2021-2022学年上海市浦东新区高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年上海市浦东新区高一（上）期末物理试卷     奥林匹克运动会有许多比赛项目，下列项目可将运动员视为质点的是(    )A. 马拉松 B. 跳水
C. 击剑 D. 体操    下列物理量是矢量的是(    )A. 路程 B. 位移 C. 时间 D. 质量    若质点正处于平衡状态，则(    )A. 质点一定保持静止 B. 质点一定没有加速度
C. 质点一定不受力的作用 D. 质点一定在做匀速直线运动    质量为2kg的物体，在两个力，作用下，获得的加速度可能为(    )A.  B.  C.  D.     一个物体由静止开始做匀加速直线运动，2s末的速度达到，则物体在第3s内的位移是(    )A. 5m B. 9m C. 13m D. 21m    一枚礼花弹由地面竖直向上发射，它的速度和时间的关系图线如图所示，下列说法中正确的是(    )
A. 时刻，礼花弹距地面最远 B. 时间内，礼花弹在向下降落
C. 时间内，礼花弹处于超重状态 D. 时间内，礼花弹处于超重状态    春节期间有挂灯笼的传统习俗，如图是同一型号灯笼的四种悬挂方式，其中绳子OA所受拉力最大的是(    )A.  B.
C.  D.     图为“利用DIS研究小车加速度与力的关系”的实验装置，阻力忽略不计，得到的关系如图所示。则实验过程中需满足的条件为(    )
 A. 小车质量较大且不变 B. 小车质量较小且不变
C. 钩码质量较大且不变 D. 钩码质量较小且不变    在解一道文字计算题时用字母表示结果的计算题，一个同学解得用单位制的方法检查这个结果(    )A. 一定是正确
B. 一定错误
C. 如果用国际单位制结果可能正确
D. 用国际单位制，结果错误，如果用其它单位制，结果可能正确如图所示，是某人站在压力板传感器上，做下蹲--起立的动作时记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为力单位为，横坐标为时间单位为。由图线可知，该人的体重约为650N，除此之外，还可以得到的信息是(    )
A. 该人做了两次下蹲--起立的动作
B. 该人做了一次下蹲--起立的动作
C. 下蹲过程中人处于失重状态
D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态1960年10月第十一届国际计量大会确定了国际通用的国际单位制，简称SI制。国际单位制共有七个基本单位，力学中的三个基本单位分别是kg、______、______。小球从离地5m高的A点竖直落下，着地后竖直上跳可达3m，则小球上跳到最高点时相对于A点的位移大小是______ m，方向为______。某物体受到大小分别为5N、12N、13N三个共点力的作用，这三个力的合力最大值为______ N，最小值为______ N。某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置时，悬挂金属小球的细线与竖直方向的夹角也为，如图所示。若已知小球的质量为m，该同学含磁铁的质量为M，那么悬挂小球的细线的拉力大小应为______，该同学受到地面的摩擦力大小应为______。
一物体从倾角为的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数与物体离开斜面顶端距离x之间满足为已知量，则物体刚下滑时加速度大小为______，下滑过程中速度最大值为______重力加速度为科学技术的不断发展，给我们的工作和生活带来了方便，也带来新的精彩。
如图为手机拍摄竖直放置的水瓶在向左水平运动时，形成的水面形状。其中图反映水瓶在______运动，图反映水瓶在______运动。

科技馆中有一个展品：在较暗处一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，调节间歇闪光间隔时间，正好与水滴滴出的时间间隔相同。如图所示，可以看到一种奇特的现象：水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动。分析图中数据可知，从水龙头开始下落的水滴将做______运动，依据是______。
单选题无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的气息。无人驾驶汽车以的速度前进，若雷达发现前方有静止障碍物，就会启动“全力自动刹车”安全系统自动刹车，使汽车避免与障碍物相撞。已知此安全系统在不同路况下刹车加速度大小为之间的某一值，则此系统自动刹车的最长时间约为______。
A.
B.3s
C.10s
D.16s
单选题两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图d所示。连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知______。
A.在时刻以及时刻木块速度相同
B.只有在时刻两木块速度相同
C.在时刻和时刻之间的某瞬时两木块速度相同
D.只有在时刻和时刻之间的某瞬间两木块速度相同在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等。
利用图、实验装置进行实验研究的思想方法分别是______、______。

“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
①本实验测力前，要先对弹簧测力计进行______。用一个测力计以及用两个测力计拉橡皮筋时，需将橡皮筋的活动端拉到______选填：“相同”或“不同”位置。
②某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示，其读数为______ N；乙图中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是______。

③关于此实验，下列说法正确的是______。
A.与橡皮筋连接的细绳必须等长
B.用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两弹簧秤的拉力相等，以便算出合力的大小
C.用两只弹簧秤拉橡皮筋时，必须互相垂直拉
D.拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点也要适当远一些2021年5月15日，天问一号着陆器“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，质量为吨的火星车在如此高速下自动精准降速反映了我国科研水平取得的巨大成就。它首先进入火星大气层的狭窄“走廊”，气动减速；打开降落伞使速度进一步减为；与降落伞分离后，打开发动机约80s，减速至；然后进入悬停避障与缓速下降阶段，经过对着陆点的探测后平稳着陆，其过程大致如图所示。火星表面的重力加速度约为地球表面的，地球表面重力加速度取。
“祝融号”在火星表面的惯性与地球表面相比______选填“增大”“减小”或“不变”。由于勘测需要，火星车走走停停，假如它在一小时内的直线距离是9m，它的平均速度大小约为______。
单选题关于着陆器在不同阶段的受力分析，正确的是______。
A.气动减速段，只受到气体阻力的作用
B.伞系减速段，重力与气体对它的作用力是一对平衡力
C.动力减速段，发动机喷火的反作用力作用在火星车上
D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
如果动力减速阶段发动机的推力远大于空气阻力且视作恒定，不考虑火星车的质量变化。请分析说明此阶段火星车的运动性质，并根据图中所给的数据，估算发动机推力的大小。
答案和解析 1.【答案】A 【解析】解：A、马拉松比赛时，由于长路程，运动员的大小形状可以忽略，可以看成质点，故A正确；
B、跳水时，人们要关注人的动作，故人的大小形状不能忽略，不能看作质点，故B错误；
C、击剑时要注意人的肢体动作，不能看作质点，故C错误；
D、体操时要注意人的肢体动作，不能看作质点，故D错误；
故选：A。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可。
本题考查质点的概念，只要明确在研究的问题中大小和形状可以忽略物体即可以看作质点。
 2.【答案】B 【解析】解：ACD、路程、时间和质量只有大小，没有方向，都是标量，故ACD错误；
B、位移既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量，故B正确。
故选：B。
既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移等都是矢量；只有大小没有方向，运算时遵循代数运算法则的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量。
该题考查矢量与标量的区别，要掌握物理量的矢标性，特别要注意矢量运算时遵循平行四边形定则，标量运算时遵守代数运算法则。
 3.【答案】B 【解析】解：根据牛顿第一定律可知，若质点正处于平衡状态，则物体所受合力为0或者不受力，此时物体处于静止状态或者匀速直线运动状态，则质点一定没有加速度，故ACD错误，B正确；
故选：B。
根据牛顿第一定律可分析解答。
本题考查共点力平衡，解题关键掌握平衡状态的特点，此时物体处于静止或匀速直线运动状态。
 4.【答案】C 【解析】解：两个力的合力大小范围为，根据牛顿第二定律，则加速度的范围为故C正确，A、B、D错误．
故选：
先求出两个力的合力范围，再通过牛顿第二定律求出加速度的范围．
本题考查二力合力的范围，应熟记二力的合力大小在二者之和与二者之差之间．
 5.【答案】A 【解析】解：根据速度-时间公式，得，
物体在第3s内的位移，故A正确，BCD错误；
故选：A。
物体的初速度为0，根据速度-时间公式，求出物体的加速度，然后根据位移-时间公式求出第3s内的位移．
解决本题的关键掌握速度-时间公式，以及位移-时间公式，本题是对匀变速直线运动的速度公式的直接应用，题目比较简单．
 6.【答案】C 【解析】解：AB、由图时间内，速度均为正方向，火箭一直向上运动，所以时刻距地最远，故AB错误；
   C、的时间内，火箭的加速度为正值，方向竖直向上，处于超重状态，故C正确；
   D、的时间内，火箭向上减速，加速度向下，火箭处于失重状态，故D错误。
故选：C。
由图时间内，速度均为正方向，火箭一直向上运动，时刻火箭距地面最远，根据图象确定加速度的方向，从而判断物体是超重还是失重。
本题考查根据速度图象分析物体运动情况的能力。判断物体处于超重状态还是失重状态，看加速度方向是向上还是向下。
 7.【答案】C 【解析】解：由共点力的平衡条件可知，两根绳子的拉力与灯笼重力的合力大小相等，方向相反，作出矢量三角形如图所示；

则由几何关系可知，选项A、B中重力大于OA的拉力；选项C中重力小于OA的拉力；选项D中重力等于OA的拉力；
故C中OA的拉力最大。
故选：C。
四种情况下，灯笼均处于平衡状态，根据根据矢量三角形法则作图分析四种悬挂方式中OA拉力最大的悬挂方式。
本题主要是考查共点力的平衡，关键是能够利用矢量三角形法则进行分析，也可以根据几何法求解，在学习中要注意画几何图象利用图形的几何关系解题的方法。
 8.【答案】A 【解析】解：本实验是研究加速度与力的关系，所以应保持小车的质量不变。设小车的质量为M，钩码的质量为m，小车在钩码拉力作用下加速运动。，，只有当小车的质量远大于钩码质量时，才可以认为绳子的拉力即小车的拉力等于mg，所以小车的质量较大而且保持不变，故A正确，BCD错误；故选：A。
实验通过钩码的重力提供小车的拉力，拉力小于小车重力，故必须考虑小车的质量大小。
本题考查了研究小车加速度与力的关系的实验近似条件，实验原理是解实验题的关键，在平时学习中，对实验条件的要求要牢记。
 9.【答案】B 【解析】解：根据公式，由于力的单位是N，时间单位是s，质量单位是kg，故等式右边的单位是：；
等号左边的单位是：m；
即等号左右单位不同，故等号不成立；
故选：B。
理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系．因此物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出其他物理量的单位．这些推导出来的单位叫做导出单位．基本单位和导出单位一起组成了单位制．
在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位，就可以导出其余的物理量的单位．选定这三个物理量的不同单位，可以组成不同的力学单位制．在国际单位制中，取长度单位、质量单位、时间单位作为基本单位．
本题展示了一种用单位来判断结果是否正确的方法，同时要知道牛顿是导出单位，
 10.【答案】B 【解析】解：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲-起立的动作，下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，ACD错误，B正确；
故选：B。
失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度。人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此。
本题考查物理知识与生活的联系，注意细致分析物理过程，仔细观察速度的变化情况，与超失重的概念联系起来加以识别
 11.【答案】m s 【解析】解：国际基本单位有米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉；其中力学单位制中的3个基本单位是米、秒、千克，即：m、kg、s。
故答案为：m；s。
在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位米、千克、秒为基本单位。根据公式可以计算出物理量的单位。
本题考查对单位制的掌握情况。单位制是由基本单位的导出单位组成的。根据公式可以推导单位。
 12.【答案】2 竖直向下 【解析】解：小球的初位置在离地5m高的A点，末位置在地面上方3m处，所以物体的位移为方向竖直向下，大小为2m。
故答案为：2，竖直向下
位移是指从初位置到末位置的有向线段，找出物体的初位置和末位置即可得出物体的位移。
小球往返运动的过程中，经过的路程的大小是在不断的增大的，但是小球的位移的只与初末的位置有关．
 13.【答案】30 0 【解析】解：当三个力的方向相同时，合力最大，最大值等于三个力之和，即为；
因为5N和12N的合力范围为，则第三个力13N在合力范围内，故合力最小值为0N，
即5N和12N合成一个大小为13N的力，方向与第三个力13N相反，则此时合力为0。
故答案为：30；0。
三个力合成时，合力的最大值为三个力之和，最小值看第三个力是否在第一二两个力的合力范围内，如果在则最小值为0，如是不值则最小值为第三个力与合力范围中最近的值之差。
会判断三个力的合力的大小范围，最大值为三个力大小之和，最小值主要看第三个力在不在一、二两个力的合力范围内，如果在则最小值为0，不在则与第三个力最接近的合力与第三个力的差值的绝对值为最小值。
 14.【答案】 【解析】解：对小球受力分析：重力、细线的拉力和磁铁的引力。设细线的拉力和磁铁的引力分别为和。

根据平衡条件得：水平方向：
竖直方向：
解得：。
以人为研究对象，分析受力情况：重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力，。
根据平衡条件得：
解得：
故答案为：，
小球处于静止状态，合外力为零，分析小球的受力情况，根据平衡条件求解悬挂小球的细线的拉力大小；对人研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面对同学的摩擦力大小
本题分析受力情况是解题的关键，再根据平衡条件进行求解即可。
 15.【答案】； 【解析】解：物体刚下滑时，只受重力作用，物体所受重力沿斜面向下的分力，根据牛顿第二定律，物体此时产生的加速度

当物体的加速度为0时，物体的速度最大，故此时物体所受摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等，即：

又因为：
所以：可得此时物体的位移
从开始下滑到物体速度最大时物体产生的位移为x，故在此过程中重力对物体所做的功为：

在些过程中摩擦力为变力，摩擦力大小为
摩擦力大小随位移增大而均匀增大，故摩擦力在位移x中的所做的功

根据动能定理有：

故答案为：，
物体刚开始下滑时，位移为0，动摩擦因数为0，此时物体只在重力作用下沿斜面产生加速度；
下滑过程中速度最大时，物体的加速度为0，根据物体平衡求出此时物体的位移，再根据动能定理求出下滑至速度最大时，重力和摩擦力的做功，由动能定理求出最大速度即可．
本题关键点一是正确的受力分析知道速度最大时加速度为0，而是求变力做功问题，随位移均匀变化的力做功等于
 16.【答案】匀速直线运动  减速  匀加速直线  连续相同时间内位移之差相等  B C 【解析】解：根据惯性可知，当水甁一直保持原来的速度做匀速直线运动时，运动状态会一直保持下去，水面水平，如图所示；当水瓶突然减速时，由于瓶子已经减速，而由于惯性瓶内的水仍保持原来的运动状态，所以会出现水面左端高的情况，如图所示。
由图可知，，，，相同时间内，连续的位移之差为：，因此是匀加速直线运动。
无人驾驶汽车车速最大，而减速加速度最小的情况下，系统自动刹车的时间是最长，根据匀变速直线运动规律可知：，解得：，故B正确，ACD错误；
故选：B。
设连续两次曝光时间间隔为t，记录木块位置的直尺上每小格长度为l，由图可以看出，下面木块间隔始终为4l，木块做匀速直线运动，速度为：
上面木块相邻时间间隔t内的间隔为2l、3l、4l、5l、6l、7l，相邻时间t内的位移之差为，所以上面木块做匀加速直线运动，由某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得、、、时刻的瞬时速度分别为：，，，
因此，在时刻和时刻之间必有一时刻两木块的速度相同，故C正确，ABD错误；
故选：C。
故答案为：匀速直线运动，减速；匀加速直线，连续相同时间内位移之差相等；；。
由水瓶内的水面变化判断运动，结合惯性可得出结果；
根据相同时间内位移的比例关系可以判断出水滴的运动情况；
要使得无人驾驶汽车自动刹车所花时间最长，因此需要汽车的速度最大，刹车加速度最小，根据匀变速直线运动规律解题即可；
根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度可以得出上面木块的瞬时速度，结合下面木块的运动情况进行解题。
本题考查了匀变速直线运动，考查的形式比较贴近实际，所以需要认真阅读题意，结合所学知识解题。
 17.【答案】微元法  理想实验法  校准  相同   【解析】解：图、实验装置进行实验研究的思想方法分别是微元法，理想实验法；
①本实验测力前，要先对弹簧测力计进行校准，根据实验原理可两次需将橡皮筋的活动端拉到相同的位置；
②弹簧秤最小刻度为，估读到，则读数为；是通过作图的方法得到合力的理论值，而F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F，由于误差的存在F和F方向并不在重合．
③A、与橡皮筋连接的细绳要稍微长些，并非要求等长，故A错误。
B、实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，但没有要求两力必须相等，故B错误；
C、两个弹簧测力计的角度适当即可，故C错误。
D、为了更加准确的记录力的方向，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。
故选D
故答案为：微元法，理想实验法；①校准，相同；②，F；③D
根据实验方法分析解答；
根据弹簧测力计的使用与读数方法可知读数，根据实验原理与实验操作分析解答。
本题考查验证力的平行四边形定则，解题关键掌握实验原理与实验操作，注意弹簧测力计的使用方法。
 18.【答案】不变    C 【解析】解：惯性大小跟质量有关，“祝融号“的质量不变，则“祝融号“在火星表面的惯性与地球表面相比不变平均速度

气动减速段，除受到气体阻力的作用外，还受到重力作用，A错误；
B.伞系减速段，气体对它的作用力大于重力，不是一对平衡力，B错误；
C.动力减速段，发动机和喷出的火之间的作用是相互作用力，则发动机喷火的反作用力作用在火星车上，C正确；
D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力和重力是平衡力，D错误。
故选C。
由于火星车在动力减速所受推力远大于空气阻力，可将空气阻力忽略不计，火星车在推力和重力两个恒力的作用下做匀减速直线运动，根据

可得火星车在此阶段的加速度

火星表面的重重力加速度

根据牛顿第二定律


答案为：不变；；发动机推力的大小为。
运用假设法，根据匀变速直线运动规律可判断；
根据万有引力提供重力计算火星的重力加速度，再解得巡视器的加速度，根据牛顿第=定律求得平均阻力。
本题结合万有引力与匀变速直线运动规律进行解答，注意在星球表面万有引力提供重力。