精品解析：广东省茂名市电白区2021-2022学年高一（上）期末物理试题

2021-2022学年度第一学期期末考试高一物理

第Ⅰ卷（选择题）

一、单选题（本题组共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）

1. 在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）

A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法

B. 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想

C. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证

D. 速度和加速度都是采取比值法定义的物理量

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A正确，不符合题意；

B．共点力的合力与分力是等效替代关系，故在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想，故B正确，不符合题意；

C．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，无法用实验直接验证，故C错误，符合题意；

D．速度和加速度都是采取比值法定义的物理量，故D正确，不符合题意。

本题选不正确的，故选C。

2. 下列情境中关于球所受弹力的描述，正确的是（　　）

A. 甲图中，反弹出去的篮球在空中运动时，受到沿运动方向的弹力作用

B. 乙图中，竖直细线悬挂的小球静止在光滑斜面上时，受到沿细线向上的拉力及垂直斜面的支持力

C. 丙图中，静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力

D. 丁图中，静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力

【答案】C

【解析】

【详解】A．甲图中，反弹出去的篮球在空中运动时，只受到重力作用，不受沿运动方向的弹力作用，故A错误；

B．乙图中，竖直细线悬挂小球静止在光滑斜面上时，受到沿细线向上的拉力及竖直向下的重力，不受垂直斜面的支持力，故B错误；

C．丙图中，静止在墙角的篮球，受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，故C正确；

D．丁图中，静止在杆顶端的铁球受竖直向下的重力和竖直向上的弹力，故D错误。

故选C。

3. 如图，垂直电梯里有一个“轿厢”和一个“对重”，它们通过钢丝绳连接，驱动装置带动钢丝绳使“轿厢”和“对重”在竖直方向做上下运动。当“轿厢”向上做匀加速直线运动时（　　）

A. 电梯的“对重”处于超重状态

B. 电梯的“对重”向下匀减速运动

C. 钢丝绳的拉力等于“对重”的重力

D. 钢丝绳的拉力小于“对重”的重力

【答案】D

【解析】

【详解】当“轿厢”向上做匀加速直线运动时，“轿厢”加速度向上，此时，“对重”向下做匀加速直线运动，加速度向下，则“对重”处于失重状态，钢丝绳的拉力小于“对重”的重力。

故选D。

4. 如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙挂包的宽度约为20cm，在挂包质量一定的条件下，为了使悬挂时挂包带受力最小，不计包带与挂钩间的摩擦，下列措施正确的是（　　）

A. 随意挂在一个钩子上

B. 使挂包带跨过两个挂钩

C. 使挂包带跨过三个挂钩

D 使挂包带跨过四个挂钩

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得

解得背包带的拉力

在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则cosθ最大，由于相邻挂钩之间的距离为10cm，图乙中斜挎包的宽度约为20cm，故使背包带跨过三个挂钩时

此时挂时背包带受力最小。

故选C。

5. 跳伞运动员做低空跳伞表演如图甲所示。运动员从高空悬停的直升机上跳下沿竖直方向运动，其v－t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 10 s~15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动

B. 运动员在0~10s内的平均速度大小等于10 m/s

C. 从15s末开始运动员处于静止状态

D. 10s末运动员的速度方向发生改变

【答案】A

【解析】

【详解】A．图像的倾斜程度表示加速度，10s~15s内倾斜程度逐渐变小，则10 s~15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动，A正确；

B．若运动员在0～10s内做匀加速直线运动，如图中虚线所示

则其平均速度为

根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，该运动员在0～10s内的位移大于匀加速直线运动的位移，根据

所以平均速度大于10m/s，B错误；

C．由图知，15s末开始运动员做匀速直线运动，C错误；

D．由图看出，运动员的速度一直沿正向，10 s末速度方向没有改变，D错误。

故选A。

6. 拉力器是一种很好健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示，女子拉开拉力器使其比原长伸长了40cm，此时拉力大小为120N。假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则（　　）

A. 人对健身器材的拉力是由于弹性绳形变产生的

B. 若对拉力器的拉力增大，则弹性绳的劲度系数也增大

C. 每根弹性绳的劲度系数为150N/m

D. 若对拉力器的拉力减为60N，则弹性绳长度变为

【答案】C

【解析】

【详解】A．人对健身器材的拉力是由于人自身形变产生的，A错误；

B．弹性绳的劲度系数是弹性绳固有的属性，对拉力器的拉力增大时，其劲度系数还是不变，B错误；

C．根据胡克定律得

代入数据解得每根弹性绳的劲度系数为

C正确；

D．根据胡克定律，可得若对拉力器的拉力减为60N，则有

代入数据，解得

故弹性绳的形变量为20cm，D错误。

故选C。

7. 打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示。设每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确（　　）

A. 任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等

B. 最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用

C. 第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2(2mg+F)

D. 只要满足μ1<μ2，“每次只进一张纸”一定能做到

【答案】A

【解析】

【详解】ABC．第1张纸与第2张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的公式，其大小为

除第1张纸与第2张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力外，其余任意两张纸之间包括最底层的1张纸与摩擦片之间均受静摩擦力作用，根据平衡条件，这些静摩擦力大小均相等，其大小为

A正确，BC错误；

D．搓纸轮对第1张纸的摩擦力最大值为

第一张纸受到第二张纸滑动摩擦力

要做到“每次只进一张纸”，需满足

解得

D错误。

故选A。

二、多选题（本题组共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不选全的得3分，不选或选错的得0分。）

8. 小丽去楼下的超市里买瓶油，妈妈叮嘱小丽回来的时候一定要握紧油瓶，为使问题简化，在小丽拿油瓶回来的过程中，将油瓶的复杂运动简化为水平方向的匀速直线运动且瓶身处于竖直方向，与手没有相对滑动。如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 由于油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，所以油瓶受滑动摩擦力

B. 虽然油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，但是油瓶受到的是静摩擦力

C. 小丽妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大油瓶受到的摩擦力

D. 不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定值

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．虽然油瓶随小丽在水平方向做匀速直线运动，但在竖直方向保持静止不动，所以油瓶受静摩摩擦力作用，且方向与油瓶重力方向相反，即竖直向上，故A错误，B正确；

CD．小丽妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大手与油瓶之间压力，从而增大手与油瓶之间的最大静摩擦力，但由于油瓶在竖直方向静止不动，根据平衡条件可知，不论小丽手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是等于油瓶的重力，故C错误，D正确。

故选BD。

9. 如图所示是维修汽车所用的简式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为2.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（　　）

A. 此时两臂受到的压力大小均为2.0×105N

B. 此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105N

C. 若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将减小

D. 若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两个臂的分力、，如图所示

根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，根据

代入数据解得

故A正确；

B．汽车对千斤顶的压力为2.0×105N，根据牛顿第三定律知此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105N，故B错误；

CD．若摇动把手继续顶起汽车，两臂靠拢，夹角减小，增大，由

可知变小，两臂受到的压力将减小，故C正确，D错误。

故选AC

10. 如图，一名儿童光脚沿中间的滑梯表面，从底端缓慢走到顶端（脚底与滑梯不打滑），然后又从顶端坐下来由静止滑下来，已知儿童的质量为m，滑梯与水平地面夹角为，儿童下滑时滑梯与儿童身体间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列判断正确的是（    ）

A. 儿童向上走时所受摩擦力为，方向沿斜面向上

B. 儿童向上走时所受摩擦力为，方向沿斜面向上

C. 儿童下滑时加速度为，方向沿斜面向下

D. 儿童下滑时加速度为，方向沿斜面向下

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．儿童从底端缓慢走到顶端时，处于平衡状态，所受摩擦力为静摩擦力，跟重力沿斜面向下的分力平衡，所以大小为，方向沿斜面向上，故A正确B错误；

CD．儿童下滑时受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为

下滑时的加速度大小为

方向沿斜面向下，故C正确，D错误。

故选AC。

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共15分。）

11. 如图甲所示为做“验证力的平行四边形定则”的实验情况，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）如果没有操作失误，图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是_______。

（2）本实验采用的科学方法是________。

A.理想实验法    B.等效替代法

C.控制变量法    D.建立物理模型法

（3）实验时，主要的步骤是：

A.在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置，记录下点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

D.按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力；

E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力的图示；

F.比较和的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。

上述步骤中，有重要遗漏的两个步骤的序号是___________；

（4）下列做法有利于减小误差的是__________（填正确答案标号）。

A.两个力的夹角尽可能大一些

B.两个力越大越好

C.在拉橡皮条时，应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内

D.拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触

【答案】    ①.     ②. B    ③. CE    ④. CD

【解析】

【详解】（1）[1]实验中F是由平行四边形得出的，而是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差；

（2）[2]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故B正确，ACD错误。

（3）[3]力的合成遵循平行四边形定则，力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必修先测量出其大小和方向，故步骤C中遗漏了方向；合力与分力是一种等效替代的关系，替代的前提是等效，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，故步骤E中遗漏了使结点到达同样的位置；

（4）[4]A．画平行四边形时，夹角稍大画出的平行四边形就会准些，但不是夹角越大越好，如果夹角很大可能使合力很小，作图法求得的合力误差会较大，故A错误；

B．数据处理时我们需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些可减小测量误差对实验的影响，但是并非越大越好，如果太大可能导致合力太大，只用一只弹簧测力计拉时，量程不够，故B错误；

C．在拉橡皮条时，应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内，故C正确；

D．在白纸中作图时，作出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，再者由于摩擦测得的力的大小也不准，故为了减小因摩擦造成的误差，应使各力尽量与木板面平行，故D正确。

12. 如图，某物理小组利用如图甲所示的装置探究“小车加速度a与合外力F的关系”，装置中小车放在水平桌面上的水平长木板上，小车一端连接一力传感器（用于测量拉力）并用细绳通过定滑轮连接一个重物，小车另一端连接纸带并穿过电磁打点计时器，电磁打点计时器连接频率为50Hz的低压交流电源。

（1）该实验_______（填“需要”或“不需要”）满足小车的质量远大于重物的质量。

（2）在实验中得到一条如图乙所示的纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），根据纸带数据可求出小车的加速度为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。

（3）该物理小组未平衡摩擦就开始实验，其他操作均正确，则该小组探究的小车加速度a与拉力F的关系图像可能是_______（填写图像下方的字母）。

A. B.C. D.

【答案】    ①. 不需要    ②. 1.0    ③. A

【解析】

【详解】(1)[1]力传感器可以测量拉力，所以不需要满足小车的质量远大于重物的质量；

(2)[2]相邻两计数点间还有四个点没有画出，则计数周期为

小车的加速度为

(3)[3]如果没有平衡摩擦力，则拉力F达到一定值时，物体才会有加速度，故A正确，BCD错误。

故选A。

四、解答题（本大题共3小题，要有解答过程和必要的文字说明。共39分）

13. 如图所示，水平传送带顺时针转动，速度为v=10m/s，将质量为1kg的工件轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件从静止做匀加速运动，经过时间t=2s到达右端，速度恰好与传送带一致；设工件与传送带接触面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，求

(1)工件与水平传送带间的摩擦力大小和方向；

(2)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小和传送带长度。

【答案】（1），向右；（2），10m

【解析】

【详解】(1)刚放上传送带，物块相对于传送带向左运动。受到一个向右的滑动摩擦力，且

(2)根据

v=v0+at

带入数据可得

整个过程物块做匀加速直线运动，因此运动的总距离

=10m

14. 如图甲是某大型娱乐场的高速玻璃滑梯，使运动者在感受风一般速度的同时体验人与大自然的和谐（如图甲）。现将滑道简化成倾斜滑道AB和水平滑道BC两部分（如图乙），一游客坐在滑车上从离水平面高度h=10m的顶端A处由静止开始下滑，经B处后沿水平滑道滑至C处停止。滑车上的速度传感器可以记录不同时刻的速度，其中从B到C的速度-时间图线（如图丙），倾斜滑道AB和水平滑道BC过程均可视为匀变速直线运动。已知游客与滑车的总质量m=60kg，β=30°，不计空气阻力和B连接处的能量损失，游客与滑车可视为质点，重力加速度g=10m/s2。

(1)求游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度；

(2)求游客与滑车从A处运动至C处停止的总时间t；

(3)求游客与滑车在倾斜滑道上运动时的阻力大小。

【答案】(1)，方向向左；(2)10s；(3)150N

【解析】

【详解】(1)由v-t图像可知，vB=10m/s，游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度为

方向向左

(2)A到B的运动时间，由匀变速直线运动规律得

其中

代入已知数据求得：

B到C的时间由图像可知为：tBC=6s

所以，游客与滑车从A处运动至C处停止的总时间t

(3)在倾斜滑梯梯上下滑的加速度

代入数据求得

a1=2.5m/s2

由牛顿第二定律可知

mgsinβ-f=ma1

代入数据求得

f=150N

15. 某同学练习控制一质量为2kg无人机垂直升降，运动过程中受到的空气阻力大小恒为4N，方向与运动方向相反，无人机能够获得的最大升力为36N。某次飞行练习，无人机从地面上由静止开始以最大升力竖直向上起飞，4s后无人机出现故障突然失去升力，排除故障后无人机重新获得最大升力，当无人机停止下落时离地面的高度为27m。已知重力加速度g=10m/s2。求：

（1）突然失去升力时距离地面的高度；

（2）无人机上升的最大高度；

（3）该同学排除故障所用的时间。

【答案】（1）48m；（2）72m；（3）4.5s

【解析】

【分析】

【详解】（1）对无人机受力分析可知无人机在加速起飞阶段有

无人机在有升力阶段上升的高度

解得

（2）失去升力时的速度为

无人机在失去升力向上减速阶段有

此阶段所用时间

无人机上升的最大高度

（3）无人机在失去升力下落阶段有

此时的速度

无人机在恢复升力后减速下落阶段有

无人机发生的总位移

该同学排除故障所用时间