2022年天津楊村第三中學高一物理下學期期末試卷含解析

2022年天津楊村第三中學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.甲、乙兩物體材料相同,質量之比m甲：m乙=4:1，它們以相同的速度v0在同一水平面上滑動，則甲、乙滑行的最大距離之比為

A．1：1B．1：2C．2：1D．4：1參考答案：A2.（單選）如圖所示，裝有足夠多沙子的圓桶上方有大小相同的實心鋼球和木球，現(xiàn)從同一高度由靜止釋放，不計空氣阻力，下列說法正確的是（

）A．鋼球陷入沙子中的深度比木球大B．鋼球到達沙子表面的速度比木球大C．鋼球陷入沙子全過程的速度變化量比木球大D．鋼球陷入沙子全過程克服阻力做的功與木球相等參考答案：A3.如圖所示，一根彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方位置有一個小球從靜止開始下落，在位置接觸彈簧的上端，在位置小球所受彈力大小等于重力。在位置小球速度減小到零，在小球的下降階段中，以下說法正確的是(

)A．系統(tǒng)的機械能守恒B．在B位置小球動能最大C．在C位置小球動能最大D．從A→C位置小球重力勢能的減少等于小球動能的增加參考答案：AC4.在運動的合成與分解的實驗中，紅蠟塊在長1m的玻璃管中豎直方向能做勻速直線運動，現(xiàn)在某同學拿著玻璃管沿水平方向做勻加速直線運動，并每隔一秒畫出了蠟塊運動所到達的位置如圖所示，若取軌跡上的C(x，y)點作該曲線的切線（圖中虛線）交y軸于A點，則A點的坐標為（

）

A．(0，0.6y)

B．(0，0.5y)

C．(0，0.4y)

D．不能確定參考答案：B5.地球表面重力加速度g地、地球的半徑R地，地球的質量M地，某飛船飛到火星上測得火星表面的重力加速度g火、火星的半徑R火、由此可得火星的質量為（

）A.

B.

C.

D.參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.將一質量為m=1kg的物體從離平地h=20m的高處，以速度v0=10m/s水平拋出，不計空氣阻力,在物體從拋出到落地過程中重力的平均功率為___________w；物體剛要落地時重力的瞬時功率為___________w(g取10m/s2)。參考答案：_100__________

___200_____7.一輛公共汽車進站的過程可以近似地看做是勻減速直線運動的過程，其速度圖象如圖所示。從圖象可以判定；汽車進站過程的加速度大小為

m/s2，進站做勻減速直線運動的位移大小為

m。參考答案：1.5

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8.某同學利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的關系，所用交流電的頻率為50Hz，如圖為某次實驗中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．若從紙帶上測出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm．則打點計時器打計數(shù)點“2”時小車的速度v2=

m/s，小車的加速度a=___

m/s2，依據(jù)本實驗原理推斷第4計數(shù)點和第5計數(shù)點之間的距離x5=

cm．參考答案：0.58

m/s，

0.40

m/s2，

6.80

cm9.物體沿半徑為20㎝的軌道做勻速圓周運動，已知其線速度為0.2m/s，則它運動的周期為

s，向心加速度為

m/s2參考答案：

；

0.2

10.

如圖表示一物體做直線運動的v-t圖象，試回答下列問題：

（1）0～2s內(nèi)做

運動，2～4s內(nèi)做

運動，4～8s內(nèi)做

運動；

（2）第3s初物體的瞬時速度為

m/s，第7s初物體的瞬時速度為

m/s。（3）0～2s內(nèi)物體的位移是

m

，平均速度為

m/s。

參考答案：11.某同學在豎直懸掛的彈簧下加鉤碼（彈簧質量不計），做實驗研究彈簧的彈力與伸長量的關系。如圖所示，是該同學得出的彈力F和伸長量X的關系圖象，由圖可知該彈簧的勁度系數(shù)K=___________N/m。參考答案：25012.一根質量可以忽略不計的輕彈簧，某人用兩手握住它的兩端，分別用100N的力向兩邊拉，彈簧的彈力大小為_____N；若彈簧伸長了4cm，則這彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m．

參考答案：100；2500。13.如圖所示實驗裝置，可用來探究物體在斜面上運動的加速度以及彈簧儲存的彈性勢能。實驗器材有：斜面、彈簧(彈簧彈性系數(shù)較大)、帶有遮光片的滑塊(總質量為m)、光電門、數(shù)字計時器、游標卡尺、刻度尺。實驗步驟如下：①用適當儀器測得遮光片的寬度為d；②彈簧放在擋板P和滑塊之間，當彈簧為原長時，遮光板中心對準斜面上的A點；③光電門固定于斜面上的B點，并與數(shù)字計時器相連；④壓縮彈簧，然后用銷釘把滑塊固定，此時遮光板中心對準斜面上的O點；⑤用刻度尺測量A、B兩點間的距離L；⑥拔去鎖定滑塊的銷釘，記錄滑塊經(jīng)過光電門時數(shù)字計時器顯示的時間△t；⑦移動光電門位置，多次重復步驟④⑤⑥。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的－L圖象為如圖所示的一條直線，并測得－L圖象斜率為k、縱軸截距為b。（1）根據(jù)－L圖象可求得滑塊經(jīng)過A位置時的速度vA=____，滑塊在斜面上運動的加速度a=_____。（2）實驗利用光電門及公式v=測量滑塊速度時，其測量值____真實值（選填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本實驗中，往往使用的彈簧彈性系數(shù)較大，使得滑塊從O到A恢復原長過程中彈簧彈力遠大于摩擦力和重力沿斜面的分量，則彈簧儲存的彈性勢能Ep=___，Ep的測量值與真實值相比，測量值偏_____(填“大”或“小”)。參考答案：

(1).d

(2).kd2

(3).小于

(4).mbd2

(5).大【詳解】第一空：滑塊從A到B做勻加速直線運動，設加速度為a，由于寬度較小，時間很短，所以瞬時速度接近平均速度，因此有B點的速度為：，根據(jù)運動學公式有：，化簡為，結合圖象可得：，解得：；第二空：由，解得：；第三空：由于彈簧彈力遠大于摩擦力和重力沿斜面的分量，所以摩擦力和重力沿斜面的分量忽略不計，根據(jù)能量守恒可得：；第四空：考慮摩擦力和重力沿斜面的分量，根據(jù)動能定理可得：，而，摩擦力小于重力沿斜面的分量，的測量值與真實值相比，測量值偏大。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，質量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，方向水平向右的外力F0拉此物體，經(jīng)t0=2s，拉至B處．（1）求物塊運動的加速度a0大小；（2）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；（3）若用大小為20N的力F沿水平方向拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t．（取g=10m/s2）參考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）試題分析：（1）物體在水平地面上從A點由靜止開始向B點做勻加速直線運動，根據(jù)解得：。（2）對物體進行受力分析得：，解得：。（3）設力F作用的最短時間為，相應的位移為，物體到達B處速度恰為0，由動能定理：，整理可以得到：由牛頓運動定律：，，整理可以得到：?？键c：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系【名師點睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運動學基本公式的直接應用，要求同學們能正確進行受力分析，抓住位移之間的關系求解。

15.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=2m，傳送帶AB長為L=6m，并沿逆時針方向勻速轉動?，F(xiàn)有一質量m=1kg的物體（可視為質點）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達D點，已知彈射器的彈性勢能全部轉化為物體的動能，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點，求：（1）物體到達D點速度大小；（2）則彈射器初始時具有的彈性勢能至少為多少。參考答案：（1）2m/s；（2）62J【詳解】（1）由題知，物體剛好能經(jīng)過D點，則有：解得：m/s（2）物體從彈射到D點，由動能定理得：解得：62J四、計算題：本題共3小題，共計47分16.美國密執(zhí)安大學5名學習航空航天技術的大學生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學生飛行機會計劃”。飛行員將飛艇開到6000m的高空后，讓其由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境。下落過程中飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍。這樣，可以獲得持續(xù)約25s之久的失重狀態(tài)，大學生們便在這段時間內(nèi)進行關于微重力影響的實驗。緊接著，飛艇又向下做勻減速運動。若飛艇離地面的高度不得低于500m，重力加速度g取10m/s2，試求：

（1）飛艇在25s內(nèi)下落的高度；

（2）在飛艇后來的減速過程中，大學生對座位的壓力是重力的多少倍？參考答案：（1）由題意知飛艇由靜止下落后，受重力mg、空氣阻力Ff作用，由牛頓第二定律得

……………（2分）化簡解得a1=0.96g=9.6m/s2

……………（1分）設飛艇在25s內(nèi)下落的高度為h1，則

……………（1分）代入數(shù)據(jù)得h1=3000m

……………（1分）

（2）設飛艇在25s末的速度為v，則v=a1t=240m/s

……………（1分）由題意，當飛艇離地面的高度為500m時，速度剛好為0。 ……………（1分）飛艇勻減速運動的距離為h2=6000m－h(huán)1－500m=2500m

……………（1分）設飛艇在勻減速運動過程中的加速度大小為a2，則由運動學公式得

……………（1分）代入數(shù)據(jù)得a2=11.5m/s2

……………（1分）大學生在勻減速運動過程中受重力mg、座位的支持力F作用，由牛頓第二定律得

……………（1分）化簡解得 ……………（1分）由牛頓第三定律知：大學生對座位的壓力約是重力的2.15倍。 ……………（1分）17.如圖所示，傾角θ=60°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，輕彈簧一端固定，自由端在B點，整個軌道處在豎直平面內(nèi)。現(xiàn)將一質量為m的小滑塊（視為質點）緊靠且壓縮彈簧，并從導軌上離水平地面高h=R的A處無初速下滑進入圓環(huán)軌道，恰能到達圓環(huán)最高點D，不計空氣阻力?；瑝K與平直導軌之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度大小為g。求：（1）滑塊運動到圓環(huán)最高點D時速度υD的大??；（2）滑塊運動到圓環(huán)最低點時受到圓環(huán)軌道支持力N的大??；（3）滑塊在A處時彈簧的彈性勢能Ep。參考答案：）解（1）滑塊恰能到達圓環(huán)最高點D，說明滑塊在D點時重力恰好提供向心力，即mg=m

2分得

υD=

1分（2）小滑塊從C→D，由機械能守恒定律得mυC2=mυD2+mg·2R

2分

υC=

1分在C點，根據(jù)牛頓第二定律，有

N–mg=m

2分得

N=6mg

1分（2）AB之間長度L=[h–（R–Rcosθ）]/sinθ=R

1分平直導軌對滑塊的滑動摩擦力f=μmgcosθ=mg

1分

從A→C，根據(jù)能量守恒定律有mυC2+fL=Ep+mgh

2分得

Ep=mgR

1分18.如圖為宇宙中有一個恒