陜西省西安市奎屯市第一高級中學2022年高一物理下學期期末試卷含解析

陜西省西安市奎屯市第一高級中學2022年高一物理下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.“研究平拋物體運動”實驗的實驗目的是（）①描出平拋物體運動的軌跡②證明平拋物體的運動，是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動③求出平拋物體的初速度④求出平拋物體運動的位移．A．①③ B．①④ C．②③ D．②④參考答案：A【考點】平拋運動．【分析】研究平拋運動實驗目的就是根據(jù)平拋運動規(guī)律描繪出去其運動軌跡，結合平拋運動的規(guī)律求出初速度的大?。窘獯稹拷猓貉芯科綊佭\動實驗目的是根據(jù)平拋運動規(guī)律描繪出去其運動軌跡，抓住豎直方向上做自由落體運動，水平方向上做勻速直線運動，結合平拋運動的規(guī)律求出物體的初速度．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．2.如圖所示，質點通過位置P時的速度、加速度及P附近的一段軌跡都在圖上標出，其中可能正確的是：A、①②B、③④C、②③D、①④參考答案：C3.（單選）圖示為兩個物體A和B兩個物體在同一直線上運動的v-t圖線，已知在3s末兩個物體第一次相遇，則()A．相遇時它們的速度不相同B．它們是相向運動的C．t=0時刻，B在A前面4.5m處D．3s之后一段時間，它們還會第二次相遇參考答案：C4.放在粗糙水平面上質量為物體，在水平拉力F的作用下以加速度運動，現(xiàn)將拉力F改為2F（仍然水平方向），物體運動的加速度大小變?yōu)椤t（

）A.=

B.＜＜

C.=

D.＞參考答案：D5.質量為2kg的物體在水平面xoy上運動，在y方向的速度﹣時間圖象和x方向的位移﹣時間圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．物體的合運動是勻加速直線運動B．物體所受的合外力為12NC．物體的初速度大小為4m/sD．1s末物體速度大小為5m/s參考答案：C【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】根據(jù)圖象判斷出物體在x軸方向做勻加速直線運動，y軸做勻速直線運動．根據(jù)x﹣t圖象的斜率求出y軸方向的速度，再將兩個方向的初速度進行合成，求出物體的初速度．物體的合力一定，做勻變速運動．y軸的合力為零．根據(jù)斜率求出x軸方向的合力，即為物體的合力．合力沿x軸方向，而初速度方向既不在x軸，也不在y軸方向，物體初速度的方向與合外力方向不垂直．由速度合成法求出1s末物體的速度．【解答】解：A、由圖可知，物體在x軸方向做勻加速直線運動，y軸做勻速直線運動，合運動是勻變速曲線運動，故A錯誤．B、x軸方向的加速度a===3m/s2，y軸做勻速直線運動，則物體的合力F合=ma=6N．故B錯誤．C、x軸方向的初速度為vx=0m/s，y軸方向的速度vy===﹣4m/s，則物體的初速度v0=vy=﹣4m/s，大小為4m/s．故C正確．D、1s末質點速度大小v1===4m/s，故D錯誤．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）打樁機的重錘質量為250Kg，把它提升到離地面15m高處，然后讓它自由下落。重錘在最高處的重力勢能為

J(以地面為參考平面)，重錘下落10m時的動能為

J。參考答案：3.75×104；2.5×1047.下列關于物理學史實的描述，正確的是(

)A．開普勒最早提出了日心說B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測定了萬有引力常量C．海王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的D．天王星是人們依據(jù)萬有引力定律計算的軌道而發(fā)現(xiàn)的參考答案：C19.機械手表的分針與時針從重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時間為___________h。參考答案：9.一圓環(huán)，其圓心為O，若以它的直徑AB為軸做勻速轉動，如圖所示（1）圓環(huán)上P、Q兩點的線速度大小之比是

；（2）若圓環(huán)的半徑是20cm，繞AB軸轉動的周期是0.01s，環(huán)上Q點的向心加速度大小是

．（此空保留一位有效數(shù)字）參考答案：：1，4×104m/s2【考點】線速度、角速度和周期、轉速；向心加速度．【分析】（1）同一圓環(huán)以直徑為軸做勻速轉動時，環(huán)上的點的角速度相同，根據(jù)幾何關系可以求得Q、P兩點各自做圓周運動的半徑，根據(jù)v=ωr即可求解線速度之比；（2）根據(jù)a=即可求得Q點的向心加速度大小．【解答】解：P、Q兩點以它的直徑AB為軸做勻速轉動，它們的角速度相同都為ω，所以Q點轉動的半徑為：r1=Rsin30°，P點轉動的半徑為：r2=Rsin60°根據(jù)v=ωr得圓環(huán)上P、Q兩點的線速度大小之比是：1根據(jù)a=得Q點的向心加速度大小為：a=4×104m/s2．故答案為：：1，4×104m/s210.（2分）向南直線行走50m，再向東直線行走30m，那么該同學通過的路程是

m，位移大小為m。參考答案：80；4011.在空中某固定點，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運動。若此繩經(jīng)過懸點正下方H=20m處某點A共用時間1s(從繩下端抵達A至上端離開A)，則該繩全長為________m。參考答案：1512.在表示時間的數(shù)軸上，時刻用________表示，時間用________表示，平常所說的“作息時間表”是________（填“時間表”“時刻表”）．參考答案：13.一小汽船欲渡過一條寬為150m的小河。已知小汽船在靜水中的速度為5m/s，河水流速是4m/s，若小汽船的船頭始終垂直河岸，則渡河時間為

▲

秒。若小汽船欲以最短位移渡河，則渡河時間為

▲

秒。參考答案：

30

，

50

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做“用落體法驗證機械能守恒定律”的實驗中，除了鐵架臺、低壓交流電源、紙帶等實驗器材外，還必需的器材應包括（）

A．秒表

B．多用電表

C．打點計時器

D．彈簧秤參考答案：C15.“探究功與物體速度變化的關系”的實驗如圖甲所示，當小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第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，還需要導線、開關、__________(填測量工具)和________電源(填“交流”或“直流”)．(2)在正確操作情況下，需要墊起木板的一端平衡摩擦，平衡摩擦時，平衡摩擦的目的是使合外力對小車做功等于

。實驗時打在紙帶上的點并不都是均勻的，如圖乙所示．為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的________部分進行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答，并用字母表示)．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在某行星表面上某高處，宇航員讓小球做自由落體運動，依次通過A、B、C三點。已知線段AB與BC的長度分別為0.06m，0.08m，并測得小球通過AB段與BC段的時間均為0.1s。求：(1)該行星表面的重力加速度值；(2)若該行星的半徑為720km，則環(huán)繞該行星的衛(wèi)星做圓周運動的最小周期。參考答案：（1）2m/s2；（2）3768s試題分析：小球做自由落體運動，由勻變速直線運動規(guī)律可得重力加速度；當衛(wèi)星在行星表面飛行時，運行周期最小，則由萬有引力定律的應用可求得最周期。（1）小球做自由落體運動，由勻變速直線運動規(guī)律可得：解得：（2）近地衛(wèi)星，周期最小，由牛頓運動定律得：在行星表面有：解得：點睛：本題為萬有引力與運動學公式的結合，應明確天體的運動中萬有引力充當向心力，而在地球表面處萬有引力可以近似看作等于重力；記住“衛(wèi)星越高周期越大、越低越小”．17.如圖所示，半徑為R的光滑半圓形軌道CDE在豎直平面內(nèi)與光滑水平軌道AC相切于C點，水平軌道AC上有一輕質彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧自由端B與軌道最低點C的距離為4R，現(xiàn)用一個小球壓縮彈簧（不拴接），當彈簧的壓縮量為l時，釋放小球，小球在運動過程中恰好通過半圓形軌道的最高點E；之后再次從B點用該小球壓縮彈簧，釋放后小球經(jīng)過BCDE軌道拋出后恰好落在B點，已知彈簧壓縮時彈性勢能與壓縮量的二次方成正比，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，求第二次壓縮時彈簧的壓縮量．參考答案：解：設第一次壓縮量為l時，彈簧的彈性勢能為Ep．釋放小球后彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，設小球離開彈簧時速度為v1由機械能守恒定律得

Ep=mv12設小球在最高點E時的速度為v2，由臨界條件可知

mg=m，v2=由機械能守恒定律可得

mv12=mg×2R+mv22以上幾式聯(lián)立解得

Ep=mgR設第二次壓縮時彈簧的壓縮量為x，此時彈簧的彈性勢能為Ep′小球通過最高點E時的速度為v3，由機械能守恒定律可得：Ep′=mg?2R+mv32小球從E點開始做平拋運動，由平拋運動規(guī)律得

4R=v3t，2R=gt2解得

v3=2，解得

Ep′=4mgR由已知條件可得=代入數(shù)據(jù)解得x=l．答：第二次壓縮時彈簧的壓縮量是l．【考點】機械能守恒定律．【分析】第一次壓縮量為l時，小球恰好通過E點，在E點，由重力充當向心力，可求得E點的速度，由機械能守恒定律表示出壓縮時彈簧的彈性勢能．第二次壓縮時，小球離開E點做平拋運動，由分運動的規(guī)律求出小球通過E點的速度，再由機械能守恒定律出壓縮時彈簧的彈性勢能．根據(jù)彈性勢能與壓縮量的二次方成正比，求解第二次壓縮時彈簧的壓縮量．18.某人乘坐電梯從一樓靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過5s速度達到5m/s，接著勻速上升了30s，最后8s做勻減速運動停到頂樓。求：（1）樓高是多少米？

（2）畫出整個過程的v-t圖。

參考答案：解：令樓高為h,加速上升階段距離為s1，加速度為a1，勻速