吉林省长春市中外合作中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析

吉林省长春市中外合作中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析 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）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．那么下列说法中正确的是(　　) A．顾客始终受到三个力的作用 B．顾客始终处于超重状态 C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下 参考答案： D 2. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是                   （     ）          A．F2t1/m      B．F2t12/2m    C．F2t1/2m      D．F2t12/m　　　 参考答案： A 3. 如图所示，光滑斜面AE被分成四个长度相等的部分，即AB=BC=CD=DE，一物体从A点由静止释放，下列结论中正确的是   A．物体到达各点的速率:::=1:::2 B．物体到达各点经历的时间=== C．物体从A 运动到E全过程的平均速度 D．物体通过每一部分时，其速度增量 参考答案： ABC 4. 质量为m的飞机，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，则空气对飞机的升力大小为（      ） A．mv2/R                                B． C．mg                                  D． 参考答案： B 5. 下列关于质点的说法中，正确的是 A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义 B．只有体积很小的物体才能看作质点 C．凡轻小的物体，皆可看作质点 D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 已知某星球的质量为地球质量的1/16，半径约为地球半径的1/4，地球上的近地球的卫星的运行线速度（第一宇宙速度）约为7.9km/s，则绕该星球表面运行的卫星其速率约为           km/s。 参考答案： 3.95   7. 如图所示，物体沿斜面匀速下滑，在这个过程中物体所具有的动能_________，重力势能_________，机械能_________（填“增加”、“不变”或“减少”） 参考答案： 8. 某条河宽为60m，水流速度为4m/s，一艘小船在静水中的速度为5m/s，若小船以最短位移渡河，则渡河时间为_______s。 参考答案： 20s 9. 如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中x1=7.05cm，x2=7.68cm，x3=8.31cm，x4=8.95cm，x5=9.61cm，x6=10.25cm，（计算结果保留两位有效数字） （1）A点处瞬时速度的大小是　  　m/s； （2）小车运动的加速度计算表达式为　   　，加速度的大小是　  　m/s2． 参考答案： 0.86，a=，0.64 解：x1=7.05cm=0.0705m，x2=7.68cm=0.0768m，x3=8.31cm=0.0831m，x4=8.95cm=0.0895m，x5=9.61cm=0.0961m，x6=10.25cm=0.1025m 利用匀变速直线运动的推论得： vD==0.86m/s． 由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度． 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：x4﹣x1=3a1T2 x5﹣x2=3a2T2 x6﹣x3=3a3T2 为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值： 得：a=（a1+a2+a3） 小车运动的加速度计算表达式为a= 代入数据得a=0.64m/s2． 故答案为：0.86，a=，0.64 10. 如图所示，压路机后轮的半径是前轮半径的两倍，M为前轮边缘上的一点，N为后轮上一点，它离后轮轴的距离是后轮半径的一半，则M、N的线速度之比为             。 参考答案： 2 : 1  11. 为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50 Hz)． (1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板　　　　　　的一端用木块垫起适当的高度，使小车能　　　　下滑即可． (2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W. (3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．  (4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表： 次数 1 2 3 4 橡皮筋对小车做功 W       小车速度v(m/s)         v2(m2/s2)         从表中数据可得出结论：____________________________________________________. 参考答案： 固定打点计数器 (1分)　　缓慢匀速 (1分)　 次数 1 2 3 4   橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W 三行各1分，有错不得分 小车速度v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0 v2(m2/s2) 1.0 2.0 3.0 4.0 结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比 12. 做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则其线速度大小是____________ m/s，周期是___________s，角速度是____________rad/s。 参考答案： 13. 一质量为m=2kg的木块在水平面上静止，现对它施加一水平打击力F=60N，该力作用于木块的时间是t=0.1s，已知木块与水平地面的动摩擦因数μ=0.2，则该木块在水平地面上共滑行　  　s才能停下来．（g=10m/s2） 参考答案： 1.5． 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】对木块有F作用和没有F作用的两个阶段分别进行受力分析，求得合外力；进而根据牛顿第二定律求得加速度；然后由匀变速直线运动的速度公式求解即可． 【解答】解：木块受到的摩擦力f=μmg=4N，那么，在F作用期间，木块的合外力F1=F﹣f=56N，加速度，所以，撤去F时，木块的速度v=a1t1=2.8m/s； 撤去F后，木块的合外力为摩擦力，加速度，所以，木块减速运动的时间； 所以，该木块在水平地面上滑行时间t=t1+t2=1.5s； 故答案为：1.5． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“探究平抛运动的规律”的实验中，分成两步进行： （1）如图（甲）所示。当金属锤D打击金属片时，A球就水平飞出，B球同时竖直下落，两球同时落到地面。这个实验说明A球_________（填写选项代号）。 A．水平方向的分运动是匀速直线运动 B．水平方向的分运动是匀加速直线运动 C．竖直方向的分运动是自由落体运动 D．竖直方向的分运动是匀速直线运动 （2）用一张印有小方格的纸作出其轨迹如图（乙）所示，运动途中的三个位置分别为a、b、c，小方格的边长为L，则小球平抛运动的初速度为_______。 参考答案： （1）      C      （2）       15. 如图所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙，沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙的质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙的质量）记为M. （1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a可从打下的纸带中计算得出. 多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度。本次实验中，桶内的沙取自小车中，故系统的总质量不变。以合外力F为横轴，加速度a为纵轴，画出图象，图象是一条过原点的直线。     ①图象斜率的物理意义是_____________.     ②你认为把沙桶的总重力mg当做合外力F是否合理？___________.（填“合理”或“不合理”）     ③本次实验中，是否应该满足这样的条件？___________（填“是”或“否”）；理由是__________________________。 （2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙的质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙，验证加速度与质量的关系。本次实验中，桶内沙的总质量不变，故系统所受的合外力不变。用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以__________的倒数为横轴。 参考答案： （1）① ②合理  ③否  因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg          （2） 解析：（1）将车内的沙转移到桶中，就保证了不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，，可见图象斜率的物理意义是，系统的合外力就等于所悬挂沙桶的重力mg，所以不必满足这样的条件. （2）向小车内添加或去掉部分沙，是改变系统的总质量，而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的重力mg，保证了合外力不变. 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一辆汽车在十字路口等绿灯，当绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车在汽车后方相距20m的地方以6m/s的速度匀速行驶，试判断自行车能否追上汽车？若追的上，什么时间能追上？若追不上，两车间的最小间距是多少? 参考答案： ：当两者速度相等时，如果自行车不能追上汽车，则永远追不上    设当汽车速度为6m/s 时，所用时间为t=     （2分）    2s内自行车发生位移S自=V自t=12m                   （2分）                      2s内汽车发生位移 S汽= =6m                    （2分）     因为，S自＜S汽+20 所以，自行车不能追上汽车   （2分） 当两者速度相等时，两车间距最小 最小间距△S=S汽+20－S自=14m   17. 如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大64N，求： （1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小； （2）线断开的瞬间，小球运动的线速度； （3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌子边线的夹角为，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离. 参考答案： （1）线的拉力等于向心力，设开始时角速度为，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为，    线的拉力是F.    ①        ②    由①②得    ③     又因为    ④     由③④得F=72N （2）设线断开时速度为v 由，得 （3）设桌