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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）一條懸鏈長(zhǎng)5.6m，從懸點(diǎn)處斷開(kāi)，使其自由下落，不計(jì)空氣阻力。則整條懸鏈通過(guò)懸點(diǎn)正下方12.8m處的一點(diǎn)所需的時(shí)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(gè)共點(diǎn)力的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻起撤去其中一個(gè)力，而其他力沒(méi)變，則該物體（）A．一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)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(gè)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(yùn)動(dòng)，或者沿撤去力的反方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、D、當(dāng)速度方向與合力方向共線時(shí)，做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)速度方向與合力方向不共線時(shí)，做曲線運(yùn)動(dòng)；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C．3.下列關(guān)于力的說(shuō)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(lái)越大，說(shuō)明它受到的重力也越來(lái)越大C．一個(gè)物體放在水平地面上，物體受到了向上的彈力，是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變D．摩擦力只能是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)參考答案：C4.過(guò)山車是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施，下圖是一種過(guò)山車的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個(gè)質(zhì)量為kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求

（1）小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大??；

（2）如果小球恰能通過(guò)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(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿足的條件。

參考答案：（1）設(shè)小于經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1根據(jù)動(dòng)能定理

①

小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)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(gè)圓軌道的最高點(diǎn)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(shí)，小球恰能通過(guò)第三個(gè)圓軌道，設(shè)在最高點(diǎn)的速度為v3，應(yīng)滿足

⑦

⑧由⑥⑦⑧得

II．軌道半徑較大時(shí)，小球上升的最大高度為R3，根據(jù)動(dòng)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(gè)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(zhǎng)為L(zhǎng)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(diǎn)時(shí)給它一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且剛好能到達(dá)最高點(diǎn)P，關(guān)于此過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是A.小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度恰好為B.小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)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(diǎn)PD.若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)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(jì)16分6.如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，此時(shí)它的位置坐標(biāo)xA=

，若它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則此時(shí)它的位置坐標(biāo)xB=

。參考答案：原點(diǎn)

正方向

單位長(zhǎng)度

3m

-2m7.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：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(gè)紅蠟做成的小圓柱體R(R視為質(zhì)點(diǎn))，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=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).(1)同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4cm，6cm)，此時(shí)R的速度大小為_(kāi)_______cm/s.R的加速度大小為_(kāi)_____cm/s2(填選項(xiàng)字號(hào)).(2)R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是圖中的______(填選項(xiàng)序號(hào)).參考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

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

在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：，解得：，則R速度大小：；因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷軌跡示意圖是D．8.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm.若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)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(shí)驗(yàn)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(shí)，橡皮筋對(duì)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(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺和________電源(填“交流”或“直流”)．(2)實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______．A．放開(kāi)小車，能夠自由下滑即可B．放開(kāi)小車，能夠勻速下滑即可C．放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開(kāi)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說(shuō)法正確的是________．A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(4)在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測(cè)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(dòng)的兩輪M、N半徑分別是R、2R,A為M邊緣一點(diǎn),B距N輪的圓心距離為R,則A、B兩點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清楚的點(diǎn)開(kāi)始起，取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…（每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)打印點(diǎn)未標(biāo)出），測(cè)得0與1兩點(diǎn)間的距離mm，3與4兩點(diǎn)間的距離mm.則小車在0與1兩點(diǎn)間的平均速度為_(kāi)____m/s，小車的加速度為_(kāi)______m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度為_(kāi)____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(guò)河的最短時(shí)間為

s，最小位移為

m．參考答案：105，420．【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，在垂直于河岸方向上的速度最大，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性知，渡河時(shí)間最短．當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí)，過(guò)河的位移最?。窘獯稹拷猓寒?dāng)靜水速與河岸垂直，渡河時(shí)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(shí)，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(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.24．（2分）螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D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(yùn)動(dòng)的某物體的v—t圖像，試說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，8～10s內(nèi)做反向勻減速運(yùn)動(dòng)，10s末速度減至零。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分18.如圖所示，重物A是體積為10dm3，密度為7.9×103kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它完全浸沒(méi)在水中，始終未提出水面。求：（1）若不計(jì)摩擦和動(dòng)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(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重）（3）若實(shí)際所用拉力為400N，此時(shí)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(zhēng)中常用的一種設(shè)備，它實(shí)際上是一個(gè)費(fèi)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(guò)程。所用拋石機(jī)長(zhǎng)臂的長(zhǎng)度L=4.8m，質(zhì)量m=10.0㎏的石塊裝在長(zhǎng)臂末端的口袋中。開(kāi)始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面間的夾角α=30°，對(duì)短臂施力，使石塊經(jīng)較長(zhǎng)路徑獲得較大的速度，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jì)空氣阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）石塊剛被拋出時(shí)的速度大小v0；（2）石塊剛落地時(shí)的速度vt的大小和方向；（3）拋石機(jī)對(duì)石塊所做的功W。參考答案：（1）石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)，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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：角度用圖示或用文字表述，如果不交待是哪個(gè)角度，扣1分。（3）長(zhǎng)臂從初始位置轉(zhuǎn)到豎直位置，根據(jù)動(dòng)能定理（2分）求出Ｗ=2000J1分）18.如圖所示，傳送帶的水平部分長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m，傳動(dòng)速率恒為v=2m/s，方向順時(shí)針，在其左端無(wú)初速釋放一小木塊，已知木塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，求木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間t．（g