2021-2022学年浙江省金华第一中学高一（下）期中考试物理试题（解析版）

金华一中2021学年第二学期期中考试高一物理试题卷一、单项选择题（本大题共13小题，每题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个符合题目要求）1.许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和假设法等等，以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（）A.卡文迪什巧妙地运用扭秤测出引力常量，是采用了极限思想法B.从牛顿运动定律和运动学公式推导出动能定理的过程采用了控制变量法C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法D.计算变力做功时，可以把物体位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小位移上的恒力做功的代数和，这种处理方法叫做微元累加法【1题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．卡文迪什巧妙地运用扭秤测出引力常量，是采用了放大法。A错误；B．从牛顿运动定律和运动学公式推导出动能定理的过程采用了归纳推理法。B错误；C．在不需要考虑物体本身形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法。C错误；D．计算变力做功时，可以把物体位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小位移上的恒力做功的代数和，这种处理方法叫做微元累加法。D正确。故选D。2.如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）A. B.C. D.【2题答案】【答案】D【解析】【详解】水平细线被剪断前对A、B两小球进行受力分析，如图所示，静止时，由平衡条件得又解得水平细线被剪断瞬间，消失，弹力不能突变，A所受合力与等大反向，，所以可得ABC错误，D正确。故选D。3.设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的二次方成正比，即f＝kSv2，其中k为比例常数，且雨点最终都做匀速运动。已知球的体积公式为V＝πr3（r为半径）。若两个雨点的半径之比为1∶2，则这两个雨点的落地速度之比为（）A.1∶ B.1∶2 C.1∶4 D.1∶8【3题答案】【答案】A【解析】【详解】由题意知，雨滴最终都做匀速运动，根据平衡条件可得：mg=f=kSv2而质量，V=联立可得：两个雨滴的半径之比为1:2，故落地速度之比为1:。故选A。4.套圈游戏是一项很受欢迎的群众运动，要求每次从同一位置水平抛出圆环，套住与圆环前端水平距离为3m的20cm高的竖直细杆，即为获胜一身高老人从距地面1m高度水平抛出圆环，圆环半径为8cm：要想套住细杆，他水平抛出的速度可能为取A.

B.

C. D.【4题答案】【答案】B【解析】【分析】根据高度差求出平抛运动的时间，结合水平位移的关系和时间求出平抛运动的初速度范围．【详解】根据得，，则平抛运动的最大速度，最小速度，则，B正确．5.小明用手掌水平托着一个苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动（如图所示）。对苹果从最左侧b点到最右侧d点之间运动的过程，下列说法中正确的是（）

A.苹果一直处于失重状态B.手掌对苹果的支持力一直不变C.苹果所受的合外力越来越大D.手掌对苹果的摩擦力先增大后减小【5题答案】【答案】A【解析】【详解】A．苹果做匀速圆周运动，从b点到d点运动中，加速度大小不变，可加速度在竖直方向有分加速度，方向一直向下，所以苹果一直处于失重状态，A正确；B．苹果从b点到d点运动中，加速度大小不变，可加速度在竖直方向的分加速度先增大后减小，方向向下，由牛顿第二定律可知，重力与支持力的合力先增大后减小，所以手掌对苹果的支持力先减小后增大，B错误；C．苹果做匀速圆周运动，所受合外力大小不变，方向一直指向圆心，C错误；D．苹果从b到d的运动中，加速度大小不变，可加速度在水平方向的分加速度先减小后增大，由牛顿第二定律可知，手掌对苹果的摩擦力先减小后增大，D错误。故选A。6.如图甲所示，一维坐标系中有一质点静止于x轴上的某位置(图中未画出)，从t=0时刻开始，质点在外力作用下沿x轴正方向做匀变速直线运动，其位置坐标与速率平方关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A.物块运动的加速度大小为1m/s2B.t=4s时物块位于x=2m处C.前2s时间内物块的位移大小为2mD.2~4s时间内物块的平均速度大小为3m/s【6题答案】【答案】B【解析】【详解】A．由整理得结合图像可知，物体做匀加速直线运动故A错误；B．由当时，解得故B正确；C．由将代入，解得故C错误；D．匀加速直线运动的平均速度等于中间时刻的速度，根据解得故D错误。故选B。7.如图所示，一块足够长的轻质长木板放在光滑水平地面上，质量分别为mA＝1kg和mB＝2kg的物块A、B放在长木板上，A、B与长木板间的动摩擦因数均为μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用水平拉力F拉A，取重力加速度g＝10m/s2.改变F的大小，B的加速度大小可能为()A.1m/s2 B.2.5m/s2C.3m/s2 D.4m/s2【7题答案】【答案】A【解析】【详解】A、B放在轻质长木板上，长木板质量为0，所受合力始终为0，即A、B所受摩擦力大小相等．由于A、B受到长木板的最大静摩擦力的大小关系为fAmax<fBmax，所以B始终相对长木板静止，当拉力增加到一定程度时，A相对长木板滑动，B受到的最大合力等于A的最大静摩擦力，即：由代入数据可知B的加速度最大为2m/s2，即．A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.8.“七星坛上卧龙登，一夜东风江水腾，不是孔明施妙计，周郎安得呈才能?”三国时，诸葛亮借东风，周瑜火烧赤壁。孔明怕遭伤害，于是东风初起，便于七星坛上，披发而下于江边上船渡江，为尽可能缩短过江时间，孔明估测了一下江面的宽度及水速，于是调整船头，使船头垂直于河岸，船在静水中的速度为v1，从A沿直线运动到B，渡河所用时间为t1;周瑜从后面追赶，船头垂直于AB，船在静水中的速度为v2，也从A沿直线运动到B，渡河所用时间为t2，若AB与河岸的夹角为α，河水速度恒定。则下列表达式成立的是（）。

A.=sinα B.=C.=cos2α D.=【8题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．设河水速度为v，当船头垂直河岸时v1=vtanα合速度v合1=当船头垂直AB时v2=vsinα合速度v合2=vcosα因此=AB两项错误；CD．由于两次路程相同，因此时间之比==cos2αC项正确；D项错误；故选C。9.有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为已知引力常量为G，则这颗行星的质量是A. B. C. D.【9题答案】【答案】D【解析】【详解】宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为m的钩码向上加速时，弹簧秤的示数为F，

则有：可得：

①

卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，根据万有引力等于重力得：

②

又由重力充当向心力：

③

由①②③式可得：，则ABC错误，D正确，故选D．【点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁．10.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态B.在A位置时，该秋千踏板对同学的支持力大于该同学对秋千踏板的压力C.由B到A过程中，该同学重力的功率逐渐增大D.由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大【10题答案】【答案】D【解析】【详解】A．在B位置时，该同学速度为零，重力和细绳拉力提供向心力，受力不平衡，故A错误；B．该秋千踏板对同学支持力和该同学对秋千踏板的压力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误；C．重力的功率为可知，由B到A过程中，该同学重力的功率先从零开始增大，然后再减小为零，故C错误；D．由B到A过程中，该同学速度逐渐增大，由公式分析可知向心加速度逐渐增大，故D正确。故选D。11.如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的物体，先用力缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面成角时物体刚开始滑动，此时停止转动木板，接着让物体滑到木板底端，运动到底端时速度为v，则在两个过程中（）

A.缓慢转动过程支持力对物体做功为0B.缓慢转动过程摩擦力对物体做功为C.下滑过程机械能的减少量为D.下滑过程木板对物体做功为【11题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．将木板转到与水平面成角的过程中，摩擦力与转动时的线速度垂直，所以不做功，对物体由动能定理得支持力对物体做功不为0，选项AB错误；C．物体从最高点滑动到底端时，有下滑过程机械能的减少量为，选项C正确；D．下滑过程木板对物体做功，即摩擦力做功为，选项D错误。故选C。12.有一辆新颖电动汽车，总质量为1000kg．行驶中，该车速度在14－20m/s范围内保持恒定功率20kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120－400m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则（）s/m

120

160

200

240

280

320

360

400

v/(m·s-1)

14.5

16.5

18.0

19.0

19.7

20.0

20.0

20.0

A.该汽车受到的阻力为2000NB.位移120－320m过程牵引力所做的功约为9.5×104JC.位移120－320m过程经历时间约为14.75sD.该车速度在14－20m/s范围内可能做匀加速直线运动【12题答案】【答案】C【解析】【详解】A．当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即故A错误；B．由动能定理得解得故B错误；C．根据公式解得故C正确；D．在14m/s---20m/s，功率不变，由可知，牵引力减小，由可知，加速度减小，故D错误。故选C。13.如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至其离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的图像，其中高度从上升到范围内图像为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取，由图像可知（）A.滑块的质量为B.弹簧原长为C.弹簧最大弹性势能为D.滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为【13题答案】【答案】D【解析】【详解】A．在从0.2m上升到0.35m范围内图线斜率绝对值为则，A错误；B．在题图中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图像为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升0.35m范围内所受到力是恒力，所示从0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长为0.2m，B错误；C．根据能量的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧的最大弹性势能，所以C错误；D．由图可知，当时动能最大，在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能量的转化和守恒可知D正确。故选D。二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。每题至少有一个选项正确，漏选得1分，错选不得分）14.高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界；一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小为F，每节车厢质量都为m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。重力加速度为g。则（）A.启动时车厢对乘客作用力的方向竖直向上B.整列车的加速度大小为C.第2节车厢对第1节车厢的作用力大小为D.第2节车厢对第3节车厢的作用力大小为【14题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．启动时车厢对乘客竖直方向有竖直向上的支持力，水平方向有沿动车运动方向的水平摩擦力两个力的合力方向斜向上方，选项A错误；B．对整体列车，根据牛顿第二定律4F-8kmg=8ma解得选项B正确；C．对第1节车厢，根据牛顿第二定律F21-kmg=ma解得F21=选项C正确；D．对第1、2节车厢的整体，根据牛顿第二定律F32+F-2kmg=2ma解得F32=0选项D错误；故选BC。15.微信朋友圈被一款名叫“跳一跳”的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为m的“i”形小人（可视为质点）脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所示的抛物线为“i”形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面高度为h，落点水平距离为l，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.“i”形小人在跳跃过程中的运动时间为B.“i”形小人的水平初速度为C.“i”形小人落到另一平台上时的速度大于D.“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值【15题答案】【答案】AC【解析】【详解】AB．由平抛运动规律有l＝2v0t1分别解得水平初速度为选项A正确，选项B错误；C．根据动能定理有解得选项C正确；D．设“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与与水平方向的夹角为α，经分析有选项D错误。故选AC。16.中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星－500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是（）A.飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度小于在Q点的速度B.飞船在轨道Ⅰ上运动时在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期，就可以推知火星的密度【16题答案】【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．轨道Ⅱ为椭圆轨道，由机械能守恒定律知，由近地点P向远地点Q运动时，动能减少，势能增加，故P点的速度大于在Q点的速度，故A错误；B．从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故B错误；C．根据：可知飞船在I、Ⅱ轨道上的P点加速度相等，故C正确；D．飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由：可解得：故D正确。故选CD。三、实验题（本大题共2小题，共18分）17.三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：

（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________；（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb=___________m/s；（结果保留三位有效数字，g取10m/s2）（3）丙同学采用如图丙所示的装置。关于该实验方法，下列选项中与误差无关的是___________。A．槽与小球间有摩擦B．槽末端切线不水平C．小球每次自由滚下的位置不同D．小球在同一位置静止状态释放【17题答案】【答案】①.平抛运动在竖直方向上是自由落体运动②.1.25③.A【解析】【详解】（1）[1]在同一高度，同一时刻开始做平抛运动的小球与自由落体的小球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）[2]取a、b、c三点分析，水平方向间隔均为2L，所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同，设均为T，在竖直方向上由Δy＝gT2解得T＝005s根据水平方向匀速运动有2L＝v0T解得v0＝1.0m/s小球经过b点时竖直方向上的速度vy＝＝0.75m/s所以小球经过b点时的速度大小vb＝＝1.25m/s（3）[3]A．弧形槽与小球间有摩擦，对本实验没有直接影响，只要小球每次从同一位置静止释放，小球做平抛运动的初速度都相同，这个与误差无关，故A正确；B．当斜槽末端没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，所以会对测定小球做平抛运动的初速度产生影响，与误差有关，故B错误；CD．若小球每次自由滚下的位置不同，从不同位置静止释放，木板的高度不同，则平抛轨迹不同，在确定平抛轨迹上的点时，会产生误差，故CD错误。故选A。18.在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重锤由静止释放，所打纸带如图所示。并以起点为计数点O，每隔一段距离，取连续打下的点为计数点A、B、C、D、E、F，已知重锤质量为，打点计时器所用电源的频率为（取重力加速度，计算结果均保留三位有效数字）。（1）D点的读数为___________。（2）计算E点瞬时速度时__________；（3）对应于从O点到E点，重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为_________J，两者不完全相等的原因可能是____________________。（4）某同学用来计算打点计时器打E点时的速度，那么重锤重力势能的减少量____________（选填“>，<，=”）重锤动能的增加量。【18题答案】【答案】①.4.90②.1.15③.0.278④.0.265⑤.重物下落时受阻力作用⑥.=

【解析】【详解】（1）[1]D点的读数为4.90cm。（2）[2]因为DF=4.60cm，则E点瞬时速度时（3）[3]因OE=7.10cm，则对应于从O点到E点，重锤重力势能的减少量为[4]重锤动能的增加量为[5]两者不完全相等的原因可能是重物下落时受阻力作用。（4）[6]某同学用来计算打点计时器打E点时的速度，则整个过程机械能一定守恒，因为只受重力，则那么重锤重力势能的减少量等于重锤动能的增加量。四、解答题（本大题共4小题，共37分）19.如图所示，物块A，带光滑定滑轮的矩形物体B和悬挂的小球C处于静止状态。A与B、B与地面接触面均粗糙。绕过光滑的定滑轮的轻绳和轻弹簧分别与小球C相连，轻弹簧中轴线与竖直方向的夹角为60°，轻绳与竖直方向的夹角为30°，物块的质量分别为kg，kg，kg。弹簧的伸长量x=2cm（，，，，重力加速度g=10m/s2）。求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）物体B对物块A的静摩擦力；（3）地面对物体B的摩擦力。【19题答案】【答案】（1）250N/m；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对小球的受力分析如图所示根据正交分解法，则有，①代入mC=1kg，g=10m/s2得N，N②由胡克定律可得③（2）由二力平衡可知N④（3）将物体A、B看成整体，受力分析分析如图根据正交分解法，则有N20.“斑马线前礼让行人”已成为一种常态。有一天，小王开车上班，以72km/h的速度在一条平直公路上行驶，快要到一个有斑马线路口的时候，小王看到一位行人以1.5m/s的速度正要从A点走斑马线过马路，如图所示。经过0.5s的思考，小王立即刹车（不计小王做出决定到脚踩制动器所需的反应时间），礼让行人。汽车匀减速运动4s刚好在斑马线前停下。设每个车道宽度为3m。求∶(1)汽车刹车时的加速度；(2)小王看到行人时汽车离斑马线的距离；(3)若小王看到行人时不加思考立即刹车，并在3s后做匀速运动，请通过运算判断小王是否违章驾驶。（刹车的加速度与之前相同，不违章是指当行人到达B点时汽车车头没有越过停车线）。【20题答案】【答案】(1)；(2)；(3)没有违章，运算见解析【解析】【详解】(1)汽车的初速度，根据速度公式得(2)小王看到行人后，先匀速后减速，有(3)行人达到