湖北省恩施市苗寨民族中學(xué)2022年高一物理期末試題含解析

湖北省恩施市苗寨民族中學(xué)2022年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）一條懸鏈長5.6m，從懸點處斷開，使其自由下落，不計空氣阻力。則整條懸鏈通過懸點正下方12.8m處的一點所需的時間是(g=10m/s2)（

）A．0.3s

B．0.4s

C．0.7s

D．1.2s參考答案：B2.某物體受同一水平面內(nèi)的幾個共點力的作用而做勻速直線運動，從某時刻起撤去其中一個力，而其他力沒變，則該物體（）A．一定做勻加速直線運動B．一定做勻減速直線運動C．其軌跡可能是曲線D．其軌跡不可能是直線參考答案：CA、由題意可知，則剩余幾個力的合力與撤去的力等值、反向、共線；若撤去的力的方向做勻加速直線運動，或者沿撤去力的反方向做勻減速直線運動，故A錯誤，B錯誤；C、D、當(dāng)速度方向與合力方向共線時，做直線運動；當(dāng)速度方向與合力方向不共線時，做曲線運動；故C正確，D錯誤；故選：C．3.下列關(guān)于力的說法正確的是

（

）A．兩物體必須接觸才能產(chǎn)生力的作用B．自由下落的石塊速度越來越大，說明它受到的重力也越來越大C．一個物體放在水平地面上，物體受到了向上的彈力，是因為地面發(fā)生了形變D．摩擦力只能是阻礙物體的運動參考答案：C4.過山車是游樂場中常見的設(shè)施，下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個質(zhì)量為kg的小球（視為質(zhì)點），從軌道的左側(cè)A點以的初速度沿軌道向右運動，A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字。試求

（1）小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大?。?/p>

（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應(yīng)是多少；

（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個圓形軌道的設(shè)計中，半徑應(yīng)滿足的條件。

參考答案：（1）設(shè)小于經(jīng)過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1根據(jù)動能定理

①

小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律

②由①②得

③（2）設(shè)小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，由題意

④

⑤由④⑤得

⑥（3）要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進(jìn)行討論：I．軌道半徑較小時，小球恰能通過第三個圓軌道，設(shè)在最高點的速度為v3，應(yīng)滿足

⑦

⑧由⑥⑦⑧得

II．軌道半徑較大時，小球上升的最大高度為R3，根據(jù)動能定理

解得

為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應(yīng)滿足

解得

R3=27.9m綜合I、II，要使小球不脫離軌道，則第三個圓軌道的半徑須滿足下面的條件

或

5.（單選）如圖所示，一根長為L的輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球。小球在最低點時給它一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且剛好能到達(dá)最高點P，關(guān)于此過程，以下說法正確的是A.小球在最高點時的速度恰好為B.小球在最高點時對桿的作用力為零C.若減小小球的初速度，則小球仍然能夠到達(dá)最高點PD.若增大小球的初速度，則在最高點時球?qū)U的作用力可能增大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如果物體沿直線運動，為了定量描述物體的位置及變化，可以以這條直線為x軸，在直線上規(guī)定

、

和

，建立直線坐標(biāo)系，如圖所示，若物體運動到A點，此時它的位置坐標(biāo)xA=

，若它運動到B點，則此時它的位置坐標(biāo)xB=

。參考答案：原點

正方向

單位長度

3m

-2m7.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R(R視為質(zhì)點)，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(biāo)原點以速度=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動.(1)同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為(4cm，6cm)，此時R的速度大小為________cm/s.R的加速度大小為______cm/s2(填選項字號).(2)R在上升過程中運動軌跡的示意圖是圖中的______(填選項序號).參考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

(3).(2)D；【詳解】小圓柱體紅蠟快同時參與兩個運動：y軸方向的勻速直線運動，x軸方向的初速為零的勻加速直線運動．知道了位置坐標(biāo)，由y方向可求運動時間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時的速度大?。珊贤饬χ赶蚯€彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運動軌跡．小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運動，有，則有：，

在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運動，有：，解得：，則R速度大?。海灰蚝贤饬ρ豿軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D．8.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取)參考答案：9.力的三要素是_______、_________、________.重力的施力物體是_____,重力的方向_____參考答案：10.某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗如圖8，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和________電源(填“交流”或“直流”)．(2)實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______．A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是________．A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答)．參考答案：(1)交流（1分）(2)D（2分）(3)B(2分)(4)GK（1分）11.如圖所示，用皮帶傳動的兩輪M、N半徑分別是R、2R,A為M邊緣一點,B距N輪的圓心距離為R,則A、B兩點角速度之比為：__________；線速度之比為：_________；向心加速度之比為：_________。參考答案：

2:1

2:1

4:1

12.用接在50Hz交流電源上的打點計時器測定小車做勻加速直線運動的加速度，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清楚的點開始起，取若干個計數(shù)點，分別標(biāo)上0、1、2、3…（每相鄰的兩個計數(shù)點間有4個打印點未標(biāo)出），測得0與1兩點間的距離mm，3與4兩點間的距離mm.則小車在0與1兩點間的平均速度為_____m/s，小車的加速度為_______m/s2，計數(shù)點2的速度為_____m/s.參考答案：0.3、

0.6

、0.39

13.河寬420m，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度是3m/s，則過河的最短時間為

s，最小位移為

m．參考答案：105，420．【考點】運動的合成和分解．【分析】當(dāng)靜水速與河岸垂直時，在垂直于河岸方向上的速度最大，根據(jù)分運動和合運動具有等時性知，渡河時間最短．當(dāng)合速度與河岸垂直時，過河的位移最?。窘獯稹拷猓寒?dāng)靜水速與河岸垂直，渡河時間最短．則t==s=105s．由于靜水速大于水流速，根據(jù)平行四邊形定則，知合速度可以與河岸垂直，當(dāng)合速度與河岸垂直時，渡河的位移最小．所以最小位移等于河寬，等于420m．故答案為：105，420．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.24．（2分）螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極1分15.（6分）如圖所示為做直線運動的某物體的v—t圖像，試說明物體的運動情況.參考答案：0～4s內(nèi)物體沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運動，6s末速度為零，6～7s內(nèi)物體反向加速，7～8s內(nèi)沿反方向勻速運動，8～10s內(nèi)做反向勻減速運動，10s末速度減至零。四、計算題：本題共3小題，共計47分18.如圖所示，重物A是體積為10dm3，密度為7.9×103kg/m3的實心金屬塊，將它完全浸沒在水中，始終未提出水面。求：（1）若不計摩擦和動滑輪重，要保持平衡，作用于繩端的拉力F是多少？（2）若勻速將重物A提升2m，拉力做的功是多少？（不計摩擦和動滑輪重）（3）若實際所用拉力為400N，此時該滑輪的效率是多少？參考答案：17.（12分）“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備，它實際上是一個費力杠桿。如圖所示，某研學(xué)小組用自制的拋石機(jī)演練拋石過程。所用拋石機(jī)長臂的長度L=4.8m，質(zhì)量m=10.0㎏的石塊裝在長臂末端的口袋中。開始時長臂與水平面間的夾角α=30°，對短臂施力，使石塊經(jīng)較長路徑獲得較大的速度，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止轉(zhuǎn)動，石塊被水平拋出，石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s=19.2m。不計空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）石塊剛被拋出時的速度大小v0；（2）石塊剛落地時的速度vt的大小和方向；（3）拋石機(jī)對石塊所做的功W。參考答案：（1）石塊被拋出后做平拋運動水平方向s=v0t（1分）豎直方向（1分）h=L+（1分）求出v0=16m/s（1分）（2）落地時，石塊豎直方向的速度vy=gt=12m/s

（1分）落地速度20m/s（2分）設(shè)落地速度與水平方向間的夾角為θ，如圖tanθ==（1分）θ=37o或θ=arctan

（1分）評分標(biāo)準(zhǔn)：角度用圖示或用文字表述，如果不交待是哪個角度，扣1分。（3）長臂從初始位置轉(zhuǎn)到豎直位置，根據(jù)動能定理（2分）求出Ｗ=2000J1分）18.如圖所示，傳送帶的水平部分長為L=5m，傳動速率恒為v=2m/s，方向順時針，在其左端無初速釋放一小木塊，已知木塊先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，求木塊從左端運動到右端的時間t．（g