2022-2023學(xué)年山西省長治市襄垣縣下良中學(xué)高一物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年山西省長治市襄垣縣下良中學(xué)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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）一條筆直的河流，寬l=40m，水的流速是v1=3m/s，有航速（相對水面）為v2=4m/s的小汽船保持船身垂直河岸渡到彼岸。則小汽船渡河的時間和位移（相對地面）分別為（

）A．10s，50m

B．8s，30m

C．10s，30m

D．8s，40m參考答案：A2.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=3.5s時刻A．速度為正、加速度為正B．速度為負(fù)、加速度為負(fù)C．速度為負(fù)、加速度為正D．速度為正、加速度為負(fù)參考答案：B3.首先采用“理想實(shí)驗(yàn)”研究運(yùn)動與力關(guān)系的科學(xué)家是（

）A．伽利略

B．牛頓

C．胡克

D．亞里士多德參考答案：A4.（單選題）原來作勻加速直線運(yùn)動的物體，若其加速度逐漸減小到零，則物體的運(yùn)動速度將A．逐漸減小

B．保持不變 C．逐漸增大

D．先增大后減小參考答案：B5.關(guān)于重心，下列說法正確的是：

A．重心就是物體上重力最重的一點(diǎn)B．任何幾何形狀規(guī)則的物體的重心必與幾何中心重合C．重心是重力的作用點(diǎn)，它總是在物體上，不可能在物體外D．重心是物體各部分所受重力的合力的作用點(diǎn)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.做勻加速直線運(yùn)動的列車出站時，車頭經(jīng)過站臺上的某人面前時速度為1m/s，車尾經(jīng)過此人面前時速度為7m/s，若此人站著一直未動，則車身中部（中點(diǎn)）經(jīng)過此人面前時的速度是

.參考答案：5m/s以列車為參考系，則人以v0=1m/s的初速度向車尾做勻加速直線運(yùn)動，到車尾時的速度vt=7m/s，設(shè)人的加速度為a，列車長為L，則vt2-v02=2aL,若到列車中部的速度為v,則v2-v02=2a×,解這兩個方程得：v=5m/s.7.（4分）設(shè)地球半徑為R，在地表附近的重力加速度為g，自轉(zhuǎn)角速度為ω，引力常量為G，則此同步衛(wèi)星離地高度為________。參考答案：8.某同學(xué)做平拋實(shí)驗(yàn),描出一段軌跡,他在軌跡上自上而下取A、B、C三點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)的豎直位移為0.15m，水平位移為0.1m，B、C兩點(diǎn)的豎直位移為0.6m，水平位移為0.2m，則該同學(xué)得到的平拋物體的初速度為

，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為

，豎直距離為

。參考答案：9.如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)關(guān)系圖．鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g．（1）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出a﹣F圖象，他可能作出圖2中

（選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

．A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大（2）實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖4所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間是0.1s，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運(yùn)動的加速度是

m/s2．參考答案：（1）丙

C

（2）0.46【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時，物體不動的情況．得出圖象彎曲的原因是：未滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．（2）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加速度．【解答】解：（1）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時，物體不動的情況．故圖線為丙．當(dāng)不滿足m1＜＜m2時，隨m1的增大物體的加速度a逐漸減小，故圖象彎曲的原因是：所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，不滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．故C正確．（2）根據(jù)△x=aT2得，a==0.46m/s2．故答案為：（1）丙

C

（2）0.4610.如圖所示，臺階的高度都是0.4m,一球以水平速度由第一級臺階上拋出欲打在第五級臺階上，則水平速度v的取值范圍是

．參考答案：11.一質(zhì)點(diǎn)以初速度為30m/s，加速度5m/s2做勻減速運(yùn)動，則經(jīng)

s速度為零，第10s末速度為

m/s，位移為

m．參考答案：6，﹣20，50【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．【分析】由速度公式即可求出速度等于0的時間；由速度公式即可求出10s末的速度；由位移公式即可求出位移．【解答】解：以初速度的方向?yàn)檎较?，則質(zhì)點(diǎn)的初速度為30m/s，加速度為﹣5m/s2做勻減速運(yùn)動，速度為零時：0=v0+at1代入數(shù)據(jù)得：t1=6s第10s末速度為：v10=v0+at2=30+（﹣5）×10=﹣20m/s，負(fù)號表示與初速度的方向相反；10s內(nèi)的位移：x=m故答案為：6，﹣20，5012.從高度為h處以初速度v0水平拋出一物體，測得落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為x．如果拋出點(diǎn)的高度降低了h，仍要把物體拋到x遠(yuǎn)處，則水平初速度應(yīng)為＿＿＿＿。參考答案：13.（4分）下圖為某同學(xué)在進(jìn)行早鍛煉時沿直線從A地跑到B地的頻閃照片，已知該同學(xué)身高為1.7m，從A地跑到B地他一共用時5s，則該同學(xué)跑步的平均速度約為_______m／s。（本題計(jì)算結(jié)果數(shù)值保留到小數(shù)點(diǎn)后第一位）

參考答案：2.4三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，下列哪些因素會使實(shí)驗(yàn)誤差增大

（

）A.斜槽末端沒保持水平B.每次小球從同一位置由靜止釋放C.小球運(yùn)動時不與木板上的白紙（或方格紙）相接觸

D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動的速度時，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較近參考答案：AD15.給你一架天平和一只秒表，來探究用手急速豎直上拋小球時，手對小球所做的功.（1）實(shí)驗(yàn)中，需要測量的物理量是_________和_________.（2）手對小球所做功的表達(dá)式W＝_________.（重力加速度為g）參考答案：球的質(zhì)量

小球從跑出點(diǎn)到落回原跑出點(diǎn)的時間T

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質(zhì)青藤，其示意圖如下．圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點(diǎn)，O為青藤的固定點(diǎn)，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m．開始時，質(zhì)量分別為M=10kg和m=2kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時，迅速從左邊石頭A點(diǎn)起水平跳到中間石頭，大猴抱起小猴跑到C點(diǎn)，抓住青藤下端蕩到右邊石頭上的D點(diǎn)，此時速度恰好為零．運(yùn)動過程中猴子均看成質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g=10m/s2．求：（1）大猴從A點(diǎn)水平跳離時速度的最小值；（2）猴子抓住青藤蕩起時的速度大??；（3）猴子蕩起時，青藤對猴子的拉力大小．參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）大猴從A點(diǎn)到B點(diǎn)做平拋運(yùn)動，根據(jù)高度求出運(yùn)動時間，再根據(jù)水平位移求出大猴水平跳離時的速度最小值．（2）根據(jù)C到D點(diǎn)機(jī)械能守恒，抓住到達(dá)D點(diǎn)的速度為零，求出猴子抓住青藤蕩起時的速度大?。?）根據(jù)牛頓第二定律，通過豎直方向上的合力提供向心力求出拉力的大?。獯穑航猓焊鶕?jù)，解得則跳離的最小速度．（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，解得v==m/s≈9m/s．（3）根據(jù)牛頓第二定律得，根據(jù)幾何關(guān)系得，聯(lián)立解得F=216N．答：（1）大猴從A點(diǎn)水平跳離時速度的最小值為8m/s．（2）猴子抓住青藤蕩起時的速度大小9m/s．（3）猴子蕩起時，青藤對猴子的拉力大小為216N．點(diǎn)評：本題綜合考查了平拋運(yùn)動，圓周運(yùn)動，運(yùn)用了機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律，綜合性較強(qiáng)，難度不大，需加強(qiáng)這類題型的訓(xùn)練．17.地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點(diǎn)在地面上P′點(diǎn)的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），如圖所示．跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點(diǎn)水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計(jì)）．問：（1）當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？（2）若小車在跑道上運(yùn)動，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時針運(yùn)動，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點(diǎn)時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解：（1）沙袋從P點(diǎn)被拋出后做平拋運(yùn)動，設(shè)它的落地時間為t，則h=gt2解得t=（1）當(dāng)小車位于A點(diǎn)時，有xA=vAt=L﹣R（2）解（1）、（2）得vA=（L﹣R）當(dāng)小車位于B點(diǎn)時，有xB=vBt=（3）解（1）、（3）得vB=（2）若小車在跑道上運(yùn)動，要使沙袋落入小車，最小的拋出速度為v0min=vA=（L﹣R）（4）若當(dāng)小車經(jīng)過C點(diǎn)時沙袋剛好落入，拋出時的初速度最大，有xc=v0maxt=L+R（5）解（1）、（5）得v0max=（L+R）所以沙袋被拋出時的初速度范圍為（L﹣R）≤v0≤（L+R）（3）要使沙袋能在B處落入小車中，小車運(yùn)動的時間應(yīng)與沙袋下落時間相同tAB=（n+）（n=0，1，2，3…）（6）所以tAB=t=解得v=（4n+1）πR（n=0，1，2，3…）．答：（1）當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度為vA=（L﹣R），vB=；（2）若小車在跑道上運(yùn)動，則沙袋被拋出時的初速度范圍為（L﹣R）≤v0≤（L+R）；（3）若小車沿跑道順時針運(yùn)動，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點(diǎn)時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足v=（4n+1）πR（n=0，1，2，3…）．【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】（1）小車分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)時，沙袋從P點(diǎn)開始做的都是平拋運(yùn)動，根據(jù)在豎直方向上的自由落體運(yùn)動，可以求得運(yùn)動的時間，根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動可以求得沙袋的初速度的大??；（2）小車在A點(diǎn)時水平的位移最小，此時的初速度也是最小的，當(dāng)小車在B點(diǎn)時，水平的位移最大，此時的初速度是最大的，沙袋被拋出時的初速度應(yīng)該在AB兩點(diǎn)的初速度之間；（3）要使沙袋能在B處落入小車中，在沙袋落到B點(diǎn)時，小車要剛好到達(dá)B位置，小車可以是經(jīng)過圓周到達(dá)B點(diǎn)，也可以是經(jīng)過整數(shù)個圓周之后再過圓周到達(dá)B點(diǎn)，根據(jù)它們的時間相同可以求得小車速度的關(guān)系．18.如圖所示，一玩滾軸溜冰的小孩（可視作質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量為m=30kg，他在左側(cè)平臺上滑行一段距離后平拋，恰能無碰撞地從A進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道并沿軌道下滑，A、B為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平．已知圓弧半徑為R=1.0m，對應(yīng)圓心角為,平臺與AB連線的高度差為h=0.8m．（計(jì)算中取g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）小孩平拋