山西省太原市第五试验中学2022年高一物理期末试题含解析

山西省太原市第五试验中学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. 一小孩从公园中的光滑滑梯上加速滑下，对于其机械能情况，下列说法中正确的是（       ）      A．重力势能减小，动能不变，机械能减小      B．重力势能减小，动能增加，机械能不变      C．重力势能减小，动能增加，机械能增加      D．重力势能减小，动能增加，机械能减小 参考答案： 2. (多选)一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100 m远的一浮标处，已知快艇在静水中的速度vx图象和流水的速度vy图象如图甲、乙所示，则（    ）  A．快艇的运动轨迹为直线   B．快艇的运动轨迹为曲线 C．能找到某一位置使快艇最快到达浮标处的时间为20 s D．快艇最快到达浮标处经过的位移为100 m 参考答案： BC 3. 姚明已成为美国NBA一流中峰，给中国人争得了很多的荣誉，让更多的中国人爱上了篮球这项运动。姚明某次投篮跳起可分为下蹲、蹬地(加速上升)、离地上升、下落四个过程，下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法正确的是(忽略空气阻力)           （   ）        A．两过程中姚明都处于超重状态          B．两过程中姚明都处于失重状态        C．前过程为超重，后过程为完全失重      D．前过程为完全失重，后过程为超重 参考答案： C 4. 质点是一种理想化的物理模型，下面对质点的理解正确的是（　　） A．只有体积很小的物体才可以看作质点 B．只有质量很小的物体才可以看作质点 C．研究月球绕地球运动的周期时，可将月球看作质点 D．因为地球的质量、体积很大，所以在任何情况下都不能将地球看作质点 参考答案： C 【考点】质点的认识． 【分析】物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题． 【解答】解：A、体积很小的物体也不一定就能够看成质点，比如原子的体积很小，但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的，所以A错误． B、地球的质量很大，在研究地球绕太阳转动的过程中地球的大小和形状是可以忽略的，能看成质点，所以并不是只有质量很小的物体才可以看作质点，所以B错误． C、研究月球绕地球运动的周期时，月球的体积相对于和地球之间的距离来说是可以忽略的，所以可将月球看作质点，所以C正确． D、根据B的分析可知D错误． 故选C． 5. （多选题）质量为2kg的质点在光滑水平面上受到水平于水平面的恒力F作用做曲线运动．以t=0时刻质点所在位置为坐标原点，在水平面内建立直角坐标xOy，质点在x轴方向的速度图象如图甲所示，在y轴方向的位移图象如图乙所示，g取10m/s2．则（　　） A．0时刻，质点速度大小是2m/s B．2s时刻，质点速度大小是5m/s C．恒力F大小为4N，方向沿x轴正方向 D．前2s内恒力F做功为12J 参考答案： BD 【考点】运动的合成和分解． 【分析】由v﹣t图象可知物体的速度变化；由x﹣t图象可知y方向上的位移的变化；由运动的合成和分解可知物体的运动状态，由牛顿第二定律可求得物体的合外力，再由力做功表达式，即可求解． 【解答】解：A、由v﹣t图可知，在0时刻，物体在x方向上初速度为2m/s，而在y方向上，物体做速度为：vy===3m/s，则质点的速度大小为 v==m/s，故A错误； B、由v﹣t图可知，在2s时刻，物体在x方向上初速度为4m/s，而在y方向上，物体做速度为：vy=3m/s，则质点的速度大小为v′==5m/s，故B正确； C、由v﹣t图可知，前2秒，物体的加速度为：a== m/s2=1 m/s2， 根据牛顿第二定律，前两秒物体所受合外力大小为：F=ma=2×1=2N，方向沿着x轴方向，故C错误； D、t=2.0s时，x方向的位移大小s==6m，而y方向位移大小为6m， 因此前2s内恒力F做功为W=Fsx=2×6=12J，故D正确； 故选：BD． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图右图质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动，g=10m/s2，求： （1）小球在最高点的速度v1=        时，球对杆的作用力为0。 （2）当小球在最高点的速度v2=6m/s时， 球对杆的作用力的大小为        N 参考答案： 7. 国庆期间人们燃放烟花爆竹进行庆祝，某颗烟花由地面竖直上升20m后，又竖直下落了1m爆炸，则此烟花从地面到爆炸通过的路程和位移的大小分别是 参考答案： 21m、19m 8. 质量1000Kg的汽车，额定功率是60kw，在水平路面上行驶的最大速度为15m/s，设它所受运动阻力保持不变，则汽车受到的运动阻力是________;在额定功率下，当汽车速度为10m/s时的加速度_________。 参考答案： 2m/s2 9. 如图所示为一质点做直线运动的v-t图像，下列说法中正确的是（） A. ab段与bc段的速度方向相反 B. bc段与cd段的加速度方向相反 C. ab段质点的加速度大小为2m/s2 D. bc段质点通过的位移为2m 参考答案： C 试题分析：ab段与bc段的速度均为正值，故方向相同，选项A错误；因为直线的斜率等于物体的加速度，故bc段与cd段的加速度方向相同，选项B错误；ab段质点的加速度大小为，选项C正确；bc段质点通过的位移为，选项D错误；故选C. 考点：v-t图线. 10. 下图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的v-t图线，根据图线填空。 (1)在0 s－40s内汽车做                  运动；加速度是            m/s2。 (2)在120 s－200 s内汽车的加速度是             m/s2；发生的位移是          m。   (3)由图中得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s    时所需的时间是          s 参考答案： （1）匀加速；0.5 （2）—0.25; 800 (3) 20   11. 两行星的质量分别为m1、m2，绕太阳运动的轨道半长轴分别为a1和a2，则它们的公转周期之比T1:T2=               。 参考答案： 12. 在匀速行驶的火车中，向后水平抛出一物体，由站在地面上的人看来，火车运动的方向水平向右，该物体的运动轨迹可能是图中的   ▲  .（直接写出对应轨迹字母） 参考答案： ADE 13. 某同学在“用DIS测定位移和速度”实验中得到的小车的s-t图   如图所示。由图可知，小车运动的方向是       （填“靠近”或  “远离”）位移传感器。从图中可以看出，小车在做     （填“加速”或“减速”）运动，小车在1.0-1.5s间的平均速度为       m/s。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，取若干个计数点，分别标上0、1、2、3…（每相邻的两个计数点间有4个点未标出），量得0与1两点间的距离x1=30.0mm，3与4两点间的距离x4=48.0mm.，则小车在0与1两点间的平均速度为   ▲   m/s，小车的加速度为   ▲  m/s2。 参考答案： 15. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 （1）已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________。 （2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，A点与刻度尺1cm处对齐，从图中读出A、B两点间距s＝           cm； C点对应的速度是        m/s；物体的加速度约为          m/s2。（计算所得结果保留三位有效数字）           参考答案： （1）0.02s    （2）0.70    0.100    0.200 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R=2m，BC段为水平放置的轨道。一个物块质量为m=2kg，与轨道的动摩擦因数为μ=0．25，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，测得物块滑至底端B点的速度为5m/s，求：（g取10m/s2） （1）物块在AB段克服摩擦力做功为多少？          （2）水平轨道BC段的长度为多大？ 参考答案： 1）Wf=-15J     （2）S=5m--- 17. 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G） 参考答案： 设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为ω1、ω2。根据题意有 ω1＝ω2 ① r1＋r2＝r ② 18. （6分）如图所示，一质量为60kg的探险者在丛林探险，为了从一绝壁到达水平地面，探险者将一根粗绳缠绕在粗壮树干上，拉住绳子的另一端，从绝壁边缘的A点由静止开始荡向低处，到达最低点B时脚恰好触到地面，此时探险者的重心离地面的高度为0.5m。已知探险者在A点时重心离地面的高度为8.5m。以地面为零势能面，不计空气阻力。(探险者可视为位于其重心处的一个质点)求： (1)探险者在A点时的重力势能。 (2)探险者运动到B点时的速度大小。 (3)探险者运动到重心离地面5m高处时的机械能。 参考答案： (1)5100J；(2)12.65m/s；(3)5100J