山东省青岛市莱西城北中学2021年高一物理期末试卷含解析

山东省青岛市莱西城北中学2021年高一物理期末试卷含解析一、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.甲、乙二人同时从A地赶往B地，甲先骑自行车，到中点后改为跑步；而乙则是先跑步，到中点后改为骑自行车，最后两人同时到达B地.又知甲骑自行车比乙骑自行车的速度大，并且二人骑车的速度均比跑步的速度大.若某人离开A地的距离s与所用时间t的函数关系用函数图象表示，则甲、乙两人的图象可能是下列四个函数图象中的()①

②

③

④A.甲是①，乙是②B.甲是①，乙是④

C.甲是③，乙是②

D.甲是③，乙是④参考答案：B2.（单选）有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的s-t图象如图甲所示，物体C、D从同一地点沿同一方向运动的图象如图乙所示。在0到5s这段时间内，根据图象做出的以下判断正确的是A.物体A和B均做匀速直线运动，且B的速度比A大B.物体C和D均做匀变速直线运动，且C的加速度比D大C.A和B同向运动，C和D也同向运动D.A和B在t=3s时相遇，C和D也在t=3s时相遇参考答案：B3.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．由于a=，所以线速度大的物体向心加速度大B．由于a=ω2r，所以角速度大的物体向心加速度大C．由于v=ωr，所以角速度大的物体线速度大D．由于ω=2πf，所以频率大的物体角速度大参考答案：D【考点】匀速圆周运动．【分析】向心加速度的公式有：a=ω2r=，只有当半径一定时，角速度大，向心加速度才一定大；只有当半径一定时，线速度大，向心加速度才一定大；【解答】解：A、根据a=可知，线速度大的物体的向心加速度不一定大，还要看半径，故A错误；B、根据a=ω2r，可知，角速度大的物体的向心加速度不一定大，还要看半径，故B错误；C、由于v=ωr，角速度大的物体线速度不一定大，还要看半径，故C错误；D、由于ω=2πf，角速度与频率成正比，所以频率大的物体角速度大．故D正确．故选：D4.（单选）如图所示，物体A沿竖直杆以速度vA从与B等高的位置匀速下滑，A通过轻质细绳拉水平面上的物体B，当细绳与竖直杆间的夹角为θ时，则以下说法正确的是（

）A.vB=vAsinθ

B.vB=vAcosθC.vA=vBcosθ

D.在此过程中物体B做加速运动参考答案：BD解：将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示：

则绳子速率为：v绳=vAcosθ

而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率为：vB=v绳=vcosθ．

因θ减小，则B物体变加速运动．

故选：BD．5.

轻质刚性杆AB，可绕固定在墙上的铰链A在竖直面内转动，B端用绳系一重物，另用一条轻绳通过滑轮系于B端，用手控制绳的另一端P，缓缓放绳，使AB杆与墙的夹角由（>0）慢漫地增至90°，在此过程中AB杆中的弹力大小应

A.一直不变

B.逐渐减小

C.逐渐增大

D.先减小后增大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.火车在平直的轨道上启动时的加速度约0.2-0.5m/s2，几个同学在火车上，想利用火车上光滑的水平桌面作为实验台，通过实验测量火车启动时的加速度，可以提供的器材有：A．质量m=50g的钩码B．质量M=500g的玩具小车

C．长度约为10cm，劲度系数约为10N/m的轻弹簧（弹性限度为1.5N）

D．长为50cm的刻度尺，最小刻度为1mm

E．秒表

此外还有一些短线和挂钩等，可以用来连接和固定所选用的器材。请设计一种简单可行的实验方案，测量在平直轨道上火车启动时的加速度。设火车开始停在车站，启动后，做匀加速运动，匀加速运动持续的时间约2分钟，根据设计的实验方案，回答下列问题：

(1)实验必须选用的器材是__________。(填所用器材前的字母序号)(2)要测量的物理量(写出物理量及其物理意义)：________________________

(3)由所测量的物理量计算加速度的公式是__________________。参考答案：(1)ABCD

(2)①弹簧的原长L0；

②火车静止时，竖直挂起钩码时，弹簧的长度L1；

③火车启动时，水平拉着小车时，弹簧的长度L2。

(3)7.一小汽船欲渡过一条宽为150m的小河。已知小汽船在静水中的速度为5m/s，河水流速是4m/s，若小汽船的船头始终垂直河岸，则渡河时间为

▲

秒。若小汽船欲以最短位移渡河，则渡河时间为

▲

秒。参考答案：

30

，

50

8.有一高度为1.70米的田径运动员正在进行100米短跑比赛，在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺运动．摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是1/60秒。得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10-2米，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10-3米，由以上数据可以知道运动员冲刺时1/60秒内的位移是

；冲刺时的速度大小是

。参考答案：

0.2m

；

12m/s

9.（4分）做匀减速直线运动的物体，从t=0时刻起，头一秒内的平均速度是1.2m/s。头二秒内的平均速度是1m/s，则：（1）t=0时刻的即时速度是_______m/s，(2)在t=

s时，物体的速度等于零。参考答案：1.4；3.510.质量为m=1kg的物体从空中自由下落,下落第二秒内重力做功为________J；下落第三秒末重力做功的功率是________W；下落前3s内重力做功的平均功率是________W.

参考答案：150，300，15011.在如图所示的圆锥摆中，已知绳子长度为，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为，试求小球做圆周运动的周期

参考答案：12.有一批记者乘飞机从上海来到西藏旅游，他们托运的行李与在上海时比较，行李的质量将_______.（填“变大”“不变”或“变小”）；所受的重力的大小将_______.（填“变大”“不变”或“变小”）.参考答案：不变；变小13.飞机起飞的速度相对静止空气是60m/s，航空母舰以20m/s的速度向东航行，停在航空母舰上的飞机也向东起飞，飞机的加速度是4m/s2，则起飞所需时间是

s，起飞跑道至少长

m参考答案：10s,200m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中．（1）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2＝_____________（以d1、d2及相邻计数点间时间T来表示）代入得v2＝______m/s．（结果保留两位有效数字）②加速度a＝______（结果保留两位有效数字）参考答案：15.如图所示，某同学在做“研究匀速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点还有3个点未标出，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是____________m/s，B点处瞬时速度的大小是____________m/s，小车运动的加速度计算表达式为_______________，加速度的大小是_____________m/s2（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：

1.08

1.16

1.00

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g．将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：（1）物块滑到O点时的速度大小．（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能．（3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度．参考答案：解：（1）由动能定理得

mgh﹣=

解得：

（2）在水平道上，机械能守恒定律得

则代入解得Ep=mgh﹣μmghcotθ

（3）设物体A能够上升得最大高度h1，

物体被弹回过程中由动能定理得﹣mgh1﹣=0﹣

解得：答：（1）物块滑到O点时的速度大小为．（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能为mgh﹣μmghcotθ．（3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度为．【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律．【分析】（1）物块A从坡顶滑下，重力和摩擦力做功，根据动能定理可求出物块滑到O点时的速度大小．（2）物块压缩弹簧后，物块和弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律可弹性势能．（3）物块滑回到O点时与刚滑到O点时速度大小相等，从坡底到坡顶，再动能定理求解最大高度．17.光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点平滑连接，导轨半径为R，一个质量m的小物块在A点以V0=3的速度向B点运动，如图所示，AB=4R，物块沿圆形轨道通过最高点C后做平抛运动，最后恰好落回出发点A．（g取10m/s2），求：（1）物块在C点时的速度大小VC（2）物块在C点处对轨道的压力大小FN（3）物块从B到C过程阻力所做的功．参考答案：解：（1）物块离开C后做平抛运动，竖直方向：2R=，水平方向：4R=VCt，解得：VC=；（2）物块在C点做圆周运动，由牛顿第二定律得：N+mg=m，解得：N=3mg，由牛顿第三运动定律得，物块对轨道的压力：FN=N=3mg，方向：竖直向上；（3）对从B到C的过程，由动能定理得：Wf﹣mg?2R=，解得：Wf==0.5mgR．答：（1）物块在C点时的速度大小为2（2）物块在C点处对轨道的压力大小为3mg；（3）物块从B到C过程阻力所做的功为0.5mgR．18.如右图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=2.5m。直杆位于圆筒正上方H=1m处