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8m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7s内停下来。图乙：火箭发射10s内速度由0增加到100m/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0D.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4：9D.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gtC.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】①.4.00②.3.00③.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.D②.③.④.【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