湖南省益陽市2021-2022學年高一上學期期末考試物理試卷（含答案解析）

益陽市2021年下學期普通高中期末考試高一物理試題卷注意事項：1．本試卷包括試題卷和答題卷兩部分。試題卷包括第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題），共6頁，時量90分鐘，滿分100分。2．答題前，考生務必將自己的姓名、考號填寫在本試題卷和答題卡指定位置，并認真核對答題卡條形碼上的姓名、考號和科目。3．選擇題和非選擇題均須按答題卡的要求在答題卡上作答，在本試題卷和草稿紙上作答無效。4．考試結束后，將本試題卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷選擇題（40分）一、單項選擇題（8個小題，每個小題只有一個正確答案，每小題3分，共24分）1.一人把一彈性球從距地面2米高的地方靜止釋放，彈性球落到地面反彈，在距地面1.5米的地方被該人接住。在此過程中，如果以向上為正方向，則該彈性球的位移和路程分別是：（）A.0.5m0.5m B.3.5m3.5m C.m3.5m D.m3.5m【答案】C【解析】【詳解】由題意，以彈性球落到地面位置為坐標原點，向上建立坐標軸，則有彈性球釋放時位置坐標為2m，被人接住位置坐標為1.5m，則該彈性球的位移為彈性球運動的路程為故選C。2.甲、乙兩物體在同一直線上運動的位移－時間圖像如圖所示，則從圖像可以看出：（）A.甲、乙從同一地點同時出發(fā) B.甲做勻加速直線運動C.在時間內，甲的速度比乙的速度大 D.在時間內，甲、乙兩物體相遇2次【答案】D【解析】【詳解】A．由圖象可知，時刻甲出發(fā)，甲的位置坐標為，時刻乙出發(fā)，乙的位置坐標為，所以兩物體在同一地點但不是同時出發(fā)，故A錯誤；B．由圖可知，甲做勻速直線運動，故B錯誤；C．位移時間圖像中斜率表示速度，由圖可知，在時間內，甲的速度比乙的速度小，故C錯誤；D．由圖可知，在時間內，甲、乙兩物體相遇2次，故D正確。故選D。3.A、B兩物體在同一直線上運動的速度-時間圖像如圖所示，由圖像可以判斷（）A.時間內兩物體運動方向相同B.時刻兩物體加速度方向相同C.時間內A的平均速度等于B的平均速度D.時刻A、B相遇【答案】A【解析】【詳解】A．由圖看出，兩個物體的速度均為正值，說明速度方向均沿正方向，即運動方向相同，故A正確；B．速度圖象的斜率等于物體的加速度，斜率的正負表示加速度的方向，則知兩個物體的加速度方向相反，故B錯誤；C．根據速度圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，可知在0～t1時間內A的位移大于B的位移，由可知A的平均速度大于B的平均速度，故C錯誤；D．在t1時刻兩圖線相交，說明它們的速度相同；但經過的位移并不相同，兩物體的出發(fā)點未知，故無法判斷是否相遇，故D錯誤。故選A。4.半球形容器固定，圓心在O點，一個質量為m的物體靜止在P點，OP與水平方向的夾角為，則物體所受支持力和摩擦力的大小分別是：（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】對物體受力分析，如圖所示對重力進行正交分解，由平衡條件得知，支持力為摩擦力為故選A。5.在力的分解教學中，某老師做了一如圖所示的小實驗：輕桿的一端支撐于手掌上的某點，另一端通過細繩a套在手指上，在輕桿的頂端懸掛一質量為m的重物，通過手指與手掌感受力帶來的效果。若細繩a是水平的，H與輕桿之間的夾角為，則細繩a與輕桿承受的力的大小分別為（重力加速度為g）：（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】以結點處為研究對象，結點受到三個力，采用合成法如圖所示由數(shù)學知識得故選D。6.在固定的粗糙斜面上，有一物體處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉物體，讓F從零開始逐漸增大，直到物體沿斜面向上運動一段時間。則在此過程中，物體所受摩擦力的大小變化情況是（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）：（）A.一直變大 B.一直變小C.先變小后變大 D.先變小后變大再保持不變【答案】D【解析】【詳解】物體原來靜止在斜面上，受沿斜面向上的靜摩擦力，根據平衡關系可知，靜摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，用沿斜面向上的拉力F拉物體，F(xiàn)從零開始逐漸增大，則靜摩擦力先減小到0，后沿斜面向下，直到F大于重力沿斜面向下的分力與最大靜摩擦力的合力，物塊開始向上運動，物塊受到不變的滑動摩擦力作用，所以物體所受摩擦力先變小后反向變大再保持不變。故選D。7.小華住的樓房中有一部電梯，在電梯中，他用測力計懸掛一個重物，保持測力計相對電梯靜止，下列各種情況，測力計示數(shù)最小的是（）A.勻減速下降，加速度的大小為B.勻加速下降，加速度的大小為C.勻減速上升，加速度的大小為D.勻加速上升，加速度的大小為【答案】C【解析】【詳解】AD．對重物進行分析，受到重力與彈簧測力計的拉力作用，若加速度方向向上，即重物向上加速或向下減速時，測力計拉力大于重力，此時彈簧測力計的示數(shù)不是最小，故AD錯誤；BC．根據上述，若加速度方向向下，即重物向下加速或向上減速時，測力計拉力小于重力，當勻加速下降，加速度的大小為時有當勻減速上升，加速度的大小為時有解得故B錯誤，C正確。故選C。8.列車沿平直軌道行駛，某同學在列車車廂的頂部用細線懸掛一個小球，某時刻他發(fā)現(xiàn)細線向左偏過一定角度，并相對車廂保持靜止，列車質量為M，則下列說法正確的是（）A.列車一定向右加速運動B.列車加速度一定為，方向水平向右C.列車的所受合外力大小為，方向可能水平向左也可能向右D.小球加速度為，方向垂直于細線斜向下【答案】B【解析】【詳解】A．分析可知，小球受豎直向下的重力和沿著繩子斜向右上方的拉力，則根據平行四邊形定則可知，小球所受合外力一定向右，加速度一定向右，而小球與小車保持相對靜止，且小車在水平方向運動，因此可知小車的加速度一定水平向右，則小車可能向右加速運動，也可能向左減速運動，故A錯誤；BD．對小球受力分析如圖所示可得根基牛頓第二定律有可得小球的加速度為而小球與小車保持相對靜止，則可知小車的加速度大小為，方向水平向右，故B正確，D錯誤；C．根據牛頓第二定律可知，列車所受合外力大小為方向水平向右，故C錯誤。故選B。二、多項選擇題（共4小題，每小題4分，共16分，每小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）9.如圖所示，完全相同的兩個球放在容器甲中時，球對容器底部的壓力為，對容器右壁的壓力為。若將這兩個球放入容器乙中時，球對容器底部的壓力為，對容器右壁的壓力為，容器甲的底面積大于容器乙甲乙的底面積，不計所有接觸面上的摩擦力。則：（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．將兩個球作為一個整體受力分析如圖根據平衡關系，有可知，球對容器底部的壓力與容器底面積無關，所以有A正確，B錯誤；CD．對上方的球進行受力分析，如圖根據平衡關系，可知由幾何知識可知，底面積越小，越大，越小，所以有C錯誤，D正確。故選AD。10.一物體從靜止開始下落h過程中，除了重力之外還受到水平方向的恒力F作用，下列表述正確的是：（）A.F越大，物體在空中運動時間越長 B.h越大，物體在空中運動時間越長C.物體落地瞬時速度與高度h無關 D.物體運動軌跡為一曲線【答案】BD【解析】【詳解】A．物體在空中運動時間只與h有關，與F無關，h越大物體下落時間越長，故A錯誤，B正確；C．物體落地瞬時速度是水平速度和豎直速度的合成，故與h有關，h越大落地瞬時速度也越大，故C錯誤；D．物體所受的合力與速度不在一條直線上，所以軌跡為曲線。故D正確。故選BD。11.如圖所示，質量為傾角為30°的斜面體A靜置于粗糙水平面上，質量為的物體B通過平行于斜面的輕繩繞過光滑輕質滑輪與質量為的物體C相連，斜面體A始終靜止不動，剛開始系統(tǒng)都處于靜止狀態(tài)。則下列說法中正確的是（）A.斜面A對物體B摩擦力可能等于0B.地面對斜面A的靜摩擦力大小為0C.地面對斜面體A的支持力為D.若用力拉動B，使之沿斜面向下做加速運動，則繩子拉力仍為【答案】AB【解析】【詳解】A．對B在沿著斜面的方向上若滿足則此種情況下斜面A對物體B的摩擦力等于0，故A正確；BC．對A、B、C組成的系統(tǒng)整體分析可知，豎直方向由平衡條件可得地面對整體的支持力大小為而整體在水平方向上不受外力，即整體在水平方向沒有運動的趨勢，因此可知地面對斜面A的靜摩擦力大小為0，故B正確，C錯誤；D．若用力拉動B，使之沿斜面向下做加速運動，由于B與C是用繩子相連的連接體，當B沿著斜面加速向下運動時，C將豎直向上加速運動，對C有可得繩子上的拉力故D錯誤。故選AB。12.在安化云臺山旅游區(qū)，有一個非常刺激的雜技節(jié)目，叫“籠中飛車”，幾名演員騎著摩托車在一個固定封閉的球形大鐵籠中，時而高速在水平面內騎行，時而在豎直面內騎行，人都完全倒過來了，看的觀眾直呼過癮，若我們把演員與摩托車看成質點P，其質量為m。演員在虛線水平圓周上以角速度做勻速圓周運動，為鐵籠的球心，為虛線軌道的圓心，與豎直方向的夾角為，且此時剛好無橫向摩擦力（橫向即垂直于摩托車前進方向），則（）A.演員與摩托車的向心力指向B.演員與摩托車的向心力指向C.演員與摩托車的向心力大小為D.當演員與摩托車的速度增大時，其運動軌道一定沿籠壁上移【答案】BC【解析】【詳解】AB．由于演員在虛線水平圓周上以角速度做勻速圓周運動，由合力提供向心力，向心力指向軌跡圓的圓心，即演員與摩托車的向心力指向，故A錯誤，B正確；C．對演員與摩托車進行分析，如圖所示根據上述可知合力提供向心力，演員與摩托車的向心力大小為故C正確；D．由于此時剛好無橫向摩擦力，即無垂直于摩托車前進方向的摩擦力，當演員與摩托車的速度增大時，若速度增大較小，摩托車有沿籠壁上移的趨勢，摩托車受到垂直于摩托車前進方向向下的摩擦力，由彈力、重力與摩擦力的合力提供向心力，此時其運動軌道并沒有沿籠壁上移，故D錯誤。故選C。第Ⅱ卷非選擇題（60分）三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共14分）13.如圖甲所示，在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上的P點，橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩端帶有繩套，先用兩個彈簧測力計勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結點拉到某一位置O，并記下該點的位置及兩力的方向；再用一個彈簧測力計將橡皮條的結點拉到同一位置O點。（1）關于本次實驗過程，下列說法正確的是（）A.必須用完全相同的兩支彈簧測力計B.細繩適當長些，能更準確描繪力的方向C.記錄力的方向時，鉛筆應沿著細繩的方向移動描繪D.通過圖示法求出兩個彈簧測力計合力的方向就是橡皮筋PO的方向（2）在某次實驗時，一同學用、的力分別沿圖乙中OA、OB方向同時將橡皮條的結點拉到某一位置O。請在圖中作出、兩個力的圖示_____，并通過平行四邊形定則作出、的合力，得到合力的理論值大小為______N?！敬鸢浮?3.B14.①.②.4.6##4.4##4.5##4.7##4.8【解析】【小問1詳解】A．實驗時不必須用完全相同的兩支彈簧測力計，故A項錯誤；B．為了減少誤差，細繩適當長些，這樣能更準確描繪力的方向，故B項正確；C．記錄力的方向時，用鉛筆沿著細線畫直線，這樣由于鉛筆碰到細線，記錄的方向不準確，應該采用兩點確定直線的方法記錄力的方向，故C項錯誤；D．通過圖示法求出兩個彈簧測力計合力的方向不一定沿橡皮筋PO的方向，故D項錯誤。故選B。【小問2詳解】[1]如圖所示[2]由上述題圖可知，單位長度為1N，合力的長度大概4.6個單位長度，所以其合力值約為4.6N。14.氣墊導軌能很好的減小摩擦力，廣泛運用于運動學以及力學相關的實驗中，它搭配光電門等裝置，能很好地完成我們高中的一些實驗。下圖的氣墊導軌裝置中，、為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過、光電門時，光束被遮擋的時間、都可以被測量并記錄?；衅鬟B同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m。回答下列問題。（1）若用本裝置來探究a與F、m關系實驗時，我們把所掛重物的重力等于繩子的拉力。實際上滑行器在加速向左運動時，繩子的拉力應______（填“大于”或“小于”）所掛重物的重力，這個誤差屬于______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差。為了使這兩個力大小接近相等，本實驗需滿足所掛重物的質量______（填“遠大于”或“遠小于”）滑行器以及擋光片的總質量；（2）在上述實驗中，需要獲得每一個牽引力對應的加速度，其中求得的加速度的表達式為______（用、、D、x表示）?！敬鸢浮浚?）①.小于②.系統(tǒng)③.遠小于（2）【解析】【小問1詳解】[1][2][3]實際上滑行器在加速向左運動時，重物向下加速運動，處于失重狀態(tài)，繩子的拉力應小于所掛重物的重力，這個誤差屬于系統(tǒng)誤差。本實驗中用mg來表示滑行器所受和拉力，對滑行器根據牛頓第二定律有對砝碼同理有聯(lián)立解得由上式可知只有當時才近似等于，即本實驗需滿足所掛重物的質量遠小于滑行器以及擋光片的總質量。【小問2詳解】滑行器通過光電門1、2時的瞬時速度分別為根據運動學規(guī)律有解得四、計算題（本題共4小題，15題9分，16題10分，17題10分，18題17分，共46分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值運算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.某同學利用無人機玩“投彈”游戲。通過懸停在距水平地面5m高處無人機以初速度沿水平方向發(fā)射小球，讓小球擊中水平地面上的目標，目標與無人機水平距離為6m，空氣用力不計。g取。求：（1）小球飛行的時間；（2）小球初速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）小球在空中做平拋運動，把它分解為水平方向的勻速直線運動以及豎直方向上的自由落體運動，由可得（2）由可得16.正在平直公路上以的速度行駛的汽車，遇到危險，采取緊急剎車，剎車后做勻減速直線運動，3s末速度變成了，求：（1）汽車行駛的加速度；（2）制動后6s末的速度；（3）制動后6s內汽車發(fā)生位移的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）0；（3）【解析】【詳解】（1）汽車做勻減速直線運動，以初速度方向為正方向，由已知條件有，，由代入數(shù)據解得（