2021-2022学年云南省衡水实验中学高一（上）期末物理试卷（B卷）（含解析）

…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page1414页，共=sectionpages1515页第=page1515页，共=sectionpages1515页2021-2022学年云南省衡水实验中学高一（上）期末物理试卷（B卷）一、单选题（本大题共9小题，共36分）下列说法中正确的是(

)A.只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心

B.做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变

C.匀速圆周运动是匀速运动

D.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向，不能改变速度的大小在平直公路上以30m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后的加速度大小为5m/s2，则它刹车后10s内的位移是(

)A.50m B.90m C.150m D.250m如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象，A质点的图象为直线，B质点的图象为曲线，两图象在t=4s时相交，则下列说法正确的是(

)

A.A质点做匀加速直线运动

B.B质点在前4s做减速运动，4s后做加速运动

C.在0～4s内，质点B的通过的路程大于80m

D.A、B两质点在某塔吊正在将一块建筑物料从地面竖直向上吊起，物料的v-t图像如图所示。下列说法正确的是(

)A.前3s内建筑物料处于失重状态

B.最后2s内建筑物料只受重力作用

C.前3内建筑物料受到的重力与塔吊对物料的拉力大小相等

D.建筑物料上升过程中，塔吊对它的拉力和它对塔吊的拉力大小始终相等一个做自由落体运动的物体，其落地速度为20m/s，重力加速度g取10m/s2，则下列描述错误的是(

)A.下落的时间为2s B.距地面的高度为20m

C.最后1s的位移为为15m D.下落过程中的平均速度为5m/s如图所示，木块A静止在倾斜的木板B上．现减小木板的倾角θ，A仍静止不动．与原来相比，下列说法中正确的是(

)A.A受到的静摩擦力变小，B对A的支持力也变小

B.A受到的静摩擦力变小，B对A的支持力变大

C.A受到的静摩擦力变大，B对A的支持力也变大

D.A受到的静摩擦力变大，B对A的支持力变小如图所示，小球沿半径为R的光滑竖直固定圆环从底端向上运动，若小球恰能到达最高点，已知重力加速度为g，则小球在最高点的速度大小为(

)A.2gR

B.gR

C.gR2

如图所示，长度为2m、质量为1kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1kg(可视为质点)，与木板之间的动摩擦因数为0.2.要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块的初速度不能超过(

)A.1m/s B.2m/s C.4m/s D.8m/s一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，如图所示。下列说法正确的是(

)A.菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变

B.菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大

C.蜗牛受到的合力大小不变

D.菜叶对蜗牛的作用力大小先变小后变大二、多选题（本大题共3小题，共12分）如图所示，表示某小球所受的合力与时间关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可以判定(

)A.小球向前运动，再返回停止

B.小球向前运动，再返回不会停止

C.小球始终向前运动

D.小球在4秒末速度为0如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则(

)A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间不相同

C.b的初速度比c的大 D.a的初速度比b的小质量为4kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是(

)

A.质点的初速度大小为5m/s

B.质点所受的合力大小为6N

C.t=0时，质点速度的方向与合外力方向垂直

D.2s末质点速度大小为6m/s三、实验题（本大题共2小题，共14分）某同学用如图1所示的装置来探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。通过分析数据得出实验结论。

(1)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F-L图像，如图2所示，由图像可知：弹簧自由下垂时的长度L0=______cm，弹簧的劲度系数k=______N/m。

(2)该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图3所示时，该弹簧的长度x=______cm。

(3)该在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，如果他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示：

(1)该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是______。

A.测定平抛小球的质量m

B.确保斜槽光滑

C.确保斜槽末端水平

D.测定斜槽顶端到桌面的高度h

(2)图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为L=7.2cm，A、B、C是照片中小球的三个位置，(取g=10m/s2)，那么：

①照相机拍摄时每______s曝光一次；

②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s四、计算题（本大题共4小题，共38分）如图所示，一个质量为2kg的物块静止在光滑水平面上，现用恒定拉力F拉动物块，拉力方向与水平方向成37°角斜向上，物块运动3s时速度大小为12m/s，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

(1)物块运动时加速度的大小a；汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员的反应时间为0.5s，汽车运动的v-t图像如图所示，求：

(1)驾驶员从发现斑马线上有行人到汽车停下经历的总时间；

(2)汽车刹车过程的加速度大小。如图所示，水平传送带以不变的速度v=10m/s向右运动，将工件(可视为质点)轻轻放在传送带的左端，由于摩擦力的作用，工件做匀加速运动，经过时间t=2s，速度达到v；再经过时间t'=4s，工件到达传送带的右端，g取10m/s2，求：

(1)工件在水平传送带上滑动时的加速度的大小；

(2)工件与水平传送带间的动摩擦因数；

如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力Tmax=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。

(1)小球经过最高点的速度是多少？

(2)若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小；

(3)答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、只有做匀速圆周运动的物体合外力才指向圆心提供向心力，故A错误；

B、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动，故B错误；

C、匀速圆周运动速度大小不变，方向沿圆周的切线方向，时刻在变化，所以速度是变化的，是变速运动，故C错误；

D、向心力只改变使得的方向，不改变速度的大小，故D正确。

故选：D。

物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体产生的。向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的。向心力的方向时刻改变，向心力也改变。

本题考查对向心力的理解能力。向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小。

2.【答案】B

【解析】解：汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t，选初速度的方向为正方向，由于汽车做匀减速直线运动：v=v0+at

解得：t=v-v0a=0-30-5s=6s

即汽车刹车6s后停止运动，汽车刹车后10s内的位移等于前6s的位移：3.【答案】D

【解析】【分析】

位移-时间图象表示质点直线运动的规律．图象的斜率等于速度，由斜率大小分析质点速度的变化，判断质点的运动情况．位移等于纵坐标的变化量．由此分析即可．

本题是位移-时间图象问题，抓住图象的数学意义：斜率等于物体的速度，来分析物体的运动情况．

【解答】

A、位移-时间图象的斜率等于速度，直线的斜率不变，表示速度不变，所以A质点做匀速直线运动，故A错误；

B、由斜率表示速度，可知B质点前4s做减速运动，4秒后也做减速运动，故B错误；

C、前4s内A、B的位移相等，都是80m，路程都是80m，故C错误；

D、A、B两质点在4s末位置坐标相同而相遇，故D正确．

故选：D．

4.【答案】D

【解析】解：A、前3s内建筑物料竖直向上做匀加速直线运动，加速度方向竖直向上，处于超重状态，故A错误；

B、根据v-t图像的斜率表示加速度，知最后2s内建筑物料的加速度大小为a=63m/s2=3m/s2<g，其受重力和拉力两个力作用，故B错误；

C、前3s内建筑物料处于超重状态，塔吊对物料的拉力大于重力，故C错误；

D、塔吊对建筑物料的拉力和建筑物料对塔吊的拉力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知两者大小始终相等，故D5.【答案】D

【解析】解：A、物体下落的时间t=vg=2010=2s，故A正确。

B、物体距离地面的高度h=v22g=40020=20m，故B正确。

C、第1s内的位移x=12×10×12=5m，物体共下落时间为2s，总位移为20m6.【答案】B

【解析】解：设木块A的重力为G，木块受力如图，根据平衡条件得：

支持力N=Gcosθ

静摩擦力f=Gsinθ

当θ增大时，N减小，f增大．故B正确，ACD错误．

故选：B

根据平衡条件得出物体所受支持力和摩擦力与θ角的关系式，再分析它们的变化．物体一直处于静止状态，合力保持为零．

本题动态平衡问题，采用数学上函数法分析支持力和摩擦力的变化，也可以运用图解法分析．

7.【答案】B

【解析】解：小球恰能到达最高点，圆环对小球作用力为0，小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg=mv2R

解得v=gR

故B正确，ACD错误；

故选：B8.【答案】C

【解析】解：根据牛顿第二定律得，木块的加速度a1=μmgm=μg=0.2×10m/s2=2m/s2，

木板的加速度a2=μmgM=0.2×101m/s2=2m/9.【答案】BC

【解析】解：AB、设坡角为α，蜗牛受重力、支持力、摩擦力，三力平衡。

根据平衡条件可得：

N=mgcosα，f=mgsinα

由于坡角α先变小后变大，故支持力N先增大后减小，静摩擦力先减小后增大，故A错误，B正确；

C、蜗牛缓慢爬行，可认为其处于平衡状态，即合力为0，故C正确；

D、菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力，始终与重力平衡，一直不变，故D错误；

故选：BC。

蜗牛沿着菜叶从右向左缓慢爬行过程，坡角先变小后变大，根据平衡条件列式分析。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。

10.【答案】CD

【解析】解：由图：物体在奇数秒内，合力恒定不变，从静止开始做匀加速直线运动。偶数秒内力反向，由于惯性，物体仍沿原方向做匀减速直线运动，偶数秒末速度为零，周而复始。做单向直线运动。故CD正确。

故选：CD。

物体在奇数秒内，从静止开始做匀加速直线运动，偶数秒内沿原方向做匀减速直线运动，偶数秒末速度为零，周而复始．做单向直线运动．

本题物体在周期性外力作用运动，往往分析一个周期内物体的运动情况，再周期性重复．

11.【答案】C

【解析】解：AB、根据h=12gt2得平抛运动的时间：t=2hg，由于b、c的高度相同，大于a的高度，可知a的飞行时间小于b的时间，b、c的运动时间相同，故AB错误；

C、b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，根据x=v0t知，b的初速度大于c的初速度，故C正确；

D、a、b相比较，因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v12.【答案】AB

【解析】解：A、由图可知x轴方向初速度大小为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=-4m/s，质点的初速度大小为v0=vx2+vy2=32+42m/s=5m/s，故A正确；

B、x轴方向的加速度a=6-32m/s2=1.5m/s2，y轴方向的加速度为0，质点的合力F合=ma=6N，故B正确；

C、合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故C13.【答案】10.0

40.0

17.5

【解析】解：(1)由图2知，F=0时，L=10.0cm，则弹簧自由下垂时的长度L0=10.0cm

根据胡克定律得

F=kx=k(L-L0)=kL-kL0

可知F-L图像的斜率大小等于k，则k=8N30.0cm-10.0cm=8N20.0×10-2m=40.0N/m

(2)当弹簧秤的示数如图3所示时，弹簧的弹力大小为F=3.0N

由图2知，弹簧的长度x=17.5cm

(3)把L-L0作为弹簧的伸长量x，未考虑弹簧自身受到的重力，因为k=ΔFΔL，与弹簧自重无关，所以这样操作，对弹簧劲度系数的测量结果没有影响。

故答案为：(1)10.0，40.0；(2)17.514.【答案】C

0.12

1.8

【解析】解：(1)ABC、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，对于小球的质量，及斜槽是否光滑均无关，故AB错误，C正确；

D、小球平抛的初速度是通过平抛运动规律求解得，并不是通过减小的重力势能转化为增加动能求得，因此不需要测定斜槽顶端到桌面的高度h，故D错误；

故选：C

(2)由于曝光时间相等，①在竖直方向上有：△h=5L-3L=gT2，解得：T=2Lg=2×7.2×10-210s=0.12s

②水平方向：3L=v0t，故v0=3LT。代入数据解得：v0=3×7.2×10-215.【答案】解：(1)物块做初速度为零的匀加速直线运动，由v=at得a=4m/s2 

(2)由牛顿第二定律得：Fcos37°=ma

解得：F=10N

答：(1)物块运动时加速度的大小a是4m/s2。

【解析】(1)物块做匀加速直线运动，已知初速度、末速度和运动时间，由速度时间公式求物块运动时加速度的大小a；

(2)分析物块的受力情况，根据牛顿第二定律求拉力F的大小。

本题考查了牛顿第二定律以及运动学公式的应用，关键要能正确分析物体的运动情况，运用运动学公式求加速度。

16.【答案】解：(1)驾驶员反应时间内汽车做匀速直线运动，位移为

x1=vt1=10×0.5m=5m

减速运动的位移为

x2=x-x1=15m-5m=10m

由位移公式可得：x2=v2⋅t2

故减速运动的时间为：【解析】(1)在驾驶员反应时间内汽车做匀速直线运动，由匀速直线运动公式可求位移，驾驶员从发现斑马线上有行人到汽车停下经历的总时间为匀速直线运