山西省臨汾市一平垣中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理期末試題含解析

山西省臨汾市一平垣中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史的是

A．哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律

B．開普勒在前人研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)定律

C．牛頓提出了萬有引力定律，并推算出了引力常量

D．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得了引力常量參考答案：BD2.一個(gè)質(zhì)量為2的物體，以4的速度在光滑水平面上向右滑行，從某個(gè)時(shí)刻起，在物體上作用一個(gè)向左的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，物體的速度方向變?yōu)橄蜃?，大小仍然?，在這段時(shí)間內(nèi)水平力對(duì)物體做的功為（）A.0

B.

C.

D.參考答案：A3.物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知t=1s時(shí)速度為6m/s，t=2s時(shí)的速度為8m/s，下列說法中正確的是：（

）A．計(jì)時(shí)起點(diǎn)t=0時(shí)的速度為0m/s

B．物體的加速度為6m/s2C．任意1秒內(nèi)的速度變化2m/s

D．第1秒內(nèi)的平均速度為6m/s參考答案：C4.如圖所示，木塊A沿斜面B勻速下滑，B相對(duì)于地面靜止，則地面對(duì)B

A．無摩擦力B．有摩擦力，方向向左C．有摩擦力，方向向右D．有摩擦力，方向不定參考答案：A5.如圖，用斜向下的推力F推木箱，木箱恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則推力F與木箱所受的摩擦力的合力的方向一定是

A．向下偏左

B．向下偏右

C．豎直向下

D．水平向左參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6..在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。那么小球平拋的初速度為

，小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

。(取)(注明單位)參考答案：1.5m／s

-30cm,-20cm7.如圖所示，水平臺(tái)上的物體A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，若滑輪重及繩與滑輪之間的摩擦忽略不計(jì)，則拉力F為

10牛，物體A受到的摩擦力為20

牛，拉力的功率為1

W．參考答案：10；20；1解析（1）因?yàn)槔與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，所以F=10N．

（2）因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力，拉力F是摩擦力的一半，所以摩擦力f=2F=20N．

（3）因?yàn)閯?dòng)滑輪省一半力，但要多移動(dòng)一半的距離，所以繩子自由端運(yùn)動(dòng)的速度是物體A運(yùn)動(dòng)速度的2倍．

所以，V繩=2VA=2×5cm/s=0.1m/s．拉力的功率為：P=FV繩=10N×0.1m/s=1W．8.汽艇在寬為400m、水流速度為3m/s的河中以最短時(shí)間過河，已知它在靜水中的速度為4m/s，其過河時(shí)間為

s、過河位移為

m。參考答案：100

50

9.如圖所示，將完全相同的兩個(gè)小球A、B用長(zhǎng)l＝0.8m的細(xì)繩懸于以v＝4m/s向右勻速參考答案：

3：1

10.如圖3所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相同的球A和球B，A、B之間以及Ｂ球與固定點(diǎn)O之間分別用兩段輕繩相連，以相同的角速度繞著O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果OB=2AB求出兩段繩子拉力之比TAB:TOB

=

參考答案：3:5

11.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點(diǎn)在_________時(shí)的瞬時(shí)速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：12.在乒乓球比賽中，以2m/s的速度運(yùn)動(dòng)的小球在0.01s時(shí)間內(nèi)以8m/s的速度被反向打回，在此過程中，小球的加速度大小是

，方向與初速度方向

（填“相同”或“相反”）參考答案：1000m/s2，相反．【考點(diǎn)】加速度．【分析】本題根據(jù)加速度定義式a=即可求解，注意該公式為矢量式，v、v0包含大小和方向．【解答】解：設(shè)乒乓球初速度的方向?yàn)檎较?，則初速度v1=2m/s，末速度v2=﹣8m/s，時(shí)間t=0.01s．由加速度公式，有a===﹣1000m/s2所以乒乓球在水平方向的加速度大小為1000m/s2，方向?yàn)榕c初速度方向相反．故答案為：1000m/s2，相反．13.三個(gè)互成角度的共點(diǎn)力作用于一物體使其作勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知F1=9N，F(xiàn)2=12N，則F3的大小范圍是

，F(xiàn)2與F3的合力的大小為

N。參考答案：3N≤F3≤21N，9三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v–t圖象如圖所示。g取10m/s2，求：（1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。參考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m試題分析：（1）由題中圖象知，t＝6s時(shí)撤去外力F，此后6～10s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止，其加速度為又因?yàn)槁?lián)立得μ＝0．2。（2）由題中圖象知0～6s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)其加速度大小為由牛頓第二定律得F－μmg＝ma2聯(lián)立得，水平推力F＝6N。（3）設(shè)0～10s內(nèi)物體的位移為x，則x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m?？键c(diǎn)：牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題是速度--時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，并結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式及牛頓第二定律求解．屬于中檔題。15.在距離地面5m處將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球以10m/s的速度水平拋出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飛行時(shí)間是多少？（2）水平飛行的距離是多少米？（3）小球落地時(shí)的速度？參考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，得小球水平飛行的距離為：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地時(shí)的豎直速度為：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地時(shí)的速度為：v＝m/s＝10m/s，

方向與水平方向的夾角為45°向下。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.游樂場(chǎng)中，翻滾過山車從軌道一側(cè)頂點(diǎn)A釋放，如圖，它以很大的速度朝下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)底部D點(diǎn)后，沖上環(huán)形軌道，使乘客頭朝下通過最高點(diǎn)B，假設(shè)全部運(yùn)動(dòng)過程中摩擦和空氣阻力都不計(jì)，則該車從高為80m的A點(diǎn)處靜止開始滑下到D點(diǎn)時(shí)的速度多大？該車要能安全通過B點(diǎn)，環(huán)形軌道的半徑不得超過多少？(g=10m/s2)參考答案：從A到D由動(dòng)能定律得

mgh=mvD2/2

vD=40m/s在B點(diǎn)有mg=mvB2/RD到B有-2mgR=mvB2/2-mvD2/2

得R=32m(每個(gè)表達(dá)式2分)17.如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,再把小球拉到A點(diǎn),使懸線與水平方向成30°夾角,然后松手。問:（1）小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)懸線對(duì)球的拉力多大?（2）若細(xì)繩承受的最大拉力是9mg，在懸點(diǎn)O正下方線OB上釘鐵釘D,小球能繞鐵釘在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求鐵釘位置在OB線上的范圍.不計(jì)線與鐵釘碰撞時(shí)的能量損失.參考答案：

在A點(diǎn)松手后，繩子為松弛狀態(tài)，所以小球在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球落到A點(diǎn)的正下方C點(diǎn)，OC=L時(shí)繩又被拉緊，此時(shí)由于繩子的沖量作用，使小球沿繩方向的速度分量v2減小為0，小球?qū)⒁訪為半徑、v1為初速度從C開始做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖，因此，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中有機(jī)械能損失，機(jī)械能不守恒，當(dāng)小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒；小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度為L(zhǎng)，則：其切向分量為：小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，由機(jī)械能守恒定律有：將v1代入解得：對(duì)B點(diǎn)由向心力公式得：解得：；（2）小球到達(dá)B點(diǎn)后繞D點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)DB之間的距離為r，則小球能做做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)的速度對(duì)B點(diǎn)，根據(jù)向心力公式得：當(dāng)T′=9mg時(shí)，r取最小值，則，從B點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：小球能做做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)的速度解得：所以鐵釘位置在OB線上的范圍為，距離B的距離為。18.如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng)),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,試求:(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F的大小;(2)t=6s時(shí)物體的速度,并在圖乙上將6s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像補(bǔ)畫完整,要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)。參考答案：(1)設(shè)撤去拉力前物體的加速度大小為a1,撤去拉力后物體沿斜面繼續(xù)上滑的加速度大小為a2,由v-t圖像可知:a1=m/s2=20m/s2

a2=m/s2=10m/s2

(1分)對(duì)物體在撤去拉力前,由牛頓第二定律得F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1

(2分)對(duì)物體在撤去拉力后上滑時(shí),由牛頓第二定律得mgsin37°+μmgcos37°=ma2(2分)

解得F=30N,μ=0.5

(1分)(2)加速上滑的時(shí)間t1=1s,撤去拉力時(shí)的速度為v=20m/s,設(shè)再經(jīng)過t2速度減至0。由0=v-a2t2得t2