湖南省衡阳市2021-2022学年高一上学期期末考试物理试卷(含答案)

湖南省衡阳市2021-2022学年高一上学期期末考试物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

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

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

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

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

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

A.， B.，

C.， D.，

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O点，轻绳、与竖直方向夹角均为45°，其中一球用水平轻绳系住，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )

A.小车的加速度大小为g

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

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.从到停下，汽车在干燥路面的平均速度较小

B.从到停下，湿滑路面的位移是干燥路面的2倍

C.从到停下，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

二、多选题

8、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间的距离为6.25 m。旅客把行李（可视为质点）无初速度地放在A处，g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5.5 s到达B处

C.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.8 m

D.要使行李最快到达终点B，传送带的最小速度为5 m/s

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

A.细线对物体a的拉力增大 B.细线对滑轮2的作用力不变

C.斜劈对地面的压力增大 D.地面对斜劈的摩擦力增大

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30°、45°、60°。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

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 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

三、实验题

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a、b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a、b间夹角为90°，如图乙所示，弹簧秤a的读数是___________，可以确定弹簧秤b的拉力为___________（结果保留2位小数）；

（2）若弹簧秤a、b间夹角小于90°，保持弹簧秤a与弹簧的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧的夹角，则弹簧秤b的读数___________（填“变大”、“变小”、“不变”、“先增大后减小”或“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f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的加速度a，并作出小车的加速度a与弹簧测力计示数F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___________。

四、计算题

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R。R从坐标原点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出1s末R的x坐标值为。假设整个喷嘴R的质量为，喷嘴R与基材间的阻力为（其它阻力均可忽略不计）。求：

（1）1s末喷嘴R的速度大小。

（2）3D打印机的动力装置施加给喷嘴R的作用力为多大。

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。

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

参考答案

1、答案：D

解析：A、主桥长974m为桥的长度，所以974m是指从珠晖区桥头至雁峰区桥头的路程，故A错误；

B、研究汽车经过东洲湘江大桥的时间时，汽车的大小和形状对所研究的问题影响忽略不计，汽车可看成质点，故B错误；

C、限速为60km/h是限制的瞬时速度，故C错误；

D、题干中的2min对应时间轴上一端距离，指的是时间间隔，不是时刻，故D正确。

故选：D。

2、答案：B

解析：A、秒表是测量时间的仪器，是测量基本物理量的仪器，故A错误；

B、测力计是测量力的仪器，力不是基本物理量，故B正确；

C、托盘天平是测量质量的仪器，是测量基本物理量的仪器，故C错误；

D、刻度尺是测量长度的仪器，是测量基本物理量的仪器，故D错误。

本题选不是基本物理量的，故选：B。

3、答案：C

解析：A.速度变化的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，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，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。

4、答案：C

解析：

5、答案：C

解析：A、B整体受力如图1所示，B受力如图2所示

对AB整体，由平衡条件得：

水平方向：

竖直方向：

对B，由平衡条件得：

水平方向：

竖直方向：

已知：，解得：，，故C正确，ABD错误。

故选C。

6、答案：A

解析：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、答案：C

解析：

8、答案：AD

解析：由牛顿第二定律可得，选项A正确；由得，由位移—时间公式可得，0.5 s后与传送带一起做匀速直线运动，运动时间，行李到达B处所用时间，选项B错误；行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度，选项C错误；行李一直加速，到达B点的时间最短，则有，可得，选项D正确。

9、答案：ABD

解析：

10、答案：BD

解析：斜面上的加速度：，小孩的位移，根据，解得，当和时，t相等，大小为，即a、c处小孩同时到达O点。当时，，可知b处小孩最先到O点。故B、D正确，A、C错误。

故选：BD。

11、答案：CD

解析：A、取竖直向上为正方向。失去动力前无人机做初速度为零的匀加速直线运动，失去动力后做竖直上抛运动，根据两个过程的位移大小相等、方向相反，可得，解得匀加速起飞时加速度大小为，故A错误。

B、失去动力时无人机速度大小为，故B错误。

C、无人机上开的最大高度为，故C正确。

D、无人机落回地面时的速度为，速度大小为，故D正确。

故选：CD。

12、答案：（1）4.00；3.00（2）先减小后增大

解析：（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

两弹簧拉力的合力为

则弹簧秤b的拉力为

（2）结点O的受力如图所示

由图可知，弹簧秤b的读数先减小后增大。

13、答案：（1）D（2）（3）；

解析：（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）计数周期为

利用逐差法可得

（3）小车的加速度由

可得

代入图像中横轴截距可得摩擦力

由小车加速度

代入数据可得

14、答案：（1）；（2）

解析：（1）x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、答案：（1）（2）a、b、

解析：（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v成正比，设比例系数为k，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、答案：（1）（2）静止；；沿斜面向上（3）

解析：（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F、重力G、支持力N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F、重力G、支持力N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F的取值范围