湖南省衡阳市2021-2022学年高一物理上学期期末考试试卷（Word版附解析）

2021-2022学年度衡阳市高中一年级质量检测

物理试卷

注意事项：

1.本试卷共三道大题，满分100分。

2.测试时量：75分钟，请同学们科学、合理地安排好答题时间。

3.本卷为试题卷，答案必须答在答题卡的指定位置，答在试题卷上无效。

一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1. 衡阳市东洲湘江大桥是衡阳市雁峰区和珠晖的重要连接线，大桥为单索面双排索三塔四跨矮塔斜拉桥，主桥长，设计时速，双向6车道，大桥线型优美，与东洲岛遥遥相应。大桥于2021年10月18日上午8点开通试运营，大桥建成使原来的车程缩短为车程。下列说法正确的是（　　）

A. 是指从珠晖区桥头至雁峰区桥头的位移

B. 研究汽车经过东洲湘江大桥的时间时，汽车不能被视为质点

C. 是汽车在东洲湘江大桥行驶的平均速度

D. 题干中的指的是时间

【答案】D

【解析】

【详解】A．是指从珠晖区桥头至雁峰区桥头的长度，不是位移，位移是矢量，故A错误；

B．汽车长度相对桥长可以忽略，故汽车可看作质点，故B错误；

C．是汽车在东洲湘江大桥行驶的最大速度，指的是瞬时速度，故C错误；

D．2min指的是时间，故D正确。

故选D。

2. 国际单位制中有7个基本物理量，下列仪器中所测量的物理量不是基本物理量的是（　　）

A. 秒表 B. 弹簧测力计

C. 天平 D.
刻度尺

【答案】B

【解析】

【详解】A．秒表测量时间，时间是基本物理量，故A错误；

B．弹簧测力计测量力，力是导出物理量，故B正确；

C．天平测质量，质量是基本物理量，故C错误；

D．刻度尺测长度，长度是基本物理量，故D错误。

故选B。

3. 如图为蜻蜓、火箭的运动示意图．

图甲：以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来。

图乙：火箭发射10 s内速度由0增加到100 m/s。

根据运动示意图和数据进行判断，下列说法正确的是（    ）

A. 因为火箭速度比蜻蜓大，所以火箭比蜻蜓的速度变化快

B. 火箭和蜻蜓的加速度方向都与速度方向相同

C. 火箭在点火发射那一刻，速度为0，而加速度不为0

D. 因为火箭的速度更大，所以火箭比蜻蜓的惯性大

【答案】C

【解析】

【详解】A．速度变化快慢与速度的大小无关。而且速度为状态量，火箭的速度是变化的，蜻蜓的速度也是变化的，没有说明具体的时刻，不能比较速度大小；蜻蜓在0.7s内速度的变化量为8m/s，变化率为11.4m/s2，为火箭在10s内速度由0增加到100m/s，速度变化量为100m/s，速度变化率为10m/s2，火箭比蜻蜓的速度变化快；故A错误；
B．火箭做加速运动，加速度的方向与速度的方向相同；蜻蜓做减速运动，加速度的方向与速度的方向相反。故B错误；
C．火箭在点火发射那一刻，速度为0，而加速度不为0．故C正确；
D．惯性的大小是由质量决定的，与物体的速度无关，故D错误。
故选C。

4. 图甲是某同学写字时的握笔姿势，图乙是他在握笔时把拇指和食指松开时的状态，笔尖仍然斜向下且笔保持静止状态。关于两幅图中笔的受力，下列说法正确的是（   ）

A. 图甲中笔可能不受摩擦力

B. 图乙中笔可能不受摩擦力

C. 图甲和图乙中手对笔的作用力方向都为竖直向上

D. 图甲中手的握力越大，笔所受的摩擦力越大

【答案】C

【解析】

【详解】A．对图甲受力分析，受到手指的压力，重力，摩擦力，如果没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来。故A错误。

B．对图乙受力分析，受到重力，摩擦力，如果没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来。故B错误。

C．因为图甲和图乙中的笔都是静止状态，所以手对笔的作用力方应于重力大小相等，方向相反，故C正确。

D．图甲中的笔受到的是静摩擦力，和握力无关，故D错误。

故选C。

5. 如图所示，质量均为的两小球A、B用轻绳相连并悬挂在天花板上点，现用一水平力缓慢拉小球B，当水平力的大小为时，轻绳与水平天花板的夹角及轻绳的拉力分别为（已知重力加速度为）（　　）

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

【答案】C

【解析】

【详解】对AB整体受力分析有

则可得

即

对B受力分析可得

可得

故C正确，ABD错误。

故选C。

6. 如图所示，一小车在水平面上做匀变速直线运动，车厢内两质量相同的小球通过轻绳系于车厢顶部点，轻绳、与竖直方向夹角均为，其中一球用水平轻绳系住，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A. 小车的加速度大小为

B. 小车的加速度大小为

C. 轻绳拉力大小是轻绳拉力的倍

D. 轻绳拉力大小等于轻绳拉力的2倍

【答案】A

【解析】

【详解】AB. 对小球B受力分析，由牛顿第二定律可知

解得

加速度方向向左，故A正确，B错误

CD．对A受力分析，由牛顿第二定律可知

竖直方向

解得

故CD错误。

故选A。

7. 如图所示，两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v－t图像。驾驶员的反应时间为0.5s（从发现问题到制动的时间），下列说法正确的是（　　）

A. 从t=0到停下，汽车在干燥路面的平均速度较小

B. 从t=0到停下，湿滑路面的位移是干燥路面的2倍

C. 从t=0.5s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的减速的加速度之比为4：9

D. 从t=0.5s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度之比为9：4

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据v-t图象与时间轴所围的面积表示位移，知从t=0到停下，汽车在干燥路面通过的位移为

平均速度为

汽车在湿滑路面通过的位移为

平均速度为

则

可知汽车在干燥路面的平均速度较大，湿滑路面的位移是干燥路面的4.6倍，故AB错误；

C．根据v-t图象的斜率大小表示加速度大小，知汽车在湿滑路面减速的加速度大小为

汽车在干燥路面减速的加速度大小为

则

故C正确；

D．从t=0.5s到停下，汽车做匀减速直线运动，根据平均速度公式

可知汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度相等，均为

因此，汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度之比为1：1，故D错误。

故选C。

二、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行，行李与传送带之间的动摩擦因数，A、B间的距离为。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处（取），则下列说法正确的是（　　）

A. 开始时行李的加速度大小为

B. 行李经过到达处

C. 行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为

D. 要使行李最快到达终点，传递带的最小速度为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由牛顿第二定律可得

故A正确；

B．由

得

由位移公式可得

0.5s后与传送带一起做匀速直线运动，运动时间为

行李到达处所用时间

故B错误；

C．行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为

故C错误；

D．行李一直加速，到达B点的时间最短，则有

可得

故D正确。

故选AD。

9. 如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体放在斜面上，轻质细线一端固定在物体上，另一端绕过光滑的滑轮固定在点，滑轮2下悬挂物体，系统处于静止状态。现将固定点向右缓慢移动少许，发现与斜劈始终静止，则在此过程中（　　）

A. 细线对物体的拉力增大

B. 细线对滑轮2作用力不变

C. 斜劈对地面的压力增大

D. 地面对斜劈的摩擦力增大

【答案】ABD

【解析】

【详解】AB．对滑轮2和物体b受力分析，受重力和两个等大的细线的拉力T，如图所示

根据平衡条件得

解得

将固定点c向右缓慢移动少许，则θ增大，故拉力T增大，则细线对物体的拉力增大，细线对滑轮2的作用力始终与b的重力等大反向，所以不变，故AB正确；

CD．对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示

根据平衡条件，竖直方向，有

N与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，压力也不变；水平方向，有

将固定点c向右缓慢移动少许，则θ增大，故摩擦力增大，故C错误，D正确。

故选ABD。

10. 如图，圆柱体的仓库内有三块长度不同的滑板、、，其下端都固定于底部圆心O，而上端则分别固定在仓库侧壁，三块滑板与水平面的夹角依次为、、。若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑（忽略阻力），则（　　）

A. a处小孩最先到O点

B. b处小孩最先到O点

C. c处小孩最先到O点

D. a、c处小孩同时到O点

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】斜面上的加速度

解得

斜面的长度

则有

得

则

即

即b先到，ac同时到；故选BD。

11. 随着物流行业快速发展，快递分拣机器人、快递无人机等高科技产品将得到广泛应用；在某次试验飞行过程中，快递无人机从地面由静止开始．以加速度a匀加速竖直起飞，经过时间t突然失去动力，又经过时间t无人机落回地面，已知重力加速度为g，不计空气阻力作用，则在这一过程中

A. 匀加速起飞时加速度大小为a≈g

B. 失去动力时无人机速度大小为gt

C. 无人机上升的最大高度为

D. 无人机落回地面时的速度大小为

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．根据位移关系可知：

解得

a=g/3

则失去动力时无人机速度大小为gt/3，选项AB错误；

C．无人机上升的最大高度为

选项C正确；

D．无人机落回地面时的速度大小为

选项D正确；

故选CD.

三、非选择题（本大题共5小题，共52分）

12. 某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧的劲度系数为。如图甲所示，用弹簧和弹簧秤、做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长不变的条件下：

（1）弹簧秤、间夹角为，如图乙所示，弹簧秤的读数是___________，可以确定弹簧秤的拉力为___________（结果保留2位小数）；

（2）若弹簧秤、间夹角小于，保持弹簧秤与弹簧的夹角不变，减小弹簧秤与弹簧的夹角，则弹簧秤的读数___________（填“变大”、“变小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）。

【答案】    ①. 4.00    ②. 3.00    ③. 先减小后增大

【解析】

【详解】(1)[1] 弹簧秤指针指在4，弹簧秤精确到0.1N，需要估读到下一位，所以读数

[2]两弹簧拉力的合力为

则弹簧秤的拉力为

(2)[3]结点O的受力如图所示

由图可知，弹簧秤的读数先减小后增大。

13. 用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。小车上固定一定滑轮，细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶。

（1）下列关于该实验的操作中说法正确的是___________

A．若实验中所用的是电磁打点计时器，则工作电压约为

B．沙桶的加速度与小车的加速度大小相等

C．小车的质量必须远大于沙桶和沙的质量

D．每次只改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

（2）利用频率为的打点计时器，得到的一条纸带如图所示（图中每两个计数点间还有四个点未画出），为减小实验误差，要尽可能多利用实验测量数据。则在该次实验中，小车运动的加速度大小为___________。

（3）某同学做实验时，把小车放在水平木板上，利用打点计时器测量小车运动加速度，并作出小车的加速度与弹簧测力计示数的图像，如图所示，则实验中小车受到的摩擦力大小为___________，小车的质量为___________。

【答案】    ①. D    ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】(1)[1] A．电磁打点计时器的工作电压约为8V，故A错误；

B．沙桶的加速度大小

小车的加速度大小

两者加速度大小不相等，故B错误；

C．小车所受拉力可以由弹簧测力计直接读出，所以小车的质量不必远大于沙桶和沙的质量，故C错误；

D．实验中是利用小车沿斜面向下的分力平衡摩擦力的，有

可得

即每次只改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D正确。

故选D；

(2)[2]计数周期为

利用逐差法可得

(3)[3]小车的加速度由

可得

代入图像中横轴截距可得摩擦力

[4]由小车加速度

代入数据可得

14. 图甲为一种3D打印机的实物图。3D打印（三维立体打印）是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。图乙为3D打印机的简单示意图，如图所示，加工头的下端为喷嘴。从坐标原点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出末的坐标值为。假设整个喷嘴的质量为，喷嘴与基材间的阻力为（其它阻力均可忽略不计）。求：

（1）末喷嘴的速度大小。

（2）3D打印机的动力装置施加给喷嘴的作用力为多大。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】(1)轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，得

而

整理得

(2)由牛顿第二定律

得

15. 某同学研究冰雹下落的规律时查阅资料，了解到一颗粒大的冰雹在的高空形成，由静止开始下落。冰雹间无相互作用且冰雹质量不变，取重力加速度。

（1）若忽略空气阻力的影响，请你计算冰雹落地时速度的大小。

（2）由资料可知：①冰雹由于受空气阻力的影响，实际到达地面附近时的速度已趋于稳定（即收尾速度），其数值；②冰雹运动过程中所受空气阻力大小与速度关系如图1所示。

a、请在图2中定性画出冰雹下落过程中的图像；

b、求当冰雹的速度时加速度的大小。

【答案】（1）；（2）a、；b、

【解析】

【详解】(1)忽略空气阻力的影响，冰雹下落为自由落体运动，由

可得

(2)a、由图像可知大小与速度成正比，设比例系数为，则表达式为

由牛顿第二定律

故冰雹加速下降，随着速度增大，加速度大小逐渐减小，当加速度减为零时，速度达到最大，此后做匀速直线运动，图像如图所示

b、收尾速度即冰雹的最大速度，此时加速度为零，有

由牛顿第二定律得

当，联立可得

16. 如图所示，质量的物块与静止的斜面间的动摩擦因数，可以认为物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面倾角，（取，，）。

（1）求物体只在重力、支持力、摩擦力作用下沿斜面下滑的加速度。

（2）如果物块受到水平向右的推力，分析物块将静止还是运动？并求出此时物块所受的摩擦力。

（3）如果方向不变而改变大小，为了使物块在斜面上保持静止，求的范围。（结果可以保留分数形式，不必化简）

【答案】（1）；（2）静止；；沿斜面向上；（3）

【解析】

【详解】(1)由牛顿第二定律可得

滑动摩擦力为

联立可得

(2)如果物块受到水平向右的推力，则沿斜面方向有

方向沿斜面向下；

最大静摩擦力

因为

则木块在斜面上静止，此时物块所受摩擦力，沿斜面向上；

(3)物体恰好不上滑时，受拉力、重力、支持力和平行斜面向下的最大静摩擦力，根据平衡条件，在平行斜面方向有

垂直斜面方向

其中

联立解得

带入数据可得

物体恰好不下滑时，受拉力、重力、支持力和平行斜面向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，在平行斜面方向

垂直斜面方向

其中

联立解得

带入数据解得

则取值范围