2021-2022学年辽宁省县级重点高中协作体高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年辽宁省县级重点高中协作体高一（上）期末物理试卷

1.     2021年6月17日9时22分，搭载中国“神舟十二号”载人飞船的“长征二号”F遥十二运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约573秒后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名航天员送入太空。中国航天梦征程再次写下浓墨重彩的一笔，也迎来了新纪元，下列说法正确的是(    )

A. “2021年6月17日9时22分”指的是时间间隔
B. 调整“神舟十二号”飞船的运行姿态时可以将飞船看成质点
C. “神舟十二号”飞船在发射升空阶段的加速度方向竖直向上，它的返回舱在返回地面阶段着地前的加速度方向竖直向下
D. 发射升空过程中飞船内的聂海胜看到刘伯明、汤洪波两名航天员相对自己静止不动

2.     利用速度传感器与计算机相结合，可以自动作出物体运动的图像．某同学在一次实验中得到玩具小车的图像如图所示，由此可知(    )

A. 内，小车先沿正方向运动，后沿反方向运动
B. 小车在第9s时的加速度最大
C. 内，小车运动的平均速度大于
D. 内，小车运动的位移大小为12m

3.     摄影是留住美好的重要方式之一．瓜果飘香的季节，某摄影爱好者拍摄苹果自由下落的照片如图所示，经测量，，对应的相机曝光时间为，已知照片中的长度与实际长度之比为，则苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为(    )

A. 5m B. 10m C. 15m D. 20m

4.     如图所示，一轻质弹簧一端固定在地面。把质量为2kg的书放在弹簧上端，书静止时弹簧的长度为；用的力拉弹簧的上端，静止时弹簧的长度为。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，取重力加速度大小，则该弹簧的原长为(    )
    

A.  B.  C.  D.

5.     如图所示，物体A的质量为3kg，物体B的质量为，各接触面间的动摩擦因数相同．现将物体B用细绳系住，用水平力F拉物体A，当时刚好可以将A匀速拉出，取重力加速度大小，则各接触面间的动摩擦因数是(    )

A.  B.  C.  D.

6.     一质量为m的平板车静止于光滑水平面上，在时刻受水平拉力作用，拉力F随时间t的变化规律如图所示，则平板车在时刻的速度大小为(    )

A.  B.  C.  D.

7.     如图所示，物块A和木板B的质量相同，A可以看作质点，木板B长3m。开始时A、B均静止。现使A以水平初速度从B的最左端开始运动。已知A与B、B与水平面间的动摩擦因数分别为和，取重力加速度大小，若A刚好没有从B上滑下来，则的大小为(    )

A.  B.  C.  D.

8.     如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一颗子弹以水平速度v射入．若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块即到达D位置时速度恰好为零，下列说法正确的是(    )

A. 子弹在B点的瞬时速度大于
B. 子弹通过每个木块的速度的改变量都相同
C. 子弹通过每个木块的时间在逐渐增大
D. 子弹到达各点的速率

9.     北京时间2021年6月17日，“神舟十二号”载人飞船将三名航天员顺利送入太空并且与“天和”核心舱成功对接，标志着中国人首次进入自己的空间站．7月4日，航天员进行中国空间站首次出舱活动．下列说法正确的是(    )

A. 在飞船竖直加速上升的过程中，航天员处于超重状态
B. 在飞船竖直加速上升的过程中，航天员受到的重力大于飞船对他的支持力
C. 航天员出舱活动时处于完全失重状态
D. 航天员在“天和”核心舱中不受重力作用

10. 高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由9节车厢编组的列车，从车头开始的第2、4、6和8共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢的牵引力大小为F，每节车厢的质量都为m，每节车厢所受的阻力均为该节车厢受到的重力的k倍。重力加速度大小为g。则启动时(    )

A. 整列车的加速度大小为
B. 车厢对乘客的作用力与乘客所受的重力大小相等
C. 第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
D. 车厢之间的作用力与摩擦力有关

11. 某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。在竖直木板上贴有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将三根细线的一头打一个结，结点O，另一头分别挂上不同数量的钩码，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根细线的拉力、和。
    
    下列钩码个数，能使实验完成的是______。
    A.钩码的个数，，钩码的个数
    C.钩码的个数，钩码的个数，
    在拆下钩码和细线前，需要做的步骤是______。
    A.标记结点O的位置
    B.量出OA、OB、OC三段细线的长度
    C.记录OA、OB、OC三根细线的方向
    D.用天平测出钩码的质量
    在作图时，你认为图中______选填“甲”或“乙”可能是正确的。
12. “祖冲之”研究小组利用图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。调节定滑轮使细绳与长木板平行。
    
    图乙是实验中得到的一条纸带，纸带上已量出某些点间的距离。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则打下C点时，小车的速度大小为______，小车的加速度大小为______。结果均保留两位有效数字
    保持小车含车上砝码的质量不变，某同学研究加速度a与拉力F的关系时，得到图丙所示的图线，则该图线不过原点的原因是______。
13. “北国风光，千里冰封”，在新疆寒冷的冬季，有些人喜欢借助雪橇出行。家长在户外用细绳拉着雪橇的情景如图所示。已知雪橇与雪橇上的小孩的总质量，细绳受到的拉力大小，拉力与水平方向的夹角为，雪橇做匀速直线运动，取重力加速度大小，，，求：
    雪橇对地面的压力大小；
    雪橇与地面间的动摩擦因数。结果保留两位有效数字

14. 预防交通事故，是保障交通安全的主要措施之一，也是交通工程学研究的重要内容之一．如图所示，A、B两车均向右行驶在平直公路上，速度大小分别为、，当A、B两车相距时，为避免相撞，B车以的加速度做匀减速直线运动，同时A车司机发现前方80m处有故障车辆停靠警示标志，并立即采取刹车措施，汽车刹车过程可视为匀减速直线运动．
    
    若不考虑B车，仅仅为避免与警示标志物相撞，求A车刹车过程的最小加速度；
    若不考虑警示标志物，仅仅为避免被B车追尾，求A车刹车过程的最大加速度；
    车刹车过程能否做到既避免与警示标志物相撞，又不被B车追尾？若不能，请说明理由；若能，请给出A车刹车过程加速度大小的范围不需要详细过程
15. 如图甲所示，水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。一水平传送带装置的示意图如图乙所示，绷紧的传送带AB始终保持的恒定速率顺时针运行。一质量的行李无初速度地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数，A、B间的距离，取重力加速度大小。
    
    求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与其加速度大小；
    求行李做匀加速直线运动的时间；
    如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
    

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、时间间隔表示的是一个时间段，2021年6月17日9时22分为时间点，是时刻，故A错误；
B、物体的形状和大小忽略不计时可看做质点，在调整“神舟十二号”飞船的运行姿态时不可以将飞船看成质点，故B错误；
C、根据牛顿第二定律可知，升空时加速度竖直向上，返回地面时，减速运动，加速度向上，故C错误；
D、参考系为假设不动的物体，在发射升空过程中飞船内的聂海胜看到刘伯明、汤洪波两名航天员相对自己静止不动，故D正确；
故选：D。
时间间隔表示的是一个时间段；物体的形状和大小忽略不计时可看做质点；根据牛顿第二定律确定其加速度方向；参考系为假设静止不动的物体。
本题主要考查了质点，时间和时刻以及参考系的基本知识点，掌握时间和时刻的区别，和看做质点的条件是解题的关键。
 

2.【答案】C 

【解析】解：A、由图看出，内，小车沿正方向先做变加速运动，后做变减速运动，方向不变，故A错误；
B、图像斜率表示加速度，由图读出，小车第14s时加速度最大，故B错误；
CD、在图中，图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小，图中每小格的面积表示的位移大小为，总格数约为83格大于半格计为一格，小于半格忽略不计，小车在内总位移为，平均速度为，故C正确，D错误。
故选：C。
根据速度-时间图象的斜率等于速度分析小车的运动性质．由图直接读出小车速度的最大值．根据速度图线与坐标轴所围“面积”等于位移，估算小车的最大位移．小车做直线运动．
对于速度-时间图象问题，首先要明确两坐标轴所代表的物理量以及其含义，其次要明确斜率、面积等含义，要学会估算不规则图形的面积。
 

3.【答案】A 

【解析】解：由题意可知：，实际长度，曝光时间为，
AB段的平均速度的大小：
由于时间极短，故B点对应时刻的瞬时速度近似为，
由自由落体的速度-位移的关系式可知，
苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据照片上痕迹的长度，可以知道在曝光时间内物体下落的距离，由此可以估算出AB段的平均速度的大小，由于时间极短，可以近似表示B点对应时刻的瞬时速度，最后再利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离．
由于AB的运动时间很短，我们可以用AB段的平均速度来代替A点的瞬时速度，由此再来计算下降的高度就很容易了，通过本题一定要掌握这种近似的方法。
 

4.【答案】A 

【解析】设弹簧原长为，劲度系数为k，依题意，书静止时，二力平衡可得：
拉力F作用下，静止时，由胡克定律可得：
代入数据联立可得：该弹簧的原长。
故选：A。
 

5.【答案】C 

【解析】解：将A匀速拉出过程中，物体A和B均处于平衡状态，对B受力分析可知：

以A、B整体为研究对象，根据受力平衡知，地面对A的支持为：

以A物体为研究对象，其受力情况如图所示：

A受B的滑动摩擦力为：，
A受地面的摩擦力为：，
又由题意得：
联立解得：，
故C正确，ABD错误。
故选：C。
将A匀速拉出过程中，物体A和B均处于平衡状态，对B受力分析可知绳的拉力等于A对B的摩擦力，对A受力分析可知外力F等于B对A的摩擦力和地面对A的摩擦力之和。
本题考查应用平衡条件处理问题的能力，要注意A对地面的压力并不等于A的重力，而等于A、B总重力．要灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法相结合解答比较简洁。
 

6.【答案】A 

【解析】解：图象与坐标轴围成的面积表示力的冲量。
取力F方向为正方向，根据动量定理可得：
解得：，故A正确、BCD错误。
故选：A。
图象与坐标轴围成的面积表示力的冲量，根据动量定理进行解答。
本题主要是考查动量定理，关键是知道图象与坐标轴围成的面积所表示的物理意义。
 

7.【答案】D 

【解析】解：对物块和木板受力分析，根据牛顿第二定律得：
对物块：，
对木板：，
代入数据解得：
，；
A刚好没有从B上滑下来，则A滑到B的最右端时，A、B共速，设经过时间t共速，则有：
，
，
代入数据解得：
，
故D正确，ABC错误；
故选：D。
经分析可知，物块滑上木板后，物块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，当物块达到木板右端时，两者恰好共速。
本题是典型的板块模型，解题关键是要分析清楚木板和物块的运动，注意木板受到地面摩擦力计算时接触面间压力是两者重力之和。
 

8.【答案】ACD 

【解析】解：A、全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，根据匀变速运动的结论可知，中间时刻的瞬时速度一定小于中间位置时的速度；故A正确；
BC、由于子弹的速度越来越小，故穿过每一块木块的时间不相等且越来越大，故速度的差值不相等；故B错误，C正确；
D、将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动，则由可知，通过CBAO的速度之比为：1：：：2；子弹到达各点的速率：v：：：：：：1；故D正确；
故选：ACD。
明确子弹的运动过程，将子弹的运动反向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据对应的规律可分析各项是否正确。
本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确逆向法的正确应用，同时注意匀速度为零的匀加速直线运动的结论的直接应用。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：A、载人飞船加速上升过程中，三名航天员均处于超重状态，故A正确；
B、在飞船竖直加速上升的过程中，航天员受到的重力小于飞船对他的支持力，故B错误；
C、飞船环绕地球飞行过程中，航天员处于完全失重状态，则对核心舱没有压力作用，故C正确；
D、航天员在“天和”核心舱中仍然受重力，只不过重力充当向心力，此时航天员对核心舱没有压力，故D错误。
故选：AC。
根据加速度的方向分析出航天员所处的状态，知道加速度向上时为超重状态，加速度向下为g时为完全失重状态。
本题主要考查了超失重的相关应用，理解超重和失重状态的性质即可正确求解。
 

10.【答案】AC 

【解析】解：A、对整列车，由牛顿第二定律得：，解得：，故A正确；
B、启动时乘客有向前的加速度，则车厢对乘客有水平方向的作用力，车厢对乘客竖直方向还有向上的支持力，大小等于乘客重力，则车厢对乘客的作用力合力要大于乘客所受重力，故B错误；
C、以后五节车厢作为整体来研究，设第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为，由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确；
D、由C项知与摩擦力无关，分析可得出车厢之间的作用力与摩擦力无关，故D错误。
故选：AC。
根据牛顿第二定律，对整体车厢列式可求加速度；车厢对乘客的作用力是车厢对乘客水平方向的作用力与竖直方向的作用力的合力；以后五节车厢作为整体来研究，由牛顿第二定律求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；根据前面的结果分析车厢之间的作用力与车厢所受摩擦力的关系。
本题考查牛顿第二定律的基本应用，求解时要注意整体法、隔离法的灵活运用。
 

11.【答案】BD AC 甲 

【解析】解：钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，三角形的三个边表示三个力的大小，三力应能构成三角形，
A、钩码的个数，，时，不能构成三角形，故A错误；
B、钩码的个数时，若满足两力夹角，可以平衡，故B正确；
C、钩码的个数，，时，由于间必定有夹角，故C错误；
D、钩码的个数，时，满足力的三角形条件，故D正确；
故选：B。
、达到平衡后，需要标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确；
B、绳子的长度没有意义，需要的是方向，故B错误；
C、钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，故需要记下各组钩码的个数，故C正确；
D、钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，无需用天平测出钩码的质量，故D错误；
故选：AC。
以O点为研究对象，的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，、的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际；
故答案为：；；甲；
两头挂有钩码的细绳跨过两光滑的固定滑轮，另挂有钩码的细绳系于O点如图所示。由于钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，所以O点受三个力处于平衡状态，由平行四边形定则可知：三角形的三个边表示三个力的大小；
为验证平行四边形，必须作图，所以要强调三力平衡的交点、力的大小钩码的个数与力的方向；
明确“实际值”和“理论值”的区别即可正确解答。
掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析，明确“理论值”和“实际值”的区别。
 

12.【答案】，；平衡摩擦力过度。 

【解析】

【分析】
利用匀变速直线运动的推论得出小车的加速度和打C点时的速度大小；
结合图线和实验原理分析可知，图线不通过坐标原点的主要原因。
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，要注意实验中的两个方面：一是平衡摩擦力；另一个是满足小车的质量远大于砝码和砝码盘的质量。

【解答】
由题可知，相邻计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动的推论，可得小车的加速度，由题可知，，
代入数据可得；
打C点时的速度大小等于BD段的平均速度，有；
由图像可知，在时小车已经有加速度，说明图线不过原点的主要原因是平衡摩擦力过度。  

13.【答案】解：以雪横和小孩为整体，在竖直方向上有

代入数据解得：

根据牛顿第三定律可得雪橇对地面的压力大小

雪橇做匀速直线运动

解得

答：雪橇对地面的压力大小为192N；
雪橇与地面间的动摩擦因数为。 

【解析】以雪横和小孩为整体，根据力的平衡及牛顿第三定律可得雪橇对地面的压力；
根据平衡条件结合摩擦力公式可解得。
本题考查共点力平衡，解题关键掌握对研究对象的受力分析，结合平衡条件即可解得。
 

14.【答案】解：对A车刹车过程，由运动学公式有：
已知，，代入上式解得A车刹车过程的最小加速度：
当B车追上A车两者速度恰好相等时，恰好不追尾，A车刹车过程的加速度最大，并设A车刹车过程的最大加速度为。
从A车开始刹车到B、A两车共速时
对A车：，
对B车：，
B车恰好不追尾A车时，有：
联立解得
能做到，A车的加速度大小的范围是：
 
答：车刹车过程的最小加速度为；
车刹车过程的最大加速度为；
车刹车过程能做到既避免与警示标志物相撞，又不被B车追尾A车刹车过程加速度大小的范围是：。 

【解析】研究A车刹车过程，由速度-位移公式求A车刹车过程的最小加速度。
当B车追上A车两者速度恰好相等时，恰好不追尾，A车刹车过程的加速度最大，根据两车速度关系和位移关系分别列式，即可求解。
结合上题的结果，分析A车刹车过程能否做到既避免与警示标志物相撞，又不被B车追尾，并求出A车刹车过程加速度大小的范围。
本题属于追及问题，关键要把握两车恰好不追尾的条件：B车追上A车两者速度相等，根据位移关系和速度关系处理这类问题。
 

15.【答案】解：行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小为 ，
代入数据解得：，
由牛顿第二定律，有，
代入数据解得：；
设行李做匀加速直线运动的时间为t，行李加速运动的末速度大小，则  ，
代入数据解得：；
行李从A处匀加速运动到B处时，传送时间最短，则 ，
代入数据解得：，
传送带对应的最小运行速率：，
代入数据解得：。
答：行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小为4N，加速度大小为；
行李做匀加速直线运动的时间为1s；
行李从A处传送到B处的最短时间是2s，传送带对应的最小运行速率是。 

【解析】根据滑动摩擦力公式求解滑动摩擦力大小，由牛顿第二定律求加速度大小。
行李在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带的速度后和传送带一起做匀速直线运动，根据运动学速度-时间公式即可求出匀加速运动的时间；
若行李一直做匀加速运动，运动的时间最短，传送带的最小速度等于行李匀加速运动到B点时的速度。
解决本题的关键要明确行李的运动情况，灵活选择运动学公式。要知道当行李一直做匀加速直线运动时，运行时间最短。