陕西省咸阳市大乙私立学校2022-2023学年高一物理期末试卷含解析

陕西省咸阳市大乙私立学校2022-2023学年高一物理期末试卷含解析 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. 质量为m的皮球，与地面碰撞机械能总是损失20%，现将该球从高为h处竖直向下抛出，要使它反弹到h高处，不计空气阻力，则人至少应对皮球做功（　　） A． mgh B． mgh C． mgh D．mgh 参考答案： A 【考点】功的计算． 【分析】由于皮球与地面相撞过程有机械能损失，故分下落和上升两个过程研究．下落过程运用动能定理：，上升过程运动机械能守恒，动能全部转化为势能：，联立可解得人至少应对皮球做的功W． 【解答】解：下落过程中有： 上升过程中有： 联立解得 故A正确、BDC错误． 故选：A． 2. （单选题）某人用手将一质量为1 kg的物体由静止向上提升1 m，这时物体的速度为2 m/s.则下列说法中错误的是(g取10 m/s2)                                                A、手对物体做功12 J                B、合外力对物体做功12 J C、合外力对物体做功2 J             D、物体克服重力做功10 J 参考答案： B 本题是选择错误答案，但根据动能定理可知：合外力对物体做功等于物体动能的变化量。下面计算如下：，由此值可知B错误；向上运动1，C正确；物体克服重力做功为：，D正确；又根据动能定理可得：，代值可得，A选项正确。故本题错误答案为B。 3. 一辆空车和一辆满载货物的同型号的汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶．紧   急刹车后(即车轮不滚动只滑动)那么  (   ) A．货车由于惯性大，滑行距离较大   B．货车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小 C．两辆车滑行的距离相同           D．两辆车滑行的时间相同 参考答案： CD 4. （单选）下列关于力的说法正确的是（　　） A. 物体在平衡力作用下一定处于静止状态 B. 在弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的长度成正比 C．物体受到摩擦力作用时一定受到弹力作用，且这两个力的方向一定相互垂直 D. 合力必大于分力 参考答案： 解：A、物体在平衡力作用下一定处于平衡状态，可能处于匀速直线运动状态，也可能保持静止状态，故A错误； B、根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，不是与长度成正比，故B错误； C、物体受到摩擦力作用时一定受到弹力作用，且这两个力的方向一定相互垂直，其中摩擦力与接触面平行，弹力与接触面垂直，故C正确； D、两个不共线的分力与合力遵循平行四边形定则，故合力可以大于、等于、小于分力，故D错误； 故选：C． 5. （单选）如图2所示，一重为3N的球固定在AB杆的上端，用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，稳定时测力计的示数为4N，则AB杆对球作用力的大小为(　　) A．3N B．4 N C．5N D．7N 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 小船在宽300m的河中横渡，两河岸均与水流方向平行，水流速度为1.2m/s，船在静水中的航速是3m/s，要求渡河时间最短应该如何渡河？　   　           （选填“船头斜指向上游”、“船头始终垂直河岸”、“船头斜指向下游”），渡河的最短时间为　   　s，若出发点的正对岸为A点，以最短时间渡河到达对岸的B点，则AB间距离为　      　m． 参考答案： （1）  0.1  （2）  0.32   （3）  0.80 7. 起重机吊起质量为2×104kg的水泥，某时刻水泥的速度为0.3m/s，那么这时刻水泥的动能为______J，如果水泥在2.0s内上升了0.5m，那么这段时间内水泥克服重力做功的平均功率为______W。（g＝10m/s2） 参考答案： 900            5.0×10 8. 某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有1个打点未画出．若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm．则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2=　   　m/s，小车的加速度a=　  　m/s2，依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5=　   　m．（保留三位有效数字） 参考答案： 1.45，2.50，0.0680． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小． 【解答】解：由于相邻两计数点间还有1个打点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s． x1=5.20cm=0.0520m、x2=5.60cm=0.0560m、x3=6.00cm=0.0600m、x4=6.40cm=0.0640m． 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有： v2===1.45 m/s 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得： x4﹣x2=2a1T2 x3﹣x1=2a2T2 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得： a= 解得：a=2.50m/s2 根据匀变速直线运动的推论得： x5﹣x4=aT2． 解得：x5=0.0680 m/s 故答案为：1.45，2.50，0.0680． 9. 不计空气阻力，重力加速度取g，以速度v竖直向上抛出一物体，T秒后仍从原地以同样的速度竖直向上抛出另一物体，要使两物体在抛出点上方相遇，则时间T必须小于          ，相遇处离抛出点的高度为               。 参考答案：    10. 某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是v=       m/s，vB =    m/s(保留二位有效数字) 参考答案： 11. 如图所示，质量均为m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上，整个直杆被固定在竖直转轴上，并保持水平，两球间用劲度系数为k，自然长度为L的轻质弹簧连接在一起，A球被轻质细绳拴在竖直转轴上，细绳长度也为L，现欲使横杆AB随竖直转轴一起在水平面内匀速转动，其角速度为ω，此时弹簧的形变量                   ；当稳定转动后,细绳PA突然断裂，此时A的加速度为                       。 参考答案： （1）BC    （2）1.0  1.50    20、        12. （6分）在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球A、B，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，A、B小球间的库仑力为F，则AB间细绳上的张力大小为_______，OA间细绳上的张力大小_______。 参考答案： mg+Eq-F，2mg+Eq 13. 一根弹簧在弹性限度内,用3N的力拉时,其长度为20cm；用5N的力压时,其长度为12cm.由此可知弹簧的原长是      m,劲度系数是        N/m. 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50 Hz。 如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离,用T表示相邻两计数点时间间隔。由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝________，其大小为a＝________ m/s2。与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝________ m/s。(答案均要求保留3位有效数字) 参考答案： 答案：　1.93　1.18 利用逐差法求加速度，把纸带分成时间相等的两段：(s4＋s5＋s6)－(s1＋s2＋s3)＝a(3T)2，所以a＝，代入数值得a＝1.93 m/s2。D点速度为CE段平均速度vD＝CE 15. （1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电键、天平。其中不必要的器材有                   ；缺少的器材是                                。 （2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。 ①．打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=          m/s，重锤的动能EkB=        J。 ②．从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为         J。 ③．根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是                                。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一物体做匀加速直线运动，初速度为v0=5m/s,加速度为a=0.5m/s2，求: (1)物体在第4s末的速度; (2)物体在前3s内的位移； （3）物体在第3s内的位移。 参考答案： 17. 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）．重力加速度为g，求: （1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止．画出此时小球的受力图，并求力F的大小； （2）改变拉力F的方向，保持小球静止且轻绳与竖直方向的夹角为α不变，求拉力的最小值Fmin及其方向． 参考答案： 18. 风洞实验室可产生一定区域内风力不变的风，且风力满足F=kv（k为比例系数），如图所示，现有稳定风力自下往上吹，在风的区域内有一条长L=1m的轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m=100g的小球（小球半径远小于绳长），若给小球一定的初速度，小球能在竖直平面内做圆周运动，A为最高点，B为最低点。忽略一切阻力，且风力大小在小球运动区域内处处相等，那么： 若风速v=2m/s，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，求比例系数k. 设风力的比例系数k不变，若风速v=1m/s，小球在最高点受到绳子拉力是2N，求小球在最高点的速度. 设风力的比例系数k不变，若风速v=4m/s，要在竖直平面内做完整的圆周运动，在最低点的最小速度是多少？ 参考答案： (1)若，小球能在竖直平面内做匀速圆周运动，合力必须指向圆心 那么                   解得：     若，小球在最高点受重力、拉力、风力有：       解得：        若，在最低点，小球受最小合力是 因此，在最低点有         解得：