2022-2023學(xué)年北京西頤實(shí)驗(yàn)學(xué)校 高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年北京西頤實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一座圓弧形拱橋的半徑為40m．如果一輛汽車駛至橋頂時(shí)對(duì)橋恰無(wú)壓力，則汽車的速度為（取g=10m/s2）（）A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s參考答案：B【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】汽車在橋頂對(duì)橋無(wú)壓力，靠重力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律求出汽車的速度．【解答】解：在橋頂，壓力為零，汽車在豎直方向上僅受重力，靠重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得汽車的速度為：v==m/s=20m/s，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選：B．2.出行，是人們工作生活必不可少的環(huán)節(jié)，出行的工具五花八門，使用的能源也各不相同。某品牌電動(dòng)自行車的銘牌如下：根據(jù)此銘牌中的有關(guān)數(shù)據(jù)，可知該車的額定時(shí)速約為

（

）A.15km/h

B.18km/h

C.20km/h

D.25km/h參考答案：3.下列物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的是()A．研究航天飛機(jī)繞地球飛行一周的運(yùn)動(dòng)時(shí)間B．研究汽車后輪的運(yùn)動(dòng)情況C．研究從上海開(kāi)往南昌的一列火車的運(yùn)動(dòng)路程D．研究木箱在水平推力作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況參考答案：ACD4.一質(zhì)量為m的物體，沿半徑為R的向下凹的圓形軌道滑行，如圖所示，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度為v，物體與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則它在最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力為A．μmg

B．μmv2/RC．μm(g-v2/R)

D．μm(g+v2/R)

參考答案：D5..在地球表面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)假如字航員登上某個(gè)半徑為地球半徑2倍的行星表面，仍以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間4t后回到出發(fā)點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是A.這個(gè)行星的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為1：2B.這個(gè)行星的第一宇宙速度與地球的第一字宙速度之比為1：C.這個(gè)行星的密度與地球的密度之比為1：8D.這個(gè)行星的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期之比為1：1參考答案：BC【詳解】A.地球表面重力加速度為：g=，未知行星表面重力加速度為：g′==，根據(jù)，,有M′:M=1:1，故A錯(cuò)誤；B.第一宇宙速度v=，v′=，故這個(gè)行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為v′:v=1：，故B正確；C.由于M′:M=1:1，體積比為8:1，故這個(gè)行星的平均密度與地球的平均密度之比為1:8，故C正確；D.條件不足，自轉(zhuǎn)情況無(wú)法確定，故D錯(cuò)誤；故選：BC【點(diǎn)睛】對(duì)于豎直上拋運(yùn)動(dòng)，返回速度與拋出速度等大、反向，運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式可以到加速度之比；根據(jù)v=分析第一宇宙速度情況；根據(jù)分析質(zhì)量情況和密度情況．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴滴流出，在下方放一盤子，調(diào)節(jié)盤子高度，使一滴水碰到盤子時(shí)，恰有另一滴水滴開(kāi)始下，而空中還有兩滴正在下落的水滴，測(cè)出水龍頭到盤子的距離為h，從第一滴開(kāi)始下落時(shí)計(jì)時(shí)，到第n滴水滴落在盤子中，共用去時(shí)間t，則此時(shí)第n+1滴水滴與盤子的距離為_(kāi)________________；當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開(kāi)________________.參考答案：7.（4分）A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若在相同時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的弧長(zhǎng)之比為，而通過(guò)的角度之比，則它們周期之比為_(kāi)________,

線速度之比_______。參考答案：2：3，2：38.汽車以20m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為5m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后通過(guò)t=37.5m所需的時(shí)間為_(kāi)_____________s．參考答案：設(shè)汽車初速度的方向?yàn)檎较?，即V0=20m/s,a=－5m/s2,s=37.5m.則由位移公式得：解得：t1=3s,t2=5s.分析糾錯(cuò)：因?yàn)槠嚱?jīng)過(guò)t0=已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，4s后位移公式已不適用，故t2=5s應(yīng)舍去。9.如圖為某質(zhì)點(diǎn)在一條直線上運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象，根據(jù)此圖象判斷，（1）在0—4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的方向

（填“發(fā)生變化”、“不變”），（2）該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是s＝

，（3）0—4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在t=

s時(shí)質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)；（4）0—4s內(nèi)物體的位移是

。參考答案：發(fā)生變化

s＝5t2-20t

t=2s

010.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）．參考答案：11.如下圖所示，是表示某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，從圖可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分別是________m/s2、________m/s2、________m/s2、________m/s2.參考答案：

1

0

—2

__—0.512.雙星靠相互吸引繞同一固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，己知它們的質(zhì)量分別為M和m，則它們的向心力大小之比為FM：Fm=

．轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為RM：Rm=

．參考答案：1：1，m：M．【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】雙星繞固定點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，萬(wàn)有引力提供向心力，應(yīng)用萬(wàn)有引力公式與牛頓第二定律可以求出軌道半徑之比．【解答】解：雙星做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，兩星受到的萬(wàn)有引力為作用力與反作用力，它們大小相等，則：它們的向心力大小之比為：FM：Fm=1：1；設(shè)雙星間的距離為L(zhǎng)，萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G=Mω2RM，G=mω2Rm，解得：=；故答案為：1：1，m：M．13.

物理學(xué)中存在著許多物理規(guī)律，準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的本質(zhì)，是學(xué)好物理的重要因素之一。如：做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，隨著時(shí)間的增加，其加速度方向與速度方向的夾角______（選填“可能增大”、“可能減小”、“一定減小”、“一定增大”）參考答案：一定減小三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所示。（1）物體在哪段時(shí)間內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)？（2）物體在哪段時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)？（3）物體的速度方向是否改變？（4）物體的加速度方向是何時(shí)改變的？t＝4s時(shí)的加速度是多少？參考答案：（1）物體在0﹣2s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)；（2）物體在6s﹣8s時(shí)間內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)；（3）物體的速度方向未發(fā)生改變；（4）物體的加速度方向在6s末發(fā)生改變，t＝4s時(shí)的加速度是0【詳解】（1）在0﹣2s內(nèi)速度均勻增大，做加速運(yùn)動(dòng)；（2）在6s﹣8s速度不斷減小，做減速運(yùn)動(dòng)；（3）三段時(shí)間內(nèi)速度均沿正方向，故方向不變；（4）圖象的斜率表示加速度，由圖可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末發(fā)生變化了，t＝4s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零15.如圖，質(zhì)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(yùn)動(dòng)的加速度a0大?。唬?）求物體與地面間的動(dòng)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)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(diǎn)由靜止開(kāi)始向B點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得：。（2）對(duì)物體進(jìn)行受力分析得：，解得：。（3）設(shè)力F作用的最短時(shí)間為，相應(yīng)的位移為，物體到達(dá)B處速度恰為0，由動(dòng)能定理：，整理可以得到：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：，，整理可以得到：?？键c(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確進(jìn)行受力分析，抓住位移之間的關(guān)系求解。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，某同學(xué)用輕繩通過(guò)定滑輪提升一重物，運(yùn)用傳感器（未在圖中畫出）測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻被提升重物的速度v與對(duì)輕繩的拉力F，并描繪出圖像。假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)所得的圖像如圖乙所示，其中線段AB與v軸平行，它反映了被提升重物在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和F的關(guān)系；線段BC的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，它反映了被提升重物在第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和F的關(guān)系；第三個(gè)時(shí)間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的大小保持不變，因此圖像上沒(méi)有反映。實(shí)驗(yàn)中還測(cè)得重物由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物體做勻速運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g=10m/s2，繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計(jì)。（1）在提升重物的過(guò)程中，除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外，在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)和第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變。請(qǐng)分別指出第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)和第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)所有其他保持不變的物理量，并求出它們的大??；（2）求被提升重物在第一個(gè)時(shí)間段和第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)通過(guò)的總路程。參考答案：17.（10分）豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升到最高點(diǎn)又落回原處，如果上升和下降過(guò)程中，物體受到的空氣阻力恒定不變，物體上升過(guò)程中的加速度大小為，上升所用時(shí)間為，物體下降過(guò)程中的加速度大小為，下降所用時(shí)間為，試比較、和、的大小，并通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明原因。參考答案：物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：

物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：

所以：設(shè)物體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移為，最高點(diǎn)的速度為設(shè)物體向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程