山西省运城市铝基地第二中学2022年高一物理下学期期末试题含解析

山西省运城市铝基地第二中学2022年高一物理下学期期末试题含解析 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. （多选题）如图所示，质量为m的小球，用长为L的细线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子等高的位置A，悬线被钉子挡住．让小球在位置A由静止释放，当小球第一次经过最低点时（　　） A．小球的线速度突然增大 B．小球的角速度突然减小 C．悬线上的拉力突然减小 D．小球的向心加速度突然增大 参考答案： BC 【考点】向心力；牛顿第二定律． 【分析】小球经过最低点的前后瞬间速度的大小不变，根据v=rω，a=得出角速度的变化，以及向心力的变化，根据牛顿第二定律得出拉力的变化． 【解答】解：A、小球经过最低点前后瞬间线速度不变，转动的半径增大，根据v=rω知，角速度减小，故A错误，B正确； C、根据a=知，速度大小不变，半径变大，向心加速度减小，向心力减小，根据牛顿第二定律F﹣mg=m得，绳子的拉力减小．故C正确，D错误． 故选：BC 2. 在研究下列问题时能把物体看做质点的是                     （      ） A、研究地球的昼夜交替                     B、研究地球绕太阳公转 C、研究一列火车通过长江大桥所需的时间     D、运动员在双杠上运动 参考答案： B 3. （多选题）如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　） A．物块滑到b点时的速度为 B．物块滑到b点时对b点的压力是3mg C．c点与b点的距离为 D．整个过程中物块机械能损失了mgR 参考答案： BCD 解：A、由机械能守恒可知，mgR=，解得b点时的速度为，故A错误； B、b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F﹣mg=m可得，支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg； 故B正确； C、对全程由动能定理可知，mgR﹣μmgs=0，解得bc两点间的距离为，故C正确； D、在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D正确． 故选：BCD． 4. 在高处以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度由水平变化为与水平成θ角的过程中，石子的水平方向位移是 A．     B．  C．   D． 参考答案： C 5. 关于坐标系，下列说法正确的是(    ) A．建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化 B．坐标系都是建立在参考系上的 C．坐标系的建立与参考系无关 D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置 参考答案： ABD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，地面上有一高h=3.75m的平台，平台下有一倾角可调的挡板，挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。将一个可视为质点的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落过程中所受空气阻力忽略不计。适当调节挡板的倾角θ，小球会刚好垂直撞在挡板上，则小球运动时间t=_____s，挡板倾角θ=_____。(g取10m／s2) 参考答案： 0.5 45° 7. 如图所示为一物体运动的图线，则0－10s物体运动的加速度大小为     m/s2，10s内物体的位移为     m。     参考答案： 10，500 8. （6分）如图所示，把一个长为20cm、劲度系数为360 N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg的小球，当小球以转/分的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，小球的角速度为          rad/s ，弹簧的伸长应为               cm。 参考答案： 12；5 9. 物体做匀加速直线运动，位移方程为s＝（5t＋2t2）m，则该物体运动的初速度为      m／s，加速度为            m／s2，2s末的速度大小为         m／s。 参考答案： 5，4，13 10. 以石块做自由落体运动，从某一高度处落到地面。把石块在空中运动的时间分成相等的三段。如果在第一段时间内石块的位移是1.2m，那么在第三段时间内石块的位移为          。 参考答案： 6m 解：根据 得，在1t、2t、3t时间内的位移之比为1：4：9，则第一段时间内、第三段时间内的位移之比为1：5，则第三段时间内的位移为6.0m． 11. (4分)跳水是中国奥运代表团的重点夺金项目，中国跳水队被称为“梦之队”。设一跳水运动员从离水面l0m高的平台向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水。在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计，那么从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是                         s。(计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点。取g=10n／s2，结果保留两位有效数字) 参考答案： 1.7 12. （3分）汽车刹车前速度为5m／s，刹车后获得加速度大小为0．4m／s2，则汽车刹车开始后20s内滑行的距离为         参考答案： 31.25m 13. 汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶经过桥顶时不受摩擦力作用，则汽车经过桥顶的速度应为　  　m/s． 参考答案： 解：当汽车速度为10m/s时，有：mg﹣N=m，N=，得：R=40m． 当摩擦力为0，则支持力为0，有：mg=m，得：v′===20m/s． 故答案为：20． 【考点】向心力． 【分析】在桥顶点在竖直方向上汽车受重力和支持力，两个力的合力提供做圆周运动的向心力，当在桥顶不受摩擦力，知支持力为0，重力提供向心力，即mg=m． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 下图是做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中打点计时器打出的纸带。纸带上面每打一点的时间间隔是0．02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出。已知记数点之间的距离：S1 = 1．2cm，S2 = 2．4cm，S3 = 3．6cm，S4 = 4．8cm。 则记数点3对应的小车速度 = 　　　　　 m/s； 小车运动的加速度 = 　　　　　m/s2； 记数点0对应的小车速度 = 　　　　　　m/s。 参考答案： 0．42m/s1．2m/s20．06m/s 【解题思路】试题分析：纸带上面每打一点的时间间隔是0．02s，且每两个记数点间还有四个计时点未画出，那么纸带上的两个点的实际时间间隔是：T = 0．02×5 = 0．1s．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：，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小为：,及，代入数据解得：。 由速度与时间公式：，代入数据解得：。 考点：探究小车速度随时间变化的规律 【名师点睛】本题主要考查了探究小车速度随时间变化的规律．根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，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3点时小车的瞬时速度大小。 15. 如图，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动． （1）下列说法中，正确的是　C　 A．P球先落地 B．Q球先落地 C．两球同时落地 D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定 （2）若以Q球为参考系，P球做　匀速直线　运动． 参考答案： 解：（1）由于两球同时运动，P球做平抛运动，Q球自由落体运动，发现每次两球都同时落地，由于两球同时落地，因此说明P、Q在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动． （2）若以Q球为参考系，P球做匀速直线运动． 故答案为：（1）C； （2）匀速直线． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一根原长为L0的轻质弹簧，下端固定在水平桌面上，上端固定一个质量为m的物体A，A静止时弹簧的压缩量为ΔL1，在A上再放一个质量为m的物体B，待A、B静止后，再在B上施加一个竖直向下的压力，这个力使弹簧又缩短了ΔL2，这时弹簧的弹性势能为EP。现突然撤去压力。求： 　　（1）撤除压力以后B脱离A向上飞出的瞬间弹簧长度为多少？要有分析过程。 　　（2）B脱离A时B的速度大小为多少？ 参考答案： 17. （8分）我国将于2010年实现登月计划—“嫦娥工程”，圆中国千年奔月梦。同学们也对月球有了更多的关注．若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，引力常量为G．月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求月球绕地球运动的轨道半径。 参考答案： 由地面附近物体所受万有引力约等于物体的重力，设地球质量为M，物体质量为m，有： G…………………………………………………………………………①（3分） 又设月球质量m’，绕地半径R’，有： G…………………………………………………………………②（3分） 由①②式解得： …………………………………………………………………（2分） 18. 如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=36m，子弹射出的水平速度v0=40m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2，求： （1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？ （2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？ （3）子弹击中目标靶时的速度的大小？ 参考答案： 解：（1）子弹射出后做平抛运动，由平抛运动规律有s=v0t 解得子弹由射出到击中靶所用的时间为 t==0.9s （2）靶做自由落体运动有 目标靶运动的时间与子弹击中靶所用的时间相等， 解得h=4.05m （3）由， vy=gt=9m/s       v0=40m/s 代入数据解得：v=41m/s   即子弹击中靶的速度为41m/s． 答：（1）从子弹由枪口射出开始计时，经0.9s子弹击中目标靶； （2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为4.05m （3）子弹击中目标靶时的速度的大小为41m/s 【考点】平抛运动． 【分析】子弹做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，目标靶做自由落体运动，由水平和竖直方向的运动规律分析可以求出．