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江苏省淮安市吕良中学2022年高一物理上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. 如右图为一物体做直线运动的速度图象,根据图作如下分析,(分别用v1、a1表示物体在0~t1时间内的速度与加速度;v2、a2 表示物体在t1~t2时间内的速度与加速度),分析正确的是( )
A.v1与v2方向相同,a1与a2方向相反
B.v1与v2方向相反,a1与a2方向相同
C.v1与v2方向相反,a1与a2方向相反
D.v1与v2方向相同,a1与a2方向相同
参考答案:
D
2. 在长泰到林墩高速公路上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字
的意思是: ( )
A.甲是指位移,乙是平均速度
B.甲是指路程,乙是平均速度
C.甲是指位移,乙是瞬时速度
D.甲是指路程,乙是瞬时速度
参考答案:
D
3. 如图是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是 ( )
A.a点的电势高于b点的电势
B.该点电荷带负电
C.a点和b点电场强度的方向相同
D.a点的电场强度大于b点的电场强度
参考答案:
BD
4. 如图5,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴oo’转动,小物块a靠在圆筒的内壁上,它与圆筒内壁的动摩擦因数为μ,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使a不下落,则圆筒转动的角速度至少为( )
图5
A、 B、 C、 D、
参考答案:
D
5. (多选)以下说法正确的是
A.物体受恒定的合外力作用,一定做匀变速直线运动
B.物体受恒定的合外力作用,可能做匀变速曲线运动
C.物体受变化的合外力作用,加速度大小一定变化
D.物体受的合外力为零,可能静止也可能做匀速直线运动
参考答案:
BD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 物理学中存在着许多物理规律,准确地认识物理规律的本质,是学好物理的重要因素之一。如:做匀变速曲线运动的物体,随着时间的增加,其加速度方向与速度方向的夹角______(选填“可能增大”、“可能减小”、“一定减小”、“一定增大”)
参考答案:
一定减小
7. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量,某科学小组设计了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔):给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动。设卫星中具有基本测量工具。
①实验时物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计,原因是 ;
②实验时需要的实验器材有 、 、 ;
③实验时需要测量的物理量有 、 、 ;
④待测质量表达式为m = 。(用②小题中的物理量表示)
参考答案:
8. 如图9所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,则图中a、b、c各点的线速度之比va∶vb∶vc = ;角速度之比ωa∶ωb∶ωc = ;加速度之比aa∶ab∶ac = 。
参考答案:
9. 纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg,在16s内从静止加速到100km/h(即27.8m/s),受到恒定的阻力为1500N,假设它做匀加速直线运动,其动力系统提供的牵引力为 N。当E1概念车以最高时速120km/h(即33.3m/s)做匀速直线运动时,其动力系统输出的功率为 kW。
参考答案:
3.1×103;50
10. 如图所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动。将滑块放上不同的遮光片,遮光片的宽度Δx有10cm,5cm,3cm,1cm……规格的。测出每个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。则表示滑块通过光电门时的 _______;遮光片越窄,Δt越小,当Δt极小时,可以认为是___________。(选填“平均速度”或“瞬时速度”)
参考答案:
平均__瞬时
11. (填空)(2014秋?富阳市校级月考)打点计时器是一种计时仪器,使用交流电源,电火花打点计时器使用交流V电源工作,频率为50HZ,打点的时间间隔为 0.02s .
参考答案:
0.02s.
电火花计时器、电磁打点计时器
解:根据打点计时器的构造和具体使用知道,打点计时器的工作电源为交流电源,电火花打点计时器的工作电压为220V,用电频率为50赫兹,周期为T===0.02s
故答案为:0.02s.
12. 如图所示,是自行车传动结构的示意图,
(1)A是大齿轮边缘的点,B是小齿轮边缘的点,C是自行车后轮边缘的点,则 点和 点角速度相等, 点和 点线速度相等。(选填“A或B或C”)
(2)假设脚踏板每n秒转一圈,要由此计算自行车的行驶速度大小,则
① 还须测量的物理量有(写出符号及物理意义)大齿轮半径r1、小齿轮半径r2、
。
② 自行车的行驶速度大小是 (用你假设的物理量及题给条件表示)。
参考答案:
13. (4分)不少商家选正月初八这一天开业,如图所示,某开业商家悬挂新店牌,两个人共同用力将一个店牌往上拉,两个人各拉一根绳子,其中一人用了450N的拉力,另一个人用了600N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,请用作图法求出这两个拉力合力大小为 N,方向 。
参考答案:
750,与600N的拉力方向成38°角
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. 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.
(1)实验室中准备了如下器材:A.电火花打点计时器(包含碳粉纸片);B.220V交流电源及导线;C.铁架台(含铁夹);D.重锤;E.天平;F.秒表;G.纸带.
上述器材中不必要的是 (只需填字母代号),还缺少的仪器是 .
(2)某同学按照正确操作选的纸带如图所示,其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重锤质量为m=0.2kg,重力加速度g=9.80m/s2.根据以上数据当打点计时器打到D点时,重锤重力势能的减少量为 J,动能的增加量为 J.(要求计算数值保留三位有效数字)
参考答案:
(1)E、F (2分) 刻度尺 (2分) (2)0.380(2分), 0.372—0.374均正确
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图是我国藏传佛教教徒手持转经筒去朝圣的情景,他(她)们边走边摇转经筒,自得其乐.
下面进行如下简化模型:如图所示,已知竖直杆O1O2长为1.0m,水平杆长L1=0.2米,用长L2=0.2米的细绳悬 挂小球,整个装置可绕竖直杆O1O2转动,当该装置以某一角速度转动时,绳子与竖直方向成45°角,取g=10m/s2.求:
(1)该装置转动的角速度;
(2)如果运动到距离杆最远时刻悬挂小球的细绳突然断了,小球将做平抛运动.求小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离s.(答案可用根式表示)
参考答案:
解:(1)小球转动的轨道半径为:r=L1+L2sin45°=0.2+0.2×=0.4m.
对小球进行受力分析如图,根据牛顿第二定律得:mgtan45°=mrω2
解得:ω=5 rad/s
(2)小球的线速度为:v=ωr=5×0.4=2m/s
小球做平抛运动的开始时的高度为:h=O1O2﹣L2cos45°=1.0﹣=0.8m
小球做平抛运动的时间为:t=s
小球做平抛运动的水平方向的位移为:x=vt=2×0.4=0.8m
当小球从距离杆最远时刻开始做平抛运动时,小球沿水平方向的速度方向与小球到杆的方向相互垂直,所以小球的落地到O2的距离为:
S=m
答:(1)该装置转动的角速度是5rad/s;
(2)如果运动到距离杆最远时刻悬挂小球的细绳突然断了,小球将做平抛运动.小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离是m.
【考点】向心力;平抛运动.
【分析】(1)小球做匀速圆周运动,靠重力和拉力的合力提供向心力,结合牛顿第二定律求出该装置转动的角速度.
(2)根据平抛运动的规律求出小球在水平方向的位移的大小,然后结合平行四边形定则求出小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离.
17. 质量为m=5×103 kg的汽车,在t=0时刻速度v0=10 m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经t=72 s达到最大速度。该汽车所受恒定阻力是其重力的0.05倍,取g = 10m/s2,求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)汽车在72 s内经过的路程s。
参考答案:
解:(1)达到最大速度时,牵引力等于阻力f=kmg=2.5×103N,P=fvm (2分)
(2分)
(2)由动能定理,可得: (4分)
代入数据,解得: s=1252 m (2分)
18. 甲乙两列火车分别以12m/s和8m/s的速度相向行驶。在两火车间有一个信鸽以20m/s的速率飞翔其间,当这只鸽子遇到火车甲开始计时,此时甲乙两列火车相距为1000m,鸽子立即掉头飞向火车乙,遇到火车乙时又立即掉头飞向火车甲,如此往返飞行,当火车间距减小为零时,求:
(1)这只信鸽飞行的路程;ks5u
(2)这只信鸽飞行的平均速度。
参考答案:
(1)甲、乙两车相距: d=v1t+v2t ①
信鸽飞行的路程: s=v3t ②
由①②,代入数据,得 s=1000m
(2)信鸽飞行位移等于甲车前进位移,知
x=v1t ③
信鸽飞行的平均速度:v=x/t ④
由①③④ v=12m/s 方向与甲车前进方向相同
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