湖南省示范高中2021-2022学年高一物理上学期期末试题（Word版附解析）

2021年省示范高中一年一期期末检测

物理试卷

时量：75分钟，满分：100分，请在答题中作答

一、选择题：（本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，请将正确答案填写在答题卡的答案栏中）

1. 港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛，向西横跨南海、伶仃洋后连接珠海和澳门人工岛，止于珠海洪湾立交；大桥全长55千米，于2018年10月24日开通运营，港珠澳大桥设计时速100km/h，大桥的建成使原本3小时的车程缩短为30分钟。则下列说法正确的是（　　）

A. 55千米是位移 B. 30分钟为时刻

C. 100km/h是平均速度 D. 研究汽车经过大桥的时间时，汽车可视为质点

【答案】D

【解析】

【详解】A．全长55千米是路程，故A错误；

B．30分钟为运动时间，故B错误；

C．港珠澳大桥设计时速100km/h 是瞬时速度，故C错误；

D．研究汽车经过大桥的时间时，不需要考虑汽车的长度，汽车可视为质点，故D正确。

故选D。

2. 下列关于速度的几个说法中，正确的是（　　）

A. 速度是表示物体运动快慢的物理量，有大小无方向

B. 瞬时速度表示物体在某一时刻的运动快慢，简称速率

C. 平均速度表示物体在某一时间内的运动快慢，其大小就是平均速率

D. 平均速度所对应的时间趋于无穷小时，平均速度就成了瞬时速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．速度是矢量，表示物体运动快慢的物理量，既有大小又有方向。故A错误；

B．瞬时速度表示物体在某一时刻的运动快慢，瞬时速度大小是瞬时速率。故B错误；

C．平均速度表示物体在某一时间内的运动快慢，平均速度与平均速率没有直接的关系。故C错误；

D．根据瞬时速度的定义知，平均速度所对应的时间趋于无穷小时，平均速度就成了瞬时速度。故D正确。

故选D。

3. 下列关于速度的说法正确的是（　　）

A. 速度是描述位置变化的物理量

B. 瞬时速度的大小叫瞬时速率

C. 速度一定随加速度增加而增加

D. 速度的方向一定与加速度方向相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．速度是描述位置变化快慢的物理量，位移是描述位置变化的物理量，故A错误；

B．瞬时速度的大小表示瞬时速率，简称速率，故B正确；

C．当速度方向与加速度方向一致时，速度才增加，当速度方向与加速度反向相反时，速度减小，故C错误；

D．加速度方向与速度变化量的方向一致，但是不一定与速度方向一致，故D错误。

故选B。

4. 甲、乙两物体在同一直线上运动，其位移一时间图象如图所示，由图象可知

A. 甲比乙运动得快

B. 乙开始运动时，两物体相距20m

C. 在前25s内，两物体距离先增大后减小

D. 在前25s内，两物体位移大小相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．位移时间图象斜率等于速度，斜率越大，速度越大，甲比乙运动得慢，故A错误；

B．由图知：乙从原点出发，乙开始运动时，甲的位置坐标大于20m，则两物体相距大于20m，故B错误；

C．在0~10s这段时间内，乙静止在原点，甲沿正向做匀速直线运动，则两物体间的距离逐渐增大，在10~25s这段时间内，甲的运动速率小于乙的运动速率，甲在乙的前方，则两者距离逐渐减小，故C正确；

D．在前25s内，甲的位移为，乙的位移为， 故D错误；

故选C．

5. 运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要，然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应，车辆的平稳加速（即加速度基本不变）使人感到舒服，否则人会感到不舒服，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是（　　）

A. “加速度的变化率”的单位应是m/s

B. 加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动

C. 若加速度与速度同方向，如上图所示的图像，表示的是物体的速度在减小

D. 若加速度与速度同方向，如上图所示的图像，表示的是物体的速度在增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据可知，“加速度的变化率”的单位应是m/s3，选项A错误；

B．加速度变化率为0的运动，即加速度不变，是匀变速直线运动，选项B错误；

CD．如图所示的图像，表示加速度随时间不断减小，但若加速度与速度同方向，物体的速度仍增加，选项C错误，D正确；

故选D。

6. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），则关于该质点说法正确的是（　　）

A. 第1s内的位移是5m B. 前2s内的平均速度是6m/s

C. 任意相邻的1s内位移差都是1m D. 任意1s内的速度增加量都是2m/s

【答案】D

【解析】

【详解】根据

解得

A．第1s内的位移是

A错误；

B．前2s内的位移为

前2s内的平均速度是

B错误；

C．任意相邻的1s内位移差为

C错误；

D．任意1s内的速度增加量为

D正确。

故选D。

7. 关于自由落体运动下列说法正确的是

A. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动

B. 在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律不同

C. 物体做自由落体运动位移与时间成正比

D. 伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是把实验和逻辑推理包括数学演算和谐地结合起来

【答案】D

【解析】

【详解】A．自由落体运动的初速度为零，加速度a=g的匀加速直线运动．加速度等于重力加速度的运动不一定是自由落体运动，故A错误；

B．自由落体运动是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动，加速度与质量无关，故在自由落体运动过程中，不同质量的物体速度变化的规律相同，故B错误；

C．由公式可知，物体做自由落体运动位移与时间的平方成正比，故C错误；

D．伽利略对自由落体运动的研究，研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，故D正确．

8. 下列说法正确的是（　　）

A. 同一物体在赤道和北极受到的重力大小相等

B. 物体间相互作用时，先有施力物体，后有受力物体

C. 水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面发生形变而产生的

D. 物体的重心总在物体的几何中心

【答案】C

【解析】

【分析】本题考查力的基础知识，解题关键是掌握重力、弹力的概念以及相互作用力的特点。根据重力加速度的特点结合重力的表达式判断赤道和北极处的重力大小；根据力的特点判断；根据弹力的产生判断；根据重心的特点。

【详解】A．从赤道到两极，重力加速度变小，所以同一物体在赤道和北极受到的重力大小不相等，故A错误；

B．物体相互作用具有同时性，因此施力物体和受力物体没有先后，故B错误；

C．杯子受到桌面的支持力是一个弹力，根据弹力的产生可知，该力是由于桌面发生弹性形变而产生的，故C正确；

D．只有质量分布均匀形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故D错误；

故选C。

9. 下列说法中不正确的是（　　）

A. 人走路时，会受到静摩擦力作用

B. 武警战士双手握住竖立的竹竿匀速攀上时，所受的摩擦力的方向是向下的

C. 将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力，酒瓶受的摩擦力不变

D. 在结冰的水平路面上洒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了

【答案】B

【解析】

【详解】A．人正常走路时，人会受到静摩擦力作用，静摩擦力提供动力，故A正确，不符合题意；

B．握住竖直的竹竿匀速攀上时，处于受力平衡状态，双手受到的摩擦力与重力等大反向，方向竖直向上，故B错误，符合题意；

C．手握住酒瓶，增大手的握力，会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力，但酒瓶受到的摩擦力不变，故C正确，不符合题意；

D．在结冰的水平路面上洒些细土，人走上去不易滑倒，是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了，故D正确，不符合题意。

故选B。

10. 在红军长征途中，战士在沼泽表面行走时容易下陷，若竖直下陷过程先加速后匀速运动，则可以判断（　　）

A. 加速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力

B. 匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力就是战士的重力

C. 匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力小于沼泽地对战士向上的支持力

D. 加速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力大于战士的重力

【答案】A

【解析】

【详解】A. 加速运动过程中，根据牛顿第三定律，战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力，A正确；

B. 匀速运动过程中，战士对沼泽地向下的压力不是战士的重力，受力物体不相同，B错误；

C. 匀速运动过程中，根据牛顿第三定律，战士对沼泽地向下的压力等于沼泽地对战士向上的支持力，C错误；

D. 加速运动过程中，重力大于支持力，支持力等于压力，所以战士对沼泽地向下的压力小于战士的重力，D错误。

故选A。

11. 关于力的分解，下列叙述正确的是（　　）

A. 分力一定小于合力

B. 任何一个力都只有一种分解情况

C. 10N的力可以分解为16N和5N的两个分力

D. 10N的力可以分解为12N和6N的两个分力

【答案】D

【解析】

【详解】A．分力一定不小于合力，例如：F1=5N，方向向东，F2=4N，方向向西，则合力F=1N，分力大于合力，A错误；

B．如果没有限制，任何一个力都多种分解情况，B错误；

C．16N和5N两个分力，其合力最大值为21N，其合力的最小值为11N，其合力不可能等于10N，所以，10N的力不可以分解为16N和5N的两个分力，C错误；

D．12N和6N的两个分力，其合力的最大值为18N，其合力的最小值为6N，其合力可以等于10N，所以10N的力可以分解为12N和6N的两个分力，D正确。

故选D。

12. 一物体受到三个共面共点力、、的作用，三力的矢量关系如图所示（各小方格边长相等），则下列说法正确的是（　　）

A. 三力的合力有最大值，方向不确定

B. 三力的合力有唯一值，方向与同向

C. 三力的合力有唯一值，方向与同向

D. 由题给条件无法求出合力大小

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】根据三力的图示，知、在竖直方向的分力大小均为3个单位，方向相反，在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位，方向与的方向相同，三个力的合力为12个单位，与的方向相同，大小是的3倍，即

故B正确，ACD错误。

故选B。

13. 如图所示，可视为质点的小球拴接了轻质弹簧和细线，并在它们的作用下保持静止。轻质弹簧与竖直方向有一定夹角，细线处于水平状态。现保持弹簧与竖直方向夹角不变，将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态，则（　　）

A. 弹簧的长度逐渐增长 B. 弹簧的长度逐渐变短

C. 细线上的拉力逐渐增大 D. 细线上的拉力逐渐减小

【答案】B

【解析】

【详解】CD．根据三角形定则作图，如图所示。重力大小和方向都不变，保持弹簧与竖直方向夹角不变，则弹簧弹力方向不变，由图可以看出，将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态的过程中，细线的拉力先减小后增大，CD错误；

AB．由图可以看出，弹簧的弹力一直减小，根据胡克定律，弹簧的长度逐渐变短，A错误，B正确。

故选B。

14. 2020年1月中旬开始，国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。将新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D的变化记为，发生这个变化所用的时间间隔记为，则变化量与的比值。下列说法正确的是（　　）

A. 由可知，若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大，则a的值也增大

B. 题中的量a是由比值定义的物理量，则a的值不随及的大小而改变

C. 描述变化快慢量就是变化率，则题中的量a表示了量的变化快慢

D. 量a越大则D的值一定越大

【答案】C

【解析】

【详解】A. 由可知，a表示单位时间内增加的人数，则若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大，则a的值不一定增大，选项A错误；

B．由 可知，a 虽然是由比值定义的物理量，但是a的值可能会随及的大小而改变，故B错误；

C．描述变化快慢的量就是变化率，则题中的量 a 表示了量D 的变化快慢，故C正确；

D．a表示增速的快慢，与累计数D增大的大小无关，故D错误。

故选C。

15. 如图所示，小芳同学利用体重计研究超重和失重现象．她首先蹲在体重计上，然后突然起立．她从开始起立到最终静止的过程中，体重计示数变化情况是　　

A. 先小于体重，后等于体重

B. 先大于体重，后等于体重

C. 先小于体重，后大于体重，最后等于体重

D. 先大于体重，后小于体重，最后等于体重

【答案】D

【解析】

【详解】人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，故体重计示数先大于体重，后小于体重，最后等于体重．

A．先小于体重，后等于体重，与结论不相符，选项A错误；

B．先大于体重，后等于体重，与结论不相符，选项B错误；

C．先小于体重，后大于体重，最后等于体重，与结论不相符，选项C错误；

D．先大于体重，后小于体重，最后等于体重，与结论相符，选项D正确；

16. 建设房屋的起重机通过钢索将质量为m的建筑材料从地面竖直向上吊起，材料运动过程中的位移x随时间t的变化关系如图所示，材料受到的拉力大小为，速度大小为v。重力加速度为g，则（　　）

A 内，v减小， B. 内，v增大，

C. 内，v减小， D. 内，v减小，

【答案】D

【解析】

【详解】A．位移一时间图像的斜率表示速度，根据图像可知内，斜率变大，速度变大，向上加速，根据牛顿第二定律可知

则

故A错误；

B．内，斜率先增大后减小，速度先向上增大后向上减小，则拉力先大于重力后小于重力，故B错误；

CD．内，斜率变小，速度减小，材料向上减速，加速度向下，根据牛顿第二定律可知拉力小于重力，故C错误，D正确。

故选D。

二、实验题：（3个小题，每空2分，共16分）

17. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，一组同学在保证小车质量不变的情况下，研究加速度与力的关系，这种研究方法叫________法。通过实验得出数据，并画出图象，如图所示，那么图象不过原点的原因可能是木板的倾斜角度偏_______（选填“大”或“小”）。

【答案】    ①. 控制变量    ②. 大

【解析】

【详解】[1]．保证小车质量不变的情况下，研究加速度与力的关系，这种研究方法叫控制变量法。

[2]．由图像可知，当外力F为零时小车就已经有了加速度，可知原因可能是木板的倾斜角度偏大。

18. 某实验小组做“探究弹簧弹力和弹簧长度的关系”的实验。根据测得的数据绘出了弹簧弹力F随弹簧长度L的变化图线，如图所示。请回答下列问题：

(1)弹簧的原长为______；

(2)弹簧的劲度系数为______；

(3)继续增大弹簧弹力，发现图线末端会发生弯曲，这是因为______。

【答案】    ①. 10    ②. 50    ③. 弹簧形变超过了弹簧的弹性限度

【解析】

【详解】（1）[1] 当弹簧拉力为0时，此时弹簧长度即为原长，由图示图象可知，弹簧的原长为10cm。

（2）[2] 由图示图像可知，弹簧的劲度系数为

（3）[3] 在弹簧的弹性限度范围内，胡克定律是成立的，但若超过弹簧的弹性限度，胡克定律将不再适用；图中出现偏折的原因是因为超过了弹簧的弹性限度。

19. 小明在矿泉水瓶盖上钻一个小孔，向瓶中倒入大半瓶水，滴入黑色钢笔水，盖上瓶盖后将瓶子倒置，通过在瓶底钻的小孔的多少调节瓶盖上小孔滴水的时间间隔。小明从某滴水离开瓶盖开始计时，并计数为1，当他数到第20滴水离开瓶盖时，时间为15.2s。小明又把倒置的瓶子固定在电动自行车上，使瓶口离地面很近，他骑车在地面上行驶，水滴落在地面上。小明停车后用米尺测量地面上水滴点迹间的距离，测量结果如图所示。

（1）滴水的时间间隔为________；

（2）电动自行车经过B点时的速度大小为________；

（3）若瓶子中的水先滴落在A点，则电动自行车的行驶速度在逐渐________（选填“增大”或减小）。

【答案】    ①. 0.8s    ②. 4m/s    ③. 增大

【解析】

【详解】（1）[1]滴水的时间间隔为

（2）[2]电动自行车经过B点时的速度大小为

（3）[3]若瓶子中的水先滴落在A点，因相邻两点间距逐渐变大，则电动自行车的行驶速度在逐渐增大。

三、计算题：（本题3个小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

20. 一个重物离地面120m时以10m/s的速度竖直上抛，问从这时算起，，则：

（1）重物还能上升多高？

（2）重物经过多少时间落到地面？

（3）重物着地速度大小为多少？

【答案】（1）5m；（2）6s；（3）50m/s

【解析】

【详解】(1)上升阶段，还能上升的最大高度为

(2)上升到最高点时间为

下落阶段物体做自由落体，有

解得

故从绳断开到重物落地的时间为

(3)重物着地时的速度为

21. 如图所示，斜面始终静止在地面上，斜面上物体质量为，与斜面间的最大静摩擦力为正压力的0.4倍，为使物体在斜面上静止，（取，，）？问：

（1）物体质量的最大值和最小值各是多少？

（2）对应于质量最大值和最小值两种情形时，地面对斜面的摩擦力分别为多大？

【答案】（1）、；（2）、.

【解析】

【详解】（1）当物体刚不向下滑动时，静摩擦力达到最大值，方向沿斜面向上，由平衡条件有：

当物体刚不向上滑动时，静摩擦力也达到最大值，方向沿斜面向下.由平衡条件有：

且

由以上各式解得所求的质量的最小值：

的质量的最大值：.

（2）对和斜面体整体受力分析，受重力、细线的拉力、支持力和地面的静摩擦力，根据平衡条件，静摩擦力等于拉力的水平分力，即：

当时，；

当时，.

【点睛】本题是力平衡中临界问题，关键分析临界条件：当物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值．正确分析受力情况，运用正交分解法求解．

22. 如图，一个质量为m=2kg的小物块静置于足够长的斜面底端。现对其施加一个沿斜面向上、大小为F=25N的恒力，3s后将F撤去，此时物块速度达到15m/s。设物块运动过程中所受摩擦力的大小不变，取g=10m/s2。求：

（1）物块所受摩擦力的大小；

（2）物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离；

（3）物块在斜面上运动的总时间。

【答案】（1）5N；（2）37.5m；（3）

【解析】

【详解】（1）根据速度公式得

解得：；由牛顿第二定律

解得f=5N；

（2）撤去拉力后物块继续上滑有

解得；则撤力前上滑距离

撤力后上滑距离

物块在斜面上运动离斜面底端的最远距离

（3）撤力后物块上滑的时间

下滑过程有

解得：；由

解得

故斜面上运动的总时间为