2021-2022学年辽宁省大连市高一（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年辽宁省大连市高一（上）期末物理试卷

1.     矢量既有大小又有方向，且矢量的合成与分解都遵守平行四边形定则。下列哪组物理量都是矢量(    )

A. 时间、位移 B. 速度、加速度 C. 力、电流 D. 路程、速率

2.     下面四幅图分别描述了研究自由落体运动、观察微小形变、探究平行四边形定则、探究牛顿第二定律的实验，其中用到控制变量法的是(    )

A.
B.
C.
D.

3.     如图是一辆公交车内部的俯视图，小华放学回家从前门上车，向车厢后面的车座走去。若从m到n过程中小华相对车匀速运动，车在逐渐加速，则小华相对地面的运动轨迹可能是(    )

A.  B.  C.  D.

4.     结合生活常识可以判断钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比为(    )

A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D. 365：1

5.     如图所示，用网兜把足球挂在竖直墙面上，悬绳对网兜的拉力为，悬墙壁对足球的支持力为，若不计墙面摩擦，缓慢增加悬绳的长度，下列选项正确的是(    )

A. 和都增大
B. 和都减小
C. 减小，增大
D. 增大，减小

6.     将篮球竖直上抛后又落回到抛出点，不计空气阻力，能正确反映此过程的图像是(    )

A.  B.
C.  D.

7.     如图所示，游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，轨道半径为R，重力加速度为g，则此时过山车的速度大小为(    )
   
    

A.  B.  C.  D.

8.     如图所示，手握水杯置于空中处于静止状态，则(    )
    

A. 水杯受到的摩擦力方向竖直向上，大小等于水杯的重力
B. 手握水杯的力越大，手与水杯之间的最大静摩擦力越大
C. 手与水杯间的动摩擦因数越大，手对水杯摩擦力就越大
D. 水杯对手的摩擦力与水杯重力是一对作用力和反作用力

9.     甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，它们的速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在时刻刚好并排行驶，下列说法正确的是(    )

A. 0时刻甲车在前，乙车在后
B. 时刻两车又刚好并排行驶
C. 甲车的加速度先减小后增大
D. 乙车的加速度先增大后减小

10. 如图所示，A、B两物块的质量分别为1kg和2kg，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度。现对B施加一水平拉力，则(    )
     

A. B对A摩擦力大小为4N
B. B对A摩擦力大小为2N
C. A、B发生相对滑动，A的加速度为
D. A、B一起做匀加速运动，加速度为

11. 在电梯中用弹簧测力计悬挂一物体，当电梯静止不动时，测力计的指针如图甲中右图所示，其示数为______ N；
    当电梯向下加速运动时，测力计的指针如图乙中右图所示，已知重力加速度为，则此时电梯的加速度大小为______ ；
    在测力计旁边放上一把刻度尺，如图丙所示，可得此测力计中弹簧的劲度系数为______ 。【第问的计算结果保留2位有效数字】
     
12. 某同学做“探究平抛运动的特点”实验，下图是采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片。测得真实小球直径与照片中小球直径的比值为k，照相机拍摄时每隔时间T曝光一次，截取照片中小球的三个位置a、b、c，测出水平间距x和竖直间距、，由以上物理量可求出：
    小球做平抛运动的初速度大小为______；
    当地重力加速度大小为______；
    小球经过b位置时竖直方向的速度大小为______；
    因为小球的体积不可忽略，且不易确定球心位置，实验中用小球的最低点来代表小球的位置，则上面实验测得小球经过b位置的竖直方向速度与真实值相比______填“偏大”、“偏小”或“不变”。
13. 高层建筑配备有救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在身上，通过缓降器材安全着陆。如图所示，在某次火灾逃生演练中，演练者从离地面高处，利用缓降器材由静止开始匀加速直线下滑，用时下滑了，之后立即做匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为零。求：
    演练者匀加速下滑过程中的加速度大小；
    演练者匀减速下滑的时间和加速度大小。
     
14. 如图甲所示为某机场用传送带将防疫物资送入飞机的过程，可简化为图乙所示，传送带与地面的夹角，传送带两端A、B的长度。传送带以的速率匀速向上运动。在传送带底端A处轻放一货箱，货箱可视为质点，货箱与传送带间的动摩擦因数，，，。求货箱上升过程中：
    
    
    
    货箱与传送带间的相对位移大小；
    货箱从A端运送到B端所需的时间。
15. 如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求：
    
    
    
    钢绳上的拉力大小；
    小张绕转轴运动的周期；
    若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？
    

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：A、时间只有大小，没有方向，是标量。位移既有大小又有方向，位移的合成与分解遵守平行四边形定则，是矢量，故A错误；
B、速度和加速度既有大小又有方向，合成与分解都遵守平行四边形定则，都是矢量，故B正确；
C、力既有大小又有方向，力的合成与分解遵守平行四边形定则，是矢量。电流虽有方向，但电流的运算不遵守平行四边形定则，所以电流是标量，故C错误；
D、路程和速率只有大小，没有方向，都是标量，故D错误。
故选：B。
矢量既有大小又有方向，矢量的合成与分解遵守平行四边形定则。标量只有大小没有方向，运算遵守代数运算法则。
解答本题时要注意矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数运算法则。
 

2.【答案】D 

【解析】解：A、研究自由落体运动时运用实验和逻辑推理相结合的方法。故A错误；
B、若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，增大压力，则光束的入射角减小，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上从P点向下移动其力越大，移动越明显，力F越小，光点P下移越小，故采用了微量放大法，故B错误；
C、平行四边形定则的探究实验中运用了等效替代的方法，故C错误；
D、探究牛顿第二定律的实验用到了控制变量法，故D正确。
故选：D。
物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．
本题考查了常见的研究物理问题的方法的具体应用，要通过练习体会这些方法的重要性，培养学科思想．
 

3.【答案】D 

【解析】解：AB、小华匀速运动同时还参与公交车的加速运动，且加速度与初速度不共线，所以小华做曲线运动。故 AB错误；
CD、小华加速度方向为公交车前进的方向，即水平向右，初速度方向为从m指向n，根据曲线运动轨迹夹在初速度与加速度之间且与初速度相切，易知相对地面的运动轨迹可能是D选项。故C错误；D正确。
故选：D。
根据曲线运动轨迹夹在初速度与加速度之间且与初速度相切，来判断小华相对地面的运动轨迹。
本题考查运动合成与分解专题，解题关键是掌握物体做曲线运动的条件，属于基础简单题目。
 

4.【答案】C 

【解析】解：时针的周期为，地球自转的周期为：
根据公式，可得钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比为：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据时针和地球自转的周期关系，由公式判断钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比。
本题考查了周期公式在实际问题中的应用，要求学生对生活常识要有所了解。
 

5.【答案】B 

【解析】解：对网兜及足球整体受力分析，如图所示：

设悬绳方向与竖直方向的夹角为，足球的质量为m，根据平衡条件，结合平行四边形定则得：
悬绳对网兜的拉力为为：
悬墙壁对足球的支持力为：
缓慢增加悬绳的长度，减小，根据三角知识，可得和都减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
足球受重力、墙壁的支持力和悬绳的拉力处于平衡，根据合力为零，运用平行四边形定则求出悬绳的拉力和墙壁对球的支持力进行判断即可。
本题考查共点力平衡条件的应用，注意求解共点力平衡的方法有多种，可以采取合成法、分解法和正交分解法等，一般三力平衡时优先考虑合成法。
 

6.【答案】A 

【解析】解：AB、设抛出的初速度为，根据位移-时间关系可得：，所以图象为开口向下的抛物线，故A正确、B错误；
CD、根据速度-时间关系可得：，根据数学知识可知，图象的初速度不为零，且斜率为负保持不变，故CD错误。
故选：A。
根据位移-时间关系推导关系，根据速度-时间关系推导关系，根据数学知识分析图象特点。
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。
 

7.【答案】C 

【解析】解：乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半，则座椅对乘客有向下的压力；
根据向心力公式有：
解得：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
在最高点重力和座椅对人的压力的合力提供向心力，根据向心力公式列式即可求解。
本题主要考查了向心力公式的直接应用，注意正确受力分析，明确乘客受到的合力是解题的关键。
 

8.【答案】AB 

【解析】解：A、根据水杯处于平衡状态，所以水杯在竖直方向上受到的摩擦力方向竖直向上，大小等于水杯的重力，故A正确；
B、手握水杯的力越大，根据最大静摩擦力与正压力有关，可知手与水杯之间的最大静摩擦力越大，故B正确；
C、手对水杯的摩擦力与水杯的重力平衡，则手对水杯的摩擦力的大小一定等于水杯重力的大小，手与水杯间的动摩擦因数越大，水杯受到的摩擦力不变，故C错误；
D、水杯对手的摩擦力的反作用力是手对水杯的摩擦力，故D错误。
故选：AB。
对水杯受力分析，根据平衡条件在竖直方向上进行分析，从而确定摩擦力的大小和方向；最大静摩擦力与正压力有关；作用力与反作用对应的是两个相同的物体之间的作用。
本题考查平衡状态的受力分析，静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解，注意最大静摩擦力与正压力有关。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：A、根据图像与时间轴所围的面积表示位移，可知时间内，甲车的位移小于乙车的位移，因为两车在时刻刚好并排行驶，所以0时刻甲车在前，乙车在后，故A正确；
B、在时间内，甲车的位移大于乙车的位移，因为两车在时刻并排行驶，所以在时刻甲车在前，乙车在后，故B错误；
CD、根据速度-时间图像的斜率绝对值表示加速度大小，由图像可知，甲车和乙车的加速度都先减小后增大，故C正确，D错误。
故选：AC。
在图像中，图线与时间轴所围的面积表示位移，根据时间内位移关系以及时刻两车位置关系，判断0时刻两车位置关系；根据时间内位移关系判断时刻两车位置关系；根据图线的斜率表示加速度，定性地判断两车的加速度变化情况。
本题考查图像，关键要知道图像的斜率表示加速度，“面积”表示位移，可定性地分析两车的运动情况。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：CD、由于B与地面间的动摩擦因数为，所以与地面间的滑动摩擦力为：
代入数据解得：
由于A、B间的动摩擦因数为，所以A的最大加速度为：
如果A、B一起以匀加速运动，则对整体根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：；
由于，所以A、B一起匀加速运动，对整体根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：，故C错误、D正确；
AB、对A根据牛顿第二定律可得B对A的摩擦力大小为：，故A错误、B正确。
故选：BD。
求出B与地面间的滑动摩擦力和A的最大加速度，对整体根据牛顿第二定律求解A和B刚好发生相对运动时的拉力，再根据牛顿第二定律求解加速度大小；对A根据牛顿第二定律可得B对A的摩擦力大小。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用牛顿第二定律建立方程进行解答；注意整体法和隔离法的应用。
 

11.【答案】 

【解析】解：从甲图中可以看出测力计最小刻度为，指针所指刻度为；
乙图中测力计数为，对重物牛顿第二定律得

由知物体重力为，
解得：
从丙图可以读出弹簧测力计悬挂物体静止不动时，弹簧的伸长量为

由胡克定律得

解得：劲度系数为。
故答案为：
根据测力计读数规则读数；
当电梯静止不动时，测力计示数为等于重物重力，当电梯向下加速运动时，根据牛顿第二定律求出重物加速度即可；
根据胡克定律求弹簧劲度系数。
本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的应用，电梯静止时，测力计对重物拉力等于重物重力，胡克定律应用时注意弹簧形变量的求解。
 

12.【答案】；；；不变 

【解析】解：由于实际尺寸是图片尺寸的k倍，由图可以看出：三个点的水平距离均为x，所以相邻的时间相等，即曝光时间相等为T，那么水平速度：；
在竖直方向由逐差公式有：，所以重力加速度；
据匀变事直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度求b的竖直速度：；
实验中虽然用小球的最低点来代表小球的位置，但小球上的每个位置均发生相同的变化，所以并不影响水平位移和竖直位移的测定，故速度的测量值与真实值相比不变。
故答案为：；；；不变
水平方向应用运动学公式求出小球的速度；
在竖直方向应用匀变速直线运动的逐差公式求出当地的重力加速度；
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度求b的竖直速度；
根据实验操作过程，确定坐标的选取对水平位移测定及竖直位移的测定有没有发生影响，从而确定速度测定的误差。
本题考查了研究小球平抛运动的实验，理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提与关键，应用匀变速直线运动的推论与运动学公式即可解题。
 

13.【答案】解：演练者先做初速度为零的匀加速直线运动
由
代入数据解得
时演练者的速度为
代入数据解得
后一段做匀减速直线运动，位移
代入数据解得：
由
代入数据解得加速度大小
由
代入数据解得
答：演练者匀加速下滑过程中的加速度大小为；
演练者匀减速下滑的时间为15s，加速度大小为。 

【解析】已知演练者做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式求解加速度；
求出加速过程的位移，然后应用匀变速直线运动的速度-位移公式求出加速度。
解决本题的关键要明确逃生者的运动情况，抓住各个过程之间的联系，如速度关系、位移关系，也可以画出速度-时间图象，根据图象的意义求解。
 

14.【答案】解：货箱开始时做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：
货箱匀加速运动的时间：
代入数据解得：
货箱匀加速运动的位移：
代入数据解得：
传送带的位移：
货箱相对于传送带的位移；
随后货箱做匀速运动
匀速运动位移：
匀速运动时间
从A端运送到B端所需的时间。
答：货箱与传送带间的相对位移大小为；
货箱从A端运送到B端所需的时间为。 

【解析】先根据物体的受力求得加速度，第一阶段物体被传送带加速做匀加速直线运动，可求出货物达到和传送带相同速度的时间，之后求出此段时间内相对位移；
第二阶段货物随物体做匀速直线运动，可以求得这段的时间两者相加得总时间。
解决该题的关键是正确对物体进行受力分析和运动情况的分析，知道第一阶段物体被传送带加速做匀加速直线运动，第二阶段货物随物体做匀速直线运动。
 

15.【答案】解：对人和座椅，进行受力分析，竖直方向合力为零，可得：，
解得：；
对人和座椅，由牛顿第二定律得：，
有几何关系：，
联立得：。
脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动，
脱落时的速度，
脱离时离地的高度，
根据平抛运动规律，，
，
皮球落地点到转轴中心的水平距离，
联立得：。
答：钢绳上的拉力大小为1000N；
小张绕转轴运动的周期为6s；
若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是20m。 

【解析】对飞椅受力分析，求得椅子受到的合力的大小，求解拉力大小；
根据几何关系知半径，再根据向心力的公式可以求得周期．
脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动，根据平抛运动的规律和几何关系求解皮球落地点到转轴中心的水平距离。
飞椅做的是圆周运动，确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键，向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供，在对物体受力分析时一定不能分析出物体受向心力这么一个单独的力．