2022-2023學(xué)年天津第112中學(xué)高一物理期末試題含解析

2022-2023學(xué)年天津第112中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則下列說法中正確的是A．小球過最低點時繩子的拉力有可能小于小球重力B．小球在最高點時繩子的拉力不可能為零C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點的速率為D．小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力參考答案：A2.（單選）關(guān)于運動的合成與分解，下列說法正確的是（）A．合運動速度的大小等于分運動速度大小之和B．物體的兩個分運動若是直線運動，則合運動一定是直線運動C．合運動和分運動所用的時間總是相等的D．若合運動是曲線運動，則加速度不可能是恒定的參考答案：C3.A、B兩物體在同一直線上做變速直線運動，它們的

速度–時間圖象如圖所示。則

A.A、B兩物體的運動方向一定相反

B.頭6s內(nèi)A比B物體運動得快

C.t=4s時，A、B兩物體的速度相同

D.A物體的加速度比B物體的加速度大參考答案：C4.一個質(zhì)量為2kg的物體，在5個共點力的作用下保持靜止。若同時撤消其中大小分別為15N和10N的兩個力，其余的力保持不變，此時該物體的加速度大小可能是A．2m/s2

B．3m/s2

C．12m/s2

D．15m/s2參考答案：BC5.（多選）原來作勻速運動的升降機內(nèi)，有一被伸長的彈簧拉住的，具有一定質(zhì)量的物體A靜止在地板上，如圖所示，現(xiàn)在A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機的運動可能是

A．加速上升

B．減速上升

C．加速下降

D．減速下降參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用一根細繩，一端系住一定質(zhì)量的小球，另一端固定，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．現(xiàn)有兩個這樣的裝置，如圖甲和乙所示．已知兩球轉(zhuǎn)動的角速度大小相同，繩與豎直方向的夾角分別為37°和53°.則a、b兩球的轉(zhuǎn)動半徑Ra和Rb之比為______．(sin37°＝0.6；cos37°＝0.8)參考答案：9：167.如圖是自行車傳動機構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪．（1）假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪的角速度是2πnrad/s．（2）要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，還需要測量哪些量？答：大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2，后輪的半徑r3．（3）用上述量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式：．參考答案：考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運動專題．分析：（1）根據(jù)大齒輪的周期求出大齒輪的角速度．（2、3）大齒輪和小齒輪靠鏈條傳動，線速度相等，根據(jù)半徑關(guān)系可以求出小齒輪的角速度．后輪與小齒輪具有相同的角速度，若要求出自行車的速度，需要測量后輪的半徑，抓住角速度相等，求出自行車的速度．解答：解：（1）大齒輪的周期為n秒，則大齒輪的角速度ω1==2πnrad/s．（2）大齒輪和小齒輪的線速度相等，小齒輪與后輪的角速度相等，若要求出自行車的速度，還需測量：大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2，后輪的半徑r3．（3）因為ω1r1=ω2r2，所以ω2=．后輪的角速度與小齒輪的角速度相等，所以線速度v=r3ω2=．故答案為：（1）2πn．（2）大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2，后輪的半徑r3．（3）．點評：解決本題的關(guān)鍵知道靠鏈條傳動，線速度相等，共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等．8.如圖所示，在一端封閉、長為80cm的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個紅色小蠟塊，將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊，上下顛倒后保持豎直，蠟塊由玻璃管的一端豎直向上勻速運動，若同時水平勻速移動玻璃管，當(dāng)水平移動60cm時，蠟塊到達玻璃管的另一端，所用時間為20s，則蠟塊運動的合速度為cm/s．參考答案：5．【考點】運動的合成和分解．【分析】兩個勻速直線運動的合運動為直線運動，抓住分運動與合運動具有等時性，根據(jù)平行四邊形定則，結(jié)合蠟燭上升到水面的時間，求出蠟燭運動的合速度．【解答】解：整個運動過程所用時間為20s，因兩方向均做勻速直線運動，則有水平方向的速度大小為：v水==cm/s=3cm/s；豎直方向的速度大小為：v豎==cm/s=4cm/s根據(jù)平行四邊形定則，有：v合==cm/s=5cm/s．故答案為：5．9.某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定的A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰計數(shù)點之間還有四個點未畫出。試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，求：（本題計算結(jié)果數(shù)值保留兩位有效數(shù)字）（1）計算出打下E點時小車的瞬時速度為

_m/s（2）整個過程中小車的加速度大小為____

____m/s2參考答案：10.在水平冰面上（摩擦力忽略不計），被踢出去的小冰塊以2m/s的速度在冰面上滑行，則在4S后小冰塊的速度為

。參考答案：

2m/s

11.質(zhì)量為1kg的物體從高處自由下落，經(jīng)過4秒鐘，（g=10m/s2）則物體在4秒內(nèi)重力對物體做功的平均功率為__________W，在4秒末重力做功的瞬時功率為__________W.參考答案：20040012.某探究學(xué)習(xí)小組在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖9所示。圖9

（1）除桌面上的實驗器材外，還準(zhǔn)備了打點計時器所用的

學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙片和紙帶，若你是小組中的一位成員.。要完成該實驗，你認(rèn)為還需要的實驗器材有

和

。

（2）實驗時保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定，探究加速度與小車(包括車中砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系，以下做法正確的是A．平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板帶有滑輪的一端適當(dāng)墊高B．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力D．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源某小組在實驗中得到的兩條曲線如圖10所示．左圖的直線不過原點是由于

右圖的直線發(fā)生彎曲是由于

造成的．參考答案：1）還需要的實驗器材有_天平

和_刻度尺。

（填正確一個得2分，兩個都正確得3分）（2）C（3分）（3）由于_沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠_；右圖是由于_跟砝碼和砝碼盤的質(zhì)量相比較，小車的質(zhì)量過小__造成的．13.如圖所示，某同學(xué)在研究運動的合成時做了下述活動：用左手沿黑板推動直尺豎直向上運動，運動中保持直尺水平，同時用右手沿直尺向右移動筆尖，若該同學(xué)左手的運動為勻速運動，右手相對直尺的運動為初速度為零的勻加速運動，筆尖的實際運動的速度方向與加速度方向之間的夾角將逐漸變?。ㄟx填“逐漸變大”、“逐漸變小”或“不變”），加速度方向與水平方向的夾角將不變（選填“逐漸變大”、“逐漸變小”或“不變”）．參考答案：逐漸變小，不變．解：根據(jù)題意可知，筆尖做類平拋運動，向上的速度不變，而水平向右的速度不斷增大，根據(jù)速度的合成可知，其合速度大小在增大，且與筆尖的合速度的方向與加速度方向夾角逐漸變小的曲線運動；筆尖做加速度方向與水平方向夾角為零的曲線運動，即夾角將不變．故答案為：逐漸變小，不變．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示為做直線運動的某物體的v—t圖像，試說明物體的運動情況.參考答案：0～4s內(nèi)物體沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，4～6s內(nèi)物體沿正方向做減速運動，6s末速度為零，6～7s內(nèi)物體反向加速，7～8s內(nèi)沿反方向勻速運動，8～10s內(nèi)做反向勻減速運動，10s末速度減至零。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(zhuǎn)動?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)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(zhuǎn)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??；（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.汽車行駛在半徑為50m的圓形水平跑道上，速度為10m/s．已知汽車的質(zhì)量為1000kg，汽車與地面的最大靜摩擦力為車重的0.8倍．問：（g=10m/s2）（1）角速度是多少？（2）其向心力是多大？（3）要使汽車不打滑，則其速度最大不能超過多少？參考答案：解：（1）由v=rω可得，角速度為．（2）向心力的大小為：．（3）汽車作圓周運動的向心力由車與地面的之間靜摩擦力提供．隨車速的增加，需要的向心力增大，靜摩擦力隨著一直增大到最大值為止．由牛頓第二定律得：汽車過彎道的允許的最大速度為：v=．答：（1）角速度是0.2rad/s；（2）其向心力是2000N；（3）要使汽車不打滑，則其速度最大不能超過20m/s．【考點】向心力．【分析】根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系求出角速度的大小，結(jié)合向心力公式求出向心力的大小．抓住最大靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出速度的最大值．17.（10分）如圖所示，桿長為L，球的質(zhì)量為m，桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉(zhuǎn)動，已知在最高點處，桿對球的彈力大小為F=mg，求這時小球的瞬時速度大小。參考答案：小球所需向心力向下，本題中F=mg＜mg，所以彈力的方向可能向上也可能向下。（1）若F向上，則（2）若F向下，則18.如圖所示，質(zhì)量M=4kg的木板長L=4m，靜止在光滑的水平地面上，其水平上表面左端靜置一個質(zhì)量m=2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），小滑塊與板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．從某時刻開始，用水平力F=10N一直向右拉滑塊，使滑塊從木板上掉下來．g取10m/s2．（1）該過程木板的位移；（2）滑塊離開木板時的速度；（3）若在F=10N的情況下，能使小滑塊恰好能從木板上掉下來，求此力作用的最短時間．參考答案：解：（1）由牛頓第二定律知滑塊和木板加速度分別為:a1==；a2==它們的位移關(guān)系為a1t2﹣a2t2=L解得t=2s；木板位移為S2=a2t2==2m；（2）滑塊速度為v=a1t=3×2=6m/s；（3）設(shè)滑塊經(jīng)過時間t1撤掉F，又經(jīng)過時間t2恰好滑到木板的右端獲得共速，由牛頓第二定律知滑塊撤掉F時的加速度大小為a3==μg，它們的速度關(guān)系為a1t1﹣a3t2=a2（t1+