2020-2021学年泰安市高一上学期期末物理试卷_附答案解析

2020-2021学年泰安市高一上学期期末物理试卷

一、单选题（本大题共9小题，共28.0分）

1. 下列各组物理量中，全部是矢量的是( )

A. 位移、加速度、重力 B. 速度、速率、弹力

C. 时间、动能、速度变化量 D. 路程、平均速度、摩擦力

2. 下列叙述正确的是( )

①参考系必须是和地面连在一起的物体

②研究航天飞机相对地球的飞行周期时，绕地球飞行的航天飞机可以看成质点

③速度是描述物体位置变化的物理量

④古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快

⑤参考系必须是正在做匀速直线运动的物体或是相对于地面静止的物体

⑥位移方向和速度方向一定相同

⑦瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度

⑧平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值

⑨伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

⑩做加速运动的物体，加速度减小，速度也减小．

A. ②③⑨⑩ B. ①②⑤⑦ C. ②④⑥⑧ D. ②④

3. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，𝑡=0时刻同时经过公路旁的同一路标．如图是描述两车运动的𝑣−𝑡图线，折线𝐴𝐵𝐶和折线𝑂𝐵𝐷分别描述了甲、乙两车在0～20𝑠内的运动情况．关于甲、乙两车的运动，下列说法正确的是( )

A. 在0～10 𝑠内，两车逐渐靠近

B. 在𝑡=20 𝑠时，两车相遇

C. 在10 𝑠～20 𝑠内，两车逐渐远离

D. 在0～20 𝑠内，两车最远距离为100 𝑚

4. 如图所示，斜面体𝑃放在水平面上，物体𝑄放在斜面上。𝑄受一水平作用力𝐹，𝑄和𝑃都静止。这时𝑃对𝑄的静摩擦力和水平面对𝑃的静摩擦力分别为𝑓1、𝑓2.现使力𝐹变大，系统仍静止，则( ) A. 𝑓1、𝑓2都变大 B. 𝑓1变大，𝑓2不一定变大

C. 𝑓2变大，𝑓1不一定变大 D. 𝑓1、𝑓2都不一定变大

5. 如图所示，半圆柱体𝑃放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖向挡板𝑀𝑁，在𝑃和𝑀𝑁之间放有一个光滑均匀的小圆柱体𝑄，整个装置处于静止状态，若用外力使𝑀𝑁保持竖直且缓慢向右移动，在𝑄落到地面以前，发现𝑃始终保持静止，在此过程中( )

A. 𝑀𝑁对𝑄的弹力逐渐减小 B. 𝑄所受的合力逐渐增大

C. 地面对𝑃的摩擦力逐渐增大 D. 𝑃、𝑄间的弹力先减小后增大

6. 沿水平方向抛出的小球，如果不计空气阻力，小球在空中飞行的时间，由下列哪个因素决定( )

A. 小球的质量 B. 小球的体积 C. 抛出时的高度 D. 抛出时的速度

7. 如图所示，竖直边界线𝑀𝑁𝐼𝑃𝑄，𝑀𝑁与𝑃𝑄间距离为𝑎，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界)，磁感应强度为𝐵，𝑂是𝑀𝑁上一点，𝑂处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为𝑣(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知从𝑃𝑄射出的粒子沿图中与𝑀𝑁成𝜃=60°角进入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短，则粒子在磁场中运动的最长时间为( )

A.

𝜋 𝑎𝑣 B. 𝜋𝑎2𝑣

C. 4𝜋𝑎3𝑣

D. 3𝜋𝑎4𝑣

8. 一辆质量为5×105𝑘𝑔的汽车，通过拱桥的最高点时对拱挢的压力为4.5×104𝑁，桥的半径为16𝑚，𝑔取10𝑚/𝑠2.则汽车通过最高点时的速度为( )

A. 4𝑚/𝑠 B. 12.6𝑚/𝑠 C. 16𝑚/𝑠 D. 17.4𝑚/𝑠

9. 一质点沿𝑥轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其𝑥𝑡−𝑡的图象如图所示则质点( )

A. 做匀速直线运动

B. 加速度为0.5𝑚/𝑠2 C. 在第1𝑠内的位移2𝑚

D. 在1𝑠末速度为2𝑚/𝑠

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

10. 下列关于运动说法正确的是( )

A. 若物体的加速度和速度方向相同，则速度大小一定增大

B. 若物体的速度为零，则所受合外力一定为零

C. 若物体的加速度恒定，则一定做直线运动

D. 若物体的加速度增加，则相同时间内速度变化量一定增大

11. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空𝑃点自由下落，图中𝑎点是弹性绳的原长度位置，𝑐是人所到达的最低点，𝑏是人静止地悬吊着时的平衡位置．人在从𝑃点下落到最低点𝑐点的过程中( )

A. 人在𝑃𝑎段做自由落体运动，处于完全失重状态

B. 人在𝑎𝑏段做加速度增大的加速运动，处于失重状态

C. 在𝑏𝑐段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态

D. 在𝑐点，人的速度为零，处于平衡状态

12. 关于功和物体动能之间的关系，以下说法中正确的是( )

A. 如果物体所受合外力做功为零，则物体所受合外力就为零

B. 如果物体所受合外力做功为零，则物体的动能就不会发生改变

C. 做变速运动的物体其动能有可能保持不变

D. 如果物体的动能不变，则物体受到的合外力一定为零

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13. 如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置．直径为𝑑、质量为𝑚的小钢球下落的过程中，先后通过光电门𝐴、𝐵，计时装置测出钢球通过𝐴、𝐵的时间分别为𝑡𝐴、𝑡𝐵.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为ℎ(已知ℎ>>𝑑)，当地的重力加速度为𝑔．

(1)钢球下落的加速度大小𝑎= ______ ，钢球受到的空气平均阻力𝐹𝑓= ______ ．

(2)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度______ (选填“大于”或“小于”)钢球球心通过光电门的瞬时速度． 14. ①图1为某同学做“验证牛顿定律”的实验装置图，一端带有定滑轮的木板放在水平桌面上，调整滑轮使细线与长木板平行．在研究小车(含砝码)质量不变，加速度和合力的关系时，他首先将长木板靠近打点计时器的一端垫起一定的角度平衡小车的摩擦力，先后五次改变砂和砂桶的总质量，测出相应的加速度𝑎.该同学把砂和砂桶的总重力作为小车所受合力𝐹的大小，画出的𝑎−𝐹图象可能是下列图2中的______ ．

②若完全平衡了小车摩擦力，该实验还存在的系统误差，是由砂和砂桶的失重现象引起的．设砂和砂桶的总重力为𝐹测，小车真正受到的拉力为𝐹真.若定义|𝐹测−𝐹真|𝐹真×100%为拉力测量的百分误差要求百分误差不大于5%，砂和砂桶的总质量𝑚和小车(包括砝码)总质量𝑀的比值，即𝑚𝑀最大不能超过______ ．

四、计算题（本大题共4小题，共46.0分）

15. 正方形木板水平放置在地面上，木板的中心静置一小滑块，如图所示为俯视图，为将木板从滑块下抽出，需要对木板施加一个作用线通过水板中心点的水平恒力𝐹，已知木板边长𝐿=2√2𝑚，质量𝑀=3 𝑘𝑔，滑块质量𝑚=2 𝑘𝑔，滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为𝜇=0.2(𝑔取10 𝑚/𝑠2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，求：

(1)要将木板抽出，水平恒力𝐹需满足的条件；

(2)当水平恒力𝐹=29 𝑁时，在木板抽出时滑块能获得的最大速率。

16. 如图所示，在一次空地演习中，离地高𝐻=400𝑚处的飞机以对地水平速度𝑣=360√5𝑚/𝑠发射一颗炮弹欲轰炸地面目标𝑃，为使炮弹准确击中目标𝑃，求发射点与目标𝑃的水平距离。(忽略空气阻力作用，取𝑔=10𝑚/𝑠2。)

17. 如图所示，一质量为𝑀的小车静止在光滑水平地面上，车上表面上右端有一滑块𝐴(可视为质点)，距小车右端4𝑅处固定一个14光滑圆弧轨道，其圆周半径为𝑅，车上表面与地面平行且与𝐷点等高，在𝐷点另有一滑块𝐵(可视为质点)，两滑块质量均为𝑚.现一水平外力𝐹推动小车，当车与圆弧轨道碰撞后即撤去，车碰后静止但并不粘连，滑块𝐴、𝐵碰撞并粘连在一起，滑块与车上表面的动摩擦因数为𝜇，重力加速度𝑔，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：

(1)若外力𝐹=12𝜇(𝑀+𝑚)𝑔，则在推动车的过程中，滑块𝐴与车是否发生相对滑动；

(2)在(1)条件下，滑块𝐴、𝐵碰后瞬间，滑块𝐴的速度多大？

(3)若车面长𝑅4，车质量𝑀=𝑘𝑚(𝑘>0)，且两滑块最终不会滑离车面，则𝑘的取值范围内为？

18. 如图所示，𝑂𝑁是坐标系𝑥𝑂𝑦第四象限的角平分线，在𝑂𝑁与𝑦轴负半轴所夹的区域内存在沿𝑥轴正方向的匀强电场，场强大小为2𝐸，在第一象限内的射线𝑂𝑀与𝑥轴正半轴所夹区城内存在沿𝑦轴负方向的匀强电场，场强大小为𝐸，射线𝑂𝑀与𝑥轴的夹角为𝜃，在𝑂𝑁与𝑥轴正半轴所夹区域内存在一个圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小𝐵=4√𝐸𝑚𝑞𝑎，方向周期性变化，每次粒子进入磁场时磁场的方向改变一次，现在𝑦轴上的𝑃(0,−𝑎)点由静止释放一个重力不计、质量为𝑚、电荷量为+𝑞的粒子，欲使粒子能在第一、第四象限内做周期性运动，求：

(1)粒子第一次进入磁场时磁场的方向及射线𝑂𝑀与𝑥轴的最小夹角；

(2)第四象限内磁场区域的最小面积；

(3)磁场区域面积最小时带电粒子运动的周期。

参考答案及解析

1.答案：𝐴

解析：解：𝐴、位移、加速度、重力都是矢量，故A正确；

B、速度弹力是矢量，速率是标量，故B错误；

C、时间是标量，故C错误；

D、其中的路程是标量，所以D错误；

故选：𝐴。

即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；

只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量。

本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握。

2.答案：𝐷

解析：解：①参考系可以是空中的物体，说法错误；

②研究航天飞机相对地球的飞行周期时，绕地球飞行的航天飞机可以看成质点，说法正确；

③速度是描述物体位置变化快慢的物理量，说法错误；

④古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快，说法正确；

⑤参考系原则上是任意选取的，一般以地面为参考系，说法错误；

⑥位移方向和速度变化量的方向相同，说法错误；

⑦瞬时速度近似认为在一段较短的时间内的平均速度，说法错误；

⑧平均速度是位移与时间的比值，说法错误；

⑨伽利略用实验间接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，说法错误；

⑩做加速运动的物体，加速度减小，速度不一定减小，说法错误；

故选：𝐷

参考系原则上是任意选取的，一般以地面为参考系，速度是描述物体位置变化快慢的物理量，平均速度是位移与时间的比值，做加速运动的物体，加速度减小，速度不一定减小．

掌握参考系选取的原则，速度、平均速度和瞬时速度的概念及物理学史．

3.答案：𝐵

解析：