2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高一（上）期末物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高一（上）

期末物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1.关于惯性，下列说法中正确的是（）

A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

B.物体运动速度大时惯性大

C.质量是惯性大小的唯一量度

D.体积越大的物体惯性越大

2.关于重力及弹力的说法，正确的是（）

A.物体的重心位置跟物体的质量分布情况有关，与物体的形状无关

B.同一个物体在地球上各点，其所受重力大小一定相等

C.由胡克定律可得：k可知，弹簧的劲度系数与弹力成正比，与形变量成反比

D.压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面，绳的拉力沿绳且指向绳收缩的方

向

3.2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会

在首都北京天安门广场举行。中国人民解放军空中.：二，；

梯队飞越天安门上空，进行飞行庆祝表演。上午9：

00,由29架武装直升机组成的直升机编队组合成

“100”字样，飞抵天安门广场上空，下列说法正确的是（）

A.上午9：00是时间

B.研究直升机编队通过天安门城楼正上方的时间时，可将编队视为质点

C.以编队的某一飞机为参考系，编队的其它飞机是运动的

D.直升机从机场起飞，然后返回机场自己出发的位置，经过的位移是0

4.2020年9月17日，水下考古队在山东刘公岛的定远舰遗址

将定远舰的一块铁甲起吊出水，铁甲长2.86米、宽2.60米、

厚0.33米，重约18吨。在这则新闻中涉及了长度、质量和

时间及其单位，下列说法正确的是（）

A.新闻中涉及“长2.86米”中，米是国际单位制中力学

三个基本物理量之一

B.力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间，物理学中所有的物理量都有单

位

C.新闻中涉及“重约18吨”中，吨是国际单位制中的导出单位

D.根据牛顿第二定律表达式可知：IN=1kg-m/s2

5.环青海湖自行车赛举世瞩目，在一次比赛中，有位骑手从时刻开始至。时刻终止

刚好回到出发点，共骑行的路程是s,则这位骑手的平均速度大小是（）

A.&B.0

C.D.以上答案都不对

cl+c0

6.2021年6月25日，我国首条高原电气化铁路-拉萨至林芝铁路正式通车，复兴号动

车组同步投入运营，结束了藏东南不通铁路的历史。在实验条件下，复兴号从。开

始加速到350km/h,用时65s；在实际情况下，复兴号从0开始加速到350/on//i,

需用时8分钟。关于复兴号的两次加速过程下列说法正确的是（）

A.速度变化量的大小在实验条件下更大

B.单位时间内速度变化量在实验条件下更小

C.实验条件下的平均加速度约为1.5m/s2

D.实际情况下的加速度大小恒为0.2M/S2

7.疫情期间，网络学习离不开手机。为了解放双手，商家设计了这款小巧便利的磁性

手机支架。支架上的强磁铁与粘在手机背面的引磁片紧紧吸附在一起，使手机处于

倾斜状态而保持静止。该支架置于水平桌面上，下列说法正确的是（）

A.手机受到重力，磁力两个力的作用

B.支架受到的支持力，施力物体是地球

C.手机对支架的的作用力和支架对手机的作用力是一对平衡力

D.磁性手机支架对手机的作用力竖直向上

8.如图所示，小明用绳拉着装满沙子的车，拉力F与水平方向成a角，若将该力沿水

平和竖直方向分解，则它的水平分力为（）

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A.FsinaB.FcosaC.FtanaD.:

tana

9.如图所示，质量为20kg的物体，沿粗糙水平地面向右运动，

一水平向左的力F=10N作用于物体上，物体与水平地面间

的动摩擦因数为0.1,则物体所受摩擦力的大小和方向为（取g=10N/kg）（）

A.10N,向左B.ION,向右C.20N,向左D.20N,向右

10.如图所示，在卫生大扫除中，某同学用质量为m的拖把拖地，沿

质量不计的推杆方向对拖把施加推力F，推杆与水平方向的夹角

为。，若拖把头在地板上匀速移动。（）八”

A.拖把对地面的压力大小等于mg

B.地面对拖把的摩擦力大小等于Feos。

C.拖把对地面的压力大小等于Fs讥0

D.地面与拖把间的动摩擦因数等于tan。

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

11.如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上，物体保持静

止，下列说法中正确的是（）

A.水平力尸与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力

B.物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力

C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力

D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力

12.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，两车运动的u-t图象如

图所示，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0-20s内的运动情况。下列说法正确

的是（）

A.在t=10s时两车在公路上相遇

B.乙的加速度为—0.5zn/s2

C.在0-20s内，两车的位移相同

D.在0-10s内，两车之间的距离逐渐减小

13.坡道式自动扶梯（不带台阶）因其安全便捷在一些商场和车站等场所得到广泛应用。

考虑到经济和效率性，扶梯在空载模式下低速运行，当有乘客踏上扶梯时，通过传

感器和控制系统，扶梯会逐渐提升至一个较高的速率匀速运行。如图为一名乘客踏

上空载运行的坡道式扶梯并相对扶梯保持静止，则下列说法正确的是（）

A.无论加速还是匀速，乘客均受到沿着扶梯向上的静摩擦力

B.在整个过程中乘客受到扶梯的作用力始终竖直向上

C.在提速阶段乘客受滑动摩擦力，而在较高速度匀速运动时受静摩擦力作用

D.在提速阶段乘客受到扶梯的摩擦力大于在高速匀速运动时受到的摩擦力

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

14.在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，某小组在实验室组装了如图甲所示的

装置。滑块及其上所放祛码总质量为M,砂和小桶总质量为小。要完成该实验，请

回答下列问题：

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单位；cm

(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是。

(2)实验时为保证滑块受到的合力与砂、小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的

总质量m应满足的实验条件是。

(3)在满足(2)间的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图乙所示为打点计时器所

打的纸带的一部分，图中力、8、C、。、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻

的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为是

SAB=1.20cm、SBC=2.01cm,SCD=2.79cm、SDE=3.61cm。已知打点计时器的

工作频率为50Hz,则打下点C时小车的瞬时速度%=m/s,小车的加速度

a=m/s2o(结果保留2位有效数字)

(4)某同学在探究a与尸的关系时，作出a-F图线如图丙所示，该图线不过原点的主

要原因是,右上部弯曲的原因是。(横线上填写正确选项的字母代号)

A平衡摩擦力时;长木板倾角过小

8.平衡摩擦力时，长木板倾角过大

C.砂和砂桶的总质量m过小

。砂和砂桶的总质量m过大

15.某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固

定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与水平细绳连接；细绳跨

过光滑定滑轮，其下端可以悬挂祛码(实验中，每个祛码的质量均为m=50.0g),

弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：

①在绳下端挂上一个祛码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆

没有接触；

②系统静止后，记录祛码的个数及指针的位置；

③逐次增加祛码个数，并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内)；

④用n表示祛码的个数，I表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。

回答下列问题：

(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并做出，-n图像：

n12345

l/cm10.5110.9811.5011.9812.46

(2)弹簧的劲度系数k可用祛码质量小、重力加速度大小g及，-n图线的斜率a表示,

表达式为/c=；若g取9.80m/s2,则本实验中k=N/m(该计算结果保

留3位有效数字)。

四、计算题(本大题共4小题，共30.0分)

16.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所

示.已知ac和be与竖直方向的夹角分别为30。和60。,

求ac绳和be绳中的拉力分别为多少？

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17.如图所示，一个质量m=1.0kg的物体放在水平地面______吓

上。对物体施加一个水平拉力F=9N,使物体做初y^777777^7777777777777777777T

速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数〃=0.30,取重

力加速度g=10m/s2»

(1)求物体运动的加速度大小a；

(2)求物体在2.0s时的速率v和位移x；

18.如图所示，滑雪人和滑雪装备总质量?n=60kg。滑雪人收起滑雪杆从静止开始沿

倾角。=37。的雪坡以a=2.0zn/s2的加速度匀加速滑下，经过时间t=10s到达坡

底。雪坡和水平雪面间平滑过渡。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,gSH10m/s2)

(1)作出滑雪人在雪坡上下滑时的受力示意图，并求出滑雪人受到的阻力。

(2)假设滑雪人到达水平雪面后所受的阻力与雪坡上受到的阻力大小相等，则滑雪

人能在水平雪面上滑行多远？

19.如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为L=0.5m,M、N为空管的上、

下两端，以恒定的速度%=3m/s向下做匀速直线运动，同时在空管N点下端距离

d=0.5m处有一小球做女=lm/s,ax=2m/s2的加速下落，求:

(1)画出空管和小球的v-t图像；

(2)当小球第一次与N等高时，求空管下落的时间Q;

(3)小球第一次穿越空管所需要的时间戊(结果均可保留根号)。

VI

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答案和解析

1.【答案】c

【解析】解：因为任何物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与质量有关，和体积、

速度大小以及是否受力均无关，故AB。错误，C正确。

故选:Co

惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下

都有惯性。

知道惯性定律的内容，知道一切物体在任何情况下都有惯性，明确质量是惯性大小的唯

一量度。

2.【答案】D

【解析】解：力、物体的重心位置与几何形状以及质量分布有关，故A错误；

8、同一个物体在地球上不同的地点，重力大小不同，因为不同位置，重力加速度不同，

故2错误：

C、弹簧的劲度系数由弹簧本身来决定，与弹簧弹力和形变量无关，故C错误；

D,根据弹力的方向可知，压力和支持力的方向垂直于物体的接触面，绳子的拉力沿绳

且指向绳子收缩的方向，故。正确；

故选：。。

重心位置由物体形状和质量分布有关；在地球的不同位置，g值不同，重力不同；弹簧

劲度系数由弹簧本身性质决定；根据弹力方向确定压力和支持力的方向。

本题主要考查了重心位置的确定和重力大小与哪些因素有关，以及弹力的方向的确定，

此题比较基础。

3.【答案】D

【解析】解：力、早上9：00对应时间轴上的一点，为时刻，不是时间段，故A错误；

8、研究直升机编队通过天安门城楼正上方的时间时，需要考虑直升机编队的形状，不

能视为质点，故B错误；

C、以编队的某一飞机为参考系，编队的其它飞机是相对静止的，故C错误；

。、返回出发点，直升机的初末位置相同，位移为0,故。正确；

故选：。。

时刻对应时间轴上的一点，时间间隔对应时间轴上的一段，大小和形状对研究的问题没

有影响或影响可忽略不计时可以把物体看做质点，位移为初位置到末位置的有向线段。

本题主要考查了描述物体运动的物理量，熟悉各物理量的定义即可判断。

4.【答案】D

【解析】解：4、在新闻中涉及“长2.86米”中，米是国际单位制中力学三个基本物理

量长度的单位，不是物理量，故A错误；

8、力学中的三个基本物理量是长度、质量、时间，但物理学中有无单位的物理量，如

动摩擦因数，故8错误；

C、国际单位制中力学三个基本物理量是：长度、质量、时间，而kg是质量的国际单位，

“吨”只是质量的常用单位，故C错误；

。、“千克米每二次方秒”是由尸=ma推导出来的，是国际单位制中的导出单位，为了

纪念牛顿把它定义为牛顿，根据牛顿第二定律表达式可知：IN=lkg-m/s2,故。正

确。

故选：Do

国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光

强度、物质的量；国际单位制中，长度、质量、时间三个物理量被选作力学的基本物理

量，力学的三个基本单位分别是米、千克、秒。、“千克米每二次方秒”是由F=ma推

导出来的。

解决本题的关键掌握矢量和标量的区别，以及知道国际单位制规定了七个基本物理量，

这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的。

5.【答案】B

【解析】解：骑手回到出发点，位移为0,

平均速度等于位移与时间的比值，所以平均速度大小是0,故B正确，AC。错误；

故选：B。

平均速度等于位移与时间的比值。

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本题考查平均速度的定义，平均速度等于位移与时间的比值。

6.【答案】C

【解析】解：AB,复兴号的两次加速过程的速度改变量相同，实验条件下用时更短，

单位时间内速度变化更大，故AB错误；

CD、己知高铁的末速度p=350km"b97.2m/s,根据加速度的定义，可得实验条件

下的平均加速度大小为由=票=爰叫kX1.5m/s2

ZJCjob

实际情况下的平均加速度大小a?=今=£^m/s2x0.2m/s2,但并不是恒定的，故C

口。2oXoU

正确，£＞错误。

故选：C。

两次加速过程的速度改变量相同，实验条件下用时更短，单位时间内速度变化更大；根

据加速度定义式求解。

本题以我国首条高原电气化铁路-拉萨至林芝铁路正式通车为情景载体，考查了加速度

概念在实际问题中的应用，解决本题的关键掌握加速度的定义式。

7.【答案】D

【解析】解：4手机处于静止状态，受力平衡，手机受到重力、支架的支持力、摩擦力

以及磁片的吸引力，共受到四个力的作用，故A错误；

B.支架受到的支持力，施力物体是桌面，不是地球，故8错误；

C.手机对支架的的作用力和支架对手机的作用力是一对相互作用力，故C错误；

。.手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和磁片对手机的作用力，根据平衡条件可知，

磁片对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，故。正确。

故选：Do

手机处于静止状态，对手机受力分析可知受四个力作用，根据平衡条件可知磁片对手机

的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，支架受到的支持力，施力物体是桌面,

平衡力是作用在同一个物体上的。

本题考查受力分析与共点力平衡，解题关键掌握力的施力物体的判断，结合共点力平衡

判断磁片对手机的作用力。

8.【答案】B

【解析】解：根据平行四边形定则，以尸为对角线作平行四边形，如

图。

则水平分力尸2=Fcosa,故8正确，ACD错误。

故选：B。

根据平行四边形定则，以F为对角线作平行四边形，由数学知识求解竖直方向的分力。

本题是简单的分解问题，运用平行四边形定则作图，掌握几何关系的应用即可正确求解。

9.【答案】C

【解析】解：物体沿粗糙水平地面向右运动，物体对地面的压力大小FN=mg=20x

ION=200/V,滑动摩擦力大小为f=〃FN=〃mg=0」x20xl0N=20N,方向：与

物体相对地面的运动方向相反，即向左，故C正确，错误.

故选：Co

根据受力分析求解压力，结合滑动摩擦力公式求解摩擦力。

本题考查摩擦力，学生需灵活运用滑动摩擦力/=4风公式。

10.【答案】c

【解析】解：AC.设拖把与地面之间的动摩擦因数为“，贝IJ：

拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡，受力示意图如图所示。

mg

将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件得:

竖直方向上：Fsind+mg-FN

故AC错误；

BD、水平方向上：Fcosd=Ff

根据摩擦力的计算公式可得：Ff=再

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解hnX得R：石Fc诉os8而

故。错误、C正确。

故选：Co

对拖把进行受力分析，根据平衡条件得到支持力、摩擦力的表达式，从而解得动摩擦因

数。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答本题的关键是能够正确的对拖把进行受力分

析、利用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。

11.【答案】BD

【解析】解：4、水平力F与墙壁对物体的压力，作用在同一物体上，相互平衡，是一

对平衡力，故A错误；

从物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力，作用在同一物体上，相互平衡，是一对平衡

力，故B正确；

C、物体对墙壁的压力作用在墙壁上与墙壁对物体的压力时相互作用力，水平力F与物

体对墙壁的压力不是相互作用力，故C错误；

。、物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力。故。正确。

故选：BD。

根据平衡力的特点有等大、反向、共线、同体可判断两个力是否平衡，作用力与反作用

力作用在不同的物体上。

本题考查共点力平衡，解题关键掌握平衡力与相互作用力的区别。

12.【答案】BC

【解析】解：AD,没有说明两车的起始位置关系，所以无法判定两者何时相遇，何时

靠近和远离，故A。错误；

B、根据图象的斜率表示加速度知乙的加速度a==-0.5巾/S2,故8正确；

C、根据速度图象的“面积”表示位移，由几何知识看出，在Os-20s内两车的位移相

等，故C正确；

故选：BC。

u-t图象的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，确定起始位置才能

明确末位置的关系。

利用速度一时间图分析追及问题，要知道u-t图像不能反映物体的初始位置，当两车

速度相同时两者相距最远或最近。

13.【答案】AD

【解析】解：4自动扶梯是坡道式，乘客站在扶梯上，受到重力、支持力、静摩擦力的

作用，扶梯匀速时，静摩擦力与重力沿扶梯向下的分力平衡，故静摩擦力沿扶梯向上；

扶梯加速时，乘客的合力沿扶梯向上，故静摩擦力沿扶梯向上，故4正确；

8.扶梯匀速运动时，扶梯对乘客的作用力与重力平衡，方向竖直向上，扶梯加速上升时，

摩擦力增大，由平行四边形定则可知，扶梯对乘客的作用力斜向上，故B错误；

C.无论是提速阶段还是在较高速度匀速运动时乘客相对扶梯均没有相对运动，只有相对

运动的趋势，故乘客受到的摩擦力都是静摩擦力作用，故C错误。

D在提速阶段，乘客受到扶梯的摩擦力大于重力沿扶梯向下的分力，而匀速时等于重力

沿扶梯向下的分力，故£＞正确。

故选：AD.

明确乘客始终相对扶梯静止，所以乘客一直受静摩擦力；加速和匀速运动阶段，扶梯对

乘客有沿扶梯向上的静摩擦力和垂直扶梯斜向上的支持力；匀速运动阶段，扶梯对乘客

作用力竖直向上，从而即可判定。

本题以坡道式自动扶梯(不带台阶)为背景，考查物体的运动情况分析物体受力情况的能

力，要注意不论是匀速运动，还是提速运动，扶梯对乘客总是静摩擦力，不过当提速过

程中，扶梯对乘客的作用力不是竖直向上的。

14.【答案】平衡摩擦力m«M0.240.80BD

【解析】解：(1)(2)由本实验的原理知道：由于钩码加速下降，所以拉力小于钩码的重

力，但只有当钩码的质量远小于小车的质量时，拉力才近似等于钩码的重力；但由于摩

擦力的存在，所以先要平衡摩擦力，即垫高平板，取下钩码让小车能在板上匀速直线运

动即可；

(3)由题意知，相邻计数点的时间T=5x&s=0.1s,利用匀变速直线运动中时间中点

的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度，%=粤=

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(201+279)xl°-2m/s=0.24m/s«

2x0.1/'

222

由逐差公式求加速度，a=圜笋=⑵79+3募号。+201)xio-m/s=0.80m/s；

(4)由图象可以看出，AB,当拉力为零即不挂钩码时，加速度不为零即小车仍加速运动，

所以是平板太陡了，即平衡摩擦力过度，故A错误，B正确；

CO、图象上部弯曲，随着砂和桶的质量增加，已知不满足zn<<M的条件，即砂和桶的

质量过在大，故C错误，。正确。

故选：BD

故答案为：(1)平衡摩擦力；(2)m«M；(3)0.24、0.80；(4)5,D

(1)为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力；

(2)绳子拉力近似等于砂和砂桶的重力，应满足砂和砂桶总质量远小于滑块的质量；

(3)利用匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出某点

的瞬时速度。应用匀变速运动的推论=at?可以求出物体的加速度。

(4)根据图象的特点，利用牛顿第二定律分析产生的原因。

为使绳子拉力为合力，应先平衡摩擦力，绳子拉力近似等于砂和砂桶的重力，应满足砂

和砂桶总质量远小于滑块的质量。

15.【答案】詈98.0

【解析】解：(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，让尽可能多的点过直线,

不能过直线的点对称分布在直线两侧，根据坐标系内描出的点作出图象如图所示

(2)2-n图线的斜率a=：=空匕嘤止血/个=5x10-3巾/个

由胡克定律弹簧弹力尸=也,

由题意可知，弹簧弹力F=6710,

已知每个祛码的质量均为7n=50.0g=0.0500kg

解得弹簧的劲度系数：卜=等

代入数据解得，弹簧的劲度系数k=98.0/V/m

故答案为：(1)图象如上图所示；(2)詈；98.0。

(1)根据表格中的数据描点，再作出图线；

(2)根据图线写斜率的表达式，再根据胡克定律进行分析，即可得劲度系数的表达式；

在图线上选两个较远的点求出斜率的数值，结合劲度系数的表达式即可求出结果。

在作图时，要注意先分析点的分布情况，再决定是用直线拟合还是用平滑的曲线拟合;

在求斜率时，所选的两个点的距离要适当的远一些以减小误差。

16.【答案】解：对结点c受力分析，受点c到三根绳子拉力，将乙和4合成为F,

根据三力平衡得出：F=Fc=mg

已知ac和儿与竖直方向的夹角分别为30。和60。，所以a=30°

根据三角函数关系得出：

Fa=F-cosa=-^mg,

Fb=F-sina=

答：ac绳和be绳中的拉力分别为fmg,Img.

【解析】对c点进行受力分析，根据平衡条件和三角函数表示出力与力之间的关系。

该题的关键在于能够对结点c进行受力分析，利用平衡状态条件解决问题。

17.【答案】解：(1)根据牛顿第二定律可得F—卬ng=ma

代入数据解得：a=6mls2

(2)根据速度时间一公式可得，物体在2.0s时的速率”为

v=at=6x2m/s=12m/s

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根据位移时间一公式可得，物体在2.0s时的位移x