浙江省嘉兴市2021-2022学年高一物理上学期期末测试试卷（Word版附解析）

浙江省嘉兴市2021-2022学年第一学期期末是测试高一物理试题卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，不选、错选或多选得0分）1.下列各物理量是矢量且括号中对应单位正确的是（　　）A.力（N）B.路程（m）C.速率(m/s)D.加速度（m2/s）【答案】A【解析】【详解】A．力是矢量，其单位为牛顿（N），故A正确；B．路程是标量，其单位是米（m），故B错误；C．速率是标量，其单位是米每秒（m/s），故C错误；D．加速度是矢量，其单位是米每二次方秒（m/s2），故D错误。故选A。2.如图所示，一列高铁从嘉兴南站驶出，驶向下一站杭州东站。下列所研究的问题中，能把此高铁看成质点的是（　　）A.测量高铁的长度B.测量高铁的高度C.研究高铁驶出车站是车轮的转动D.研究从嘉兴南到杭州东过程中车速变化【答案】D【解析】【详解】在测量高铁的长度、高度以及车轮的转动的时候，高铁的形状和体积都不能忽略，则不能看成质点，研究从嘉兴南到杭州东过程中车速变化，高铁的形状和体积可以忽略，则可以看成质点。故选D。 3.如图所示，嘉兴某地多支龙舟队正在进行“赛龙舟迎端午”比赛活动，则（　　）A.以龙舟为参考系，岸是静止的B.以某一龙舟为参考系，其他龙舟都是静止的C.获第一名的龙舟，平均速度一定最大D.获最后一名的龙舟，终点冲刺速度一定最小【答案】C【解析】【详解】A．以龙舟为参考系，岸是运动的，故A错误；B．以某一龙舟为参考系，与这一龙舟速度相同的龙舟是静止的，速度不同的龙舟是运动的，故B错误；C．获第一名的龙舟，运动时间最短，因所有龙舟的位移相等，则获第一名的龙舟，平均速度一定最大，故C正确；D．获最后一名的龙舟，平均速度最小，但终点冲刺速度不一定最小。故D错误。故选C。4.关于教材中以下插图的说法正确的是（　　）A.图甲中，载重汽车的中心随着装货多少和装载位置而改变B.图乙中，重物与小车之间没有摩擦力 C.图丙中，弹簧的劲度系数越大，悬挂相同钩码时弹簧的伸长量也越大D.图丁中，小朋友沿滑梯下滑过程中，受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用【答案】A【解析】【详解】A．重心的位置和物体的形状与质量分布有关，则图甲中，载重汽车的中心随着装货多少和装载位置而改变，故A正确；B．图乙中，小车和重物一起向右加速运动，则重物受到小车向右的静摩擦力，故B错误；C．根据胡克定律可知，当相等时，劲度系数越大，弹簧的形变量越小，故C错误；D．图丁中，小朋友沿滑梯下滑过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，故D错误。故选A。5.如图所示是游客体验“风洞”的情境。图中风洞喷出竖直向上的气流将游客向上加速“托起”，此过程中（　　）A.游客处于失重状态B.气流对游客的作用力大于游客受到的重力C.游客受到的重力与气流对游客的作用力是一对平衡力D.游客受到的重力和游客对气流的作用力是一对作用力与反作用力【答案】B【解析】【详解】A．游客向上加速，具有向上的加速度，则游客处于超重状态，故A错误；BC．对游客受力分析，设气流对游客的作用力为，根据牛顿第二定律则 故C错误B正确；D．气流对游客的作用力和游客对气流的作用力是一对作用力与反作用力，故D错误。故选B。6.某品牌汽车装备了“全力自动刹车系统”。如图所示，当车速为10m/s时，若汽车与前方静止障碍物间距离达到系统预设的安全距离且司机未采取制动措施，“全力自动刹车系统”就会立即启动以避免汽车与障碍物相撞，系统启动时汽车加速度大小约为5m/s2,则（　　）A.此系统设置的安全距离约为10mB.使汽车完全停下所需时间约为4sC.此系统启动3s后汽车速率5m/sD.若减小刹车加速度则系统预设安全距离变小【答案】A【解析】【详解】A．根据公式代入数据解得此系统设置的安全距离约为故A正确；B．根据公式代入数据解得使汽车完全停下所需时间约为故B错误；C．由B分析可知，汽车在时，速度减为零，则此系统启动3s后汽车速率为零，故C 错误；D．根据公式得此系统设置的安全距离若减小刹车加速度则系统预设安全距离变大，故D错误。故选A。7.某质量为m的运动员一如图所示的姿势静止在水平地面上，小腿与竖直方向夹角为，设重力加速度为g，则该运动员（　　）A.所受支持力由脚底形变产生B.受到竖直向上的支持力C.受到水平向前的摩擦力D.受到水平向后的摩擦力【答案】B【解析】【详解】A．由弹力产生的条件可知该运动员所受支持力由地面形变产生，故A错误；BCD．对运动员分析可知，运动员处于平衡状态，受到竖直向下的支持力与竖直向上的支持力，水平方向没有相对运动或相对运动的趋势，则不受到摩擦力作用，根据平衡条件得故B正确，CD错误。故选B。8.如图所示为已致电作直线运动的v-t图像，则此质点（　　） A.1.0s末位移最大B.1.0-2.0内加速度大小为4m/s2C.1.0-1.5s与1.5-2.0内位移相同D.0-1.0s与0-2.0s内位移相同【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，物体都沿正方向运动，1.5s后沿负方向运动，所以物体在1.5s末位移最大，故A错误；B．由图可得1.0-2.0s内加速度大小为故B错误；CD．由图像与t轴围成面积表示位移可知1.0-1.5s与1.5-2.0内位移大小相同，方向相反，则1.0-2.0s时间内位移为零，所以0-1.0s与0-2.0s内位移相同，故D正确，C错误。故选D。9.如图所示，在一段封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度v0=1cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，测出某时刻R的x、y坐标值分别为4cm和2cm，则小圆柱体．则红蜡块R的（　　）A.此时刻速度大小为cm/s B.此时刻速度方向与x轴正方向成45°角C.该过程位移大小为6cmD.该过程路程大小为cm【答案】A【解析】【详解】AB．根据题意可知，红蜡烛在y轴做匀速直线运动，根据可知红蜡烛在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据解得则此时刻速度大小为此时刻速度方向与x轴正方向夹角的正切值则故B错误A正确；CD．红蜡烛在y轴方向有x轴有联立整理的 可知，红蜡烛的运动轨迹为抛物线，当运动到时刻，红蜡烛的位移由于红蜡烛做曲线运动，则路程大于位移的大小，故CD错误。故选A。10.某同学站在力传感器上坐下蹲一起立动作，传感器记录的力随时间变化的图线如图所示，由图可知该同学（　　）A.身体质量约为95kgB.下蹲过程中始终处于失重状态C.8s内做了两次下蹲—起立的动作D.下蹲一起力之间停留了约2s时间【答案】D【解析】【详解】A．由图可知该同学身体质量约为64kg，故A错误；B．下蹲过程中，先向下加速，后向下减速，则先处于失重，后处于超重，故B错误；C．起立过程中，先向上加速，后向上减速，则先处于超重，后处于失重，对应图可知，8s内做了一次下蹲—起立的动作，故C错误；D．由图可知，两次超重之间的时间为人蹲在地上停留的时间，则下蹲一起力之间停留了约2s时间，故D正确。故选D二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共20分）11.如图所示，假设一个苹果从牛顿头顶正上方1.25m高的树枝上由静止下落，则大约经过______s砸中牛顿头顶，砸中时的速度大小约为______m/s。 【答案】①.0.5②.5【解析】【详解】[1]苹果掉落做自由落体运动，根据解得苹果砸中牛顿头顶的时间[2]根据自由落体速度与时间的关系式，砸中时的速度大小约为12.如图所示，一磁性黑板倾斜放置，黑板面与竖直平面的夹角为α，质量为m的磁性黑板刷被静止吸附在黑板上，则此时黑板刷受到______个力的作用；若其与黑板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则其受到的摩擦力大小为______。【答案】①.4②.【解析】【详解】[1]对黑板刷受力分析可得，黑板刷受重力、黑板对黑板刷的磁力，黑板对黑板刷的支持力，和黑板对黑板刷的静摩擦力作用，受4个力；[2]黑板刷受力分析如图 根据平衡条件得黑板刷受到的摩擦力大小为13.小胡同学使用如图甲所示的挂有5根相同弹簧的拉力器训练，已知每根弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，若他对拉力器两端的拉力均为F，则每根弹簧的伸长量为______。如图乙所示，小王同学取下其中两根弹簧，互成120°角左右对称的悬挂一质量为m的钢球，系统静止后，突然右侧弹簧连接钢球处断开，则断开瞬间，钢球的加速度大小为______。（忽略弹簧及拉环质量）【答案】①.②.g【解析】【详解】[1]小胡同学对拉力器两端的拉力均为F，则5根弹簧的弹力为F，每根弹簧的弹力为，由胡克定律可知则每根弹簧的伸长量[2]小王同学取下其中两根弹簧，互成120°角左右对称的悬挂一质量为m的钢球，系统静止后，根据平衡条件可知弹簧的弹力 右侧弹簧连接钢球处断开，断开瞬间，小球所受右侧弹簧弹力消失，左侧弹簧弹力不变，则此时小球的合力与消失的弹力等大方向，根据牛顿第二定律则14.中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下第一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则每个小面圈在空中运动的时间为______，确保小面圈能洛入锅中时的最大抛出速度为______。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]将削出的小面圈的运动视为平抛运动，竖直方向有则每个小面圈在空中运动的时间为[2]每个小面圈在空中运动的时间相等，确保小面圈能洛入锅中的抛出速度最大时，水平距离最大，根据题意可知，最大水平距离为，根据确保小面圈能洛入锅中时最大抛出速度为 15.如图所示，质量为3kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.2。此时有一个质量为1kg的物块静止在空铁箱内壁上，如图所示，物块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块对铁箱压力的大小为______N，水平拉力F的大小为______。【答案】①.20②.88【解析】【详解】[1]物块和铁箱保持静止，则一起向右匀加速，设加速度为a，铁箱对物块的支持力为N，对物块受力分析，竖直方向根据平衡条件水平方向，根据牛顿第二定律联立解得，根据牛顿第三定律可知，物块对铁箱压力的大小为。[2]把物块和铁箱看成整体，水平方向，根据牛顿第二定律代入数据解得三、课题研究与实验（本大题共2小题，每空2分，共18分）16.（1）做“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图（1）器材中，两个实验都要用到的是______； （2）第1小题器材D使用的电源是______（选填“直流8V、交流8V、交流220V”）（3）小红同学在“探究加速度与力、质量的关系”中获得的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F是纸带上的6个计数点，每两个相邻计数点间均有四个点没有画出。实验所用交流电频率为50赫兹，则小车运动的加速度为______m/s2；（计算结果保留两位有效数字）（4）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，得到如图的v-t图象，各物理量标于图中，则其加速度计算方法正确的是_______（单选）A.a=tanθB.a=C.以上两种方法均可【答案】①.ABD②.交流220V③.0.18#0.19#0.20#0.21#0.22④.B【解析】【详解】（1）[1]ABD．两个实验都要把打点计时器固定在一端带滑轮的木板上，然后把小车放在木板上，带动纸带运动，让打点计时器在纸带上打下一系列的点，利用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离，求解实验所需物理量，故ABD正确；C．做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，不涉及求力，不需要天平测量质量，故C错误； 故选ABD。（2）[2]第1小题器材D由图（1）可知为电火花计时器，工作时使用的电源为交流；（3）[3]由纸带图像可知，利用逐差法代入数据解得（4）[4]在图像中，图像的斜率表示加速度，则只需要求出斜率就可以求出加速度A．在图像中，当横纵坐标轴的标度统一时斜率等于直线与x轴夹角的正切值，如果标度不一样，则不等于，此题未说清楚上述情况，故不能用故A错误；B．在图像中，斜率则故B正确；C．因A中方法不行，故C错误。故选B。17.小刘同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时； （1）某次实验操作如图甲，、乙所示，操作正确的是_______（选填“甲”或“乙”）。（2）某次实验弹簧测力计的示数如图丙所示，则其读数为_______N.【答案】①.乙②.(3.08-3.12均正确)【解析】【详解】（1）[1]图甲中，弹簧秤的方向和所拉细线的方向未在一条直线上，故图甲操作错误，操作正确的是乙。（2）[2]由图丙可知弹簧秤的最小刻度为，则其读数为。18.如图所示，做“探究平抛运动的特点”实验时，小刘将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板N上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印记。上下调节挡板N，通过多次实验在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印记连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。（1）若图中A、B、C恰好为某次实验过程中记录的三点，则复写纸在白纸上留下印记最深的是______点；若量得图中x=0.2m,y1=0.1m,y2=0.2m，利用这些数据，可求得小球抛出时的初速度为_______m/s（）。（2）小刘同学根据画出的平抛运动轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出y-x2图像如图所示，图线是一条过原点、斜率为k的直线，重力加速度为g，则小球从轨道抛出的速度为_______。【答案】①.C②.2③.【解析】 【详解】（1）[1]钢球落到倾斜的挡板N上速度越大，与挡板的作用力越大，则复写纸在白纸上留下印记最深，则图中A、B、C恰好为某次实验过程中记录的三点，留下印记最深的是C点。[2]竖直方向有水平方向有联立，代入数据解得（2）[3]水平方向有竖直方向有联立整理得则y-x2图像中，斜率解得四、计算题（第18题10分，第19题10分，第20题12分，共32分。接答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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）19.如图甲所示是杂技运动员的爬杆表演，运动员爬上固定竖直金属杆，然后双腿夹紧金属杆倒立，头部离地面一定高度，运动员通过双腿金属杆施加不同的压力来控制身体的运动情况。假设运动员保持如图甲所示姿势，从静止开始先匀加速下滑1.5s，速度达到8m/s时开始匀减 速下滑，再经2s，当运动员头部刚要接触地面时，速度恰好减为零，整个过程运动员的图像如图乙所示，设运动员质量为50kg空气阻力不计，求运动员：（1）匀加速下滑的加速度大小；（2）开始加速时头部离地面高度；（3）匀减速下滑时所受摩擦力的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）运动员匀加速下滑的加速度代入数据得（2）高度代入数据得（3）运动员匀减速下滑的加速度由牛顿第二定律得 20.如图所示，民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面高度为3.2m，气囊所构成的斜面长度为6.4m，一个质量为60kg的人沿气囊滑下，经过4s滑至底端，求：（1）下滑时的加速度大小和滑至底端时的速度的大小；（2）人与气囊之间的动摩擦因数；（3）若此人头戴一质量为0.1kg的帽子，求人对帽子的作用力大小。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据位移与时间的关系式代入数据解得根据速度与时间的关系式可知滑至底端时的速度的大小（2）由几何关系可得气囊与地面构成的斜面倾角为30°，根据牛顿第二定律代入数据解得（3）对帽子受力分析，设人对帽子的作用力为，在运动方向，根据牛顿第二定律代入数据解得 在与运动方向垂直的方向，根据平衡条件则人对帽子的作用力大小21.如图甲所示是一个滑雪赛道的示意图，运动员沿倾斜雪道从A点由静止滑下，经过一段时间后从C点沿水平方向飞出，落在雪道上的D点。已知C点是第二段雪道CD的起点，第二段雪道与水平面的夹角θ=37°，C、D间的距离s=25m，运动员的质量m=60kg，可视为质点，第二段雪道足够长，不计空气阻力，sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：（1）运动员从C点水平飞出到落在D点所用的时间t；（2）运动员从C点水平飞出时的速度大小v0（3）运动员飞行过程中，离雪道斜面最远时的速度大小v；（4）如图乙，若在C点安装一斜向上θ=37°光滑直轨道（长度忽略），以相同速率v0在C点滑出并落至等高平台MN上的E点，求落点E与C点之间的距离s，。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）平抛运动竖直方向上做自由落体运动，解得（2）水平方向有， 解得（3）离斜面最远时，速度方向与斜面平行，有解得则（4）由竖直方向分运动可得飞行时间则水平方向代入数据可得