2022年北京朝陽(yáng)區(qū)芳草地國(guó)際學(xué)校高一物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年北京朝陽(yáng)區(qū)芳草地國(guó)際學(xué)校高一物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法中正確的是(

)A.物體所受合外力一定是變力B.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng).C.物體所受合外力的方向與速度方向不在同一直線上D.物體所受合外力的方向與速度方向在同一直線上參考答案：C2.研究下列物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體可以被看作質(zhì)點(diǎn)的是：（）A．研究跳水運(yùn)動(dòng)員在空中的翻滾動(dòng)作時(shí)B．研究載重汽車前后輪對(duì)路面的壓力時(shí)C．研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周地球上不同地區(qū)季節(jié)的變化時(shí)D．研究“嫦娥一號(hào)”奔月的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)參考答案：D3.(單選)關(guān)于速度、速度變化量、加速度的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是

A.運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,其速度變化量一定越大B.運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,其加速度一定越大C.運(yùn)動(dòng)物體的速度變化量越大,其加速度一定越大D.運(yùn)動(dòng)物體的速度變化越快,其加速度一定越大參考答案：D4.兩個(gè)力的合力F為50N，其中一個(gè)力F1為30N，那么另一個(gè)力F2的大小可能是：A．10N

B．15N

C．80N

D．85N

參考答案：C試題分析：有兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小為，若其中一個(gè)分為大小為，另一個(gè)分力的大小應(yīng)在范圍，所以可能為C，ABD不可能?？键c(diǎn)：力的合成【名師點(diǎn)睛】本題求解分力的范圍與確定兩個(gè)力的合力范圍方法相同．基本題．也可以采用代入法，將各個(gè)選項(xiàng)代入題干檢驗(yàn)，選擇符合題意的。5.（單選）圖示是幽默大師卓別林一個(gè)常用的藝術(shù)造型，他身子側(cè)傾，依靠手杖的支持使身軀平衡．下列說(shuō)法正確的是()A．水平地面對(duì)手杖沒(méi)有摩擦力的作用B．水平地面對(duì)卓別林沒(méi)有摩擦力的作用C．水平地面對(duì)手杖的彈力方向沿桿向上D．水平地面對(duì)卓別林的作用力方向一定不是豎直向上的參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖a所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0＝3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4，6)，此時(shí)R的速度大小為cm/s，R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡參考答案：7.火車的速度為8m/s，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后前進(jìn)了70m時(shí)速度減為6m/s（設(shè)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后火車作勻減速直線運(yùn)動(dòng)），火車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2，若再經(jīng)過(guò)50s，火車又前進(jìn)的距離為

m。參考答案：－0.2，908.質(zhì)量為1kg的物體從高處自由下落，經(jīng)過(guò)4秒鐘，（g=10m/s2）則物體在4秒內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率為_(kāi)_________W，在4秒末重力做功的瞬時(shí)功率為_(kāi)_________W.參考答案：2004009.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率．下面表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊(cè)中彎道半徑r及與之相對(duì)應(yīng)的軌道高度差h的幾組數(shù)據(jù)．彎道半徑r（m）660330220165132110內(nèi)外軌高度差h（m）0.050.100.150.200.250.30（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式為

，并求出當(dāng)r=440m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值應(yīng)為

（2）鐵路建成后，火車通過(guò)彎道時(shí)，為保證絕對(duì)安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)面壓力，火車通過(guò)彎道時(shí)的向心力大小為mgtgθ．其中m為火車的質(zhì)量，θ為路軌與水平面間的夾角．已知我國(guó)鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值L=1.5m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國(guó)火車的轉(zhuǎn)彎速率v=

m/s．（計(jì)算時(shí)θ的正切值用正弦值來(lái)替代，保留一位小數(shù)．）參考答案：（1）h＝33/r，0.075．（2）14.8（1）由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)：彎道半徑r越小，內(nèi)外軌高度差h越大．

h與r成反比，即r？h=660×0.05=330×0.1=33（2）轉(zhuǎn)彎中，當(dāng)內(nèi)外軌對(duì)車輪均沒(méi)有側(cè)向壓力時(shí)，火車的受力如圖

10.自由下落的物體，下落1m和2m時(shí)，物體的動(dòng)能之比是________；下落1s和2s后物體的動(dòng)能之比是__________。參考答案：1:2；1:411.一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系．①首先，讓一砝碼在一個(gè)比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了F﹣ω的關(guān)系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)r一定時(shí)，F(xiàn)可能與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出

關(guān)系圖象來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確．②將同一砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過(guò)對(duì)三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時(shí)，F(xiàn)∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是

．③通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對(duì)應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對(duì)應(yīng)半徑之比相同．③kg．【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用控制變量法，先保證圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關(guān)系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關(guān)系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關(guān)系式．③由F=kω2r表達(dá)式，結(jié)合各個(gè)量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過(guò)對(duì)圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω2成正比．可以通過(guò)進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過(guò)繪出F與ω2關(guān)系圖象來(lái)確定他們的猜測(cè)是否正確，如果猜測(cè)正確，做出的F與ω2的關(guān)系式應(yīng)當(dāng)是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線．②在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對(duì)應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對(duì)應(yīng)半徑之比相同．如果比例成立則說(shuō)明向心力與物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑成正比．③表達(dá)式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對(duì)應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對(duì)應(yīng)半徑之比相同．③kg．12.一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三點(diǎn)A、B、C，量得。又量出它們之間的豎直距離分別為，，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：

(1)物體拋出時(shí)的初速度為

；

(2)拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方豎直高度為

處。(要求填準(zhǔn)確值)參考答案：0.04

0.1125

13.在一條直線上，從左向右依次固定A、B、C三個(gè)質(zhì)量之比為mA：mB：mC=1：2：3的帶電小球，小球所在的光滑平面是絕緣的。當(dāng)只將A球釋放的瞬間，它獲得向左的加速度，大小為5m/s2；當(dāng)只將B球釋放的瞬間，它獲得向右的加速度，大小為4m/s2；那么，當(dāng)只將C球釋放的瞬間，它獲得向

？的加速度，大小為 m/s2。參考答案：左，1三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出。（1）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、F兩個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將這兩個(gè)速度值填入下表（要求保留3位有效數(shù)字）。速度vBvCvDvEvF數(shù)值（m/s）

0.4790.5600.640

（2）將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線。

（3）由所畫速度—時(shí)間圖像求出小車加速度為_(kāi)_______m/s2。（要求保留2位有效數(shù)字）參考答案：（1）

0.400

0.721

（2）（3）

0.72-0.82

15.圖6是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，、、、、、、為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm、=5.91cm、=6.34cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為vc=

m/s，小車的加速度=

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。參考答案：vc=

0.49

m/s，加速度=

0.42

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某卡車司機(jī)在限速60km/h的公路上因疲勞駕駛而使卡車與路旁障礙物相撞。處理事故的警察在路面上發(fā)現(xiàn)了卡車頂上的一個(gè)金屬零件以及它在路面的劃痕，可以判斷，這是事故發(fā)生時(shí)該零件從車頂松脫后因慣性被拋出而掉到路面上，并在路面上滑行而造成的。警察測(cè)得該零件拋出點(diǎn)與停止點(diǎn)的水平距離為52米，車頂距離地面的高度為1.8米，地面與該零件間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，（該金屬零件落地后不再?gòu)椘穑涞厮查g水平速度不變，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）求：該零件在平拋過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；該零件在地面上因滑動(dòng)而做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間該車是否超速。參考答案：（1）0.6s

（6分）

（2）4s

(6分)（3）車速為70km/h，超速17.從離地80m高處水平拋出一個(gè)物體，3s末速度為50m/s，g取10rn/s2。求：(1)拋出時(shí)的初速度。(2)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(3)落地時(shí)的水平位移。參考答案：解：（1）3s末豎直分速度

（1分）

初速度

（2分）（2）由得：

（2分）平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

（1分）（3）由，代入數(shù)據(jù)求出水平位移：。18.如圖所