山东省济南市甸柳第一中学2021年高一物理测试题含解析

山东省济南市甸柳第一中学2021年高一物理测试题含解析一、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，轻绳的上端系于天花板上的O点，下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时，与钉在O点正下方P点的钉子相碰。在绳与钉子相碰瞬间，以下物理量的大小没有发生变化的是（

）A．小球的线速度大小

B．小球的角速度大小C．小球的向心加速度大小

D．小球所受拉力的大小参考答案：A2.（多选）如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（

）A．b对c的摩擦力可能始终增加B．地面对c的支撑力始终变小C．c对地面的摩擦力方向始终向左D．滑轮对绳的作用力方向始终不变参考答案：AD3.雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是

A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小

B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大

C．速度一直保持不变

D．速度的变化率越来越大参考答案：B4.一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动，那么，图中所示的四种情况中符合要求的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】雨滴从房顶下淌时做初速度为零的匀加速直线运动，该物理模型和物块从斜面顶端沿斜面下滑一样，然后根据匀变速直线运动规律求解即可．【解答】解：设屋檐的底角为θ，底边为L，注意底边长度是不变的，雨滴下滑时有：所以：，因此当θ=45°时，时间最短，故ABD错误，C正确．故选：C5.（单选）如图所示，a为地球赤道上的物体；b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c为地球同步卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（

）A．角速度的大小关系为B．向心加速度的大小关系为C．线速度的大小关系为D．周期关系为参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为

参考答案：7.使用电磁打点计时器打点时应

接通电源，

释放纸带。参考答案：8.如图所示实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。参考答案：

(1).d

(2).kd2

(3).小于

(4).mbd2

(5).大【详解】第一空：滑块从A到B做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，因此有B点的速度为：，根据运动学公式有：，化简为，结合图象可得：，解得：；第二空：由，解得：；第三空：由于弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，所以摩擦力和重力沿斜面的分量忽略不计，根据能量守恒可得：；第四空：考虑摩擦力和重力沿斜面的分量，根据动能定理可得：，而，摩擦力小于重力沿斜面的分量，的测量值与真实值相比，测量值偏大。9.如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中y轴表示蜡块竖直方向的位移，x轴表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．(1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；(2)玻璃管向右平移的加速度a＝________；(3)t＝2s时蜡块的速度v2＝________.参考答案：（1）（3分）

（2）5×10－2m/s2

(3分)(3)0.1414m/s或10.（单选）汽车以20m/s的速度做匀速运动，刹车后的加速度为5m/s2,那么刹车后2s与刹车后6s汽车通过的路程比为

（ ）A．1：1

B.3：1

C．3：4

D.4：3参考答案：C11.打点计时器是一种

仪器，使用交流电源，频率为

50HZ，打点的时间间隔为

参考答案：12.如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端。斜面固定在水平地面上。此过程中，重力对物体做功WG=

；斜面对物体的弹力做功WN=

。参考答案：13.一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的2倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3，当大轮边上P点的向心加速度是0.6m/s2时，大轮上的S点的向心加速度为

m/s2，小轮边缘上的Q点的向心加速度是

m/s2。Ks5u参考答案：0.2

m/s2，

1.2

m/s2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”实验中:（1）所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有___________(填选项代号)A.电压合适的交流电源B.电压合适的直流电源C.刻度尺D.停表E.天平（2）某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，纸带上为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出.由纸带可知，打C点时小车的速度__________m/s(结果保留三位有效数字).（3）若实验时，电源频率略低于50Hz，但该同学仍按50Hz计算小车的速度，则测量得到的小车速度与真实速度相比将_______________(填“偏大”“偏小”或“不变”).参考答案：

(1).AC

(2).0.813

(3).偏大【详解】（1）[1]打点计时器工作做交流电上，在两点之间的距离用到了刻度尺，所以还需要的器材是交流电源和刻度尺，故AC正确，BD错误；（2）[2]每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻两点之间的时间间隔为0.1s，根据中间时刻的速度等于平均速度可知（3）[3]）若实验时，电源频率略低于50Hz，相当于在计算速度时时间T代入偏小，根据可知测得速度偏大15.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律，实验装置如图甲所示，在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1

△t2．（填“＞”“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．（2）遮光条宽度为d，滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是

和

（写出物理量的名称及符号）．（3）若上述物理量间满足关系式

，则表明在上述过程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒．参考答案：（1）=，（2）滑块质量M，两光电门间距离L．（3）mgL=，【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．（2）要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，结合原理确定需要测量的物理量．（4）根据滑块和砝码组成的系统机械能守恒列出关系式．【解答】解：（1）如果遮光条通过光电门的时间相等，即△t1=△t2，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．（2）要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．vB=，，滑块和砝码组成的系统动能的增加量△Ek=，滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量△Ep=mgL所以还应测出滑块质量M，两光电门间距离L．（3）如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒．即：mgL=，故答案为：（1）=，（2）滑块质量M，两光电门间距离L．（3）mgL=，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.火车沿平直轨道以20m/s的速度向前运动，司机发现正前方50m处有一列火车正以8m/s的速度沿同一方向行驶，为避免相撞，司机立即刹车，刹车的加速度大小至少应是多大？参考答案：解：两车不相撞的临界情况是速度相等时恰好不相撞，设刹车的加速度大小为a，根据速度公式有：v1﹣at=v2，根据位移关系有：，代入数据，联立解得a=1.44m/s2．答：刹车的加速度大小至少应是1.44m/s2．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】两火车恰好不碰撞的临界情况是速度相等时，恰好不相撞，结合速度公式和位移公式，抓住位移关系求出刹车的加速度大小．17.如图所示，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑水平面上，在长木板的右端放一质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点），小滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.20。现用水平恒力F=6.0N向右拉长木板，使小滑块与长木板发生相对滑动，经过t=1.0s撤去力F．小滑块在运动过程中始终没有从长木板上掉下．求：（1）撤去力F时小滑块和长木板的速度各是多大？（2）小滑块相对长木板静止时，小滑块相对地面运动的总位移。参考答案：解：（1）对长木板施加恒力F的时间内，小滑块与长木板间相对滑动，小滑块和长木板在水平方向的受力情况如图所示.小滑块所受摩擦力

f=μmg

设小滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律

f=ma1解得

a1=2.0m/s2长木板受的摩擦力

f′=f=μmg

设长木板的加速度为a2，根据牛顿第二定律

F–f′=Ma2解得

a2=4.0m/s2经过时间t=1.0s，

小滑块的速度

v1=a1t=2.0m/s长木板的速度

v2=a2t=4.0m/s（2）撤去力F后的一段时间内，小滑块的速度小于长木板的速度，小滑块仍以加速度a1做匀加速直线运动，长木板做匀减速直线运动.设长木板运动的加速度为a3，此时长木板水平方向受力情况如图所示，根据牛顿第二定律

f′=Ma3

解得

a3=2.0m/s2

设再经过时间t1后，小滑块与长木板的