山東省威海市2021-2022學年高一上學期期末物理試題（解析版）

高一物理1、答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應位置。2、選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3、請按照題號在各題目的答題區(qū)域內作答，超岀答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題∶本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于物體慣性的說法正確的是（）A.汽車速度越大，剎車后越難停下來，表明物體速度越大，其慣性越大B.汽車轉彎后前進方向發(fā)生了改變，表明物體速度方向改變，其慣性也隨之改變C.被拋出的小球，盡管速度的大小和方向都改變了，但慣性不變D.要使速度相同的沙袋在相等時間內停下來，對大沙袋用力比對小沙袋用力大，表明物體受的外力越大慣性越大【答案】C【解析】【詳解】A．慣性是物體本身的一種屬性，任何物體都具有慣性，質量是物體慣性大小的量度，與汽車的運動狀態(tài)以及速度的大小均無關，A錯誤；B．質量是物體慣性大小的量度，汽車轉彎時速度方向改變，可慣性不變，B錯誤；C．質量是物體慣性大小的量度，被拋出的小球，速度大小和方向都改變了，可慣性不變，C正確；D．物體的慣性只與物體的質量有關，與物體受力大小及作用時間無關，D錯誤。故選C。2.關于速度和加速度的說法正確的是（）A.物體的加速度為零，速度一定也為零B.物體的加速度越大，速度的變化量也越大C.加速度是描述速度變化快慢的物理量D.物體的加速度保持不變（不等于零），速度可能增大，可能減小，也可能保持不變【答案】C【解析】【詳解】A．物體做勻速直線運動時，加速度為零，但速度不為零，故A錯誤；B．根據(jù)加速度的定義式可知若變化的時間很短，物體的加速度越大，速度的變化量不一定越大，故B錯誤；C．加速度是描述速度變化快慢的物理量，故C正確；D．物體的加速度保持不變（不等于零），若加速度方向與速度方向相同，則速度增大，若加速度方向與速度方向相反，則速度減小，但速度不會保持不變，故D錯誤。故選C。3.甲、乙兩物體從同一地點同時開始沿同一直線運動，甲物體做勻速直線運動，乙物體做加速度逐漸減小的加速運動，下列圖像能夠反映兩物體運動情況的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)位移-時間圖象的斜率表示速度，可知圖線甲表示物體做勻速直線運動，圖線乙若是拋物線，則表示物體做勻減速直線運動，加速度不變，故A不符合題意；B．根據(jù)速度-時間圖象的斜率表示加速度，可知圖線甲表示物體做勻速直線運動，圖線乙表示物體做加速度越來越大的變加速直線運動，故B不符合題意；C．圖線甲表示物體的加速度恒定不變，做勻變速直線運動，圖線乙表示物體的加速度大小均勻減小，做變加速直線運動，故C不符合題意；D．根據(jù)可知圖線的斜率表示2a，則圖線甲的斜率為零，即加速度為零，所以圖線甲表示物體做勻速直線運動，圖線乙的斜率越來越小，故圖線乙表示物體做加速度逐漸減小的加速運動，故D符合題意。故選D。4.關于自由落體運動，下列說法正確的是（）A.一片樹葉在空中飄落的過程可視為自由落體運動B.自由落體運動的物體第1s內的位移約為5mC.自由落體運動的物體速度變化越來越快D.自由落體運動的物體第ls末、第2s末、第3s末的速度之比為1∶3∶5【答案】B【解析】【詳解】A．一片樹葉在空中飄落的過程，空氣阻力不能忽略不計，不是自由落體運動，故A錯誤；B．根據(jù)位移時間公式，可得自由落體運動的物體第1s內的位移約為故B正確；C．加速度反映速度變化的快慢，因自由落體運動的物體的加速度為g，恒定不變，故自由落體運動的物體速度變化不會越來越快，故C錯誤；D．因自由落體運動的初速度為零，根據(jù)速度時間公式可知速度與時間成正比，故自由落體運動的物體第ls末、第2s末、第3s末的速度之比為1∶2∶3，故D錯誤。故選B。5.某幼兒園要在空地上做一個如圖所示的滑梯，根據(jù)空地的大小，滑梯的水平跨度確定為6m。設計時，滑梯和兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.3，則滑梯的高度至少為（）A.1.4 B.1.8m C.2.0m D.24m【答案】B【解析】【詳解】設滑梯與水平面的夾角為，重力在滑梯上分解成兩個方向的力，垂直于滑梯的力等于mgcosθ，平行于滑梯的力等于mgsinθ；兒童在滑梯上能滑下，滿足mgsinθ≥μmgcosθ已知滑梯與兒童褲料之間的動摩擦因數(shù)取0.3，解得滑梯傾角根據(jù)幾何關系可知解得滑梯的最小高度故選B。6.如圖所示，質量均為m的小球A和B之間用輕彈簧連接，然后用細繩懸掛起來。已知重力加速度為g，剪斷細繩的瞬間，A球和B球的加速度分別為（）A.0g B.g0 C.gg D.2g0【答案】D【解析】【詳解】取A、B整體為研究對象，對其進行受力分析，由物體的平衡條件，細繩對A的拉力為F=2mg將B隔離，對其受力分析，由物體的平衡條件，彈簧對B的彈力T=mg在細繩斷裂的瞬間，由于彈簧的彈力不會發(fā)生突變，故彈力T=mg不變，B的加速度為零；將A隔離，對其受力分析，取豎直向下方向為正方向，由牛頓第二定律，此時A的加速度為故選D。7.如圖所示，輕繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質定滑輪，掛一個重力為G的物體，∠ACB=30°，忽略各處的摩擦。下列說法正確的是（）A.輕繩AC對墻的拉力大小為 B.輕繩AC對墻的拉力大小為2GC.滑輪對輕繩的作用力方向水平向右 D.滑輪對輕繩的作用力大小為G【答案】D【解析】【詳解】對C點受力分析，如圖所示輕繩AD跨過定滑輪拉住重為G的物體，所以有，根據(jù)牛頓第三定律，可知輕繩AC對墻的拉力大小為G；根據(jù)，且夾角為120°，根據(jù)平行四邊形定則，可知滑輪對輕繩的作用力大小，方向與水平方向成30°，指向斜右上方。故選D。8.如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移，下列表示F和x之間關系的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】設物塊P的質量為m，加速度為a，靜止時彈簧的壓縮量為x0，彈簧的勁度系數(shù)為k，由力的平衡條件得mg=kx0以向上為正方向，木塊位移為x時彈簧對P的彈力F1=k（x0-x）對物塊P離開彈簧前，由牛頓第二定律得F+F1-mg=ma由以上式子聯(lián)立可得F=kx+ma可見在物塊P離開彈簧前，F(xiàn)與x是線性關系，且F隨著x的增大而增大，當x=0時，kx+ma＞0。當物塊離開彈簧后，由牛頓第二定律F-mg=ma知F是一恒力，保持不變。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、多項選擇題∶本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.蹦床運動員從空中下落，從接觸床面到速度最大為第一過程，從速度最大到最低點為第二過程，下列說法正確的是（）A.第一過程運動員處于超重狀態(tài) B.第一過程運動員處于失重狀態(tài)C.第二過程運動員處于超重狀態(tài) D.第二過程運動員處于失重狀態(tài)【答案】BC【解析】【詳解】對運動員受力分析可知，運動員兩個過程中均只受到重力和彈力AB．第一過程彈力從0逐漸增大，當彈力大小等于重力大小時，運動員的合力為0，加速度為0，此時速度最大，在此過程中運動員向下加速，具有向下的加速度，則第一過程運動員處于失重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；CD．第二過程即為彈力從與重力大小相等開始逐漸增大，運動員合力向上，即運動員向下做減速運動，則第二過程運動員處于超重狀態(tài)，故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，不可伸長的輕繩繞過光滑定滑輪C與物體A連接，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接，開始時，BC連線沿水平方向。B從當前位置下滑，當下滑至BC連線與水平方向的夾角為θ時，B的速率為v0，A的速率為v。下列說法正確的是（）A.B.C.該過程B下降的高度等于A上升的高度D.該過程B下降的高度大于A上升的高度【答案】AD【解析】【詳解】AB．由題意可知，將B的實際運動分解成兩個分運動，如圖所示根據(jù)矢量運算法則，有故A正確，B錯誤；CD．開始時，BC連線沿水平方向，設此時BC間的距離為d，當B下滑至BC連線與水平方向的夾角為θ時，設此時BC間的距離為L，設B下滑的高度為H，A上升的高度為h，則有根據(jù)三角形中兩邊之差小于第三邊，則有即該過程B下降的高度大于A上升的高度，故C錯誤，D正確。故選AD。11.如圖所示，在豎直圓周上有兩個光滑斜面AB和CD，A、D分別為圓周上的最高點和最低點。B、C點均在圓周上，且所在高度相同。一個可以看作質點的物塊分別從A、C兩點由靜止沿斜面滑到底端，沿兩個斜面下滑時的加速度大小分別為a1、a2，滑到底端的速度大小分別為v1、v2，所用時間分別為t1、t2，下列說法正確的是（）A.a1<a2 B.v1>v2 C.t1=t2 D.t1>t2【答案】AC【解析】【詳解】如圖所示連接AC，設AB與AD的夾角為，則CD與水平面的夾角也為A．對物塊受力分析且由牛頓第二定律可得、由圖可知、則則有故A正確；CD．設圓的半徑為R，沿斜面AB有沿斜面CD有解得故C正確，D錯誤；B．物塊到達底端的速度則有故B錯誤。故選AC。12.如圖所示，木箱M靜止在水平地面上，用輕繩將一質量為m的小球懸掛在木箱的頂端。對小球施加一作用力F，F(xiàn)由水平向右緩慢變?yōu)樨Q直向上的過程中，小球和木箱始終處于靜止狀態(tài)，且輕繩與豎直方向成θ不變，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.輕繩對小球的拉力逐漸變大B.該過程力F的最小值為mgsinθC.該過程地面對M的支持力逐漸變大D.該過程地面對M的摩擦力逐漸變小【答案】BD【解析】【詳解】AB．由水平向右緩慢變?yōu)樨Q直向上的過程中小球受重力、繩的拉力T、拉力F作用處于動平衡狀態(tài)，三力平移后組成一閉合三角形，作圖如下F由水平向右緩慢變?yōu)樨Q直向上的過程中，T方向不變，由圖可知，此過程繩的拉力T逐漸減小，F(xiàn)大小是先減小后增大，F(xiàn)最小值是其垂直于繩拉力T時，由圖形可得故A錯誤，B正確；CD．對M受力分析，將繩拉力T分解到水平方向和豎直方向上，由平衡條件可得由于T在逐漸減小，θ不變，所以和都在逐漸減小，故C錯誤，D正確。故選BD。三、非選擇題∶本題共6小題，共60分。13.某實驗小組利用圖甲所示的裝置測量小球平拋的初速度。（1）下列實驗操作正確的是__________A.斜槽軌道必須光滑B.斜槽軌道末端必須水平C.記錄的點應適當多一些D.小球每次應從同一高度由靜止釋放（2）如圖乙所示，該小組從運動軌跡上選取了5個點，并以第一個點為坐標原點建立坐標系，各點的坐標值已在圖中標出。（重力加速度g取9.8m/s2）①圖中坐標原點__________（填“是”或“不是”）拋出點；②小球平拋運動的初速度為__________m/s（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?BCD②.不是③.1.0【解析】【詳解】（1）[1]A．如果斜槽軌道粗糙，每次小球從同一位置下滑過程中克服摩擦力做的功相同，每次小球獲得平拋運動的初速度相同，所以斜槽軌道不必光滑，故A錯誤；B．斜槽軌道末端的切線必須調至水平，這樣才能使小球離開斜槽后做平拋運動，故B正確；C．要使描出的軌跡更好地反映真實運動情況，記錄的點應適當多一些，這樣得到的平拋運動軌跡更準確，故C正確；D．為了減小誤差，應使小球每次都從斜槽上相同位置由靜止開始滑下，故D正確。故選BCD。（2）[2]若原點O是拋出點，因小球豎直方向做的自由落體運動，通過連續(xù)相等時間，位移之比應為1：3：5：……，而由圖可知在相等的時間內豎直位移之比為：6.08:8.57:11.03:13.42，不滿足位移比例關系，故原點O不是拋出點；（3）[3]小球在豎直方向做自由落體運動，則有由圖乙可知Δy=（14.65cm-6.08cm）-6.08cm=2.49cm代入上式可得T=0.05s則初速度14.某實驗小組利用氣墊導軌探究滑塊的加速度與力、質量的關系，設計的實驗裝置如圖所示。部分實驗步驟如下：a.安裝好實驗器材，并將氣墊導軌調整至水平狀態(tài)；b.掛上槽碼，接通氣源，釋放滑塊，記錄遮光條通過兩個光電門1、2的時間分別為△t1、△t2，已知遮光條的寬度為d；c.保證滑塊的質量不變，改變并記錄槽碼的質量m，多次重復實驗d.保證槽碼的質量不變，改變并記錄滑塊的質量M，多次重復實驗；e.利用實驗數(shù)據(jù)，做出滑塊的加速度a與mg和a與的圖像，其中g為重力加速度；f.根據(jù)圖像得出實驗結論請回答以下問題∶（1）實驗中是否需要保證槽碼的質量遠小于滑塊的質量？__________（填“需要”或“不需要”）（2）為測得滑塊的加速度，利用圖中器材，還需測量的物理量及符號為__________，用該物理量符號和題中給出的物理量符號寫出滑塊加速度a的表達式為__________；（3）若a與mg和a與的圖像均為過原點的傾斜直線，則實驗結論為__________?！敬鸢浮竣?需要②.兩光電門間距離L③.④.滑塊的質量一定時，加速度與合外力成正比；滑塊的合外力一定時，加速度與質量成反比【解析】【詳解】（1）[1]在探究滑塊的質量一定時，加速度與合外力成正比時，認為滑塊受的合外力就是槽碼的重力，對槽碼，根據(jù)牛頓第二定律有對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得可知當槽碼的質量m遠小于滑塊的質量M時才有，所以實驗中需要保證槽碼的質量遠小于滑塊的質量；（2）[2][3]根據(jù)滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度，則滑塊經過光電門1、光電門2的速度分別為，根據(jù)速度位移公式可得加速度為由上式可知還需測量的物理量為兩光電門間的距離L。（3）[4]若a與mg和a與的圖像均為過原點的傾斜直線，則實驗結論為滑塊的質量一定時，加速度與合外力成正比；滑塊的合外力一定時，加速度與質量成反比。15.如圖所示，某同學用輕繩拉著物體沿水平地面做勻速直線運動。已知物體的質量為m，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，輕繩與水平方向成θ角，重力加速度為g。（1）畫出物體勻速前進時受力分析的示意圖；（2）求物體對輕繩的拉力大小?！敬鸢浮浚?）見解析；（2）【解析】【詳解】（1）物體的受力分析如圖（2）根據(jù)平衡條件，在豎直方向上有在水平方向上有又聯(lián)立解得由牛頓第三定律可得跳臺滑雪是第24屆北京冬奧會的項目之一，比賽中運動員腳穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸，如圖所示。若運動員從A處以v0=20m/s的初速度水平飛出，在平直斜坡B處著陸。斜坡的傾角為37°，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求∶（1）運動員在空中運動的時間；（2）運動員在空中運動過程中平均速度的大小和方向?！敬鸢浮浚?）3s；（2），沿斜面向下【解析】【詳解】（1）運動員做平拋運動，則有，又聯(lián)立解得（2）根據(jù)幾何關系可得合位移為則平均速度的大小為代入數(shù)據(jù)解得方向：沿斜面向下如圖甲所示，傾角為37°的斜面固定在水平地面上，用沿斜面向上的恒力F拉著物塊由靜止