山东省烟台市龙口外向型工业加工区中学2021-2022学年高一物理上学期期末试卷含解析

山东省烟台市龙口外向型工业加工区中学2021-2022学年高一物理上学期期末试卷含解析一、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.如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中（

）A.P做匀变速直线运动

B.P的加速度大小不变，但方向改变一次C.P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D.有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大参考答案：C2.（单选）如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)

(

)A．B．

C．

D．参考答案：D3.关于弹力，下列说法正确的是[雨林木风13]

A.木块放在桌面上所受到的向上的弹力是由于木块发生微小形变而产生的B.木块放在桌面上对桌面的压力是由于木块发生微小形变而产生的C.用细竹竿拨动水中的木头，木头受到的竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的D.挂在电线下面的电灯对电线的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的参考答案：B4.（多选）一物体自t=0时开始做直线运动，其v-t图象如图3所示。下列选项正确的是

A．在O～6s内，物体离出发点最远为30m

B．在0～6s内，物体经过的路程为40m

C．在O～4s内，物体的平均速度为7.5m/s

D．第5s内，物体速度与加速度方向相同参考答案：BC5.下列图象中能够反映自由落体运动（取竖直向下为正方向）规律的是（

）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.足球守门员在发门球时，将一个静止的质量为0.4kg的足球，以10m/s的速度踢出，若守门员踢球的时间为0.1s，则足球的平均加速度为______________m/s2；足球沿草地作直线运动，速度不断减小，设加速度大小恒为2m/s2，3s后足球运动到距发球点20m的后卫队员处，则此过程中，足球运动的平均速度为________________m/s，后卫队员接到球时，足球的速度为______m/s参考答案：7.根据给出的物理科学成就请填写相应的科学家：（1）1609年和1619年提出行星运动定律：

；（2）1687年发表于《自然哲学的数学原理》中万有引力定律：

；最早测定引力常量的科学家：

。（填：“伽利略”、“托勒密”、“哥白尼”、“开普勒”、

“伽利略”、“第谷”、“笛卡儿”、“牛顿”、“卡文迪许”、“爱因斯坦”、“哈雷”、“胡克”。）参考答案：8.参考答案：9.如图是质量为m的器材极限爬坡时的照片，若汽车要缓慢匀速地开上与水平面夹角为30°的斜坡，车胎和路面之间的动摩擦因数至少要达到

，汽车队斜坡的压力为

．参考答案：；．【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】要使汽车不打滑，最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力；重力垂直于斜坡的分力即和压力相等．【解答】解：要使汽车不打滑，则有：μmgcos30°≥mgsin30°，解得：μ≥tan30°=；重力垂直于斜坡的分力为：N=mgcos30°=；所以汽车队斜坡的压力为．故答案为：；．10.如图所示为某运动物体的v—t图像，该曲线恰好是圆心在坐标原点的四分之一圆，则物体所做的是__________________运动(选填“直线”、“曲线”或“可能直线也可能曲线”)，物体在图示时间内的平均速度为___________m/s。参考答案：11.打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用_______（填“交流”或“直流”）电源。当电源的频率为50Hz时，它每隔________s打一个点。参考答案：交流

，

0.02

12.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动．若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x=1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m．参考答案：h＞x＞h﹣H；4【考点】平抛运动．【分析】小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，x最小，根据平抛运动的基本公式结合几何关系、动能定理求出x的最小值，而x的最大值即为h，从而求出x的范围；由图可知，当x=1m时，s最大，且s2=36m2，所以s=6m，根据平抛运动的基本公式及动能定理求出s2的表达式，根据数学知识求出满足什么条件时，s最大，从而求解h．【解答】解：小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，根据几何关系可知，水平位移x1=h﹣x竖直位移y=h﹣x根据平抛运动竖直方向做自由落体运动得：t=所以平抛运动的初速度为小球从释放到与斜面碰撞的过程中，根据动能定理得：mg（H+x﹣h）=解得：x=h﹣H当小球正好在斜面底端释放时，x最大，则xmax=h所以若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是h＞x＞h﹣H；由图可知，当x=1m时，s2=36m2，所以s=6m则水平方向：s=vt，竖直方向：h﹣x=gt2，根据动能定理得：2g（H﹣h+x）=v2，联立解得s2=4（H﹣h+x）（h﹣x）=﹣4[（h﹣x）2﹣H（h﹣x）+H2]+H2=﹣4[（h﹣x）﹣]2+H2．当（h﹣x）﹣=0时，s2取最大值，s最大值为6m，对应的H=6m，斜面的高h=x+=4m故答案为：h＞x＞h﹣H；413.下图表示某物体做直线运动的图象，由图可知OA段加速度大小为_________m/s2；CD段加速度大小是_________m/s2；该物体14s内的总路程是________m；总位移大小是________m。

参考答案：1

0.5

32

24三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.右图所示为某次实验所描绘平抛小球的运动轨迹，抛出点不一定在O点，A、B、C三点的坐标为A（x1＝10cm，y1=5cm)、B(x2=25cm，y2=20cm)、C（x3=40cm，y3=45cm）．则

(1)小球从A运动到B点的时间是

s（g=10m/s2）

(2)小球抛出时的初速度为

m/s参考答案：15.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．（1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD．A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．（2）图2是实验中打出的一条纸带，打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=0.97m/s（保留两位有效数字）；（3）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=0.48m，动能的增加量△EK=0.47m（g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）；因此可以得出结论：在误差允许的范围内重锤的机械能在下落的过程中守恒．（4）比较△EP、△EK的大小△EP＞△EK，原因是克服阻力做功使一部分重力势能转化成了内能，没有完全转化成重锤的动能．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．解答：解：（1）B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误．C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要D：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D错误．故选BCD．（2）：匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出B点的速度大小为：vB===0.97m/s（3）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0486mJ=0.48mJ．动能的增加量△EK=mvB2=0.47mJ．所以在误差允许的范围内重锤的机械能在下落的过程中守恒．（4）△Ep=0.48mJ＞△EK=0.47mJ，△EP=WG，而△EK=W合=WG+Wf，所以克服阻力做功使一部分重力势能转化成了内能，没有完全转化成重锤的动能．故答案为：（1）BCD（2）0.97m/s（3）0.48m

0.47m

在误差允许的范围内重锤的机械能在下落的过程中守恒（4）＞克服阻力做功使一部分重力势能转化成了内能，没有完全转化成重锤的动能点评：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.美国密执安大学5名学习航空航天技术的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”。飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让其由静止下落，以模拟一种微重力的环境。下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍。这样，可以获得持续约25s之久的失重状态，大学生们便在这段时间内进行关于微重力影响的实验。紧接着，飞艇又向下做匀减速运动。若飞艇离地面的高度不得低于500m，重力加速度g取10m/s2，试求：

（1）飞艇在25s内下落的高度；

（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍？参考答案：（1）由题意知飞艇由静止下落后，受重力mg、空气阻力Ff作用，由牛顿第二定律得

化简解得a1=0.96g=9.6m/s2

设飞艇在25s内下落的高度为h1，则

代入数据得h1=3000m

（2）设飞艇在25s末的速度为v，则v=a1t=240m/s

由题意，当飞艇离地面的高度为500m时，速度刚好为0。 飞艇匀减速运动的距离为h2=6000m－h1－500m=2500m

设飞艇在匀减速运动过程中的加速度大小为a2，则由运动学公式得

代入数据得a2=11.5m/s2

大学生在匀减速运动过程中受重力mg、座位的支持力F作用，由牛顿第二定律得

化简解得 由牛顿第三定律知：大学生对座位的压力约是重力的2.15倍。 17.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置满足的条件。参考答案：解：（1）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后在电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有解得y＝，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（－2L，）（2）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有

解得xy＝，即在电场I区域内满足方程的点即为所求位置。18.（16分）从离地面125m的空中自由落下一个小