浙江省杭州市市长河中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题含解析

浙江省杭州市市长河中学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. （单选）某人以一定的垂直于河岸的速度向对岸游去．当水流匀速时，关于他过河所需时间、发生的位移与水的流速的关系正确的是(　　) A．当水流速度很小时，发生的位移小，所需时间也小 B．当水流速度很大时，发生的位移大，所需时间小 C．当水流速度很大时，发生的位移大，所需时间不变 D．位移、时间都不随水流速度的改变而改变，即与水流速度无关 参考答案： C 2. （单选）如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是 A．在a轨道上运动时角速度较大              B．在a轨道上运动时线速度较大 C．在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大 D．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大 参考答案： B 3. 在运动会铅球比赛中，某运动员将质量为m的铅球推出，铅球起点位置与出手位置之间的距离为L，高度差为h，出手的速度大小为v0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是（  ） A、    B、    C、   D、 参考答案： A 4. 如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数 据描绘的a-F图线，下列说法中正确的是 A. 三条倾斜直线对应的小车质量相同 B. 直线1对应的小车质量最大 C. 直线2对应的小车质量最大 D. 直线3对应的小车质量最大 参考答案： B 5. 在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是（    ） A．物块接触弹簧后即做减速运动  B．物块接触弹簧后先加速后减速 C．当物块的速度为零时，它所受的合力也为零 D．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度正好等于零 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 1,3,5   某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：  （1）你认为还需要的实验器材有                    ．  （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                   ，实验时首先要做的步骤是                    ．  （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为               （用题中的字母表示）． 参考答案： （1）天平，刻度尺 （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力 （3） 7. 如图是打点计时器研究物体运动得到的一段纸带．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．这三个数据中不符合有效数字读数要求的是　  　，应记作　   　cm． 参考答案： 15.7cm；15.70 【考点】探究小车速度随时间变化的规律． 【分析】毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估读到下一位． 【解答】解：毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位． 这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm． 故答案为：15.7cm；15.70 8. 如图是自行车传动机构的示意图，a、b、c分别是大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点。已知大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3，若a点的线速度大小为v，则b点的线速度大小为        ，c点的线速度大小为        ，a、b、c三点的角速度之比为          。 参考答案： v，，r2: r1: r1 9. 图7中圆弧轨道AB是在半径为R的竖直平面内的1/4圆周，在B点轨道的切线是水平的，一质点自A点从静止开始下滑，到达B点的速度，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为_____，刚滑过B点时的加速度大小为_____。 参考答案： 10. 如图所示的传动装置中，已知大轮A的半径是小轮B的半径的2倍，A、B分别在边缘接触，形成摩擦传动，接触点无打滑现象。A、B二点的线速度之比为__ _________，角速度之比为_    _______，向心加速度之比            。 参考答案： 11. 从空中每隔2s从静止释放一石子，当第五颗石子刚要落下时，第一颗石子恰好落地，则释放点的高度是       m；此时第1、3两颗石子高度差         m.（设不计空气阻力， g=10m/s2）。 参考答案： 320m ； 240m 12. 一个做匀速圆周运动的物体，若保持其半径不变，角速度增加为原来的2倍时，所需要的向心力比原来增加了60 N，物体原来所需要的向心力是__________N. 参考答案： 13. 将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔        秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力         （填“增大”、 “减小”、“不变”或“无法确定”）。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在研究匀变速直线运动的实验中，如下图所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，两个计时点间有4个点未画出，交流电的频率为50Hz. （1）小球做__________运动. （2）vA=______m/s,  vB=______m/s,  vC=______m/s,  vD=______m/s。 （3）在下图所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=__________ m/s2. 参考答案： 15. 在做《验证力的平行四边形定则》实验时： （1）所需的器材除了木板、白纸、细线、刻度尺和图钉外，还应有的器材是（   ）      A．天平        B．橡皮条         C．打点计时器          D．弹簧秤   （2）下列叙述正确的是（   ） A．同一次实验过程，结点的位置必须都拉到同一位置O点，不能随意变动； B．用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细绳之间的夹角总为90°，以便于算出合力的大小； C．两个分力的夹角越大越好；        D．必须使分力与合力在同一平面内。 （3）如果实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。那么，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______________ 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 河宽，河水速度，小船在静水中的速度，试求：（1）若要小船以最短时间过河，开船方向怎样？最短时间为多少？（2）若要小船以最短距离过河，开船方向怎样（即船头与河岸上游或下游夹角）？最小位移为多大？（结果可用三角函数表示，若有根式，可化简后保留） 参考答案： （1）船头垂直于河岸渡河，………(2分)  时间最短，   …….(2分) (2)若以最短距离渡河，则：        θ=………..(2分)    最短位移…………………….(2分) 17. 如图所示，在竖直方向上A，B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B，C两物体通过细绳绕过足够高的轻质滑轮相连，用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab，cd段的细线竖直，已知A，B的质量均为m．重力加速度为g，细线与滑轮间的摩擦力不计，空气阻力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C，当A刚离开地面时，B获得最大速度，求： （1）C的质量； （2）B的最大速度． 参考答案： 解：（1）当B的速度最大时，其加速度为0．设此时绳子对B的拉力大小为F，弹簧弹力大小为F弹可得：mg+F弹=F 因为此时A刚好离开地面，则：F弹=mg   B、C速度大小相等，故此时C速度也是最大，其加速度为0，可得：F=mCg，mC=2m （2）开始时弹簧压缩的长度为：xB= 当B速度最大、A恰好离开地面时弹簧的伸长量为：xA= 所以物体B上升的距离和物体C下降的距离均为：h=xA+xB 由于xA=xB，弹簧弹性势能相等，设物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度为vm，对B、C和弹簧组成的系统，有： 解得： 答：（1）C的质量是2m； （2）B的最大速度是． 18. 风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图。一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下，从A点静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数m=。试求： （1）小球运动的加速度a1； （2）若F风力作用1.2s后撤去，求小球上滑过程中距A点最大距离Xm； （3）若从撤去风力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。 参考答案： （1）在力F作用时有： （F-mg）sin30°-m（F-mg）cos30°=ma1       a1=2.5 m/s2                          ……2分 （2）刚撤去F时，小球的速度v1= a1t1=3m/s 小球 的位移 x1 = t1=1.8m   ……1分 撤去力F后，小球上滑时有： mgsin30°+mmgcos30°=ma2  a2=7.5 m/s2     ……1分         因此小球上滑时间t2= =0.4s      上滑位移x2= t2=0.6m                则小球上滑的最大距离为Xm=2.4m ……1分 （3）在上滑阶段通过B点：                 XAB — x1= v1 t3 — a2t32            通过B点时间  t3=0.2 s ，另t3=0.6s （舍去） （1分） 小球返回时有： mgsin30°-mmgcos30°=ma3      a3=2.5 m/s2              ……2分 因此小球由顶端返回B点时有： Xm—XAB =a3t42           t4 =             ……1分 通过B点时间  t2+ t4= s?0.75s （没有化到小数也正确）