山西省长治市城关第一中学2022年高一物理期末试题含解析

山西省长治市城关第一中学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. （单选题）用起重机将质量为的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的力做功情况应是下列说法中的哪一种 A、重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B、重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C、重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D、重力不做功，拉力做正功，合力做正功 参考答案： C 2. （单选）下列说法正确的是(　　) A．物体所受合力为零时，物体的加速度可以不为零 B．物体所受合力越大，速度越大 C．速度方向、加速度方向、合力方向总是相同的 D．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 参考答案： D 3. （单选）L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，斜面光滑，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为（      ） A． 3         B．4 C．5         D．6 参考答案： A  解析：若不计一切摩擦，则弹簧处于原长状态，木板P受到重力，斜面的支持力和滑块的压力三个力 4. 一个电子绕原子核做半径为R的圆周运动，转了3圈回到原位置，在运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是 A．2R，2R     B．2R，6πR     C．2πR，2R     D．0，6πR 参考答案： B 5. （单选）下列物理量单位中不属于国际单位制基本单位的是（   ）  Ａ． N     Ｂ．s     Ｃ．m      Ｄ．Kg 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （6分）一部机器由电动机带动，极其上的皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动。已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为。则（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比________；（2）机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是__________；（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是___________。 参考答案： 3:1，0.05，0.3 7. 我国绕月探测工程的研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T1。则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度为_________，对应的环绕周期为_________。  参考答案： ， 8. 将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。由此图线提供的信息可判断摆球摆动的周期T为______s，在摆动过程中小球的机械能________（选填“减小”、“增大”、“不变”或“时而增大时而减小”）。 参考答案： _1.2s__________；        ________减小_ 9. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示。在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中。 距离 d1 d2 d3 测量值/cm       计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=         m/s。 参考答案： 距离 d1 d2 d3 测量值/cm 1.22 5.40 12.00 v2=0.21m/s 10. A、B、C、D、E、F分别是正六边形的六个顶点，各顶点到正六边形中心O的距离为a．现只在F处放一电量为﹣Q的点电荷，则中心O处的电场强度的大小为　　；若再在A、B、C、D、E处各放一电量为+Q的点电荷，则中心O处的电场强度的大小变为　　． 参考答案： 解析：根据点电荷场强公式得： 只在F处放一电量为﹣Q的点电荷，则中心O处的电场强度的大小． 若再在A、B、C、D、E处各放一电量为+Q的点电荷， 根据电场强度的叠加原理得B和E的叠加后场强为零，A和D的叠加后场强为零， 所以中心O处的电场强度的大小等于F和C的场强叠加，即2． 故答案为：，2． 11. 如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以加速度a=　  　向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=　  　． 参考答案： g、mg 【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用． 【分析】小球对滑块的压力等于零，对木块进行受力分析，其受到重力和绳子的拉力，合力水平向左，再根据牛顿第二定律就可以求得加速度；，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，小球将离开滑块，绳子张力变得更大，其受到重力和绳子的拉力，合力水平向左，求绳子的拉力 【解答】解：（1）对物体进行受力分析，如图所示： 由图知，F合=mg 故a=g （2）由上图得，当a=2g时， F合=ma=2mg 由勾股定理得： F==mg 答案为：g、mg 12. 如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆，场强方向与圆所在平面平行，大小为E，电荷量为q带正电微粒以大小相同的速度沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域。其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最小，图中O是圆心，AB是圆直径，AC是与AB成a角的弦，则匀强电场的方向         ，从A到C电场力做功为            。 参考答案： C→O  -2qEcos2a    13. 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 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，图甲所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。(打点计时器每隔0.02s打出一个点)      （1）为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF…等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图乙所示。简要说明怎样判断此小车是否做匀变速直线运动。 方法：                                                                                           （2）在图甲中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是 _______ m/s，小车运动的加速度大小是 _______ m/s2。（计算结果均保留两位有效数字） 参考答案： （1）连接纸带上方中点为一条直线（或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等)（2分）                                                                                          （2）打下点迹A时，小车运动的速度大小是０．74m/s，（3分）         小车运动的加速度大小是 ０．63 m/s2。（保留两位有效数字） 解：（1）它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，因此图2中的B、D、F、H、J、L，各点连起来恰好为一直线，说明每相邻两个纸袋相差的长度相等，即△x=aT2，所以说明小车做匀变速直线运动． 故答案为：连接纸带左上角（上方中点或纸带中点）为一条直线或每条纸带比前一条纸带长度增加量相等． （2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可得： 根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有： x6-x3=3a1T2    ① x5-x2=3a2T2     ② x4-x1=3a3T2     ③       ④ 联立①②③④解得：a≈0.63m/s2． 15. 某实验小组的同学采用如图a所示的装置(实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面)用打点计时器得到一条纸带后，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合力对小车所做的功与速度变化的关系。图b是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个连续的计数点，相领两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图b所示。已知所用交变电源的频率为50Hz，则： (1)打B点时，小车的瞬时速度vB＝　　　　　m/s。(结果保留两位有效数字) (2)实验中，该小组的同学画出小车位移l与速度v的关系图象如图c所示。根据该图线形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是　　　　。(填空选项字母代号) A．W∝v2　　　　　B．W∝v　　　　　C．W∝　　　　　D．W∝v3 (3)本实验中，若钩码下落高度为h1时合力对小车所做的功为W0，则当钩码下落h2时，合力对小车所做的功为　　　　　　。(用h1、h2、W0表示) 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站，启动时加速度为a1=4m/s2，匀加速行驶t1=2.5s后，再匀速行驶t2=3min，然后刹车滑行x=50m，正好到达乙站．求： （1）汽车从甲站到乙站运动的时间t； （2）汽车刹车时的加速度大小； （3）甲、乙两站的距离L． 参考答案： 解：（1）加速2.5s后的速度为：v=a1t1=4×2.5=10m/s 匀减速过程的初速度为10m/s，末速度为零， 对于匀减速运动，由x3=， 得：t3==s=10s 从甲站到乙站的总时间为：t=t1+t2+t3=2.5+180+10=192.5s （2）根据公式：v=v0+at 则刹车时的加速度：． 负号表示加速度的方向与运动的方向相反． （3）匀加速过程的位移：s1===12.5m 匀速过程：s2=vt2=10×180=1800m 全过程：L=s1+s2+s3=12.5+1800+50=1862.5m 答：（1）从甲站运动到乙站的总时间是192.5s； （2）汽车刹车时的加速度大小是1m/s2； （3）甲、乙两站的距离是1862.5m． 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 【分析】（1）加速过程的末速度为匀速运动的速度，也是匀减速运动的初速度．先根据速度公式求出加速2.5s后的速度，根据公式x=求出匀减速运动的时间，把三段时间相加即为总时间． （2）由加速度的定义式即可求出刹车时的加速度大小． （3）根据位移公式求出匀加速运动的位移和匀速运动的位移，把三段位移相加即为总位移． 17. 如图所示，滑块在恒定外力F＝2mg的作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，求AB段与滑块间的动摩擦因数。 参考答案：