精品解析：吉林省梅河口市第五中学2021-2022学年高一（上）期末联考物理试题

高一期末联考物理

一、选择题：本题10小题，共46分。第1~7题每小题4分，只有一项符合题目要求，共28分。第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共18分。

1. 金星是离地球最近的行星，清晨称为“启明”出现在东方天空，傍晚称为“长庚”处于天空的西侧，其部分天文参数如下表所示。另外已知太阳的质量约为，则下列说法正确的是（　　）

A. 金星很大，在研究其绕太阳公转的速度时不能将其视为质点

B. 表格中的“kg、℃、km”都是国际单位制中的基本单位

C. 由于绕太阳高速运动，因此金星的惯性比太阳的惯性大

D. 研究金星绕太阳的运动速度，应该将太阳作为参考系

【答案】D

【解析】

【详解】A．虽然金星很大，但在研究其绕太阳公转的速度时能将其视为质点，选项A错误；

B．℃和km不是基本国际单位，选项B错误；

C．惯性大小只与质量有关，太阳比金星质量大，因此太阳的惯性比金星的惯性大，选项C错误；

D．研究金星绕太阳的运动速度，应该将太阳作为参考系，选项D正确。

故选D。

2. 下列与力有关的说法正确的是（　　）

A. 物体之间必须接触才会产生力的作用

B. 人乘坐热气球悬停在空中是完全失重状态

C. 宇航员乘坐返回舱做一段自由落体运动时处于完全失重状态

D. 因为物体之间的相互作用力总是等大反向，所以相互作用力与二力平衡一样可以抵消

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体之间不接触也会产生力的作用，例如在空中自由下落的物体就受到重力的作用，如果物体之间只接触且没有相互作用也不会产生力的作用，A错误；

B．人乘坐热气球悬停在空中，人受力平衡，没有失重，B错误；

C．宇航员乘坐返回舱做一段自由落体运动时，向下的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，C正确；

D．因为物体之间的相互作用力总是等大反向，分别作用在受力物体和施力物体上，所以不能相互抵消，D错误。

故选C。

3. 斑马（可视为质点）沿x轴做直线运动，其位移与运动时间的关系式是，其中x单位为的单位为s，下列说法正确的是（　　）

A 斑马从计时开始做匀加速直线运动

B. 斑马初速度为

C. 斑马的加速度为

D. 斑马在时速度一定为零

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．根据匀变速直线运动位移时间关系

结合

可得斑马初速度及加速度为

，

斑马初速度与加速度方向相反，从计时开始做匀减速直线运动，故AC错误；故B正确；

D．若斑马停下后，保持不动，则所用的时间为

所以在时速度为零；但若斑马继续运动，则速度为

负号表示方向与原来方向相反，故D错误

故选B。

4. 当物体沿着倾角的斜面匀加速下滑时，加速度大小为。已知重力加速度g取，、，则物体与斜面间的动靡擦因数为（　　）

A. 0.25 B. 0.5 C. 0.75 D. 0.8

【答案】C

【解析】

【详解】依题意，根据牛顿第二定律有

可得物体加速度

代入相关数据求得

故选C。

5. 如图所示，绳子通过固定在天花板上的定滑轮，两端分别与同一水平面上的两物体连接，当两物体到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为、，两物体的速度大小分别为，已知、，则与之比为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设此时绳子的速度大小为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可得

解得

故选A。

6. 物体甲从静止开始做加速直线运动的关系图像如图1所示；物体乙从静止开始做加速直线运动的关系图像如图2所示；F指甲、乙受到的合力，甲、乙的质量均为m。分析图像与运动过程，下列说法正确的是（　　）

A. 甲乙都做匀加速直线运动，但加速度大小不相等

B. 在时间内，甲的位移大小为

C. 在位移处，乙的速度大小为

D. 乙运动到处需要时间

【答案】C

【解析】

【详解】A．由牛顿第二定律

解得

由于两个物体受到的合力与质量相等，故加速度大小相等，故A错误；

B．甲物体在时间内，做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，则时间内，甲的位移大小为

故B错误；

C．乙做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，根据运动学公式

解得在位移处，乙的速度大小为

故C正确；

D．根据速度时间关系

解得

故D错误。

故选C

7. 如图所示，挡板1挡板2固定在倾角为30°的光滑斜面上，质量为m的物块静止在挡板1与斜面之间。一劲度系数为k的轻质弹簧下端与物块相连，上端与跨过定滑轮的轻质细线相连，当弹簧处于原长，细线伸直，细线与弹簧都与斜面平行。用平行于斜面的拉力F作用在绳端A点，弹簧缓慢伸长，物体缓慢上升，不计一切摩擦，重力加速度为g，当A点下降的距离是物体沿斜面上升距离的1.25倍时，则物体沿斜面上升的距离为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】物块刚要离开挡板1时，设弹簧的伸长量为x，由力的平衡得

设物体沿斜面上升的距离为s，则A点沿斜面下降的距离为1.25s，分析运动过程，A点先下降的距离为x，物体才开始离开挡板1上升，弹簧不再伸长，物体沿斜面上升的距离为s，A点再下降的距离为s，则有

综合可得

A正确。

8. 一艘汽艇要横渡一条两河岸平行、宽为的河流，水流的速度大小恒为。下列说法正确的是（　　）

A. 若汽艇想要垂直到达河对岸，船头方向应垂直于河对岸

B. 若汽艇以相对静水匀速向河对面行驶，最短的渡河时间为

C. 若汽艇船头垂直于河岸从静止开始匀加速向河对面行驶，其行驶轨迹是一条曲线

D. 若汽艇船头垂直于河岸以匀速向河对面行驶，汽艇最终到达出发点下游处

【答案】CD

【解析】

【详解】A．船头方向应垂直于河对岸，有沿河方向的分速度，不可能垂直到达河对岸，故A错误；

B．若汽艇以相对静水匀速向河对面行驶，垂直垂直与河岸渡河时间最短为

故B错误；

C．若汽艇船头垂直于河岸从静止开始匀加速向河对面行驶，加速度沿垂直河岸方向，船沿着河岸做匀速直线运动，加速度与初速度不在同一直线上，船的运动轨迹为一条曲线，故C正确；

D．若汽艇船头垂直于河岸以匀速向河对面行驶，渡河时间

沿着河岸方向的位移为

故D正确。

故选CD

9. 一篮球从距地面高度h1=5m处自由落下，反弹高度为h2=3.2m篮球与地面的作用时间忽略不计，篮球每次与地面碰撞前后的速率的比值不变，重力加速度大小g取10m/s2，不计空气阻力，规定竖直向下为正方向，下列说法正确的是（　　）

A. 篮球第一次反弹后的上升过程运动时间为0.8s

B. 篮球每次与地面碰撞前后的速率的比值为3∶2

C. 篮球从静止释放到第一次反弹上升至最高点的整个过程的平均速度大小为2m/s

D. 若篮球从距地面高1.25m 处自由落下，第一次反弹的最大高度为0.8m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．篮球第一次反弹后的上升过程做竖直上抛运动，上升到最高点，根据逆运算，根据公式

代入数据解得

故A正确；

B．根据机械能守恒定律有

，

得

故B错误；

C．篮球从距地面高度h1=5m处自由落下，根据

解得

篮球从静止释放到第一次反弹上升至最高点的整个过程的平均速度大小为

故C错误；

D．根据B选项分析可知，篮球下落的高度与反弹后上升的高度和篮球每次与地面碰撞前后的速率的的平方成正比，则

则当时

故D正确。

故选AD。

10. 如图1所示，一轻绳穿过光滑的圆环，在水平拉力（大小未知）的作用下圆环处于静止状态，1是轻绳的倾斜部分，与竖直方向的夹角为，2是水平部分；如图2所示，小球被两根轻绳拴住，在水平拉力（大小未知）的作用下处于静止状态，轻绳3与竖直方向的夹角为，轻绳4水平。已知小球与圆环的质量均为m，重力加速度为，、。下列说法正确的是（　　）

A. 图1中细绳的倾斜部分1与水平部分2的拉力大小一定相等

B. 图2中细绳的倾斜部分3与水平部分4的拉力大小一定相等

C. 水平拉力

D. 水平拉力的最小值为

【答案】ACD

【解析】

【详解】AC．对图1，绳的倾斜部分1、水平部分2是同一根绳，拉力大小相等，均设为，对环受力分析，将倾斜部分1的拉力分别沿水平方向和竖直方向分解，竖直方向受力平衡，可得

水平方向受力平衡，可得

解得

故AC正确；

BD．对图2，轻绳3与轻绳4不是同一根绳，设其拉力分别为、，把分别沿水平方向和竖直方向分解，竖直方向受力平衡，可得

水平方向受力平衡，可得

代入解得

当时，的值最小为

故D正确，B错误。

故选ACD。

二、实验题：本题共2小题，共14分。

11. 如图甲所示是小球做平抛运动的实验装置图，如图乙所示是小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分，背景标尺每小格表示，回答下列问题：

（1）小球的初速度大小________；

（2）计算得出重力加速度________；

（3）拍摄第二张频闪照片时，小球在竖直方向的分速度为________。

【答案】    ①. 1.5    ②. 10    ③. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1]由图乙可知，每隔0.1s照相机曝光一次，在水平方向上有

可得小球的初速度大小

（2）[2]在竖直方向上，根据

由图乙可得

（3）[3]依题意，根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的瞬时速度，可得

12. 为探究牛顿第二定律中和m三者的定量关系，实验装置如图甲所示；如图甲所示的实验装置简化为如图乙所示，还可以探究牛顿第二定律应用中的隔离法，当不考虑桌面和定滑轮的摩擦时，各部分做加速运动时的受力情况如图丙所示，小车和槽码的总质量为M，桶和细砂的总质量为m，细绳的拉力为T，重力加速度为g，回答下列问题：

（1）为了克服木板对小车摩擦力的影响，可将木板不带定滑轮的一端稍微抬高一些，让小车所受重力_______与摩擦力平衡，这样当小车质量改变时，也不需要重新调整木板的倾斜程度；

（2）研究对象加速度大小可以从纸带记录的数据算出，实验中车与桶（含细砂）的质量则可用________称出；

（3）忽略空气阻力，由图丙的受力分析图可以得出细绳的拉力________（用来表示）。当m________（填“”“ ”“>”或“<”）M，可以认为细绳对小车的拉力等于小桶及细砂受到的重力。

【答案】    ①. 沿斜面的分力    ②. 天平    ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]为了克服木板对小车摩擦力的影响，可将木板不带定滑轮的一端稍微抬高一些，让小车所受重力沿斜面的分力与摩擦力平衡，这样当小车质量改变时，也不需要重新调整木板的倾斜程度；

（2）[2] 研究对象加速度大小可以从纸带记录的数据算出，实验中车与桶（含细砂）的质量则可用天平称出；

（3）[3][4]根据

联立解得

当时，可以认为细绳对小车的拉力等于小桶及细砂受到的重力。

三、综合解答题：本题共3小题，共40分。解答时写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 在冰雪覆盖大地的冬季，打雪仗是许多人喜爱的娱乐活动。假设在水平的雪地上，某人从距雪地高处水平抛出一个雪球，雪球的落地点与抛出点的水平距离为。不计空气阻力，重力加速度取，求：

（1）雪球平抛时的初速度；

（2）雪球落地时的速度大小及方向；

（3）雪球抛出内发生的位移大小。

【答案】（1）5m/s；（2），方向与水平方向成；（3）

【解析】

【详解】（1）依题意，根据平抛运动规律

代入题中数据求得，雪球平抛运动时间及初速度为

，

（2）雪球落地时的速度大小

速度与水平方向夹角

即

（3）雪球抛出内发生的位移大小

14. 在时刻，甲、乙两辆玩具小车（看成质点）从同一位置出发在一条长直轨道上并排做直线运动，甲做匀减速直线运动（停止后不再运动），乙做匀加速直线运动，甲的v-t关系图像如图1所示，乙的x-t关系图像如图2所示，求：

（1）甲的初速度和加速度；

（2）乙的初速度和加速度；

（3）甲、乙再次相遇的时刻。

【答案】（1）4 m/s，；（2）0，；（3）

【解析】

【详解】（1）由图1知甲的初速度m/s

甲的加速度

（2）设乙的初速度与加速度分别为、

由匀变速直线运动位移时间关系可得

由图2可得：s、m，则有

s、m，则有

综合解得

（3）由图1可知时，甲停止运动

假设甲停止运动后，甲、乙相遇，设时刻甲、乙相遇

综合解得

s

，假设成立，即甲、乙相遇的时刻为

s

15. 如图所示，质量分别为、的两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上。从开始，推力和拉力分别作用于上，随时间t的变化规律为、；经过一段时间，刚好分开。此时，作用在A上的推力随时间t的变化规律不变，作用在B上的拉力立即撤出，换上与水平方向的夹角为斜向上的恒力F，且B与地面之间的弹力为0，当B沿着地面继续向前再运动一段时间时，A的加速度刚好为0。已知重力加速度g取，，，求：

（1）A，B未分离之前的加速度大小和第一段时间；

（2）换上恒力F瞬间B物体的加速度大小和第二段时间；

（3）第二段时间内B物体的位移大小。

【答案】（1）；；（2）；；（3）

【解析】

【详解】（1）依题意，可知A，B分离之前，可得

整体加速，由牛顿第二定律有

代入数据求得加速度大小

A，B分离瞬间，二者之间的弹力为0，但加速度仍然相同，则有

代入表达式可得

（2）依题意，换上恒力F瞬间，对B在竖直方向上有

水平方向

求得

，

此时A加速度为0，有

则

（3）第二段时间内B物体的位移

联立两式，代入数据求得