吉林省长春市农安县2021-2022学年高一上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

长春市农安县2021-2022学年高一上学期期末考试
物理试题
一、选择题（本题共14道小题，每小题4分，共56分）
1．下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位（ ）
A．米、牛顿、千克 B．千克、焦耳、秒
C．米、千克、秒 D．．米/秒2、千克、牛顿
2．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中，若撤去力，则木块在水平方向受到的合力为（ ）
A．，方向向左 B．，方向向右 C．，方向向左 D．零
3．（多选题）甲乙两质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的速度-时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．乙比甲运动的快 B．在末乙与甲在第二次相遇前最远
C．甲的平均速度大于乙的平均速度 D．末乙追上甲
4．在电梯内地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为，如图所示，则在这段时间内（g取）（ ）
A．电梯以的加速度加速上升 B．电梯以的加速度减速上升
C．电梯以的加速度加速上升 D．电梯以的加速度减速上升
5．（多选题）如图（a），一物块在时刻滑上一固定斜面，其运动的图线如图（b）所示，若重力加速度及图中的均为已知量，则可求出（ ）
A．斜面的倾角 B．物块的质量
C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度
6．如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间（ ）
A．A球加速度为，B球加速度为g B．A球加速度为，B球加速度为0
C．A球加速度为，B球加速度不为0 D．A球加速度为，B球加速度为g
7．如图，一个质量为m的物体受到三个共点力的作用，则物体所受的合力是（ ）
A． B． C． D．
8．（多选题）如图所示，把重为的物体放在倾角为的粗糙斜面上，并静止，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，弹簧与斜面平行，若物体与斜面间的最大静摩擦力为，则弹簧对物体的弹力大小可能是（ ）
A． B． C． D．0
9．如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
A．不变，变大 B．不变，变小 C．变大，变大 D．变小，变小
10．若某物体由静止开始以恒定的加速度运动，则该物体在2秒末的速度大小与物体在这2秒内中间位置的速度大小之比为（ ）
A． B． C． D．
11．一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落时，离地高度是（ ）
A． B． C． D．
12．同一平面内的三个力，大小分别为，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（ ）
A． B． C． D．
13．（多选题）如图所示，A，B两条直线是在A，B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别是和的物体实验得出的两个物体的加速度a与力F的关系图线，由图分析可知（ ）
A． B． C．两地重力加速度 D．两地重力加速度
14．一物体从开始做直线运动，其速度图象如图所示，下列正确的是（ ）
A．末物体距离出发点最远 B．物体受到的合外力方向不变
C．物体所受合外力方向与运动方向相反 D．第内与第内物体所受合外力方向相反
三、实验题（本题共1道小题，共10分）
15．（填空）在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）某同学在接通电进行实验之前，将实验器材组装，如图所示．请你指出该装置中错误或不妥之处：___________
（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，如图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为，由图中的数据可算得小车的加速度为_________．（保留三位有效数字）
（3）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持_______不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应保持_______不变．
（4）该同学通过数据的处理作出了图象，如图所示，则
①图中的直线不过原点的原因是___________________。
②此图中直线发生弯曲的原因是砂桶质量_________（填“偏大”或“偏小”）．
三、计算题（本题共3道小题，第1题10分，第2题12分，第3题12分，共34分）
16．如图所示，悬挂的直杆长为a，在B以下h处，有一长为b的无底圆筒，若将悬线剪断，求：
（1）经过多长时间直杆下端B开始穿圆筒
（2）直杆下端B穿过圆筒的时间是多少
（3）整个直杆穿过圆筒的时间是多少
17．如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O．轻绳水平且B端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态．（已知：，g取；设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：
（1）轻绳受到的拉力是多大 （结果用含和g的式子表示）
（2）物体乙受到的摩擦力是多大 方向如何 （结果用含和g的式子表示）
（3）若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少
18．如图所示，一水平传送装置A、B两端相距，传送带以的速度做匀速运动，已知某工件与传送带的动摩擦因数为0.4，把工件轻轻放在A端（初速为零），
求：（1）工件从A端运动到B端所需的时间
（2）传送带的速度至少为多大时，可使工件从A端运动到B端所需时间最短．（g取）
长春市农安县2021-2022学年高一上学期期末考试
物理试题
试卷答案
1．【答案】C
【解析】牛顿、米/秒^2是导出单位，ABD错误．力学中基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、、s，C正确．故选C．
2．【答案】D
【解析】
【试题分析】木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有，物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于﹔撤去后，外力为，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零，故选项D正确．
【考点】牛顿第二定律、力的合成
【名师点睛】本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目，解答本题应准确理解静摩擦力的定义，并能根据受力分析得出力之间的关系．
3．【答案】BD
【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】甲、乙两质点同时同地向同一方向做直线运动，由图象直接读出速度的大小，比较两物体运动的快慢．根据速度的关系分析何时相距最远．乙做匀加速运动，由公式求出其平均速度．当甲乙的位移相等时，即“面积”相等时乙追上甲，由图根据几何知识读出相遇的时刻．
【解答】解：A、速度的大小表示质点运动快慢，由图看出，在前内甲比乙运动得快，在后内乙比甲运动得快．故A错误．
B、在第末前，甲的速度大于乙的速度，甲在乙的前方，两者距离增大；在第后，甲的速度大小乙的速度，两者距离减小，则在第末，甲、乙速度相等，两者相距最远．故B正确．
C、乙的平均速度，甲做匀速运动，平均速度等于，两者平均速度相等．故C错误．
D、由几何知识得知，时，两者位移相等，乙追上甲，故D正确．
故选：BD
4．【答案】B
【详解】以竖直向下为正方向，有：，即，解得，方向竖直向下，电梯以的加速度加速下降或减速上升，故B正确，ACD错误；故选B．
【点睛】做超重和失重的题目要抓住关键：有向下的加速度，失重；有向上的加速度，超重；运动方向可能向上也可能向下．
5．【答案】ACD
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
【分析】由图b可求得物体运动过程及加速度，再对物体受力分析，由牛顿第二定律可明确各物理量是否能够求出．
【解答】解：由图b可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移；
图象的斜率表示加速度，上升过程及下降过程加速度均可求，上升过程有：；下降过程有：；两式联立可求得斜面倾角及动摩擦因数；
但由于m均消去，故无法求得质量；因已知上升位移及夹角，则可求得上升的最大高度；
故选：ACD．
6．【答案】B
【详解】设B球质量为m，则A球质量为，悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力，以A、B整体为研究对象可知悬线的拉力为；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，，根据牛顿第二定律得对，又，得，对，得，故选B．
【点睛】本题是动力学中典型的问题：瞬时问题，往往先分析悬线剪断前弹簧的弹力，再分析悬线判断瞬间物体的受力情况，再求解加速度，抓住悬线剪断瞬间弹力没有来得及变化．
7．【答案】D
【考点】共点力平衡的条件及其应用．
【分析】本题根据三角形定则分析．三角形定则是指两个力（或者其他任何矢量）合成时，其合力应当为将一个力的起始点移动到第二个力的终止点，合力为从第二个的起点到第一个的终点．三角形定则是平面力系求解力的合成与分解的基本法则，是由平行四边形定则发展而来，与平行四边形定则在本质上是一致的．
【解答】解：根据三角形定则，知与的合力等于从的起点到的终点的有向线段，即与相同，故合力等于．
故选：D
8．【答案】CD
【考点】滑动摩擦力．
【分析】将重力按照作用效果分解为平行斜面的下滑分力和垂直斜面的垂直分力，当最大静摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上时，分别求解出对应的弹簧弹力，得到弹簧弹力的作用范围．
【解答】解：将重力按照作用效果分解：平行斜面的下滑分力为，垂直斜面的垂直分力为；
当最大静摩擦力平行斜面向下时，物体与斜面间的最大静摩擦力为，弹簧弹力为拉力，等于；
当最大静摩擦力平行斜面向上时，物体与斜面间的最大静摩擦力为，弹簧弹力为推力，等于；
故弹簧弹力可以是不大于推力或者不大于的拉力，也可以没有弹力；
由上分析，可知，故CD正确，AB错误；
故选：CD．
9．【答案】A
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【分析】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条解法列式分析即可．
【解答】解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：，不变；
根据共点力平衡条件，有：
解得：，当细线变短时，细线与竖直方向的夹角增加，故减小，拉力变大．
故选：A
10．D
【试题分析】设物体的加速度为a，则末的速度大小为：，内的位移为：，根据速度位移公式得，经过中间位置的速度为：，则有：故选D．
【考点】匀变速直线运动的规律
【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式、位移时间公式，并能灵活运用．
11．【答案】D
【考点】自由落体运动．
【分析】物体做的是自由落体运动，根据自由落体的位移公式可以求得．
【解答】解：下落H所需时间为t，则
当下落时，
联立解得：
则离地高度为，故ABC错误，D正确
故选：D
12．【答案】C
【详解】当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即．当三个力作用在一个物体上，不在一条直线，并且夹角可以改变，总能使物体处于静止状态，故此时三个力的合力为零，即它们合力的最小值为0．
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
13．【答案】AD
【考点】牛顿第二定律．
【分析】根据牛顿第二定律图象中斜率表，由图象可知当两个物体外力F都为0时加速度都相同，此时只受重力，说明重力加速度相等．
【解答】解：根据可知图象中斜率表示，由图可知A的斜率大于B的斜率，所以
根据牛顿第二定律，由图象可知当两个物体外力F都为0时加速度都相同
两物体都只受重力作用，所以
故选AD．
14．【答案】A
【详解】A．由速度时间图象可知在内，物体沿正方向运动，时速度开始反向，故时物体距离出发点最远，故A正确；
B．物体加速度不变，根据牛顿运动定律知合力不变，加速度反向，合外力发生变化，故B错误；
C．速度减小，，速度反向增大，根据加速度和速度同向加速，反向减速知合外力方向先与速度相反，然后与速度方向相同，故C错误；
D．物体在内和内的加速度均为正的，故合外力方向都为正的，方向相同，故D错误；
故选A．
15．（1）不应使用干电池（2）0.195（3）F或拉力 质量或M
（4）平衡摩擦力太过 偏大【说明（1）2分，（2）2分，）（3）2分，（4）4分】
16．解：（1）B端自由下落h高度开始穿圆筒，所以
【解得】 3分
（2）B端到达D端的时间为：， 1分
所以直杆下端B穿过圆筒的时间是：．--2分
（3）A端运动到D点的时间为： 2分
所以整个直杆穿过圆筒的时间为 2分
故答案为：（1）经过时间直杆下端B开始穿圆筒；
（2）直杆下端B穿过圆筒的时间是；
（3）整个直杆穿过圆筒的时间是
【考点】自由落体运动．
【分析】直杆做的是自由落体运动，根据自由落体运动的基本公式即可求解，整个直杆穿过圆筒的时间是A到达D点的时间减去B到达C点的时间．
17．解：（1）对结点O，作出力图如图，由平衡条件有： ① 1分
② 1分
解得： 1分
1分
（2）对于乙物体：摩擦力 3分
方向水平向左 1分
（3）当乙物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值③ 1分
④ 1分
由②③④得： 2分
答：（1）轻绳受到的拉力分别是；
（2）乙受到的摩擦力是，方向水平向左；
（3）欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过．
【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．
【分析】（1）以结点O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳受到的拉力．
（2）乙物体水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向．
（3）当乙物体刚要滑动时，物体甲的质量达到最大，此时乙受到的静摩擦力达到最大值，再平衡条件求出物体甲的质量．
18．解：（1）工件刚放在水平传送带上的加速度为
由牛顿第二定律得， 1分
解得 1分
经时间与传送带的速度相同，则 1分
前进的位移为 1分
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，
用时 1分
所以工件第一次到达B点所用的时间． 1分
（2）当工件一直做匀加速直线运动，所用的时间最短，根据得， 3分
． 3分
答：（1）工件从A端运动到B端所需的时间为．
（2）传送带的速度至少为时，可使工件从A端运动到B端所需时间最短．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求出工件做匀加速运动的加速度大小，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间，结合位移时间公式求出匀加速运动的位移，从而得出匀速运动的位移，求出匀速运动的时间，从而得出总时间．
（2）当工件一直做匀加速直线运动时，运动的时间最短，结合速度位移公式求出传送带的最小速度．