湖南省怀化市金明中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题含解析

湖南省怀化市金明中学2022-2023学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，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．环到达B处时，重物上升的高度 B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等 C．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能 D．环能下降的最大高度为d 参考答案： CD 【考点】动能定理的应用；机械能守恒定律． 【分析】环刚开始释放时，重物由静止开始加速．根据数学几何关系求出环到达B处时，重物上升的高度．对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，从而求出环在B处速度与重物的速度之比．环和重物组成的系统，机械能守恒． 【解答】解：A、根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升的高度h=，故A错误； B、对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以故B错误 C、环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能； D、环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为，根据机械能守恒有解得：h=，故D正确． 故选CD． 2. （单选题） 物体在做某种运动过程中，重力对物体做功200J，则 A、物体的动能一定增加200J         B、物体的动能一定减少200J C、物体的重力势能一定增加200J     D、物体的重力势能一定减少200J 参考答案： D 3. 将一个物体竖直上抛，又落回抛出点（忽略空气阻力），关于物体的运动，下列说法中正确的有(　　) A．上升过程和下落过程，时间相等、位移相同 B．整个过程中，任意相等时间内物体的速度变化量均相同 C．物体到达最高点时，速度和加速度均为零 D．不管竖直上抛的初速度有多大(v0＞10 m/s)，物体上升过程的最后1 s时间内的位移总是不变的 参考答案： BD 4. 用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两小球谁先着地（   ） A．A                  B．B          C．AB同时着地        D．敲击力度不确定，无法判断 参考答案： C 5. （单选）不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛的物体，从抛出至回到抛出点的时间为t，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为 A．0.5t       B．0.4t         C．0.3t       D．0.2t 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. （4分）一质量为m的物体，沿半径为R的圆形向下凹的轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的滑动摩擦因数为μ，则它在最低点时所受到的摩擦力为__________。 参考答案： 7. 参考答案： 8. 物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。物体仅在重力的作用下，由V0的初速度竖直向上抛出的运动，叫做竖直上抛运动。请回答： ①对“落体运动快慢” 、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点，请完成后表 比较 亚里士多德的观点 伽利略的观点 落体运动快慢 重的物体下落快、轻的物体下落慢   力与物体运动关系   维持物体运动不需要力 加速度的大小     ②打开水龙头，水流落下，你仔细观察连续的水流柱的直径是不是上粗下细的。试分析水流柱的直径变化的原因                                      ，喷泉喷出时水速为10m/s，则喷泉最多能喷         米高（g=10m/s2）。忽略空气阻力，则喷泉做              _            运动。 ③实验室测自由落体运动加速度g,打出两张纸带如上图，你选择      纸带作实验研究,g =      m/s2。 参考答案： ①轻的物体与重的物体下落的一样快、物体运动需要力来维持、重的大轻的小、一样大  ②在t时间内，流过任一水柱截面的水的体积是一定的，由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速，故水柱的直径上面比下面大、5米、竖直上抛运动或匀减速直线运动。 ③B、9.75 9. 2010年7月22日，我国出现500年一遇的日全食奇观。如图所示，位于地球上A区域的人看到的是日_____食，位于B区域的人看到的是日______食。 参考答案： 10. 已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r，周期为T，太阳的半径是R，则太阳的平均密度为_______________． 参考答案： 11. 如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明__________，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是__________，这说明____________。 参考答案： 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(运动的等时性) 球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速运动。 （1）甲图A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动．乙图球1做平抛运动，球2做匀速直线运动，两球相撞，知平抛运动在水平方向上是匀速直线运动． 12. （填空）（2015春?青海校级月考）如图所示，船以速度v匀速向右划行，通过绳跨过滑轮拖动汽车运动，当绳与水面夹角为θ时，汽车向右运动的瞬时速度为　    　． 参考答案： vcosθ． 运动的合成和分解 解：设绳子与竖直方向的夹角为θ，将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于小车的速度， 根据平行四边形定则得，v车=vcosθ， 故答案为：vcosθ． 13. 物体从静止开始作匀加速直线运动，第1s内的位移是3m，则其加速度是______m/s2，物体5s内的位移是________m。 参考答案： 6，75。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14.   如图1所示为“探究小车速度随时间变化的规律”实验的装置图．     （1）（2分）图2为某次实验时得到的纸带（部分），纸带上每两个计数点间还有四个实验点未标出．则打B点时小车的速度为  ▲  m/s．（已知电源频率50Hz，结果保留三位有效数字） （2）（4分）利用实验中的某条纸带，所得数据如下表，请你在坐标纸上作出v—t图象，并根据该图像说明小车运动规律：初速为  ▲   加速度为   ▲    直线运动．               参考答案： （1）2.94（2分）      15. 在水平面上转弯的摩托车，如图所示，提供向心力是（　　） A．重力和支持力的合力 B．静摩擦力 C．滑动摩擦力 D．重力、支持力、牵引力的合力 参考答案： B 【考点】向心力． 【分析】物体做匀速圆周运动时需要向心力，向心力是合力提供，而摩托车在水平路面上转弯时所需的向心力是由静摩擦力提供． 【解答】解：摩托车在水平路面上转弯时受到重力、支持力、牵引力以及指向圆心的静摩擦力，所需的向心力是由静摩擦力提供，故B正确，ACD错误． 故选：B 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 将一物体以10m/s的速度从5m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?(不计空气阻力，取g=10m/s2) 参考答案： 17. 绳子系着装有水的小水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m=0.5Ｋg，绳长1m，若不考虑桶的尺寸，求： ①桶通过最高点时至少要有多大的速度水才不会流出？ ②若水在最高点速度为V＝5m/s，水对桶的压力是多少？（g=10m/s2） 参考答案： 18. 如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内．已知小球质量为m，A、B两点高度差h，BC斜面高2h，倾角α=45°，悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求： （1）B点与抛出点A的水平距离x； （2）小球运动至C点的速度vc大小 （3）小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小． 参考答案： 解：（1）小球至B点时速度方向与水平方向夹角为45°，设小球抛出的初速度为v0，A点至B点时间为t．则得：   h=，得 t= 又tan45°=== 得：v0=2 则得：x=v0t=2? 得水平距离：x=2h （2）设小球至B点时速度为vB，在斜面上运动的加速度为a，   vB=v0，   a=gsin45°， 由动能定理得：﹣=2a? 联立以上几式得：vC=2 （3）小球进入轻筐后做圆周运动，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m， 解得小球所受拉力：F=mg 答：（1）B点与抛出点A的水平距离x为2h； （2）小球运动至C点的速度vc大小为2． （3）小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小为mg． 【考点】向心力；牛顿第二定律；平抛运动． 【分析】（1）小球从A到B做平抛运动，小球恰好与无碰撞地进入光滑的BC斜面，速度沿BC面向下，可得到两个方向的分速度关系．从水平方向和竖直方向运用平抛运动的规律分析解决问题． （2）运用动能定理可求解小球到达C点的速度． （3）小球进入轻质筐后瞬间，进行受力分析，并运用牛顿第二定律求解．