2022-2023學(xué)年河北省保定市清苑鎮(zhèn)中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河北省保定市清苑鎮(zhèn)中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，兩個完全相同的質(zhì)量分布均勻的光滑小球，靜止在內(nèi)壁光滑的半球形碗底，兩小球之間相互作用力的大小為F1，小球?qū)ν氲膲毫Υ笮【鶠镕2，若兩小球質(zhì)量不變，而半徑均減小為原來的一半，則()A．F1和F2均變大

B．F1變大，F(xiàn)2變小

C．F1和F2均變小

D．F1變小，F(xiàn)2變大參考答案：C2.火車從車站出發(fā)沿平直鐵軌運行，在某段位移的前1/3位移中的平均速度是2v/3；中間的1/3位移中的平均速度是v；最后1/3位移中的平均速度是v/3.這列火車在整段位移中的平均速度是（

）

A

v

B5v/6

C2v/3

D6v/11參考答案：D3.一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小，下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】物體做曲線運動的條件；向心力．【分析】汽車在水平的公路上轉(zhuǎn)彎，所做的運動為曲線運動，故在半徑方向上合力不為零且是指向圓心的；又是做減速運動，故在切線上合力不為零且與瞬時速度的方向相反，分析這兩個力的合力，即可看出那個圖象時對的．【解答】解：汽車從M點運動到N，曲線運動，必有些力提供向心力，向心力是指向圓心的；汽車同時減速，所以沿切向方向有與速度相反的合力；向心力和切線合力與速度的方向的夾角要大于90°，所以選項ABD錯誤，選項C正確．故答案為C．4.甲物體以乙物體為參考系是靜止的，甲物體以丙物體為參考系是運動的，那么，以乙物體為參考系，丙物體A．一定是靜止的B．一定是運動的C．可能是靜止的，也可能是運動的D．無法判斷

參考答案：B5.如圖所示，一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運動，當(dāng)光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時，懸線與豎直方向的夾角為θ，此時鐵球（）A.豎直方向速度大小為vsinθB.豎直方向速度大小為vcosθC.相對于地面速度大小為vD.相對于地面速度大小為v參考答案：AC【詳解】AB.由題意可知，線與光盤交點參與兩個運動，一是逆著線的方向運動，二是垂直線的方向運動，則合運動的速度大小為v，由數(shù)學(xué)三角函數(shù)關(guān)系，則有：v線=vsinθ；而線的速度的大小，即為小球上升的速度大小，故A正確，B錯誤；CD.由于由上分析可知，球相對于地面速度大小為，故C正確，D錯誤；二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）汽車剎車前速度為5m／s，剎車后獲得加速度大小為0．4m／s2，則汽車剎車開始后20s內(nèi)滑行的距離為

參考答案：31.25m7.一彈簧受到80牛的拉力作用時彈簧長為14㎝，彈簧受到40牛的壓力作用時，彈簧長度為8㎝，該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m，原長為______cm.參考答案：2000

108.質(zhì)量為m=1kg的物體從空中自由下落,下落第二秒內(nèi)重力做功為________J；下落第三秒末重力做功的功率是________W；下落前3s內(nèi)重力做功的平均功率是________W.

參考答案：150，300，1509.如圖所示，用滑輪裝置將A、B兩個物體懸掛，如果不計滑輪質(zhì)量、繩重和摩擦，要使整個裝置達(dá)到平衡，則GA＝＿＿＿GB.參考答案：10.在探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，用彈簧測力計(最大刻度為5N)拉著木塊在長木板上勻速沿直線運動(如下圖)．試問：(1)這時彈簧測力計所示的拉力為＿＿＿N，木塊受到的滑動摩擦力為＿＿＿＿＿N，

(2)如果在木塊上再加一個砝碼，則彈簧測力計的示數(shù)將＿＿＿＿，滑動摩擦力將＿＿＿＿．(變大/變小/不變)這一事實說明：滑動摩擦力的大小與＿＿＿＿＿＿＿＿＿有關(guān)參考答案：-3.0N

3.0N

增大

增大

壓力有關(guān)11.在做研究平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項的前面字母填在橫線上：

．（a）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平（b）每次釋放小球的位置必須不同（c）每次必須由靜止釋放小球（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降（e）小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線．參考答案：a、c、e．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．【解答】解：（a）要保證小球做平拋運動，必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故a正確；（b）為保證小球做平拋運動的初速度相等，每次釋放小球的位置必須相同，故b錯誤；（c）為保證小球做平拋運動的初速度相等，每次必須由靜止釋放小球，故c正確；（d）只要描出小球的位置即可，記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次不必嚴(yán)格地等距離下降，故d錯誤；（e）為避免摩擦影響小球的運動軌跡，小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，故e正確；（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，應(yīng)用平滑的曲線把各點連接起來，不是用直尺將點連成折線，故f錯誤；故答案為：a、c、e．12.如圖，在豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E.電場內(nèi)有一光滑絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道豎直放置且固定，有一帶電小球靜止在軌道上A點，現(xiàn)對小球沿切線方向作用一瞬時速度，使小球能在軌道上做圓周運動，在運動過程中：（BF為豎直直徑、CD水平直徑）（1）小球帶

電（填“正”或“負(fù)”）（2）動能最大的位置在

點（3）重力勢能最大的位置在

點（4）電勢能最大的位置在

點（5）機(jī)械能最大的位置在

點參考答案：正

A

B

C

D13.質(zhì)量為2000kg的汽車以一定的速率駛過一座圓弧形拱橋，橋頂一段的圓弧半徑為100m，則要使汽車通過橋頂時對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?.9倍，則汽車過橋頂時的速度應(yīng)為

m/s；汽車要在橋面上騰空，速度至少應(yīng)為

m/s．（取g=10m/s2）參考答案：10，．【考點】向心力．【分析】根據(jù)汽車在橋頂所受的支持力，結(jié)合牛頓第二定律求出汽車過橋頂?shù)乃俣龋羝囋跇蛎骝v空，支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的速度．【解答】解：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律得：，N=0.9mg，代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s．當(dāng)汽車在橋面上騰空，支持力N=0，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=，解得：=m/s=m/s．故答案為：10，．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)為了探究小車加速度與所受拉力的關(guān)系，將力傳感器固定在小車上，然后把懸掛沙桶的細(xì)繩固定在傳感器上，用來測量細(xì)繩對小車的拉力，并通過紙帶記錄小車運動情況，如圖8-甲所示，在保持小車和傳感器質(zhì)量不變的情況下，改變沙桶質(zhì)量，根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪出了如圖8-乙所示a-F關(guān)系圖。（1）圖線不過原點的原因是______________________________（2）本實驗中是否仍需要保持沙桶和沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器總質(zhì)量__________________（填“是”或“否”）（3）由圖像求出小車和傳感器總質(zhì)量為___________________kg參考答案：（1）未平衡摩擦力或摩擦力平衡不足；（2）否；（3）115.某同學(xué)在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點，如圖所示（軌跡已擦去），已知小方格紙的邊長L=2.5cm，g取10m/s2，請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：（1）小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間____________（填“相等”或“不相等”）；（2）平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，根據(jù)小球從a→b，b→c，c→d的豎直方向位移差，求出小球從a→b，b→c，c→d所經(jīng)歷的時間是________________；（3）根據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0=_____________；（4）從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是__________________.參考答案：（1）相等

(2)0.05s

(3)1m/s

(4)0.075s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質(zhì)量m=0.6kg的物體以v0=20m/s的初速度從傾角為30°的斜坡底端沿斜坡向上運動．當(dāng)物體向上滑到某一位置時，其動能減少了△Ek=18J，機(jī)械能減少了△E=3J．不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）物體向上運動時加速度的大小；

（2）物體返回斜坡底端時的動能．參考答案：6m/s2，80J解：（1）物體從開始到經(jīng)過斜面上某一點時，受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)動能定理，有

-mg?lABsinθ-f?lAB=EKB-EKA=-18J

①

機(jī)械能的減小量等于克服摩擦力做的功：

f?lAB=EB-EA=3J

②

由①②可解得lAB=5m

f=0.6N

因為物體的初速度為v0=20m/s，初動能Ek0＝120J滑上某一位置時動能減少了△Ek=18J，則此時動能Ek=102J=，可得v2=340m2/s2

物體在斜坡底端向上運動時受重力、支持力和摩擦力作用，物體做勻減速運動，根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系有：（負(fù)號表示方向與初速度方向相反）

（2）當(dāng)該物體經(jīng)過斜面上某一點時，動能減少了18J，機(jī)械能減少了3J，所以當(dāng)物體到達(dá)最高點時動能減少了120J，機(jī)械能減少了20J，

所以物體上升過程中克服摩擦力做功是20J，全過程摩擦力做功W=-40J

從出發(fā)到返回底端，重力不做功，設(shè)回到出發(fā)點的動能為EK′，由動能定理可得

W=EK′-EK0

得EK′=80J

答：（1）物體向上運動時的加速度大小為6m/s2

（2）物體返回斜坡底端時的動能80J．17.摩托車先由靜止開始以m/s2的加速度做勻加速運動，之后以最大行駛速度25m/s做勻速運動，追趕前方以15m/s的速度同向勻速行駛的卡車．已知摩托車開始運動時與卡車的距離為1000m，則：（1）追上卡車前兩車相隔的最大距離是多少？（2）摩托車經(jīng)過多少時間才能追上卡車？參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．版權(quán)所有專題：直線運動規(guī)律專題；追及、相遇問題．分析：（1）根據(jù)題意判定，當(dāng)兩車速度在相等時，摩托車是否追上卡車．若沒有，則當(dāng)兩車的速度相等時，兩者間距最大．所以由速度公式求出摩托車達(dá)到卡車速度的時間，再由位移公式求出在這段時間內(nèi)摩托車與卡車的位移．根據(jù)已知間距從而求出兩者的最大距離；（2）已知摩托車最大速度大于卡車的速度，所以摩托車先勻加速后勻速直線運動，假設(shè)追上的時間，則分別列出摩托車的位移與卡車的位移．若追上則位移之差為1000m，從而求出時間．解答：解：（1）由題意得摩托車做勻加速運動的最長時間t1==16s．位移s1==200m＜s0=1000m，所以摩托車在達(dá)到最大速度之前沒有追上卡車，則追上卡車前兩車速度相等時間距最大．設(shè)從開始經(jīng)過t2時間速度相等，最大間距為sm，于是有：at2=，所以t2==9.6s，最大間距sm=s0+?t2﹣at22=1072m．（2）設(shè)從開始經(jīng)過t時間摩托車追上卡車，則有：+vm（t﹣t1）=s+?t，解得：t=120s．答：（1）（1）追上卡車前兩車相隔的最大距離是1072m；（2）摩托車經(jīng)過120s時間才能追上卡車．點評：解決本題關(guān)鍵要先搞清摩托車在追趕卡車的過程中做什么運動，然后根據(jù)摩托車和卡車的位移關(guān)系求出摩托車的最小加速度．18.為了研究過山車的原理，物理小組提出了下列設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖示。一個小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，到A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.50（g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：（1）求小物塊到達(dá)A點時速度；（2）豎直圓軌道的半徑滿足什么條件時，小物塊在圓軌道運動時不會脫離圓軌道？參考答案：（1）設(shè)小物塊到達(dá)A點時的速度為vA，則

解得：vA=5m/s

（2）設(shè)圓軌道半徑為R1時，小物塊到達(dá)圓心等高處速度為零。根據(jù)動能定理，得

Ks5u

解得：R1=1.65m