湖南省益阳市天湾中学2022年高一物理期末试题含解析

湖南省益阳市天湾中学2022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. （单选）如图中，质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，在运动过程中受到水平向右、大小为30N的拉力作用，则物体所受摩擦力大小是（g=10N/kg）（　　） 　 A． 20N，向右 B． 20N，向左 C． 30N，向右 D． 30N，向左 参考答案： 考点： 滑动摩擦力．版权所有 专题： 摩擦力专题． 分析： 滑动摩擦力的大小可以根据f=μFN去求，方向与相对运动方向相反． 解答： 解：FN=G=mg=20×10=200N； f=μFN=0.1×200N=20N，方向与相对运动方向相反，所以为水平向右． 故选：A 2. 质量为2kg的物体在水平面xoy上运动，在y方向的速度﹣时间图象和x方向的位移﹣时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体的合运动是匀加速直线运动 B．物体所受的合外力为12N C．物体的初速度大小为4m/s D．1s末物体速度大小为5m/s 参考答案： C 【考点】匀变速直线运动的图像． 【分析】根据图象判断出物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动．根据x﹣t图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的初速度进行合成，求出物体的初速度．物体的合力一定，做匀变速运动．y轴的合力为零．根据斜率求出x轴方向的合力，即为物体的合力．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，物体初速度的方向与合外力方向不垂直．由速度合成法求出1s末物体的速度． 【解答】解：A、由图可知，物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动，合运动是匀变速曲线运动，故A错误． B、x轴方向的加速度a===3m/s2，y轴做匀速直线运动，则物体的合力F合=ma=6N．故B错误． C、x轴方向的初速度为 vx=0m/s，y轴方向的速度 vy===﹣4m/s，则物体的初速度 v0=vy=﹣4m/s，大小为4m/s．故C正确． D、1s末质点速度大小 v1===4m/s，故D错误． 故选：C 3. （单选题）在下图中各接触面均光滑，A、B两球间一定有弹力作用的是 参考答案： B 4. （单选）P、Q、R三点在同一条直线上，一物体从P点静止开始做匀加速直线运动，经过Q 点的速度为v，到R点的速度为3v，则PQ∶QR等于   （    ） A．l∶8        B．l∶6 C．l∶5        D．1∶3[来源:学|科|网Z|X|X|K] 参考答案： A 5. （单选）以下选项中全属于国际单位制中基本单位的一组是（   ）   A．秒、千克、牛          B．米、千克、秒        C．米、牛、千克          D．米/秒、米/秒2、牛 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. 如图所示，A、B两个物体间用最大张力为100N的轻绳相连，mA= 4kg， mB=8kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是       （g取10m/s2） 参考答案： 150N 7. 某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起        kg的物体。(g取10m/s2) 参考答案： 40 8. 一物体置于光滑水平桌面上，受6N水平拉力的作用，从静止出发经过2s速度增加到24m/s，则此物体的质量是          参考答案： 9. 某次实验研究匀加速直线运动纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点后每打5个点取1个计数点，计时器打点频率为50Hz。测得各段长度为AB=1.6cm ，AC=3.4cm，AD=5.4cm ， AE=7.6cm，则: 从打A点打到E点共历时      s，从A到E纸带的平均速度是  m/s，B点的瞬时速度为_____m/s，纸带运动的加速度大小为       m/s2。 参考答案： 0.4   0.19   0.17   0.2 10. 如图所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为 A. 5.0N B. 2.5N C. 8.65N D. 4.3N 参考答案： B 试题分析：试题分析：以物体为研究对象，采用作图法分析什么条件下拉力F最小．再根据平衡条件求解F的最小值． 以砝码为研究对象，受力如图，由图可知，拉力F与悬线垂直时最小，即。 故选A 考点：力的合成与分解 点评：本题难点在于分析F取得最小值的条件，采用作图法，也可以采用函数法分析确定． 11. 在“研究匀变速直线运动”实验中，交流电频率为50Hz，某同学打出如图所示的纸带，相邻两计数点之间有4个点未画出，并测得OA=2.80cm，DE=9.10cm，则小车的加速度为_____m/s2，（结果取2位有效数字） 参考答案： 1.6 试题解析：由于DE－OA=4a△t2，故加速度a=≈1.6m/s2。 12. 半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R=2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，C是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶= _________，∶∶=__________ 参考答案： 13. 如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小 方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=　　　　　　（用L、g表示），其值是　　　　　（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是　　　　　　。 参考答案： ；0.7m/s；0.875m/s 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在竖直悬挂的轻质弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据．实验时弹簧始终未超过弹性限度． 砝码质量m×10﹣3kg 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l×10﹣2m 6.0 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0 （1）根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象．（不考虑弹簧自身重力） （2）根据图象得到弹簧的劲度系数是　  　N/m．（结果保留两位有效数字） 参考答案： 解：（1）当钩码质量为0时，即弹簧所受拉力为零，长度为6.0cm，则可知弹簧的原长为6.0cm； （2）根据表格中的数据作出F﹣x图线，如图所示． （3）根据F=kx，知k=，即图线的斜率等于弹簧的劲度系数，则k==25N/m 故答案为：（1）6.0；（2）图象如图；（3）25． 【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系． 【分析】弹簧所受拉力为零时的长度即为原长，斜率表示劲度系数． 15. 某学习小组利用如图1所示的装置验证动能定理． （1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图2中读出两光电门中心之间的距离S=　   　cm； （2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是　                                           　； （3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？　 　（填“是”或“否”） 参考答案： （1）50.00； （2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M；（3）否． 【考点】探究功与速度变化的关系． 【分析】（1）先明确刻度尺的分度值，读数时注意估读一位； （2）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式，进而得到还需要测量的物理量； （3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量． 【解答】解：（1）光电门1处刻度尺读数为：20.30cm，光电门2处刻度尺读数为：70.30cm，故两光电门中心之间的距离s=70.30cm﹣20.30cm=50.00cm； （2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． 滑块通过光电门1速度为：v1= 滑块通过光电门2速度为：v2= 根据功能关系需要验证的关系式为：Fs=Mv22﹣Mv12=M（）2﹣M（）2 可见还需要测量出M，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量； （3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量． 故答案为：（1）50.00； （2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M；（3）否． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 静止在水平地面上的木箱，质量为50kg，若用F=400N的水平恒力推它，可以在5s内使它移动s=50m；若用大小仍为400N、而方向与水平方向夹角为37°斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m远处，则拉力的作用时间最少是多少？(cos37°=0.8) 某同学是这样解的：当拉力水平时，由运动学公式，有即① 解得： 由牛顿第二定律：即② 解得：μ=0.4 当拉力斜向上时，设加速度大小为，在水平方向由牛顿第二定律得： ③ 解得： 再由运动学公式④ 解得拉力作用的最少时间： ⑴这位同学解法是否有不合理的地方？(回答“有”或“没有”．) ⑵若有不合理的地方，请你指出这位同学错误步骤对应的序号，并说明理由． ⑶若有不合理的地方，请用你自己的方法算出正确结果． 参考答案： ⑴有                                                                                                                                ⑵不合理的序号为③                                                                                                           理由：由于外力方向变化，接触面的支持力已经不等于木箱自身重力         ⑶当拉力斜向上时，设加速度大小为，在水平方向由牛顿第二定律得                                                                                解得：                                                                                                           木箱在拉力作用下先做匀加速运动，而后撤去拉力，使木箱做减速运动，到速度为0时，刚好到达50m处．设拉力作用的时间为，最大速度为． 则有：                                                                                                 解得：                                                                                                      再由运动学公式得：