2021-2022學(xué)年山西省運(yùn)城市永濟(jì)實(shí)驗(yàn)雙語(yǔ)學(xué)校高一物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年山西省運(yùn)城市永濟(jì)實(shí)驗(yàn)雙語(yǔ)學(xué)校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.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持恒定不變的物理量是

（

）

A.速度

B.重力勢(shì)能

C.動(dòng)能

D.機(jī)械能參考答案：D2.下列說(shuō)法正確的是（）A．卡文迪許在第谷的行星觀測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律并給出了萬(wàn)有引力常量的數(shù)值C．行星運(yùn)動(dòng)的公式=k，T表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期D．地球同步衛(wèi)星，不可以發(fā)射到北京上空參考答案：D【考點(diǎn)】物理學(xué)史．【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可，注意地球同步衛(wèi)星，只能在赤道上空．【解答】解：A、開(kāi)普勒在行星觀測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許給出了萬(wàn)有引力常量的數(shù)值，故B錯(cuò)誤；C、行星運(yùn)動(dòng)的公式=k，T表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期，故C錯(cuò)誤；D、地球同步衛(wèi)星，只能在赤道上空，不可以發(fā)射到北京上空，故D正確；故選：D3.質(zhì)量為2kg的小球，速度為4m/s時(shí)的動(dòng)能大小為（）A．32J B．16J C．8J D．4J參考答案：B【考點(diǎn)】動(dòng)能．【分析】直接根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算即可．【解答】解：動(dòng)能表達(dá)式為：EK=mv2=×2×42=16J；故選：B．4.（多選題）一個(gè)物體在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果僅將其中一個(gè)與速度方向相反的力的大小逐漸減小到零，然后又逐漸從零恢復(fù)到原來(lái)的大?。ㄔ谏鲜鲞^(guò)程中，此力的方向一直保持不變），則在此過(guò)程中關(guān)于物體的速度和加速度的說(shuō)法正確的是A．速度先增大后減小B．速度一直增大C．加速度先增大后減小D．加速度一直增大參考答案：BC【解題思路】試題分析：如果僅將其中一個(gè)與速度方向相反的力的大小逐漸減小到零的過(guò)程中，物體受到的合力從零開(kāi)始增大，方向與速度方向相同，所以做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，然后又逐漸從零恢復(fù)到原來(lái)的大小的過(guò)程中，物體受到的合力開(kāi)始逐漸減小，方向與速度方向相同，所以做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B、C均正確。考點(diǎn)：考查了力的合成，牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】加速度和速度關(guān)系是學(xué)生容易出錯(cuò)的地方，判斷物體做加速還是減速運(yùn)動(dòng)，只要判斷加速度和速度方向關(guān)系當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體加速度方向與速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)，不用考慮加速度是變大還是變小5.關(guān)于功率概念，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．力對(duì)物體做的功越多，力做功的功率越大

B．功率是描述物體做功快慢的物理量

C．從公式P＝Fv可知，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以隨速度的不斷增大而提高

D．當(dāng)輪船航行時(shí)，如果牽引力與阻力相等時(shí)，合外力為零，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為零，所以船行駛的速度也為零參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.物體從靜止開(kāi)始以2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，則前6s的平均速度是________m/s，第6s內(nèi)的平均速度是__________m/s，第6s內(nèi)的位移是___________m。參考答案：7.一子彈用0.02s的時(shí)間穿過(guò)一木板，穿入時(shí)速度為800m/s，穿出時(shí)速度為300m/s，則子彈穿過(guò)木板的加速度為

m/s2.參考答案：

-25000

m/s28.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系得實(shí)驗(yàn)中，得到以下二個(gè)實(shí)驗(yàn)圖線a、b，描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；加速度與力的關(guān)系圖線是

；圖線

也可以描述加速度與質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系．參考答案：

b

a

a

。m一定時(shí)，a與F成正比。F一定時(shí)，a與m成反比

。9.相距100m的兩艘萬(wàn)噸巨輪之間的萬(wàn)有引力的大小約__________Ｎ．參考答案：0.6(0.6—0.7)10.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B兩點(diǎn)，現(xiàn)測(cè)得A點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為30°，B點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為60°．從拋出點(diǎn)分別到A、B點(diǎn)的水平位移之比為

；從拋出點(diǎn)分別到A、B點(diǎn)的豎直位移之比為

．參考答案：1：3；1：9．【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)速度與水平方向之間夾角的大小，利用公式tanθ=，求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比，根據(jù)水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，即可求出水平位移之比；平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)時(shí)間之比即可求出豎直位移之比．【解答】解：設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律tanθ=得：tan30°=tan60°=聯(lián)立得：=由x=v0t，得：==豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，因此有：y=gt2，得：==故答案為：1：3；1：9．11.如圖所示，A、B兩個(gè)物體被一個(gè)豎直向上力F托著，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A物體一共受_______個(gè)力，B物體一共受_______個(gè)力。參考答案：3

412.質(zhì)量為2000kg的汽車以一定的速率駛過(guò)一座圓弧形拱橋，橋頂一段的圓弧半徑為100m，則要使汽車通過(guò)橋頂時(shí)對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?.9倍，則汽車過(guò)橋頂時(shí)的速度應(yīng)為

m/s；汽車要在橋面上騰空，速度至少應(yīng)為

m/s．（取g=10m/s2）參考答案：10，．【考點(diǎn)】向心力．【分析】根據(jù)汽車在橋頂所受的支持力，結(jié)合牛頓第二定律求出汽車過(guò)橋頂?shù)乃俣龋羝囋跇蛎骝v空，支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的速度．【解答】解：在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：，N=0.9mg，代入數(shù)據(jù)解得：v=10m/s．當(dāng)汽車在橋面上騰空，支持力N=0，根據(jù)牛頓第二定律得：mg=，解得：=m/s=m/s．故答案為：10，．13.兩輛完全相同的汽車，沿水平路面一前一后均以20的速度前進(jìn)，若前車突然以恒定的加速度剎車，在它剛停車時(shí)，后車以前車剎車時(shí)的加速度的2倍開(kāi)始剎車，已知前車在剎車過(guò)程所行駛的距離為100m，若要保證兩車在上述情況下不相撞，則兩車在勻速行駛時(shí)保持的最小距離是

。參考答案：150m三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為6V的交流電和直流電，交流電的頻率為50Hz．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)測(cè)量并分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上；C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于其增加的動(dòng)能．其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是

．（填選項(xiàng)字母）（2）這位同學(xué)進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析，如圖2所示，其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得出打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為

m/s．（保留3位有效數(shù)字）（3）他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸，作畫出的﹣h圖象，應(yīng)是下列圖3中的．（4）他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大誤差，為此對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測(cè)出A、B之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d．重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小鐵球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門中的激光束．則小鐵球通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=

．如果d、t、h、g滿足關(guān)系式

，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．參考答案：解：（1）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證mv2=mgh，則只需驗(yàn)證v2=gh即可，故不需要測(cè)出重錘的質(zhì)量，所以沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是C．（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，B點(diǎn)的速度為vB==m/s≈1.84m/s．（3）由關(guān)系式v2=gh可知，v2﹣h圖象應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故選C．（4）小鐵球通過(guò)光電門的時(shí)間很短，故可用小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的平均速度近似求出小鐵球通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，即v=，代入v2=gh可得

=gh．故答案為：（1）C

（2）1.84

（3）C

（4）=gh；（5）消除了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦影響，提高了測(cè)量的精確度，從而減小了實(shí)驗(yàn)誤差15.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖（5）所示，是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，交流電的頻率為50Hz．（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B、C、D點(diǎn)時(shí)，小車的速度分別為＝____m/s；＝_____m/s；＝___m/s．(2)在下面坐標(biāo)系中畫出小車的v－t圖象．(3)求出小車的加速度

參考答案：⑴①1．38m/s

②2．64m/s

(2分)③3．90m/s

⑵（3）12.4—12.8m/s2(3分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，栓一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)，讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng)），如圖所示，擺線L與豎直方向的夾角為θ．求

（1）線的拉力．（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大?。畢⒖即鸢福航猓簲[球的受力分析如圖所示，沿y軸方向：Fcosθ﹣mg=0

①解得：F=②沿x軸方向：Fsinθ=m③

R=Lsinθ

④

聯(lián)立③④式得：v=sinθ答：（1）線的拉力F為；

（2）小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為sinθ．【考點(diǎn)】向心力．【分析】小球在重力和拉力合力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出角速度，進(jìn)而求出周期．17.如圖所示，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)．已知水平地面上的C點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方，且到O點(diǎn)的距離為1.9L，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．（1）求小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA；（2）若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力T恰好為小球重力的6倍，且小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬間讓細(xì)線斷裂，求小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離．參考答案：解：（1）小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為零，根據(jù)向心力公式有：mg=m解得：VA=；（2）小球在B點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有：T﹣mg=m小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷裂，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有：豎直方向：1.9L﹣L=gt2水平方向：x=vBt=×=3L答：（1）小球在最高點(diǎn)的速度為；（2）小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離3L．【考點(diǎn)】向心力；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）物體恰好做通過(guò)最高點(diǎn)，即重力充當(dāng)向心力，由向心力公式可求得最高點(diǎn)的速度；（2）由由向心力公式可求得小球的速度；細(xì)線斷裂后，小球做平