云南省曲靖市新街中學2021年高一物理上學期期末試卷含解析

云南省曲靖市新街中學2021年高一物理上學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.(多選)在練習使用打點計時器的實驗中，下列操作正確的是（

）A.打點前，小車應靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器打點穩(wěn)定后再釋放小車B.要舍去紙帶上的密集點，然后選取計數(shù)點C.打點頻率為50Hz，每隔4個點取一個計數(shù)點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s[來D.打點之后應立即關閉電源參考答案：ACD2.如圖所示，一物體在直立彈簧的上方h處下落，然后又被彈回，若不計空氣阻力，則下列說法中錯誤的是(

)A.物體在任何時刻的機械能都跟初始時刻的機械能相等B.物體跟彈簧組成的系統(tǒng)任何兩時刻機械能相等C.在重力和彈簧的彈力相等時，物體的速度最大D.物體在把彈簧壓縮到最短時，它的機械能最小參考答案：A3.一個質(zhì)點正在做勻加速直線運動，用固定的照相機對該質(zhì)點進行閃光照相，閃光時間間隔為1s．分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了2m；在第3次、第4次閃光的時間間隔內(nèi)移動了8m，由此不可求得（）A．第1次閃光時質(zhì)點的速度B．質(zhì)點運動的加速度C．質(zhì)點運動的初速度D．從第2次閃光到第3次閃光這段時間內(nèi)質(zhì)點的位移參考答案：C【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】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的大小以及第2次閃光到第3次閃光這段時間內(nèi)的位移，結(jié)合勻變速直線運動的位移時間公式求出第一次閃光時的速度．【解答】解：A、根據(jù)得，a=．因為在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了2m，根據(jù)得，2=，解得．故A、B正確．C、因為初始時刻與第1次閃光的時間間隔未知，故無法求出質(zhì)點的初速度．故C錯誤．D、因為，則第2次閃光與第3次閃光這段時間內(nèi)的位移．故D正確．本題選不能求出的，故選：C．4.以下說法正確的是（

）A一個物體所受的合外力為零，它的機械能一定守恒B一個物體做勻速運動，它的機械能一定守恒C一個物體所受的合外力不為零，它的機械能可能守恒D

一個物體所受合外力的功為零，它一定保持靜止或勻速直線運動參考答案：C5.（單選）某航母跑道長為210m，飛機在航母上滑行的最大加速度為5m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s.那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為（

）A．5m/s

B．10m/s

C．15m/s

D．20m/s

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R．將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動．同學們測出某時刻R的坐標為（4，6），此時R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是

．（R視為質(zhì)點）

參考答案：

5

D

7.有一列火車每節(jié)車廂的長度為L，車廂間的間隙寬度不計，挨著車頭的第一節(jié)車廂前沿站臺上站著一人，當火車從靜止開始以加速度a作勻變速直線運動時，第n節(jié)車廂經(jīng)過人的時間為__________．參考答案：8.如圖甲所示為測量電動機轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。（1）請將下列實驗步驟按先后排序：_______A.使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸B.接通電火花計時器的電源，使它工作起來C.啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來D.關閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖乙所示），寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值。（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是___________。A.秒表

B.毫米刻度尺

C.圓規(guī)

D.量角器（3）寫出角速度ω的表達式，并指出表達式中各個物理量的意義：

。參考答案：(1)

ACBD

(2)

D

（3）

θ是N個點對應的圓心角，T是電火花計時器的打點時間間隔；9.如圖為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點．左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點和c點分別位于輪軸小輪和大輪的邊緣上．若在傳動過程中，皮帶不打滑．則a、b、c三點的線速度大小之比為

；a、b、c三點的角速度大小之比為

；a、b、c三點的向心加速度大小之比為

．參考答案：2：1：2；2：1：1；4：1：2．【考點】向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】皮帶傳動裝置，在傳動過程中不打滑，則有：共軸的角速度是相同的；同一皮帶的與皮帶接觸邊緣的線速度大小是相等的．所以當角速度一定時，線速度與半徑成正比；當線速度大小一定時，角速度與半徑成反比．因此根據(jù)題目條件可知三點的線速度及角速度關系．【解答】解：如圖所示，a與c同一皮帶下傳動，則va=vc，因為ra：rc=1：2，根據(jù)v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1c、b、d三點共軸，則ωc=ωb=ωd，因為rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2根據(jù)v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1又因為a=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2故答案為：2：1：2；2：1：1；4：1：2．10.已知光滑斜面長為L，物體從斜面頂端由靜止開始以恒定的加速度下滑。當物體的速度是到達斜面底端速度的一半時，物體沿斜面下滑的位移是

。參考答案：設到底端的速度為v,加速度為a,下滑的距離為L.根據(jù)v2-v02=2ax得,對全程有v2=2aL對速度達到過程有兩式聯(lián)立求得,11.如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．（1）已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為

．（2）A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x=

cm；C點對應的速度是

m/s，加速度是

m/s2（速度和加速度的計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.02s

（2）0.65；0.10；

0.30【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】打點計時器打點周期與交變電流的周期相同．由t=0.02s（n﹣1），算出計數(shù)點間的時間隔T，紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．【解答】解：（1）紙帶上打相鄰兩點的時間間隔T==s=0.02s．（2）A、B間的距離x=0.65cm．B、D間的距離是2.05cm，時間間隔T=0.2s，則vc==0.10m/s．由公式△x=at2知=，代入數(shù)據(jù)解得a=0.30m/s2．故答案為：（1）0.02s

（2）0.65；0.10；

0.3012.如下圖所示的裝置來探究物體的加速度a與力F、質(zhì)量m的關系．實驗時，小盤和砝碼牽引小車，使小車做初速度為零的勻加速運動．(1)通過改變_________，就可以改變小車所受的合力。(2)探究加速度a與質(zhì)量m的關系時，應以______為縱坐標、_________為橫坐標畫出圖象，這樣就能直觀地看出a與m的關系。參考答案：(1)砝碼

(2)a

13.質(zhì)量為2000kg的汽車以20m/s的速率駛過一座圓弧形拱橋，橋頂一段的圓弧半徑為100m，則汽車過橋頂時對橋頂?shù)膲毫?/p>

N；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為

m/s；汽車要在橋面上騰空，速度至少應為

m/s。參考答案：

10

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，置于水平面上的木箱的質(zhì)量為m＝3.8kg，它與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，在與水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做勻速直線運動．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大?。畢⒖即鸢福?0N由平衡知識：對木箱水平方向：Fcosθ＝f豎直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得：F＝10N15.中國是禮儀之邦，接待客人時常常會泡上一杯熱茶。某同學用熱水泡茶時發(fā)現(xiàn)茶葉很快就會沉入水底，他想如果用冷水來泡茶情況又是怎樣的呢？為此他做了用不同溫度的水泡茶的實驗，并測出了茶葉從加水到下沉所需的時間，結(jié)果如下表所示。溫度（℃）20406080100時間（分）22013025104【現(xiàn)象分析】茶葉吸水膨脹，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉?！驹蚪忉尅坑缮媳砜芍?，溫度越高，茶葉從加水到下沉的時間越短，請從微觀角度解釋其可能的原因：

?！緦嶋H應用】夏季到了，又是電蚊香大顯身手的時候。使用時，接上電源，使蚊香片溫度升高，香味很快散發(fā)到空氣中。請你再舉出一個上述原理在生活中應用的例子：

。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，重為200N的重物用輕繩ON、OM懸掛在天花板上，已知DONM=60°，DOMN=30°，求繩OM的拉力F1和繩ON的拉力F2分別是多少？參考答案：（1）F1=100N，N17.在水平軌道上有兩列火車A和B相距x，A車在后面做初速度為v0、加速度大小為2a的勻減速直線運動，而B車同時做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運動，兩車運動方向相同．要使兩車不相撞，求A車的初速度v0滿足的條件．參考答案：法一：(物理分析法)A、B車的運動過程(如圖)利用位移公式、速度公式求解．對A車有sA＝v0t＋×(－2a)×t2vA＝v0＋(－2a)×t對B車有sB＝at2，vB＝at對兩車有s＝sA－sB追上時，兩車不相撞的臨界條件是vA＝vB聯(lián)立以上各式解得v0＝故要使兩車不相撞，A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤法二：(極值法)利用判別式求解，由法一可知sA＝s＋sB，即v0t＋×(－2a)×t2＝s＋at2整理得3at2－2v0t＋2s＝0這是一個關于時間t的一元二次方程，當根的判別式Δ＝(2v0)2－4×3a×2s＜0，即v0＜時，t無實數(shù)解，即兩車不相撞，所以要使兩車不相撞，A車的初速度v0應滿足的條件是v0≤法三：(圖象法)利用速度－時間圖象求解，先作A、B兩車的速度－時間圖象，其圖象如圖所示，設經(jīng)過t時間兩車剛好不相撞，則對A車有vA＝v＝v0－2at，對B車有vB＝v＝at以上兩式聯(lián)立解得t＝經(jīng)t時間兩車發(fā)生的位移之差，即為原來兩車間的距離x，它可用