山西省陽(yáng)泉市仙人鄉(xiāng)中學(xué)2022年高一物理期末試題含解析

山西省陽(yáng)泉市仙人鄉(xiāng)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.如圖所示，將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)用一斜向左上的力F拉小球a，使整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，且懸線oa與豎直方向的夾角θ為300．則F的大小

（

）

A．可能為

B．可能為C．可能為

D．可能為參考答案：CD2.關(guān)于重力勢(shì)能和電勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是A．兩種勢(shì)能都是物體單獨(dú)具有的B．兩種勢(shì)能的值都與零勢(shì)能位置選擇無(wú)關(guān)C．兩種勢(shì)能的變化量，都可以用力做的功來(lái)衡量D．兩種勢(shì)能的值都可正可負(fù)，所以都是矢量參考答案：C3.質(zhì)量為2kg的物體在水平面xoy上運(yùn)動(dòng)，在y方向的速度﹣時(shí)間圖象和x方向的位移﹣時(shí)間圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的合運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)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(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，y軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)x﹣t圖象的斜率求出y軸方向的速度，再將兩個(gè)方向的初速度進(jìn)行合成，求出物體的初速度．物體的合力一定，做勻變速運(yùn)動(dòng)．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(yùn)動(dòng)，y軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．B、x軸方向的加速度a===3m/s2，y軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體的合力F合=ma=6N．故B錯(cuò)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(zhì)點(diǎn)速度大小v1===4m/s，故D錯(cuò)誤．故選：C4.用長(zhǎng)短不同、材料相同的同樣粗細(xì)的細(xì)繩，各拴著一個(gè)質(zhì)量相同的小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)小球（）A．以相同的線速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷B．以相同的角速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，短繩易斷C．以相同的轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)繩易斷D．無(wú)論怎樣，都是短繩易斷

參考答案：C5.(雙選)下列說(shuō)法正確的是()A．如果物體所受到的合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒B．如果物體所受到的合外力做的功為零，則其機(jī)械能一定守恒C．物體沿光滑曲面自由下滑的過(guò)程中，其機(jī)械能一定守恒D．做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械能可能守恒參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。(所用交變電流的頻率為50Hz)。(1)同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)時(shí)的系統(tǒng)誤差，使分析數(shù)據(jù)時(shí)可以認(rèn)為砂桶的重力等于小車(chē)所受的合外力，你認(rèn)為應(yīng)采取的措施有：①

②__________________________________________________(2)圖乙所示為某小組在做實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。則打A點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度的大小是_________m/s，小車(chē)加速度的大小是__________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)另一小組在該實(shí)驗(yàn)中得到了如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/m·s-20.250.580.901.201.53[]

①在圖丙的坐標(biāo)中畫(huà)出a-F的圖線②從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是___________(填字母序號(hào))A．實(shí)驗(yàn)沒(méi)有平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小C．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大

D．實(shí)驗(yàn)中小車(chē)質(zhì)量發(fā)生變化參考答案：(1)①把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端墊高，形成斜面以平衡摩擦力（2分）

②讓砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M（2分）(2)0.864（2分）0.640（2分）(3)①

圖（2分）

②AB（2分）7.16．從正六邊形ABCDEF的一個(gè)頂點(diǎn)A向其余五個(gè)頂點(diǎn)作用著五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5(圖)，已知F1=f，且各個(gè)力的大小跟對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)成正比，這五個(gè)力的合力大小為_(kāi)____，方向______.

6f沿AD方向參考答案：

8.（1）如圖甲所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說(shuō)明

．（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平．把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說(shuō)明

．參考答案：（1）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）球A落到光滑水平板上并擊中球B；平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】實(shí)驗(yàn)中，A自由下落，A、B兩球同時(shí)落地，只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)．兩鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，球B離開(kāi)斜面后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，球2做平拋運(yùn)動(dòng)，如觀察到球A與球B水平方向相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同位移相等，說(shuō)明球A的平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)【解答】解：（1）A做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B兩球同時(shí)落地，只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)．（2）兩鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，球B離開(kāi)斜面后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，球A做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度相同，觀察到的現(xiàn)象是球A落到光滑水平板上并擊中球B，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)．故答案為：（1）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）球A落到光滑水平板上并擊中球B；平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)9.線段OB=AB，A、B兩球質(zhì)量相等，它們繞O點(diǎn)在光滑的水平面上以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖4所示，兩段線拉力之比TAB：TOB＝______。參考答案：2∶310.如圖所示，用F=20N的推力，使重力G=30N的物體靠在豎直墻壁上靜止。則物體受到墻壁施與的摩擦力大小為

，摩擦力的方向?yàn)?/p>

.參考答案：11.如圖為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作中，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受外力，用DIS系統(tǒng)測(cè)定小車(chē)的加速度。在保持小車(chē)總質(zhì)量不變的情況下，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，得到如圖所示的a-F關(guān)系圖線。（1）分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距（OA不為零），這是因?yàn)椋篲_______________________________________________。（2）（單選題）圖線AB段基本是一條直線，而B(niǎo)C段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

（

）（A）小車(chē)與軌道之間存在摩擦

（B）釋放小車(chē)之前就啟動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的程序（C）鉤碼總質(zhì)量很小，遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量

（D）鉤碼總質(zhì)量過(guò)大（3）本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了______________的科學(xué)方法。參考答案：（1）摩擦力過(guò)大（2分，答“未平衡摩擦力”同樣給分）；

（2）D（2分）（3）控制變量法（1分）12.一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖14所示，圖15是打出紙帶的一段。（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50HZ，利用圖15給出的數(shù)據(jù)可求出小車(chē)下滑的加速度a=____________。（2）為了求出小車(chē)在下滑過(guò)程中所受到的陰力，還需測(cè)量的物理量有__________，用測(cè)的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式為f=____________。參考答案：13.汽車(chē)在平直公路上以24m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前面有情況而剎車(chē)，剎車(chē)時(shí)的加速度大小是6m/s2.則汽車(chē)：(1)在3s末的速度大小是__________m/s；(2)在6s末的速度大小是__________m/s；(3)汽車(chē)剎車(chē)的距離大小是__________m參考答案：6

0

48

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在上圖中，根據(jù)通電螺線管上方小磁針N極的指向，標(biāo)出電源的“十”“一”極。參考答案：15.質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v–t圖象如圖所示。g取10m/s2，求：（1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。參考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m試題分析：（1）由題中圖象知，t＝6s時(shí)撤去外力F，此后6～10s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止，其加速度為又因?yàn)槁?lián)立得μ＝0．2。（2）由題中圖象知0～6s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)其加速度大小為由牛頓第二定律得F－μmg＝ma2聯(lián)立得，水平推力F＝6N。（3）設(shè)0～10s內(nèi)物體的位移為x，則x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m。考點(diǎn)：牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題是速度--時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，并結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式及牛頓第二定律求解．屬于中檔題。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一小球從離地面h=5m處，以v0=10m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，（g=10m/s2）。求：（1）小球在空中飛行的時(shí)間是？（2）小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離？（3）小球落地時(shí)的速度是多大？（g取10m/s2）參考答案：1s,

10m，

14.1m/s17.如圖1所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等均為m，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等且動(dòng)摩擦系數(shù)為μ．開(kāi)始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無(wú)彈力），物塊B到OO1軸的距離為2L，物塊A到OO1軸的距離為L(zhǎng)，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，求：（1）當(dāng)B的摩擦力達(dá)到最大值的時(shí)候，角速度是多少？（2）當(dāng)A的摩擦力為0的是時(shí)候，角速度是多少？（3）當(dāng)AB即將滑動(dòng)的時(shí)候，角速度是多少？（4）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過(guò)計(jì)算在圖2坐標(biāo)圖中畫(huà)出A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象．（5）當(dāng)AB即將滑動(dòng)時(shí)，若把繩剪斷，請(qǐng)判斷A和B是否還能與桿保持相對(duì)靜止．參考答案：解：（1）開(kāi)始時(shí)，繩子的拉力為零，由于B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大于A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，故B需要的向心力大于A（AB兩物體質(zhì)量均為m），故B先達(dá)到最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知：μmg=mω12?2L，解得：ω1=（2）根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A有：T=mω22L對(duì)B有：T+μmg=mω22?2L聯(lián)立解得：ω2=（3）當(dāng)角速度增大時(shí)，AB即將滑動(dòng)時(shí)（B沿半徑向外滑動(dòng)，A沿半徑向里滑動(dòng)），此時(shí)A受到的摩擦力為μmg，方向沿半徑向外，則對(duì)A有：T′﹣μmg=mL此時(shí)B受到的摩擦力為μmg，方向沿半徑向里，對(duì)B有：T′+μmg=m?2L聯(lián)立以上兩式得：ω3=T′=3μmg（4）通過(guò)以上計(jì)算，可知當(dāng)角速度為時(shí)，B達(dá)到了就大靜摩擦力，為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時(shí)A的摩擦力為，方向指向轉(zhuǎn)軸；當(dāng)角速度為時(shí)，B的靜摩擦力為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時(shí)A的摩擦力為0；當(dāng)角速度為時(shí)，B的靜摩擦力為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時(shí)A的摩擦力大小為μmg，方向背向轉(zhuǎn)軸；A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象如右圖所示（5）有第（3）可知，當(dāng)AB都將要滑動(dòng)時(shí)，繩子的拉力為T(mén)′=3μmg此時(shí)A的向心力為：fA向=T′﹣μmg=2μmg此時(shí)B的向心力為：fB向=T′+μmg=4μmg若把繩子剪斷，桿對(duì)AB能產(chǎn)生的最大摩擦力為μmg，所以AB均不能與桿保持靜止．答：（1）當(dāng)B的摩擦力達(dá)到最大值的時(shí)候，角速度是（2）當(dāng)A的摩擦力為0的是時(shí)候，角速度是（3）當(dāng)AB即將滑動(dòng)的時(shí)候，角速度是（4）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象如圖所示．（5）當(dāng)AB即將滑動(dòng)時(shí)，若把繩剪斷，A和B均不能與桿保持相對(duì)靜止【考點(diǎn)】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】（1）先分析AB兩物體誰(shuí)先能達(dá)到最大靜摩擦力，并以此物體為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律即可得知此時(shí)的角速度（2）對(duì)AB分別利用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可得知當(dāng)A的摩擦力為0的是時(shí)候的角速度（3）當(dāng)AB即將滑動(dòng)的時(shí)候，分別對(duì)AB進(jìn)行受力分析，AB分別利用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可得知此時(shí)的角速度（4）結(jié)合前三問(wèn)的解答，可畫(huà)出A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象（5）結(jié)合（3）的解答，先計(jì)算出此時(shí)AB兩物體的向心力，當(dāng)繩子剪斷后，結(jié)合此時(shí)桿