1、- 1 -信阳高中 2021 届高一期末考试物理试题一、选择题：1. 关于力和运动，下列说法中正确的是（ ）A. 力是物体运动的原因B. 力是物体运动状态改变的原因C. 力是物体发生位移的原因D. 没有力的作用，物体将逐渐停止运动【答案】B【解析】试题分析：没有力的作用，物体将保持匀速直线运动或静止状态，力是物体运动状态改变即产生加速度的原因解：A、运动不需要力来维持，A 错误B、力是物体运动状态改变即产生加速度的原因，B 正确C、物体在惯性的作用下可以产生位移，不需要力维持，C 错误D、没有力的作用，物体将保持匀速直线运动或静止状态，D 错误故选：B【点评】掌握力的作用效果：产生形变，产生加
2、速度，知道问题的运动不需要力来维持2.如图所示，对下列插图描述正确的是（ ）A. 图甲右上方的路牌所标的“50”因为车辆通行的平均速度B. 由图乙可推出所有形状规则的物体重心均在其几何中心处C. 图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性D. 图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受重力减小【答案】C【解析】图甲右上方的路牌所标的“50”为车辆通行的瞬时速度不超过 50km/h，故 A 错误；由图乙可- 2 -推出所有形状规则且质量分布均匀的物体重心均在其几何中心处，故 B 错误；惯性是物体保持原来速度不变的性质，图丙中掷出后的冰壶能继续运动说明其具有惯性，故 C 正确；图丁中电梯向上制
3、动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小，但重力不变，故 D 错误；故选C。3.如图所示为速度时间图象若将该物体的运动过程用位移图象表示出来，下列四幅图象中正确的是 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：由速度时间图像知，物体先正方向匀速度运动，再静止，最后负方向做匀速直线运动，C 正确。考点：本题考查图像问题。4.如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块 P、Q 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦） ，P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推 Q 时，P、Q 仍静止不动，则（ ）- 3 -A. Q 受到的摩擦力一定变小B. Q 受
4、到的摩擦力一定变大C. 轻绳上拉力一定不变D. 轻绳上拉力一定变小【答案】C【解析】【分析】分别对 P、Q 两个物体进行受力分析，运用力的平衡条件解决问题由于不知具体数据，对于静摩擦力的判断要考虑全面【详解】对物体 Q 受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力；当静摩擦力沿斜面向上时，有 T+f=mgsin，当用水平向左的恒力推 Q 时，静摩擦力 f 会减小，也可能摩擦力大小不变，方向相反。当静摩擦力沿着斜面向下时，有 T=f+gsin，当用水平向左的恒力推Q 时，静摩擦力会增加；故 AB 错误。对物体 P 受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故绳子的拉力等于物体 P 的重力；当用水平向左
5、的恒力推 Q 时，P、Q 仍静止不动，故绳子的拉力仍然等于物体 P 的重力，轻绳上拉力一定不变。故 C 正确，D 错误；故选 C。5.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. ，- 4 -C. ，D. ，【答案】D【解析】【分析】对水平细线被剪断前的整体和小球 B 受力分析，求出两段弹簧中
6、的弹力。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变，对 A 和 B 分别受力分析，由牛顿第二定律求出 AB各自的加速度。【详解】设两球的质量均为 m，倾斜弹簧的弹力为 ，竖直弹簧的弹力为 。对水平细线被剪断前的整体受力分析，由平衡条件可得： ，解得： 。对水平细线被剪断前的小球 B 受力分析，由平衡条件可得： 。水平细线被剪断瞬间，绳中力变为零，弹簧弹力不会突变。对水平细线被剪断瞬间的 A 球受力分析知，A 球所受合力与原来细线拉力方向相反，水平向左，由牛顿第二定律可得： ，解得： 。对水平细线被剪断瞬间的 B 球受力分析知，B 球的受力情况不变，加速度仍为 0。故 D 项正确，ABC
7、 三项错误。【点睛】未剪断的绳，绳中张力可发生突变；未剪断的弹簧，弹簧弹力不可以突变。6.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，如图所示，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海事活动中， “蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为 v 时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间 t 上浮到海面，速度恰好减为零，则”蛟龙号”在 时刻距离海平面的深度为（ ）A. B. - 5 -C. D. 【答案】D【解析】【分析】将潜水器的减速上浮过程逆向处理成向下加速。运用速度时间关系求得潜水器的加速度；潜水器在 时刻的深度等于从水面加速运动 时间内的位移，据位移时间关系求出潜水
8、器在时刻的深度。【详解】将潜水器的减速上浮过程逆向处理成向下加速，则潜水器的加速度 。潜水器在时刻的深度等于从水面加速运动 时间内的位移，所以潜水器在 时刻的深度。故 D 项正确， ABC 三项错误。7.与水平面成 角的斜面上，放有一与斜面间的夹角为 a 的木板，一个小球放在斜面和木板之间保持静止状态(如图所示)，要使木板对小球的弹力有最小值， a 角的大小为 ( )A. 90- B. 90+C. 90 D. 60【答案】C【解析】【分析】对小球受力分析，将重力沿斜面对小球支持力及木板对小球弹力的反方向进行分解；改变木板对小球弹力的方向，重复上述分解过程；由图分析出木板对小球弹力最小时对应的角
9、度。【详解】对小球受力分析，将重力沿斜面对小球支持力及木板对小球弹力的反方向进行分解；改变木板对小球弹力的方向，重复上述分解过程；由图及平衡条件可得：当木板对小球的弹力 的方向沿斜面向上（与斜面对小球支持力垂直）时，木板对小球的弹力最小，此时。故 C 项正确，ABD 三项错误。- 6 -8.完全相同的直角三角形滑块 A、B 如图所示叠放，设 A、B 接触的斜面光滑，A 与桌面的动摩擦因数为 ，现在 B 上施加一水平推力 F，恰好使 A、B 保持相对静止且一起匀速运动，则A 对桌面的动摩擦因数 跟斜面倾角 的关系为A. B. C. D. 与 无关【答案】C【解析】设两三角形滑块的质量均为 m，对
10、整体有： 滑块 B 受力如图所示，则对 B 有： 可解得：9.中国制造 2025是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向， 其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则 ( )- 7 -A. 小球受到的摩擦力方向竖直向上B. 小球受到的摩擦力与重力大小相等C. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D. 若铁夹水平向右加速移动，小球受到的摩擦力变大【答案】AB【解析】【分析】对小球受力分析，将力分解成水平方向和竖直方向，可得小球在各情境下所受的摩擦力。【详解】AB：在竖直方向上小
11、球受重力和摩擦力，其余力在水平方向，则摩擦力与重力等值反向，即小球受到的摩擦力方向竖直向上，与重力大小相等。故 AB 两项正确。C：增大铁夹对小球的压力，水平方向的力变化了，竖直方向上摩擦力仍与重力等值反向，摩擦力不变。故 C 项错误。D：铁夹水平向右加速移动，小球在竖直方向上合力仍为零，摩擦力仍与重力等值反向，摩擦力不变。故 D 项错误。10.如图所示，传送带的水平部分长为 L，传动速率为 v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为 ，则木块从左端运动到右端的时间可能是 ( )A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】试题分析：刚开始释放时，由于传送带的速度大于小物块
12、的速度，因此，小物块在传送带上受重力 mg、支持力 N 和滑动摩擦力 f 作用，显然，小物块要被加速，其加速度大小为 g，但小物块最终的速度不可能超过传送带的速度，因为当两者速度相等时，相对静止，摩擦力消失，小物块将匀速运动，因此若 L ，则小物块一直匀加速至 B 端，且速度刚好等于- 8 -v，其运动时间为 ，故选项 D 正确；若 L ，则小物块一直匀加速至 B 端，速度小于v，其运动时间为 ，故选项 C 正确；若 L ，则小物块先匀加速至速度为 v，再以速度v 匀速运动至 B 端，其运动时间为 ，故选项 A 正确；小物块不可能从 A匀速运动至 B 端，即时间不可能为 ，故选项 B 错误。考
13、点：本题主要考查了物体的受力分析及牛顿运动定律、匀变速直线运动规律的应用，以及分析、综合的能力问题，属于中档题。11.有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个 100g 的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为 2mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为 900g 的书，当按钮压缩量为 3.6mm(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动.(g 取 10m/s2)，下列说法正确的是（ ）A. 笔内小弹簧的劲度系数是 500N/m；B. 笔内小弹簧的劲度系数是 50N/m；C. 书与桌面间的动摩擦因数大小是 0.02.D. 书与桌面间的动摩擦因数大
14、小是 0.2.【答案】AD【解析】【分析】当笔杆竖直放置时，弹簧的弹力大小等于砝码的重力，由胡克定律可求得笔内小弹簧的劲度系数；书做匀速运动，水平方向所受的滑动摩擦力与弹簧的弹力平衡，根据胡克定律求出此时弹簧的弹力，即可得到书与桌面间的摩擦力的大小从而求出摩擦因数【详解】由于砝码处于静止，则 k x=mg，所以有： ，故- 9 -A 正确，B 错误；要使书恰好能匀速运动，则 k x= mg ，代入数据解得： =0.2，故 D 正确，C 错误。所以 AD 正确，BC 错误。【点睛】本题运用平衡条件求解弹簧的弹力，由胡克定律求得小弹簧的劲度系数。12.如图所示，质量为 M 足够长的斜面体始终静止在
15、水平地面上，有一个质量为 m 的小物块在受到沿斜面向下的力 F 的作用下，沿斜面匀加速下滑，此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。已知重力加速度为 g，则下列说法正确的是 A. 斜面体给小物块的作用力大小等于 mgB. 斜面体对地面的压力小于（m+M）gC. 在加速下滑过程中若将力 F 的方向突然改为竖直向下，小物块仍做加速运动D. 在加速下滑过程中若将力 F 撤掉，小物块将匀速下滑【答案】AD【解析】试题分析：因斜面体与地面的摩擦力为 0，可知物体 m 对斜面体的作用力为竖直向下，可知斜面体给小物块的作用力为竖直向上，大小等于 mg，选项 A 正确；对斜面体而言，受力分析可知，因物体 m 对斜面
16、体的作用力为竖直向下大小为 mg，则斜面体对地面的压力等于（m+M）g，选项 B 错误；若将力 F 的方向突然改为竖直向下，则物体对斜面的正压力变大，摩擦力变大，力 F 沿斜面方向的分力变小，故小物块不一定做加速运动，选项 C 错误；若将力 F 撤掉，则小物块对斜面的压力不变，摩擦力不变，物体对斜面的正压力不变，故斜面体对小物块的作用力仍然竖直向上，大小等于 mg，故小物块仍将匀速下滑，选项 D 正确；故选AD考点：牛顿定律的应用【名师点睛】此题考查了对不同研究对象进行受力分析，掌握力的合成与分解的方法，理解地面与斜面无摩擦力的本质。二、实验题13.一位同学做“探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关
17、系”所测的几组数据如下表，请你根据表中数据做好分析。- 10 -弹力（ F/N） 0.5 1.0 1.5 2.0弹簧原来长度（ L0/cm） 15 15 15 15弹簧后来长度（ L/cm） 16.0 17.1 17.9 19.0弹簧伸长量（ x/cm）(1)在坐标图上作出 Fx 图线_；(2)写出图线的函数表达式（ x 用 cm 作单位）：_。(3)函数表达式中常数的物理意义：_。【答案】 (1). (2). F=0.5x (3). 弹簧的劲度系数【解析】【分析】据弹簧伸长后的长度和原长算出弹簧的伸长量，在坐标图上描点，用平滑的线作出 Fx 图线。据图线，写出图线的函数表达式。把函数表达式与
18、胡克定律对比可得函数表达式中常数的物理意义。【详解】(1)据弹簧伸长后的长度和原长算出弹簧的伸长量，则弹簧的伸长量分别为1.0cm、2.1cm、2.9cm、4.0cm。在坐标图上描点连线如图：- 11 -(2)图线的斜率 ，则函数表达式(3)把函数表达式与胡克定律对比可得函数表达式中常数是指弹簧的劲度系数。14.如图 1 所示，一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图 2 所示是打出的纸带的一段（已知当地重力加速度为 g）(1)已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，利用图 2 所给出的数据可求出小车下滑的加速度 a_ (保留两位有效数字。) (2)
19、为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有 _，用测得的量及加速度 a 表示阻力的计算式为 f _。【答案】 (1). 4.0m/s2 (2). 小车质量 m、斜面上任意两点间距离 l 及这两点的高度差 h (3). mg -ma【解析】【分析】(1)据交流电的频率求出相邻计数点间的时间间隔，用逐差法求出小车的加速度。(2)对小车受力分析，由牛顿第二定律求出小车所受的阻力的表达式，分析要计算阻力应测量什么物理量。【详解】(1)图 2 中相邻计数点间的时间间隔相邻计数点间距离分别为 、 、- 12 -由逐差法可得：(2)对小车受力分析，由牛顿第二定律可得： ，则那么我们要求阻力需知道
20、小车质量 m 和 ，实际测量时，应测斜面上任意两点间距离 l 及这两点的高度差 h 来求 ，即 ，所以三、计算题15.一辆汽车在高速公路上以 60 m/s 的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为 10 m/s2。求：(1)汽车刹车后 10 秒内滑行的距离。(2)开始刹车滑行 100 米内的平均速度。【答案】(1)180 m (2)50 m/s【解析】【分析】(1)根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断 10 秒时汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车后 10 秒内滑行的距离。(2)据速度位移公式求出汽车开始刹车滑 100 米后的速度，再用平均速度公式求
21、出开始刹车滑行 100 米内的平均速度。【详解】(1)汽车开始刹车到停止的时间汽车刹车后 10 秒内滑行的距离等于汽车刹车后 6 秒内滑行的距离，则(2)设汽车开始刹车滑 100 米后的速度为 ，由速度位移公式可得 ，解得：汽车刹车滑行 100 米内的平均速度16.在动画片熊出没中，熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示，此时轻绳与水平地面的夹角 30。已知光头强的质量为 70 kg，熊二的质量为 300 kg，不计轻绳与树枝间的摩擦。 （ g 取 10 m/s2）求：- 13 -(1)轻绳对熊二的拉力的大小。(2)地面对熊二的支持力的大小。(3)熊二对地面的摩擦力的大小和方向。【答
22、案】(1)700 N。 (2)F N2650 N。(3)350 N，方向水平向左【解析】【分析】(1)对光头强受力分析，由平衡条件得绳中拉力，求得轻绳对熊二的拉力；(2)(3)对熊二受力分析，据平衡条件得地面对熊二的支持力、地面对熊二的摩擦力，再由牛顿第三定律得熊二对地面的摩擦力。【详解】(1)对光头强受力分析，由平衡条件得：所以绳子对熊二的拉力大小为 700N。(2)对熊二受力分析，将力分解成水平方向和竖直方向，由平衡条件可得：、解得：地面对熊二的支持力 、地面对熊二的摩擦力(3)据牛顿第三定律，熊二对地面的摩擦力 ，方向水平向左。17.如图是建筑工地常用的一种“深穴打夯机” ，电动机带动两
23、个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮突然彼此分开，将夯杆释放，随后，夯杆只在重力作用下运动，落回深坑，夯实坑底，且不反弹然后两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提到坑口，如此周而复始己知两个滚轮边缘的速度恒为 v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力FN=2104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数 =0.3，夯杆质量 m=1l03kg ，坑深 h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大可以忽赂，取 g=10m/s2- 14 -(1)指出左、右滚轮压紧夯杆并提升夯杆时的旋转方向（“顺时针”或“逆时针” ）(2)求夯杆被滚轮压紧后，加速上升至与滚轮边缘速度相同时的高度；(3)求打夯周
24、期 T【答案】(1)左轮做逆时针方向转动，右轮做顺时针方向转动。(2) (3)T【解析】【分析】(1)提升夯杆时，夯杆受到的摩擦力向上，则左右滚轮与夯杆接触处应相对夯杆向上运动（或相对夯杆有向上运动的趋势） ，由此可判断两侧滚轮的旋转方向。(2)夯杆被滚轮压紧后，对夯杆受力分析，可求出夯杆上升的加速度，用速度位移公式可得夯杆加速上升至与滚轮边缘速度相同时的高度。(3)夯杆一个完整的周期包含加速上升、匀速上升和竖直上抛到落地，分别求出三段的时间，相加后可得打夯周期 T。【详解】(1)提升夯杆时，夯杆受到的摩擦力向上，则左右滚轮与夯杆接触处应相对夯杆向上运动（或相对夯杆有向上运动的趋势） ，由此可
25、判断左轮做逆时针方向转动，右轮做顺时针方向转动。(2)夯杆被滚轮压紧后，对夯杆受力分析，由牛顿第二定律可得： ，解得：夯杆上升的加速度由速度位移公式可得： ，解得：夯轮加速上升至与滚轮边缘速度相同时的高度(3)夯杆加速上升的时间- 15 -夯杆接下来匀速上升，匀速上升的时间此后夯杆做竖直上抛运动： ，解得：夯杆的打夯周期18.如图所示，有一倾角为 =37（sin37=0.6）的斜坡 C，上面有一质量为 m 的木板 B，其上下表面与斜坡平行；B 上有一物块 A（质量也为 m） ，A 和 B 均处于静止状态。在极短时间内，在 A 与 B、B 与 C 之间注入两种不同的液体，使得 A、B 间的动摩擦
26、因数 1为0.375，B、C 间的动摩擦因数 2减小为 0.5，A、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第 2s末，B 的上表面突然变为光滑， 2保持不变。已知 A 开始运动时，A 离 B 下边缘的距离l=12m，C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小 g=10m/s2。求：(1)在 02s 时间内 A 和 B 加速度的大小；(2)A 在 B 上总的运动时间。【答案】(1) (2)时间【解析】【分析】(1)对 02s 时间内 A 和 B 分别受力分析，由牛顿第二定律分别求出两者的加速度；(2)对 2s 后的 A 和 B 分别受力分析，由牛顿第二定律分别求出两者的加速度，木板
27、B 在 2s后的运动应该是先减速后停止，算出 B 停止时，A 相对 B 的位移，然后再分析 A 在 B 上总的运动时间。【详解】(1)设 02s 时间内 A 和 B 加速度分别为 和对 A 受力分析，由牛顿第二定律可得： ，解得：对 B 受力分析，由牛顿第二定律可得： ，解得：- 16 -(2) 2s 时，A 的速度 ，B 的速度2s 后，对 A 受力分析，由牛顿第二定律可得： ，解得：2s 后，对 B 受力分析，由牛顿第二定律可得： ，解得：，即 2s 后，B 做减速运动直至停止。设经过时间 ，B 的速度减为零，则 ，解得：在 时间内 A 相对 B 运动的距离即 3s 时 A 恰好滑离 B，则 A 在 B 上总的运动时间为 3s。- 17 -
