山西省臨汾市堯都區(qū)賀家莊鄉(xiāng)中學2022-2023學年高一物理上學期期末試卷含解析

山西省臨汾市堯都區(qū)賀家莊鄉(xiāng)中學2022-2023學年高一物理上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.如圖所示，閉合開關，將滑動變阻器的滑片P向右移動時，彈簧測力計的示數(shù)變小。則下列分析正確的是（

）A．電磁鐵的上端為Ｓ極

B．電源左端為“＋”極C．抽去鐵芯，彈簧測力計示數(shù)增大D．斷開開關，彈簧測力計示數(shù)為零參考答案：C2.一個小石塊從空中a點自由落下,先后經過b點和c點,不計空氣阻力.已知它經過b點時的速度為v,經過c點時的速度為3v.則ab段與bc段位移之比為（

）A.1∶3

B.1∶5C.1∶8

D.1∶9參考答案：C3.（單選）一汽車通過拱形橋頂點時速度為10m/s，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋頂對橋面沒有壓力，車速至少為（

）A．15m/s

B．20m/s

C．25m/s

D．30m/s參考答案：B4.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點后自由下落，穿過湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處．若不計空氣阻力，取豎直向上為正方向，則最能反映小鐵球運動過程的速度與時間關系的圖象是參考答案：D5.（多選）物體在水平推力F的作用下靜止于斜面上，如圖所示，若稍稍增大推力，物體仍保持靜止，則(▲)A．物體所受合力增大

B．地面對斜面的摩擦力變大C．斜面對物體的摩擦力一定增大D．斜面對物體的摩擦力可能為零參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.北京正負電子對撞機的核心部分是使電子加速的環(huán)形室，若一電子在環(huán)形室中做半徑為

R的圓周運動，轉了2圈回到原位置，則其位移和路程分別是

.參考答案：7.火車在平直的軌道上啟動時的加速度約0.2-0.5m/s2，幾個同學在火車上，想利用火車上光滑的水平桌面作為實驗臺，通過實驗測量火車啟動時的加速度，可以提供的器材有：A．質量m=50g的鉤碼B．質量M=500g的玩具小車

C．長度約為10cm，勁度系數(shù)約為10N/m的輕彈簧（彈性限度為1.5N）

D．長為50cm的刻度尺，最小刻度為1mm

E．秒表

此外還有一些短線和掛鉤等，可以用來連接和固定所選用的器材。請設計一種簡單可行的實驗方案，測量在平直軌道上火車啟動時的加速度。設火車開始停在車站，啟動后，做勻加速運動，勻加速運動持續(xù)的時間約2分鐘，根據(jù)設計的實驗方案，回答下列問題：

(1)實驗必須選用的器材是__________。(填所用器材前的字母序號)(2)要測量的物理量(寫出物理量及其物理意義)：________________________

(3)由所測量的物理量計算加速度的公式是__________________。參考答案：(1)ABCD

(2)①彈簧的原長L0；

②火車靜止時，豎直掛起鉤碼時，彈簧的長度L1；

③火車啟動時，水平拉著小車時，彈簧的長度L2。

(3)8.河寬420m，船在靜水中的速度是4m/s，水流速度是3m/s，則過河的最短時間為__________，最小位移是__________．參考答案：

105S

__420m__9.如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點；左輪的半徑為2r，b是左輪邊緣上的一點，c到左輪中心的距離為r。若在傳動過程中，兩輪均勻速率轉動，且皮帶不打滑。則a、b兩點的線速度大小關系是va_▲___vb，a、c兩點的角速度大小關系是ωa__▲__ωc。(以上兩空選填“>”、“<”或“=”)參考答案：10.如圖所示，物體在水平面上向右滑行過程中，同時受到一水平向左的拉力F=12N的作用，已知物體的質量為2kg，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，則物體所受的滑動摩擦力大小為

N。（g=10m/s2）參考答案：11.如圖甲、乙所示為兩個質點運動的速度—時間圖象，回答下面的問題：（1）甲質點做________運動，乙質點做________（填“加速”“減速”或“靜止”）運動。（2）甲質點的初速度為________m/s，乙質點的初速度為________m/s。（3）甲、乙兩質點運動的方向________（填“相同”或“不相同”）。參考答案：（1）甲的速度在增加，所以做加速運動，乙質點的速度在減小，所以做減速運動，（2）初速度指的是剛開始時刻的速度，從圖像中我們可以看出甲的初速度為1m/s，乙質點的初速為3m/s，（3）因為在運動過程中甲、乙兩質點的速度正負都是正值，即朝著正方向運動，所以運動方向相同。12.有一架直升機以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機在向上升的過程中每秒鐘的耗油量Va=pa+q（p、q均為常數(shù)）若直升機欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應為

．參考答案：【考點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】設加速度為a，根據(jù)位移時間公式求出運動的時間，從而求出消耗的油量，根據(jù)數(shù)學求極值的方法求出油量最小時的加速度．【解答】解：設勻加速直線運動的加速度為a，高度為h，由h=得：t=，則消耗的油量為：=知時，油量消耗最?。獾茫篴=．故答案為：13.圖所示，O1為皮帶傳動裝置的主動輪的軸心，輪的半徑為r1；O2為從動輪的軸心，輪的半徑為r2；r3為從動輪固定在一起的大輪的半徑．已知r2=1.5r1，r3=2r1．A、B、C分別是三輪邊緣上的點，那么質點A、B、C的線速度之比是3：3：4，角速度之比是3：2：2，周期之比是2：3：3．參考答案：考點： 線速度、角速度和周期、轉速．專題： 勻速圓周運動專題．分析： 對于A與B，由于皮帶不打滑，線速度大小相等．對于B與C繞同一轉軸轉動，角速度相等，由v=ωr研究A與B的角速度關系，以及B與C的線速度關系．由T=研究三點的角速度關系．解答： 解：對于A與B，由于皮帶不打滑，線速度大小相等，即vA=vB．由v=ωr得ωA：ωB=r2：r1=3：2．

對于B與C，繞同一轉軸轉動，角速度相等，即ωB=ωC．由v=ωr得vB：vC=r3：r2=3：4．則vA：vB：vC=3：3：4，ωA：ωB：ωC=3：2：2又由T=得，周期與角速度成反比，得TA：TB：TC=2：3：3故答案為：3：3：4，3：2：2，2：3：3．點評： 本題運用比例法解決物理問題的能力，關鍵抓住相等的量：對于不打滑皮帶傳動的兩個輪子邊緣上各點的線速度大小相等；同一輪上各點的角速度相同．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.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：62J15.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉動方向與地球自轉方向相同.已知地球自轉的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉過的弧度比衛(wèi)星轉過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一位同學的家住在一座25層的高樓內，他每天乘電梯上樓，隨著所學物理知識的增多，有一天他突然想到，能否用所學物理知識較為準確地測出這座樓的高度呢？在以后的一段時間內他進行了多次實驗測量，步驟如下：經過多次仔細觀察和反復測量，他發(fā)現(xiàn)電梯啟動后的運動速度符合如圖所示的規(guī)律，他就根據(jù)這一特點在電梯內用臺秤、重物和停表測量這座樓房的高度．他將臺秤放在電梯內，將重物放在臺秤的托盤上，電梯從第一層開始啟動，經過不間斷的運行，最后停在最高層．在整個過程中，他記錄了臺秤中不同時間段內的示數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．但由于0～3.0s段的時間太短，他沒有來得及將臺秤的示數(shù)記錄下來，假設在每個時間段內臺秤的示數(shù)都是穩(wěn)定的，重力加速度g取10m/s2.(1)電梯在0～3.0s時間段內臺秤的示數(shù)應該是多少？(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)計算該樓房每一層的平均高度．參考答案：答案：(1)58N(2)2.9m解析：(1)電梯啟動前，臺秤示數(shù)為50N，則物體重力G＝50N由于表中各段時間內臺秤的示數(shù)恒定，所以在時間t1(0～3.0s)內，物體做勻加速運動，在時間t2(3.0s～13.0s)內物體做勻速直線運動，在時間t3(13.0s～19.0s)內物體做勻減速直線運動.19.0s末速度減為零．在13.0s～19.0s內，物體所受的支持力FN3＝46N，根據(jù)牛頓第二定律mg－FN3＝ma3得在時間t3內物體的加速度a3＝＝0.8m/s213．0s末物體的速度v2＝a3t3＝4.8m/s.而由于電梯在13.0s末的速度與3.0s末的速度相同．因此根據(jù)勻變速運動規(guī)律，物體在0～3.0s內的加速度a1＝＝1.6m/s2根據(jù)牛頓第二定律FN1－mg＝ma1解得：FN1＝58N，即臺秤的示數(shù)為58N(2)0～3.0s內物體的位移x1＝a1t＝7.2m3．0s～13.0s內物體的位移x2＝v2t2＝48m13．0s～19.0s內物體的位移x3＝t3＝14.4m則電梯上升的總高度，實際為24層的總高度x＝x1＋x2＋x3＝69.6m平均每層樓高h＝＝2.9m.17.某戰(zhàn)士在傾角為30°的山坡上進行投擲手榴彈訓練。他從A點以某一初速度m/s沿水平方向投出手榴彈后落在B點。該型號手榴彈從拉動彈弦到爆炸需要5s的時間，空氣阻力不計，（g=10m/s2）求：（1）若要求手榴彈正好在落地時爆炸，問戰(zhàn)士從拉動彈弦到

投出所用的時間是多少？（2）點AB的間距s是多大？參考答案：設手榴彈飛行時間為t（1）手榴彈的水平位移

手榴彈的豎直位移且

解得

t=3s,

h=45m戰(zhàn)士從拉動彈弦到投出所用的時間=2.0s(2)點AB的間距

解得s=90m18.如圖10所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s的速度運動,運動方向如圖所示.一個質量為2kg的物體(物體可以視為質點),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經過A點時,不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計其動能損失.物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,g=10m/s2,則:(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端的速度大小?(2)為使物體不掉下傳送帶，傳送帶左右兩端AB間的距離L至少為多少?(3)物體在傳送帶上先向左運動后向右運動,最后沿斜面上滑所能達到的最大高度h′為多少?參考答案