安徽省合肥市第四十五中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

安徽省合肥市第四十五中學(xué)2021-2022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.關(guān)于重力勢(shì)能，下述說法中不正確的是A．地球上的物體具有的跟它的高度有關(guān)的能叫重力勢(shì)能B．重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能就一定減少C．根據(jù)重力對(duì)物體做功的大小，可以知道該重力勢(shì)能變化的多少D．重力不做功，其他力做功，物體的重力勢(shì)能也可以變化參考答案：D2.（多選題）關(guān)于角速度和線速度，下列說法正確的是（）A．半徑一定，角速度與線速度成反比B．半徑一定，角速度與線速度成正比C．線速度一定，角速度與半徑成正比D．線速度一定，角速度與半徑成反比參考答案：BD【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】根據(jù)線速度的定義和角速度的定義以及角度的定義得出線速度、角速度之間的關(guān)系，由此展開討論即可．【解答】解：A、半徑一定時(shí)，由v=Rω知，線速度的大小與角速度成正比，故A錯(cuò)誤B、半徑一定時(shí)，由v=Rω知，線速度的大小與角速度成正比，故B正確；C、D、線速度一定，由v=Rω知，角速度大小與半徑成反比，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：BD．3.建造在公路上的橋梁大多是拱形橋，較少是水平橋，更沒有凹形橋，其主要原因是（）A．為了節(jié)省建筑材料，以減少建橋成本B．汽車以同樣的速度通過凹形橋時(shí)對(duì)橋面的壓力要比水平或拱形橋壓力大，故凹形橋易損壞C．可能是建造凹形橋技術(shù)上特別困難D．無法確定參考答案：B【考點(diǎn)】常見的承重結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)；牛頓第二定律；向心力．【分析】汽車通過通過凹形橋時(shí)，橋面的支持力和重力提供汽車的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，汽車產(chǎn)生超重現(xiàn)象．而汽車通過拱形橋時(shí)，產(chǎn)生失重現(xiàn)象．根據(jù)汽車對(duì)路面壓力的大小，分析汽車對(duì)路面的損壞程度．【解答】解：汽車通過通過凹形橋時(shí)，路面的支持力和重力提供汽車的向心力，根據(jù)牛頓第二定律，汽車產(chǎn)生超重現(xiàn)象，汽車對(duì)橋面的壓力大于重力．而汽車通過拱形橋時(shí)，產(chǎn)生失重現(xiàn)象，汽車對(duì)橋面的壓力小于重力．汽車通過水平路面時(shí)，對(duì)路面的壓力等于汽車的重力，這樣汽車以同樣的速度通過凹形橋時(shí)對(duì)橋面的壓力要比水平或拱形橋壓力大，故凹形橋易損壞．故B正確．故選B4.（單選）下列說法符合狹義相對(duì)論中的時(shí)空觀的是

A．任何物體的運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間，在不同的參考系中測(cè)量都是不相同的

B．時(shí)鐘相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)變快

C．物體相對(duì)于觀察者靜止時(shí)，它的長(zhǎng)度測(cè)量值最小

D．物體質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)速度的增加而減小參考答案：A5.如圖5－12所示，長(zhǎng)度l＝0.50m的輕質(zhì)桿OA，A端固定一個(gè)質(zhì)量m＝3.0kg的小球，小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．通過最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，則此時(shí)細(xì)桿OA

()A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的壓力C．受到24N的拉力D．受到54N的拉力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）一列火車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)駛來,一人在軌道附近觀察火車的運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)10s內(nèi)，列車從他跟前分別駛過8節(jié)車廂和6節(jié)車廂,每節(jié)車廂長(zhǎng)8m（連接處長(zhǎng)度不計(jì)）,則火車的加速度為

m/s2,而人在開始觀察時(shí)火車速度大小為

m/s。

參考答案：-0.16，7.27.足球守門員在發(fā)門球時(shí)，將一個(gè)靜止的質(zhì)量為0.4kg的足球，以10m/s的速度踢出，若守門員踢球的時(shí)間為0.1s，則足球的平均加速度為______________m/s2；足球沿草地作直線運(yùn)動(dòng)，速度不斷減小，設(shè)加速度大小恒為2m/s2，3s末足球運(yùn)動(dòng)到距發(fā)球點(diǎn)21m的后衛(wèi)隊(duì)員處，則此過程中，足球運(yùn)動(dòng)的平均速度為________________m/s，后衛(wèi)隊(duì)員接到球時(shí)，足球的速度為______m/s參考答案：8.一臺(tái)起重機(jī)勻加速地將質(zhì)量m=1.0′103kg的貨物豎直吊起，在2秒末貨物的速度v=4.0m/s。（不計(jì)額外功，g=10m/s2）則起重機(jī)在這2s時(shí)間內(nèi)的平均輸出功率

w;起重機(jī)在2s末的瞬時(shí)輸出功率

w。參考答案：9.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，他在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示．O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，x軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度是

m/s,拋出點(diǎn)的坐標(biāo)x＝

m,y＝

m(g取10m/s2)參考答案：10.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，右邊兩輪是連在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中三輪半徑的關(guān)系為：r1=2r2，r3=1.5r1，A、B、C三點(diǎn)為三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，皮帶不打滑，則A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為

．角速度之比為

．加速度之比為

．參考答案：1：1：3，1：2：2，1：2：6．【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】A、B兩點(diǎn)同緣傳動(dòng)，線速度相等；B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等；然后結(jié)合公式v=ωr和公式a==ω2r列得分析．【解答】解：A、B兩點(diǎn)同緣傳動(dòng)，線速度相等，故：vA=vB根據(jù)公式v=ωr，A、B兩點(diǎn)的角速度之比為：ωA：ωB=r2：r1=1：2根據(jù)公式a=，A、B兩點(diǎn)的加速度之比為：aA：aB=r2：r1=1：2B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故：ωB=ωC根據(jù)公式v=ωr，B、C兩點(diǎn)的線速度之比為：vB：vC=r2：r3=1：3根據(jù)公式a=ω2r，B、C兩點(diǎn)的加速度之比為：aB：aC=r2：r3=1：3故：vA：vB：vC=1：1：3ωA：ωB：ωC=r2：r1=1：2：2aA：aB：aC=r2：r1=1：2：6故答案為：1：1：3，1：2：2，1：2：6．11.已知某星體的質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍，半徑比地球半徑大2倍，則此星體表面發(fā)射衛(wèi)星，第—宇宙速度應(yīng)為________km/s(已知地球的第一宇宙速度為7.9km/s)參考答案：12.（3分）單位換算：10m/s=

km/h。參考答案：3613.如圖所示，一輛汽車在馬路上行駛，t＝0時(shí)，汽車在十字路口中心的左側(cè)20m處；過了2s，汽車正好到達(dá)十字路口的中心；再過3s，汽車行駛到了十字路口中心右側(cè)30m處。如圖把這條馬路抽象為一條坐標(biāo)軸x，十字路口中心定為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，向右為x軸的正方向。試將汽車在三個(gè)觀測(cè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)填入下表：觀測(cè)時(shí)間t＝0時(shí)過2s再過3s位置坐標(biāo)x1＝x2＝x3＝參考答案：－20m030m三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.1）在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，可以測(cè)出小球經(jīng)過曲線上任意位置的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.讓小球多次從______位置上由靜止?jié)L下，記下小球經(jīng)過卡片孔的一系列位置；B.按課本裝置圖安裝好器材，注意斜槽________，記下小球經(jīng)過斜槽末端時(shí)重心位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線；C.測(cè)出曲線某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，算出小球平拋時(shí)的初速度.D.取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡.請(qǐng)完成上述實(shí)驗(yàn)步驟，并排列上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序：____________.（2）做物體平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只畫出了如圖所示的一部分曲線，在曲線上取A、B、C三點(diǎn)，測(cè)得它們的水平距離均為Δx=0.2m，豎直距離h1=0.1m，h2=0.2m，試由圖示求出平拋物體的初速度v0=______m/s.(g=10m/s2)參考答案：15.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中（1）實(shí)驗(yàn)中，紙帶將被釋放瞬間的四種情景如下照片所示（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器已正確安裝），其中最合適的是

（單選）（2）實(shí)驗(yàn)中，如下哪些操作是必要的

（多選）A．用秒表測(cè)量時(shí)間B．重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些C．先接通電源后釋放紙帶D．先釋放紙帶后接通電源（3）在實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，其中A、B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第1、2個(gè)點(diǎn)，AB=2mm，D、E、F為點(diǎn)跡清晰時(shí)連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，測(cè)得D、E、F到A的距離分別為x1、x2、x3（圖中未畫出）．設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重物質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度為g．一位學(xué)生想從紙帶上驗(yàn)證打下A點(diǎn)到打下E點(diǎn)過程中，重物的機(jī)械能守恒．①重物重力勢(shì)能減少量△Ep=

，動(dòng)能增量△Ek=

．②比較△Ep和△Ek發(fā)現(xiàn)，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep大于動(dòng)能的增加量△Ek，造成這一誤差的原因是

．參考答案：（1）D；（2）BC；（3）①mgx2，；②實(shí)驗(yàn)過程中有阻力作用．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】為了紙帶有效地使用，重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，為了減小阻力的影響，紙帶應(yīng)豎直，手抓著紙帶的上方；理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能的增加量．該實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．【解答】解：（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．（2）A、可以用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故A錯(cuò)誤；B、重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些，這樣可以減小阻力引起的誤差，故B正確；C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：BC（3）①因?yàn)锳B=2mm，則A點(diǎn)為自由落體運(yùn)動(dòng)的初始位置，即vA=0，從A點(diǎn)到E點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能的減小量為：△EP=mgx2根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得B點(diǎn)的瞬時(shí)速度：vB==則動(dòng)能增量為：△EK=mvB2=②因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中有阻力作用，所以減小的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能．故答案為：（1）D；（2）BC；（3）①mgx2，；②實(shí)驗(yàn)過程中有阻力作用．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB（圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多）和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上，已知APB部分的半徑R=1.0m，BC段長(zhǎng)L=1.5m．彈射裝置將一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出，落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2.5m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．求（1）小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω和加速度a的大小；（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t；

（3）求小球落地時(shí)的速度？參考答案：（1）小球在圓軌道中點(diǎn)P的角速度（rad/s）

加速度（m/s2）（2）小球從A到B的時(shí)間（s）、從B到C的時(shí)間（s）小球從A到C的時(shí)間t=t1+t2=0.628+0.3=0.928（s）

（3）由動(dòng)能定理得：mgh=mv2-mv02解得v=5m/s，方向與水平面夾角為45017.圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=0.2m/s2，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s的勻速運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2,不計(jì)額外功。求：起重機(jī)允許輸出的最大功率。重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率。參考答案：：(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0，重物達(dá)到最大速度時(shí)，拉力F0等于重力。P0＝F0vm

F0＝mg

代入數(shù)據(jù)，有：P0＝5.1×104W

（4分）

(2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率，設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1,有：P0＝Fv1

F－mg＝ma

v1＝at1

代入數(shù)據(jù)，得：