安徽省六安市皖西中学2021-2022学年高一物理上学期期末试题（Word版附解析）

皖西中学2021~2022学年度高一年级期末考试

物理

本试卷共4页。全卷满分100分，考试时间60分钟。

一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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。

1. 2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。10月17日，神舟十三号航天员乘组成功开启货物舱舱门，并顺利进入天舟三号货运飞船。据以上信息，下列说法正确的是（　　）

A. “2021年10月16日0时23分”指的是时间间隔

B. 长征二号F遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度和加速度都为零

C. 长征二号F遥十三运载火箭上升过程中，翟志刚相对于王亚平是静止的

D. 航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，平均速度不为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．“2021年10月16日0时23分”指的是时刻，A错误；

B．长征二号F遥十三运载火箭点火瞬间，航天员的速度为零，但由于合外力不为零，故加速度不为零，B错误；

C．长征二号F遥十三运载火箭上升过程中，翟志刚相对于王亚平位置没有发生变化，故翟志刚相对于王亚平是静止的，C正确；

D．航天员乘坐天舟三号飞船绕地球飞行一圈，位移为零，故平均速度为零，D错误。

故选C

2. 杠杆的平衡条件是“动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂”，如果将“力乘以力臂”定义为“力矩”，则杠杆的平衡条件可以概括为“动力矩等于阻力矩”，由此可见，引入新的物理量往往可以简化对规律的叙述，更便于研究或描述物理问题，根据你的经验，力矩的单位如果用单位制中的基本单位表示应该是

A. N·m B. N·s C. kg·m·s-1 D. kg·m2·s-2

【答案】D

【解析】

【详解】 “力矩”定义为“力乘以力臂”，采用国际单位制的基本单位，力的单位为“”，力臂的单位为“m”，所以力矩的单位为kg·m2·s-2，故D正确，ABC错误．

故选D．

3. 如图是由，…，六个力分别首尾相连构成的几何图形。已知，水平向左，则这六个力的合力的大小和方向为（　　）

A. 10N，水平向左 B. 10N，水平向右

C. 20N，水平向左 D. 20N，水平向右

【答案】B

【解析】

【详解】根据平行四边形定则，先把、、、合成，则

再把、合成，则

方向水平向右

故选B。

4. 如图所示，A、B两木块间连一轻弹簧，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，重力加速度为g。若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】A

【解析】

【详解】抽去木板之前，物块AB受力平衡，弹簧的弹力等于mg，在抽出木板的瞬时，弹簧的弹力不能突变，则物块A仍受力平衡，则A的加速度为零；瑞物块B受向下的重力和弹簧向下的弹力mg，则此时B的加速度为

故选A。

5. 如图甲所示，用体重计研究运动与力的关系，测量者先静止站在体重计上，然后完成下蹲动作。该过程中体重计示数的变化情况如图乙所示。则（　　）

A. 测量者经历了加速、减速、再加速、再减速四个阶段

B. 测量者在~时间内表现为失重

C. 测量者在时刻速度最小

D. 测量者在时刻加速度最小

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据图像可知，体重计示数与受支持力大小相等，由图乙可知，支持力先小于重力，后大于重力，故先失重后超重，即经历先加速下降后减速下降，故A错误；

B．由图乙可知，测量者在时间内表现为失重，因为支持力小于重力，合力向下，加速度向下，故B正确；

C．由图乙可知，测量者在时刻之前，合力一直向下，向下加速，时刻速度最大，故C错误；

D．由图乙可知，测量者在时刻合力最大，根据牛顿第二定律可知，加速度最大，故D错误。

故选B。

6. 如图，在足够高的空间内，长为L的竖直杆下端位于空心管的正上方h处，空心管长也为L，竖直杆与管的轴线重合，并在同一竖直线上。某时刻让这根杆自由下落，不计空气阻力，它通过空心管的时间为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

详解】杆做自由落体运动，根据

可知，杆的下端到达管的上端所用时间

杆的上端到达管的下端所用时间

因此杆通过空心管的时间

故选D。

7. 如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【分析】滑环B恰好不能下滑，所受的静摩擦力沿杆向上达到最大值。先对A受力分析，根据平衡条件表示出绳子的拉力，再对B受力分析，根据平衡条件求出绳子拉力与B重力的关系，进而得到A和B质量之比。

【详解】对A受力分析，根据平衡条件有

T=mAg

对B受力分析，如图：

根据平衡条件

mBgcosθ=f，mAg=N+mBgsinθ

据题知，滑环B恰好不能下滑，所受的静摩擦力沿杆向上达到最大值，有

联立解得

故选A。

【点睛】本题的关键是分别对两个物体进行受力分析，然后根据共点力平衡条件，并结合正交分解法列式求解。

8. 如图所示是甲、乙、丙、丁、戊五个运动物体相对同一原点的位移时间图像。下面有关说法中正确的是（　　）

A. 甲、乙运动的出发点相距x0

B. 乙比甲早出发t1的时间

C. 丙、丁两物体在25s时相遇

D. 戊在0～2s内，物体的路程为0m

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图可知，乙从原点出发，甲从距原点处出发，故两物体出发点相距，A正确；

B．甲在时刻开始运动，而乙在时刻开始运动，故甲比乙早出发时间，B错误；

C．丙、丁两物体在25s时到达同一位置而相遇，C正确；

D．戊在0～2s内，物体的路程为4m，D错误；

故选AC。

9. 一个物体放在斜面上如图，当斜面的倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时，则物体所受（　　）

A. 重力与支持力的合力逐渐增大 B. 重力与静摩擦力的合力逐渐增大

C. 支持力与静摩擦力的合力保持不变 D. 重力、支持力、静摩擦力的合力逐渐增大

【答案】AC

【解析】

【详解】物体受重力、支持力和静摩擦力保持平衡状态，重力、支持力、静摩擦力的合力始终为零，并且其中任意两个力的合力与另一个力平衡，在沿斜面方向和垂直斜面方向分别根据平衡条件可得静摩擦力和支持力大小分别为

当斜面的倾角逐渐增大时，f逐渐增大，N逐渐减小，所以重力与支持力的合力逐渐增大，重力与静摩擦力的合力逐渐减小。而支持力与静摩擦力的合力始终与重力平衡，所以保持不变，综上所述可知AC正确，BD错误。

故选AC。

10. 粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图象如图甲和图乙所示。重力加速度取。以下说法正确的是（　　）

A. 第2s内物体位移大小是4m

B. 过程中物体做匀变速直线运动

C. 物体的质量

D. 物体与地面间的动摩擦因数为0.1

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由速度图像面积等于位移可知第2s内物体位移为

故A错误；

B．由图乙可知，前2s做匀加速直线运动，2s后做匀速直线运动，故B错误；

CD．由牛顿第二定律

前2s内

后2s

由图

解得

故CD正确；

故选CD。

二、非选择题：共50分。

11. 如图甲所示为“探究加速度与力，质量的关系”的实验装置

（1）实验时，某同学为平衡摩擦力将长木板的右端适当垫高，但是在操作过程中，他把长木板的右端垫得过高，造成长木板的倾角过大，其他操作均无误。用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力。如图所示，他绘出的a—F关系图象是_______（填正确答案标号）

A． B． C． D．

（2）打点计时器使用的交流电频率，如图丙所示为某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，则打C点时小车的速度为______m/s，小车的加速度大小为________m/s2

【答案】    ①. C    ②. 0.212    ③. 0.6

【解析】

【详解】（1）[1]如果把长木板的右端垫得过高，则当细线拉力为零时，小车具有加速度，绘出的a—F关系图象为C项，故C正确，ABD错误。

故选C。

（2）[2]由题知，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，故两相邻计数点的时间为

s=0.1s

根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度求解C点的速度，则打C点时小车的速度为

[3]由逐差法可得小车的加速度大小

12. 如图所示，两物块A、B系在一根跨过光滑定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，且物块B刚好不滑动。A质量为5kg，B质量为15kg，连接B的轻绳与水平方向夹角，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。求：

（1）绳上的拉力大小；

（2）物块B与地面之间的动摩擦因数（结果可保留根号）。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）对物体A，根据平衡条件有

（2）对B受力分析，正交分解可得，水平方向

竖直方向

又有

联立解得

13. A、B两车在同一直线上沿同一方向运动，计时开始时，B车在前，以8m/s做匀速运动，A车在B后面2m处正在以2m/s为初速度，为加速度做匀加速运动，达到最大速度后改为匀速运动，若经9s的时间，A追上B，求：

（1）A的最大速度是多少；

（2）在A追上B之前两车的最大距离。

【答案】（1）10m/s；（2）11m

【解析】

【详解】（1）设A车做加速运动时间为t1，做匀速运动时间为t2，对A车，有

，，

对B车有

且有

联立以上各式可得

带入v0，a，x3，解得

，

因

不符合题意，所以加速时间取4s，则有

故A的最大速度为10m/s。

（2）当A车与B车共速时，两车距离最大，有

则有

，

则两车相距为

则A追上B之前两车的最大距离为11m。

14. 传送带被广泛地应用于车站、码头、工厂．如图甲所示为一传送装置，由一个倾斜斜面和一个水平传送带组成，斜面与水平传送带平滑连接，其原理可简化为示意图乙．斜面AB长度L1＝11.25 m，倾角θ＝37°，箱子与斜面AB间动摩擦因数μ1＝0.8，传送带BC长度L2＝7 m，箱子与传送带BC间的动摩擦因数μ2＝0.2，某工人将一质量为m＝1 kg的箱子以初速度v0＝5 m/s从A处沿斜面向下运动，传送带BC保持静止．（g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）求：

（1）箱子运动到B处的速度大小；

（2）箱子在传送带BC上运动的距离；

（3）若传送带BC逆时针转动，保持v2＝2 m/s的恒定速率．仍将质量为m＝1 kg的箱子以初速度v0＝5 m/s从A处沿斜面向下运动，求箱子在传送带上运动的时间．

【答案】（1）4 m/s；（2）4 m；（3）4.5 s

【解析】

【详解】（1）从A到B过程，根据牛顿第二定律有

解得

根据速度位移公式有

解得

（2）从B到静止过程，根据牛顿第二定律有

根据

解得

（3）从B到速度减为零的过程，根据运动学公式有

从速度减零开始向左运动过程

解得

则箱子先匀加速1 m后匀速运动

匀速运动到B过程

因为

所以箱子最后会停在斜面上