1）运动员落地点到平台末端的水平距离；

（2）平台离地面的高度。

【15题答案】

【答案】（1）2m；（2）1.25m

【解析】

【详解】（1）平抛水平方向分运动为匀速直线运动：

解得

（2）平抛竖直方向分运动为自由落体运动：

解得

16. 在冬季，雪橇滑行是很多人喜爱的运动。如图所示，在雪橇上坐有一小孩，小孩与雪橇总质量为55kg。雪橇包括小孩在与水平方向夹角、大小为的拉力作用下，恰好能沿水平地面匀速滑行，g取10m/s2.。求：

（1）地面对雪橇的支持力大小；

（2）雪橇与地面间的动摩擦因数。

【16题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对雪橇做受力分析，竖直方向

解得

（2）雪橇受到水平向左的滑动摩擦力为

水平方向有

解得

17. 如图所示为无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练使用中，时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞，时无人机出现故障突然失去升力，此时离地面高度为。无人机运动过程中所受空气阻力不计，g取10m/s2。求：

（1）无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小；

（2）无人机离地面的最大高度；

（3）无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。（结果可用根式表示）

【17题答案】

【答案】（1）5m/s2；（2）60m；（3）

【解析】

【详解】（1）无人机匀加速上升阶段

解得匀加速竖直向上起飞的加速度大小

（2）无人机刚失去升力时

之后还能继续上升的高度为

无人机离地面的最大高度为

（3）规定竖直向下为正方向，则

解得

18. 某中学物理课程基地为研究碳块下滑的位置与其在传送带上运动情况的关系，设计了如图所示的模型：左侧是倾角θ=37°的足够长的直轨道（其下端为B点），在其右侧放置一逆时针方向转动的传送带DCE，传送带速度大小恒为，水平段DC长L=3m。将一碳块从直轨道上的A点由静止释放，A、B相距。当该碳块从B点运动到传送带上C点时，速度大小不变，方向变为水平向右，同时立即撤去直轨道。已知碳块与直轨道间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，且碳块相对传送带滑动时能在传送带上留下清晰划痕，传送带CE段、ED段均足够长。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）若，求小滑块滑至B点的速度大小；

（2）若，求小滑块在传送带上留下的划痕长度；

（3）改变的值，设小滑块从传送带上滑离后在传送带上留下的划痕长度为，试通过计算讨论与的关系。

【18题答案】

【答案】（1）4m/s；（2） ；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）碳块从A→B有

由

解得

（2）碳块在传送带上运动时，设加速度大小为，有

碳块以滑上传送带到停止运动通过的位移

故从右端滑出。

从C→D有

所需时间

该时间内传送带走了

所以划痕的长度为

（3）AB长为x则

若碳块恰能运动至D

即

①若，碳块从右端滑下：

从C→D有

所需时间

此时划痕长度

解得

②若，碳块从左端滑出，其首先向右滑行至速度为0

接着反向加速，假设恰好在C点与传送带速度相同，则根据运动的对称性

即

分为两种情况

1°、，则碳块反向运动时一直加速至从C端滑下

此时划痕长度

解得

2°、，则碳块反向运动时先加速后匀速直至从C端滑下

碳块反向加速至共速

可得划痕的长度为

解得

综上，划痕长度s与AB两点间距离x的关系为