山西省臨汾市堯都區(qū)賀家莊鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市堯都區(qū)賀家莊鄉(xiāng)中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小。則下列分析正確的是（

）A．電磁鐵的上端為Ｓ極

B．電源左端為“＋”極C．抽去鐵芯，彈簧測力計(jì)示數(shù)增大D．?dāng)嚅_開關(guān)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為零參考答案：C2.一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)自由落下,先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.已知它經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為v,經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度為3v.則ab段與bc段位移之比為（

）A.1∶3

B.1∶5C.1∶8

D.1∶9參考答案：C3.（單選）一汽車通過拱形橋頂點(diǎn)時(shí)速度為10m/s，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋頂對橋面沒有壓力，車速至少為（

）A．15m/s

B．20m/s

C．25m/s

D．30m/s參考答案：B4.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落，穿過湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處．若不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向，則最能反映小鐵球運(yùn)動(dòng)過程的速度與時(shí)間關(guān)系的圖象是參考答案：D5.（多選）物體在水平推力F的作用下靜止于斜面上，如圖所示，若稍稍增大推力，物體仍保持靜止，則(▲)A．物體所受合力增大

B．地面對斜面的摩擦力變大C．斜面對物體的摩擦力一定增大D．斜面對物體的摩擦力可能為零參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.北京正負(fù)電子對撞機(jī)的核心部分是使電子加速的環(huán)形室，若一電子在環(huán)形室中做半徑為

R的圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)了2圈回到原位置，則其位移和路程分別是

.參考答案：7.火車在平直的軌道上啟動(dòng)時(shí)的加速度約0.2-0.5m/s2，幾個(gè)同學(xué)在火車上，想利用火車上光滑的水平桌面作為實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過實(shí)驗(yàn)測量火車啟動(dòng)時(shí)的加速度，可以提供的器材有：A．質(zhì)量m=50g的鉤碼B．質(zhì)量M=500g的玩具小車

C．長度約為10cm，勁度系數(shù)約為10N/m的輕彈簧（彈性限度為1.5N）

D．長為50cm的刻度尺，最小刻度為1mm

E．秒表

此外還有一些短線和掛鉤等，可以用來連接和固定所選用的器材。請?jiān)O(shè)計(jì)一種簡單可行的實(shí)驗(yàn)方案，測量在平直軌道上火車啟動(dòng)時(shí)的加速度。設(shè)火車開始停在車站，啟動(dòng)后，做勻加速運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間約2分鐘，根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)必須選用的器材是__________。(填所用器材前的字母序號(hào))(2)要測量的物理量(寫出物理量及其物理意義)：________________________

(3)由所測量的物理量計(jì)算加速度的公式是__________________。參考答案：(1)ABCD

(2)①彈簧的原長L0；

②火車靜止時(shí)，豎直掛起鉤碼時(shí)，彈簧的長度L1；

③火車啟動(dòng)時(shí)，水平拉著小車時(shí)，彈簧的長度L2。

(3)8.河寬420m，船在靜水中的速度是4m/s，水流速度是3m/s，則過河的最短時(shí)間為__________，最小位移是__________．參考答案：

105S

__420m__9.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)；左輪的半徑為2r，b是左輪邊緣上的一點(diǎn)，c到左輪中心的距離為r。若在傳動(dòng)過程中，兩輪均勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)，且皮帶不打滑。則a、b兩點(diǎn)的線速度大小關(guān)系是va_▲___vb，a、c兩點(diǎn)的角速度大小關(guān)系是ωa__▲__ωc。(以上兩空選填“>”、“<”或“=”)參考答案：10.如圖所示，物體在水平面上向右滑行過程中，同時(shí)受到一水平向左的拉力F=12N的作用，已知物體的質(zhì)量為2kg，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，則物體所受的滑動(dòng)摩擦力大小為

N。（g=10m/s2）參考答案：11.如圖甲、乙所示為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象，回答下面的問題：（1）甲質(zhì)點(diǎn)做________運(yùn)動(dòng)，乙質(zhì)點(diǎn)做________（填“加速”“減速”或“靜止”）運(yùn)動(dòng)。（2）甲質(zhì)點(diǎn)的初速度為________m/s，乙質(zhì)點(diǎn)的初速度為________m/s。（3）甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向________（填“相同”或“不相同”）。參考答案：（1）甲的速度在增加，所以做加速運(yùn)動(dòng)，乙質(zhì)點(diǎn)的速度在減小，所以做減速運(yùn)動(dòng)，（2）初速度指的是剛開始時(shí)刻的速度，從圖像中我們可以看出甲的初速度為1m/s，乙質(zhì)點(diǎn)的初速為3m/s，（3）因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)過程中甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度正負(fù)都是正值，即朝著正方向運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)方向相同。12.有一架直升機(jī)以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機(jī)在向上升的過程中每秒鐘的耗油量Va=pa+q（p、q均為常數(shù)）若直升機(jī)欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應(yīng)為

．參考答案：【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】設(shè)加速度為a，根據(jù)位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而求出消耗的油量，根據(jù)數(shù)學(xué)求極值的方法求出油量最小時(shí)的加速度．【解答】解：設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a，高度為h，由h=得：t=，則消耗的油量為：=知時(shí)，油量消耗最?。獾茫篴=．故答案為：13.圖所示，O1為皮帶傳動(dòng)裝置的主動(dòng)輪的軸心，輪的半徑為r1；O2為從動(dòng)輪的軸心，輪的半徑為r2；r3為從動(dòng)輪固定在一起的大輪的半徑．已知r2=1.5r1，r3=2r1．A、B、C分別是三輪邊緣上的點(diǎn)，那么質(zhì)點(diǎn)A、B、C的線速度之比是3：3：4，角速度之比是3：2：2，周期之比是2：3：3．參考答案：考點(diǎn)： 線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題： 勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析： 對于A與B，由于皮帶不打滑，線速度大小相等．對于B與C繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，由v=ωr研究A與B的角速度關(guān)系，以及B與C的線速度關(guān)系．由T=研究三點(diǎn)的角速度關(guān)系．解答： 解：對于A與B，由于皮帶不打滑，線速度大小相等，即vA=vB．由v=ωr得ωA：ωB=r2：r1=3：2．

對于B與C，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，即ωB=ωC．由v=ωr得vB：vC=r3：r2=3：4．則vA：vB：vC=3：3：4，ωA：ωB：ωC=3：2：2又由T=得，周期與角速度成反比，得TA：TB：TC=2：3：3故答案為：3：3：4，3：2：2，2：3：3．點(diǎn)評(píng)： 本題運(yùn)用比例法解決物理問題的能力，關(guān)鍵抓住相等的量：對于不打滑皮帶傳動(dòng)的兩個(gè)輪子邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等；同一輪上各點(diǎn)的角速度相同．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=2m，傳送帶AB長為L=6m，并沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點(diǎn)，已知彈射器的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點(diǎn)，求：（1）物體到達(dá)D點(diǎn)速度大??；（2）則彈射器初始時(shí)具有的彈性勢能至少為多少。參考答案：（1）2m/s；（2）62J【詳解】（1）由題知，物體剛好能經(jīng)過D點(diǎn)，則有：解得：m/s（2）物體從彈射到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：解得：62J15.一顆在赤道上空運(yùn)行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時(shí)間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí)，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點(diǎn)睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一位同學(xué)的家住在一座25層的高樓內(nèi)，他每天乘電梯上樓，隨著所學(xué)物理知識(shí)的增多，有一天他突然想到，能否用所學(xué)物理知識(shí)較為準(zhǔn)確地測出這座樓的高度呢？在以后的一段時(shí)間內(nèi)他進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)測量，步驟如下：經(jīng)過多次仔細(xì)觀察和反復(fù)測量，他發(fā)現(xiàn)電梯啟動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)速度符合如圖所示的規(guī)律，他就根據(jù)這一特點(diǎn)在電梯內(nèi)用臺(tái)秤、重物和停表測量這座樓房的高度．他將臺(tái)秤放在電梯內(nèi)，將重物放在臺(tái)秤的托盤上，電梯從第一層開始啟動(dòng)，經(jīng)過不間斷的運(yùn)行，最后停在最高層．在整個(gè)過程中，他記錄了臺(tái)秤中不同時(shí)間段內(nèi)的示數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．但由于0～3.0s段的時(shí)間太短，他沒有來得及將臺(tái)秤的示數(shù)記錄下來，假設(shè)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)都是穩(wěn)定的，重力加速度g取10m/s2.(1)電梯在0～3.0s時(shí)間段內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)應(yīng)該是多少？(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)計(jì)算該樓房每一層的平均高度．參考答案：答案：(1)58N(2)2.9m解析：(1)電梯啟動(dòng)前，臺(tái)秤示數(shù)為50N，則物體重力G＝50N由于表中各段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)恒定，所以在時(shí)間t1(0～3.0s)內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t2(3.0s～13.0s)內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t3(13.0s～19.0s)內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng).19.0s末速度減為零．在13.0s～19.0s內(nèi)，物體所受的支持力FN3＝46N，根據(jù)牛頓第二定律mg－FN3＝ma3得在時(shí)間t3內(nèi)物體的加速度a3＝＝0.8m/s213．0s末物體的速度v2＝a3t3＝4.8m/s.而由于電梯在13.0s末的速度與3.0s末的速度相同．因此根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，物體在0～3.0s內(nèi)的加速度a1＝＝1.6m/s2根據(jù)牛頓第二定律FN1－mg＝ma1解得：FN1＝58N，即臺(tái)秤的示數(shù)為58N(2)0～3.0s內(nèi)物體的位移x1＝a1t＝7.2m3．0s～13.0s內(nèi)物體的位移x2＝v2t2＝48m13．0s～19.0s內(nèi)物體的位移x3＝t3＝14.4m則電梯上升的總高度，實(shí)際為24層的總高度x＝x1＋x2＋x3＝69.6m平均每層樓高h(yuǎn)＝＝2.9m.17.某戰(zhàn)士在傾角為30°的山坡上進(jìn)行投擲手榴彈訓(xùn)練。他從A點(diǎn)以某一初速度m/s沿水平方向投出手榴彈后落在B點(diǎn)。該型號(hào)手榴彈從拉動(dòng)彈弦到爆炸需要5s的時(shí)間，空氣阻力不計(jì)，（g=10m/s2）求：（1）若要求手榴彈正好在落地時(shí)爆炸，問戰(zhàn)士從拉動(dòng)彈弦到

投出所用的時(shí)間是多少？（2）點(diǎn)AB的間距s是多大？參考答案：設(shè)手榴彈飛行時(shí)間為t（1）手榴彈的水平位移

手榴彈的豎直位移且

解得

t=3s,

h=45m戰(zhàn)士從拉動(dòng)彈弦到投出所用的時(shí)間=2.0s(2)點(diǎn)AB的間距

解得s=90m18.如圖10所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其動(dòng)能損失.物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,g=10m/s2,則:(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端的速度大小?(2)為使物體不掉下傳送帶，傳送帶左右兩端AB間的距離L至少為多少?(3)物體在傳送帶上先向左運(yùn)動(dòng)后向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑所能達(dá)到的最大高度h′為多少?參考答案