吉林省长春市市第八十五中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析

吉林省长春市市第八十五中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析 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） 两个带电量相等质量相等的金属小球，用两段长度相等的细绳悬挂在一水平向右的匀强电场中，当金属球均静止时，下列图中能正确表示其平衡位置示意图的是：（多选）     参考答案： ABC 2. （多选题）如图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是（　　） A．0～1s内的平均速度是2m/s B．0～2s内的位移大小是3m C．0～1s内的加速度大于2～4s内的加速度 D．0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反 参考答案： BC 解：A、0～1s内的平均速速度：v平均==1m/s，故A错误． B、0～2s内的位移大小即三角形面积大小x=×2×1+2×1=3m，故B正确． C、0～1s内的加速度：a==2m/s2；2～4s内加速度：a==﹣1m/s2；所以0﹣1s内的加速度大，故C正确． D、0﹣1s内与2﹣4s内图线均在v正半轴，即速度都为正方向，运动方向相同，故D错误． 故选：BC． 3. (单选)木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后(　　) A．木块A所受摩擦力大小是12.5N B．木块A所受摩擦力大小是11.5N C．木块B所受摩擦力大小是9N D．木块B所受摩擦力大小是7N 参考答案： C 4. （单选）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A．球A的线速度必定大于球B的线速度 B．球A的角速度必定等于球B的角速度 C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期 D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 参考答案： A 5. 如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O．另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角θ=30°．系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法中正确的是（　　） A．细线BO对天花板的拉力大小是 B．a杆对滑轮的作用力大小是G C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G D．若B点向右移动少许后系统仍静止，则a杆对滑轮的作用力与移动前相比将要增大 参考答案： B 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【分析】先对重物受力分析，根据平衡条件求得细线的拉力；再对滑轮受力分析，根据力的合成的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力，再得到a杆对滑轮的力． 【解答】解：A、对重物G受力分析，受到重力和拉力T，根据平衡条件，有T=G，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G，故A错误； B、对滑轮受力分析，受到绳子的压力（等于两边绳子拉力的合力），以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图 根据平衡条件，结合几何关系，有：a杆对滑轮的作用力大小 F=T=G，故B正确； C、由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故C错误； D、若B点向右移动少许，则BO与竖直方向之间的夹角增大，两根绳子之间的夹角增大，绳子的拉力不变，所以它们的合力减小；系统仍静止，则a杆对滑轮的作用力与移动前相比将要减小．故D错误． 故选：B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 电路中，每秒钟有1.6×10-7C的电荷量通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是          A 参考答案： 1.6×10-7 A　 7. 长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为 3kg 的木球，以O点为圆心，在竖直面内作圆周运动，如图所示，小球通过最高点的速度为 2m/s，取g = 10 m/s2，则此时球对轻杆的力大小是                     N。 参考答案： 、6N  8. 某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。 （1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=          ，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=          ，则滑块的加速度的表达式a=            。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。 （2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 质量m(g) 250 300 350 400 500 800 加速度a( m/s2 ) 2.02 1.65 1.43 1.25 1.00 0.63 通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立            （填a—m或a—）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条              ，就可确认上述结论。 参考答案： （1）v1= v2=     （2）a—通过原点的直线 9. 如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，则行星运动到A点时速度达      ，运动到B点时速度达         （填“最大”或“最小”）。 参考答案： 最大   最小 10. 一物体从离地H高处自由下落h时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，则它落下的位移h等于______. 参考答案： 3/4H 11. 下图是甲物体的位移图象和乙物体的速度图象.试根据图象求出从A→B→C→D的各段时间内，甲物体在5s内的位移是       m ， 乙物体在5s内的位移是      m 参考答案： -2  16 12. 学校开田径运动会，在给百米运动员计时的时候，某计时员听到发令枪响后，才开始计时，当第一名运动员跑到终点时，表上显示时间为12.49s，已知声音在空气中传播的速度为340m/s，这位第一名运动员的百米成绩实际上是_______。 参考答案： 12.78S 13. 某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为          ；太阳的质量可表示为       。 参考答案：   ； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小华同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图所示．由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带的一段． 如图所示，在打点计时器打出的纸带上确定出八个计数点，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，并用刻度尺测出了各计数点到0计数点的距离，图中所标数据的单位是cm （1）根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、5这五个计数点时小车的速度，请你帮助他计算出打下计数点6时小车的速度（结果保留3位有效数字），并填入下表． （2）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据上表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v- t图象．　 （3）根据v- t图象可知，在打0计数点时，小车的速度v0=___________m/s（保留3位有效数字）；小车运动的加速度为________m/s2（保留2位有效数字）． 参考答案： ⑴0.570   ⑵图略    ⑶0.310    0.43 （1）相邻两个计数点之间的时间间隔为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， （2）利用描点法可画出速度时间图象，如图 （3）根据图象与纵轴的交点得在打0计数点时，小车的速度v0=0.310m/s 根据v-t图象求出图形的斜率k， 所以小车加速度 15. 使用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图(b)所示．图中O是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F……是依次打出的点迹，量出OE间的距离为，DF间的距离为s，已知打点计时器打点的周期是T． (1)如果操作正确，用E点来验证机械能守恒，上述物理量如果在实验误差允许的范围内满足关系式                          ，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的． (2)如果发现图(b)中OA距离大约是4 mm，则出现这种情况的原因可能是                                                 ． 参考答案： （1）,（2）是先释放纸带而后启动打点计时器而造成的． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在光滑水平面上有坐标xOy，质量为1kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O，某一时刻受到沿+x方向的恒力F1作用，F1的大小为2N，若力F1作用一段时间t0后撤去，撤去力F1后5s末质点恰好通过该平面上的A点， A点的坐标为x=11m，y=15m。 （1）为使质点按题设条件通过A点，在撤去力F1的同时对质点施加一个沿+y方向的恒力F2，力F2应为多大？ 参考答案： [解析]　⑴由（1分）和（1分）可得：（1分）＝1.2N（1分） 17. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最高点C时，对管壁内、外侧的压力均为0，求A、B球通过圆周最高点C点的速度大小． 参考答案： 考点： 向心力． 分析： 对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，由牛顿第二定律求出两球通过C点的速度． 解答： 解：A小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力． 对A球：3mg+mg=m 解得：vA=2 对B球：mg=m 解得：vB= 答：A、B球通过圆周最高点C点的速度大小分别为2和． 点评： 该题考查向心力，解题的关键是对小球在最高点处时受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出速度． 18. 一物体从20m高以10m/s的速度水平抛出，g=10 m/s2求： （1）物体落地的时间 （2）物体落地时的水平位移大小？ （3）合位移大小 参考答案：