山东省青岛市第三十七中学2021-2022学年高一物理上学期期末试题含解析

山东省青岛市第三十七中学2021-2022学年高一物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为．P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O．将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1：l2=3：4，则两绳受到的拉力之比F1：F2等于A．1：1

B．3：4

C．4：3D．9：16参考答案：A2.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C3.两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的第三根细线连接A、B两小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示，如果不考虑小球的大小，两球均处于静止状态，则力F的大小为（g为重力加速度）（

）A．0

B．mgC．

D．参考答案：C4.如图所示，轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用，弹簧伸长了10cru(在弹性限度内），那么下列说法中正确的是(

)A.根据公式k=F/x，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大B.弹簧所受的合力为40NC.弹簧所受的合力为20ND.该弹簧的劲度系数k为200N/m参考答案：D弹簧的伸长与受的拉力成正比，弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关，与弹簧本身有关，故A错误．轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用，所以弹簧所受的合力为零，故BC错误．根据胡克定律F=kx得弹簧的劲度系数为：，故D正确．故选D．点睛：弹簧的弹力与形变量之间的关系遵守胡克定律．公式F=kx中，x是弹簧伸长的长度或压缩的长度，即是弹簧的形变量.5.洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时(

)A．衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力及离心力作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D．筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出?已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2?(结果要求保留三位有效数字)参考答案：0.337；0.393（0.390—0.393）7.如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动的实验装置．（1）某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图乙所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为

s．（2）电火花计时器使用的电源是

．A．220V交流电源

B．220V直流电源C．6V以下交流电源

D．6V以下直流电源（3）用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm．由此可知，打C点时小车的速度大小为

m/s．加速度大小为

m/s2（4）如果当时电网中交变电源的电压变成210V，打计时点的周期不变，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值将

．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：（1）0.1

（2）A

（3）0.25

0.40

（3）不变【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打C点的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度；打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同，所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期．【解答】解：（1）打点计时器的打点的时间间隔为0.02s，由于每五个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，（2）电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，实验室中的电火花计时器的工作电压是220V，故选A（3）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则==0.25m/s．因为连续相等时间内的位移之差△x=0.40cm，根据△x=aT2得，加速度a=（4）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．故答案为：（1）0.1

（2）A

（3）0.25

0.40

（3）不变8.以速度10m/s匀速运动的汽车在第2s末关闭发动机,以后做匀减速运动,第3s内的平均速度是9m/s,则汽车加速度是_________m/s2,汽车在10s内的位移是_________m.参考答案：-2

45第3s初的速度为v0=10m/s,末速度v1=a·1+10=a+10.==m/s=9m/sa=-2m/s2,“-”表示与运动方向相反.从第2s开始汽车速度从10m/s再经t′=s=5s减小到零,所以汽车从计时开始实际运动时间是t=2s+5s=7s,故10s内的位移即这7s内的位移.前2s匀速运动s1=v0·t1=20m后5s匀速可倒过来看作初速为零的匀加速运动(此时a取正).s2=at2=×2×52m=25m所以s=20m+25m=45m.9.如果所示，一子弹(可视为质点)击中木块时的速度为900m/s，经过0.1s穿出木块，穿出木块时的速度恰好为0，则子弹穿出木块时加速度为

m/s2，子弹穿过ABC三个木块所用的时间之比为

。（以向右为正方向）参考答案：10.若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则这行星的第一宇宙速度为

参考答案：11.重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax=

;木箱所受的滑动摩擦力F=

,木箱与地面间的动摩擦因数为

。如果用20N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是

。参考答案：12.已知船在静水中的速度是0.5m/s，水流速度为0.3m/s，河宽为10米，现让船从河此岸出发到达彼岸，则过河的最短时间为__________s，最短位移为___________m。参考答案：20__________；____10__13.某物体做匀速直线运动，若在前20s内通过的路程是80m，则它在前20s内的平均速率为

m/s；它在第10s内的平均速度大小为

m/s，位移大小为

m；第在第10s末的瞬时速度大小为

m/s参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究匀变速直线运动的实验中，按实验进行的先后顺序，将实验步骤代号填在下列横线上：_____

。

A、把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

B、把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路

C、换上新的纸带，再重做两次

D、把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

E、先使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让车运动

F、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂着合适的钩码

G．断开电源，取出纸带参考答案：15.“验证力的平行四边形定则”实验（1）小彭同学所在的实验小组操作如下，请完成相关内容a．在桌面上放一块方木板，在木板上铺一张白纸，把橡皮条一端固定在木板上的A点．b．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O．c．记下两个弹簧测力计的读数及结点O的位置，

，在纸上按比例做出F1和F2的图示，用平行四边形法则求出合力F．d.只用一个弹簧测力计，

，

，按同样比例做出这个力F'的图示．e．比较F'和F，可以看出它们在实验误差范围内是相等的．f．改变两个力的大小，重做几次．（２）小胡同学的实验记录如图（a）所示．①用如图（b）的线段长度表示1N力的大小，作出力F1、F2、F’的图示．②用作图的方法求出F1、F2的合力F′．参考答案：（1）C:描下两条细绳的方向（2分）d:通过细绳把橡皮条的结点拉到步骤C中的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，（2分）

（２）①、②如图所示（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4m，BCO段弯曲且光滑，轨道在O点的半径为1.5m；一质量为1.0kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段间的动摩擦因数为0.5。建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F大小为10N作用下，从A（-7,2）点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，水平飞出后经过D（6，3）点。重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）圆环到达O点时对轨道的压力；（2）圆环在AB段运动的时间。参考答案：试题分析：(1)圆环从O到D过程中做平抛运动

读图知：x=6m、y=3m，所以

v0=m/s

到达O点时：根据向心力公式

=

代入数据，得

FN=30N

根据牛顿第三定律得，对轨道的压力为30N，方向竖直向上(2)圆环从A到B过程中，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有

代入数据，得时间s

17.汽车在平直的公路上先以=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，已知刹车的加速度为

=－2m/s2,求：

（1）汽车匀速运动时的速度大小；

（2）汽车刹车后的6s时间