2022-2023學(xué)年上海市西延安中學(xué)高一物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年上海市西延安中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在光滑圓錐形容器中，固定了一根光滑的豎直細(xì)桿，細(xì)桿與圓錐的中軸線重合，細(xì)桿上穿有小環(huán)（小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能上下移動(dòng)），小環(huán)上連接一輕繩，與一質(zhì)量為m的光滑小球相連，讓小球在圓錐內(nèi)作水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并與圓錐內(nèi)壁接觸。如圖所示，圖（a）中小環(huán)與小球在同一水平面上，圖（b）中輕繩與豎直軸成θ角。設(shè)a圖和b圖中輕繩對(duì)小球的拉力分別為T(mén)a和Tb，圓錐內(nèi)壁對(duì)小球的支持力分別為Na和Nb，則在下列說(shuō)法中正確的是（

）

①Ta一定為零，Tb一定為零

②Ta可以為零，Tb可以不為零③Na一定不為零，Nb可以為零④Na可以為零，Nb可以不為零A．①③

B．②③

C．①④

D．②④參考答案：B2.（單選）如圖所示，小球系在細(xì)繩的一端，放在傾角為的光滑斜面上，用力將斜面在水平桌面上緩慢向左移動(dòng)，使小球緩慢上升（最高點(diǎn)足夠高），那么在斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)繩的拉力將(

)A．先增大后減小

B．先減小后增大

C．一直增大

D．一直減小參考答案：B3.（單選）如圖5所示，質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的光滑斜面上，隨斜面體一起沿水平方向運(yùn)動(dòng)，要使物體相對(duì)于斜面保持靜止，斜面體的運(yùn)動(dòng)情況以及物體對(duì)斜面壓力F的大小是（

）A.斜面體以某一加速度向右加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)小于mgB.斜面體以某一加速度向右加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)大于mgC.斜面體以某一加速度向左加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)大于mgD.斜面體以某一加速度向左加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)小于mg參考答案：C4.以速度v0水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，如果從拋出到某時(shí)刻，小球的豎直分位移與水平分位移大小相等，以下判斷正確的是：A．此時(shí)小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小

B．小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．此時(shí)小球的速度大小為

D．小球運(yùn)動(dòng)的位移為參考答案：B5.（單選）關(guān)于線速度和角速度，下列說(shuō)法正確的是（

）A．半徑一定，線速度與角速度成正比

B．半徑一定，線速度與角速度成反比C．角速度一定，線速度與半徑成反比

D．線速度一定，角速度與半徑成正比參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為驗(yàn)證向心力公式，某探究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)，在米尺的一端鉆一個(gè)小孔，使小孔恰能穿過(guò)一根細(xì)線，線下端掛一質(zhì)量為m，直徑為d的小鋼球．將米尺固定在水平桌面上，測(cè)量出懸點(diǎn)到鋼球的細(xì)線長(zhǎng)度l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，待鋼球的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看，讀出鋼球外側(cè)到O點(diǎn)的距離r，并用秒表測(cè)量出鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t．則：（1）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=

．（2）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F=

．參考答案：（1）；m．【考點(diǎn)】向心力．【分析】（1）根據(jù)鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t求出周期；（2）根據(jù)向心力與周期的關(guān)系求出小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．【解答】解：（1）鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間為t，則周期為：T=．（2）鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為：R=r﹣，根據(jù)向心力公式得：F==m．故答案為：（1）；m．7.大小相等的兩個(gè)共點(diǎn)力F進(jìn)行合成，當(dāng)它們之間的夾角為0o的時(shí)候，其合力大小為

，夾角為60o的時(shí)候，其合力大小為

，夾角為90o的時(shí)候，合力大小為

，夾角為120o的時(shí)候，合力大小為

，夾角為180o的時(shí)候，合力大小為

。參考答案：2F，F(xiàn)，F(xiàn)，F(xiàn)，08.（4分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體從高度為h=0.8m，傾角為30°光滑斜面頂端A處開(kāi)始下滑．若不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體由A處滑到斜面下端B處時(shí)重力勢(shì)能減少了

J，物體滑到B處時(shí)重力功率為

w。參考答案：16，409.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén)，小車(chē)上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車(chē)所受的摩擦力（圖中未畫(huà)出）．（1）該實(shí)驗(yàn)中小車(chē)所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力傳感器的示數(shù)，該實(shí)驗(yàn)是否________(填”需要”或”不需要”)滿(mǎn)足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量?

（2）實(shí)驗(yàn)獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車(chē)、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門(mén)1和2的中心距離為s.某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車(chē)通過(guò)光電門(mén)1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車(chē)通過(guò)光電門(mén)2后，砝碼盤(pán)才落地），已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的式子是______________.參考答案：（1）等于（2分）

不需要（2分）

（2）F＝

10.如圖所示，A、B兩物體相距s=7m，物體A以vA=4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。而物體B此時(shí)的速度vB=10m/s，在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a=2m/s2。那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為_(kāi)__________。參考答案：11.如圖甲所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上浮。現(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為37°，已知sin37°=0.6；cos37°=0.8，則：（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為

m/s。（2）若玻璃管的長(zhǎng)度為0.6m，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過(guò)程中，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的距離為

m。（3）如圖乙所示，若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的

。A．直線P

B．曲線Q

C．曲線R

D．無(wú)法確定參考答案：12.如圖所示，長(zhǎng)l的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時(shí)，VA：VB=

，A球運(yùn)動(dòng)的速度大小為

（已知sin37o＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：4:3

13.在研究某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下如圖1－4－8所示的一條紙帶；已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出；由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打E點(diǎn)時(shí)物體的速度v＝_______m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度a＝_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；參考答案：0.250.30相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s打E點(diǎn)時(shí)物體的速度采用逐差法求解加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，得。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)》中得到一條如圖所示的紙帶，圖中O、A、B、C、D、E為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s.計(jì)數(shù)點(diǎn)D兩側(cè)有1、2、3三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，與D構(gòu)成相鄰的計(jì)時(shí)點(diǎn)，計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.02s，其中x＝9.60cm.若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各點(diǎn)的瞬時(shí)速度并設(shè)計(jì)了如下表格：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)OABCDE計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻(s)00.10.20.30.40.5通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s)00.51.01.5

2.5(1)請(qǐng)幫該同學(xué)計(jì)算D點(diǎn)的瞬時(shí)速度并填在表格中：(2)在給定的坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系和標(biāo)度并作出小車(chē)的v－t圖象，由此判斷小車(chē)做________運(yùn)動(dòng)．

參考答案：答案：(1)1.60(2)勻加速直線圖略

15.在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：（1）備有器材：A．長(zhǎng)木板；B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶；C．細(xì)繩、小車(chē)、砝碼；D．裝有細(xì)沙的小桶；E．薄木板；F．毫米刻度尺；還缺少的一件器材是

．（2）實(shí)驗(yàn)得到如圖甲所示的一條紙帶，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)；B、C兩點(diǎn)的間距x2和D、E兩點(diǎn)的間距x4已量出，利用這兩段間距計(jì)算小車(chē)加速度的表達(dá)式為

．（3）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的a﹣圖線如圖乙所示，從圖線可得沙和沙桶的總質(zhì)量為

kg．（g取10m/s2）（4）另一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的a﹣圖象如圖丙所示，則造成這一結(jié)果的原因是

．參考答案：（1）天平；（2）；（3）0.02；（4）沒(méi)有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）本題需測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量，所以還需要天平；（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，根據(jù)作差法求出加速度；（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，a﹣圖象的斜率等于砂和砂桶的總重力；（4）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車(chē)的加速度還為0，則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個(gè)步驟．【解答】解：（1）本題要測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量，則需要天平，所以還缺少的一件器材是天平；（2）根據(jù)逐差法得：解得：（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，a=，則F即為a﹣圖象的斜率，所以砂和砂桶的總重力m′g=F=解得：m′==0.02kg（4）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車(chē)的加速度還為0，則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個(gè)步驟．所以原因是沒(méi)有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．故答案為：（1）天平；（2）；（3）0.02；（4）沒(méi)有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輛汽車(chē)沿平直公路行駛，先以速度v1通過(guò)前的位移，再以速度v2=50km/h通過(guò)其余的位移。若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度為37.5km/h，則前段位移中的速度v1多大？參考答案：v=25km/h17.如圖所示，物體A放在某一水平面上，已知物體A重60N，A與水平面之間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.3，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩AC水平，繩CD與水平方向成37°角，CD繩上的拉力為15N.

sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）物體A受到的摩擦力為多大？（2）物體B重力為多大？參考答案：解：節(jié)點(diǎn)C處3力平衡，如圖示，AC繩的張力TA、DC繩的張力TD=15N、BC繩的張力TB。并設(shè)物體A受到的摩擦力為f,由平衡條件有：

2分對(duì)物體A有：

①

1分

②

1分

③

1分（1）解①和②可得A受的摩擦力為：f=12N

2分ks5u（2）由③得：

1分即B受的重力為：

2分18.在2008年北京殘奧會(huì)開(kāi)幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用，可將過(guò)程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖15所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m1=65kg，吊椅的質(zhì)量m2=15kg，不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g=10m/s2。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時(shí)，試求:(1)運(yùn)動(dòng)