湖南省益陽市2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷（含答案解析）

益陽市2021年下學(xué)期普通高中期末考試高一物理試題卷注意事項(xiàng)：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(shí)量90分鐘，滿分100分。2．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)填寫在本試題卷和答題卡指定位置，并認(rèn)真核對(duì)答題卡條形碼上的姓名、考號(hào)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(jié)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(xiàng)選擇題（8個(gè)小題，每個(gè)小題只有一個(gè)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(biāo)原點(diǎn)，向上建立坐標(biāo)軸，則有彈性球釋放時(shí)位置坐標(biāo)為2m，被人接住位置坐標(biāo)為1.5m，則該彈性球的位移為彈性球運(yùn)動(dòng)的路程為故選C。2.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位移－時(shí)間圖像如圖所示，則從圖像可以看出：（）A.甲、乙從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā) B.甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.在時(shí)間內(nèi)，甲的速度比乙的速度大 D.在時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩物體相遇2次【答案】D【解析】【詳解】A．由圖象可知，時(shí)刻甲出發(fā)，甲的位置坐標(biāo)為，時(shí)刻乙出發(fā)，乙的位置坐標(biāo)為，所以兩物體在同一地點(diǎn)但不是同時(shí)出發(fā)，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．位移時(shí)間圖像中斜率表示速度，由圖可知，在時(shí)間內(nèi)，甲的速度比乙的速度小，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知，在時(shí)間內(nèi)，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(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖所示，由圖像可以判斷（）A.時(shí)間內(nèi)兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同B.時(shí)刻兩物體加速度方向相同C.時(shí)間內(nèi)A的平均速度等于B的平均速度D.時(shí)刻A、B相遇【答案】A【解析】【詳解】A．由圖看出，兩個(gè)物體的速度均為正值，說明速度方向均沿正方向，即運(yùn)動(dòng)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(fù)表示加速度的方向，則知兩個(gè)物體的加速度方向相反，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，可知在0～t1時(shí)間內(nèi)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(cuò)誤；D．在t1時(shí)刻兩圖線相交，說明它們的速度相同；但經(jīng)過的位移并不相同，兩物體的出發(fā)點(diǎn)未知，故無法判斷是否相遇，故D錯(cuò)誤。故選A。4.半球形容器固定，圓心在O點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m的物體靜止在P點(diǎn)，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(duì)物體受力分析，如圖所示對(duì)重力進(jìn)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(xué)中，某老師做了一如圖所示的小實(shí)驗(yàn)：輕桿的一端支撐于手掌上的某點(diǎn)，另一端通過細(xì)繩a套在手指上，在輕桿的頂端懸掛一質(zhì)量為m的重物，通過手指與手掌感受力帶來的效果。若細(xì)繩a是水平的，H與輕桿之間的夾角為，則細(xì)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(jié)點(diǎn)處為研究對(duì)象，結(jié)點(diǎn)受到三個(gè)力，采用合成法如圖所示由數(shù)學(xué)知識(shí)得故選D。6.在固定的粗糙斜面上，有一物體處于靜止?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng)一段時(shí)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(dòng)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(jù)平衡關(guān)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(yùn)動(dòng)，物塊受到不變的滑動(dòng)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(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)重物，保持測(cè)力計(jì)相對(duì)電梯靜止，下列各種情況，測(cè)力計(jì)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(duì)重物進(jìn)行分析，受到重力與彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)，測(cè)力計(jì)拉力大于重力，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不是最小，故AD錯(cuò)誤；BC．根據(jù)上述，若加速度方向向下，即重物向下加速或向上減速時(shí)，測(cè)力計(jì)拉力小于重力，當(dāng)勻加速下降，加速度的大小為時(shí)有當(dāng)勻減速上升，加速度的大小為時(shí)有解得故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。8.列車沿平直軌道行駛，某同學(xué)在列車車廂的頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球，某時(shí)刻他發(fā)現(xiàn)細(xì)線向左偏過一定角度，并相對(duì)車廂保持靜止，列車質(zhì)量為M，則下列說法正確的是（）A.列車一定向右加速運(yùn)動(dòng)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(xì)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(jù)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(duì)靜止，且小車在水平方向運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，也可能向左減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；BD．對(duì)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(duì)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(cuò)誤；C．根據(jù)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(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題4分，共16分，每小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。）9.如圖所示，完全相同的兩個(gè)球放在容器甲中時(shí)，球?qū)θ萜鞯撞康膲毫?，?duì)容器右壁的壓力為。若將這兩個(gè)球放入容器乙中時(shí)，球?qū)θ萜鞯撞康膲毫?，?duì)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(jì)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(gè)球作為一個(gè)整體受力分析如圖根據(jù)平衡關(guān)系，有可知，球?qū)θ萜鞯撞康膲毫εc容器底面積無關(guān)，所以有A正確，B錯(cuò)誤；CD．對(duì)上方的球進(jìn)行受力分析，如圖根據(jù)平衡關(guān)系，可知由幾何知識(shí)可知，底面積越小，越大，越小，所以有C錯(cuò)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(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) B.h越大，物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)C.物體落地瞬時(shí)速度與高度h無關(guān) D.物體運(yùn)動(dòng)軌跡為一曲線【答案】BD【解析】【詳解】A．物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間只與h有關(guān)，與F無關(guān)，h越大物體下落時(shí)間越長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C．物體落地瞬時(shí)速度是水平速度和豎直速度的合成，故與h有關(guān)，h越大落地瞬時(shí)速度也越大，故C錯(cuò)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(zhì)量為傾角為30°的斜面體A靜置于粗糙水平面上，質(zhì)量為的物體B通過平行于斜面的輕繩繞過光滑輕質(zhì)滑輪與質(zhì)量為的物體C相連，斜面體A始終靜止不動(dòng)，剛開始系統(tǒng)都處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法中正確的是（）A.斜面A對(duì)物體B摩擦力可能等于0B.地面對(duì)斜面A的靜摩擦力大小為0C.地面對(duì)斜面體A的支持力為D.若用力拉動(dòng)B，使之沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，則繩子拉力仍為【答案】AB【解析】【詳解】A．對(duì)B在沿著斜面的方向上若滿足則此種情況下斜面A對(duì)物體B的摩擦力等于0，故A正確；BC．對(duì)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(duì)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(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此可知地面對(duì)斜面A的靜摩擦力大小為0，故B正確，C錯(cuò)誤；D．若用力拉動(dòng)B，使之沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，由于B與C是用繩子相連的連接體，當(dāng)B沿著斜面加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，C將豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，對(duì)C有可得繩子上的拉力故D錯(cuò)誤。故選AB。12.在安化云臺(tái)山旅游區(qū)，有一個(gè)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(gè)固定封閉的球形大鐵籠中，時(shí)而高速在水平面內(nèi)騎行，時(shí)而在豎直面內(nèi)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(zhì)點(diǎn)P，其質(zhì)量為m。演員在虛線水平圓周上以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(shí)剛好無橫向摩擦力（橫向即垂直于摩托車前進(jìn)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(dāng)演員與摩托車的速度增大時(shí)，其運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤，B正確；C．對(duì)演員與摩托車進(jìn)行分析，如圖所示根據(jù)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(shí)剛好無橫向摩擦力，即無垂直于摩托車前進(jìn)方向的摩擦力，當(dāng)演員與摩托車的速度增大時(shí)，若速度增大較小，摩托車有沿籠壁上移的趨勢(shì)，摩托車受到垂直于摩托車前進(jìn)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(shí)其運(yùn)動(dòng)軌道并沒有沿籠壁上移，故D錯(cuò)誤。故選C。第Ⅱ卷非選擇題（60分）三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共14分）13.如圖甲所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上的P點(diǎn)，橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩端帶有繩套，先用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)勾住繩套并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O，并記下該點(diǎn)的位置及兩力的方向；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O點(diǎn)。（1）關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)過程，下列說法正確的是（）A.必須用完全相同的兩支彈簧測(cè)力計(jì)B.細(xì)繩適當(dāng)長(zhǎng)些，能更準(zhǔn)確描繪力的方向C.記錄力的方向時(shí)，鉛筆應(yīng)沿著細(xì)繩的方向移動(dòng)描繪D.通過圖示法求出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)合力的方向就是橡皮筋PO的方向（2）在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)用、的力分別沿圖乙中OA、OB方向同時(shí)將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O。請(qǐng)?jiān)趫D中作出、兩個(gè)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。【答案】13.B14.①.②.4.6##4.4##4.5##4.7##4.8【解析】【小問1詳解】A．實(shí)驗(yàn)時(shí)不必須用完全相同的兩支彈簧測(cè)力計(jì)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．為了減少誤差，細(xì)繩適當(dāng)長(zhǎng)些，這樣能更準(zhǔn)確描繪力的方向，故B項(xiàng)正確；C．記錄力的方向時(shí)，用鉛筆沿著細(xì)線畫直線，這樣由于鉛筆碰到細(xì)線，記錄的方向不準(zhǔn)確，應(yīng)該采用兩點(diǎn)確定直線的方法記錄力的方向，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．通過圖示法求出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)合力的方向不一定沿橡皮筋PO的方向，故D項(xiàng)錯(cuò)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(zhǎng)度為1N，合力的長(zhǎng)度大概4.6個(gè)單位長(zhǎng)度，所以其合力值約為4.6N。14.氣墊導(dǎo)軌能很好的減小摩擦力，廣泛運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)學(xué)以及力學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，它搭配光電門等裝置，能很好地完成我們高中的一些實(shí)驗(yàn)。下圖的氣墊導(dǎo)軌裝置中，、為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過、光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間、都可以被測(cè)量并記錄?；衅鬟B同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m?；卮鹣铝袉栴}。（1）若用本裝置來探究a與F、m關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們把所掛重物的重力等于繩子的拉力。實(shí)際上滑行器在加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力應(yīng)______（填“大于”或“小于”）所掛重物的重力，這個(gè)誤差屬于______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差。為了使這兩個(gè)力大小接近相等，本實(shí)驗(yàn)需滿足所掛重物的質(zhì)量______（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）滑行器以及擋光片的總質(zhì)量；（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，需要獲得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為______（用、、D、x表示）?！敬鸢浮浚?）①.小于②.系統(tǒng)③.遠(yuǎn)小于（2）【解析】【小問1詳解】[1][2][3]實(shí)際上滑行器在加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，繩子的拉力應(yīng)小于所掛重物的重力，這個(gè)誤差屬于系統(tǒng)誤差。本實(shí)驗(yàn)中用mg來表示滑行器所受和拉力，對(duì)滑行器根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)砝碼同理有聯(lián)立解得由上式可知只有當(dāng)時(shí)才近似等于，即本實(shí)驗(yàn)需滿足所掛重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑行器以及擋光片的總質(zhì)量?！拘?詳解】滑行器通過光電門1、2時(shí)的瞬時(shí)速度分別為根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有解得四、計(jì)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(yīng)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(yùn)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.某同學(xué)利用無人機(jī)玩“投彈”游戲。通過懸停在距水平地面5m高處無人機(jī)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(biāo)，目標(biāo)與無人機(jī)水平距離為6m，空氣用力不計(jì)。g取。求：（1）小球飛行的時(shí)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(yùn)動(dòng)，把它分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，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(xiǎn)，采取緊急剎車，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，3s末速度變成了，求：（1）汽車行駛的加速度；（2）制動(dòng)后6s末的速度；（3）制動(dòng)后6s內(nèi)汽車發(fā)生位移的大小。【答案】（1）；（2）0；（3）【解析】【詳解】（1）汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以初速度方向?yàn)檎较?，由已知條件有，，由代入數(shù)據(jù)解得（