2022年河南省開封市古莊中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年河南省開封市古莊中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，在足夠長(zhǎng)斜面上的A點(diǎn)，以水平速度v0拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，它落至斜面時(shí)下落的豎直高度為h1；若將此球改用2v0水平速度拋出，落至斜面時(shí)下落的豎直高度為h2。則h1∶h2為(

)A．1∶3

B．2∶1

C．1∶4

D．1∶2參考答案：C2.下列關(guān)于作用力、反作用力做功說(shuō)法中正確的是（）A．作用力做功，反作用力也必定做功B．作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功C．作用力做功的數(shù)值，一定等于反作用力做功的數(shù)值D．作用力與反作用力功的代數(shù)和可能為零，也可能不為零參考答案：D【考點(diǎn)】功的計(jì)算；作用力和反作用力．【分析】力做功的正負(fù)即決于力和位移的方向關(guān)系；根據(jù)作用力和反作用力的性質(zhì)可以判斷兩力做功的情況．【解答】解：A、放在地面上的物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力做功，但物體對(duì)地面的摩擦力不做功；故說(shuō)明作用力作功時(shí)，反作用力不一定做功；故A錯(cuò)誤；B、作用力和反作用力是作用在兩個(gè)相互作用的物體之上的；作用力和反作用力可以同時(shí)做負(fù)功，也可以同時(shí)做正功；如冰面上兩個(gè)原來(lái)靜止的小孩子相互推一下之后，兩人同時(shí)后退，則兩力做正功；而兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)后撞在一起的物體，作用力和反作用力均做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C、由A的分析可知作用力和反作用力做功的數(shù)值不一定相同，故C錯(cuò)誤；D、作用力和反作用力的代數(shù)和可能為零，如兩物體位移相同時(shí)，作用力和反作用力做功的代數(shù)和即為零；但如A中情景時(shí)，兩力做功的代數(shù)和不為零；故D正確；故選：D．3.飛機(jī)著陸后在跑道上滑行時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。已知其初速度是60m/s，加速度大小是6m/s2，則飛機(jī)著陸后12s內(nèi)的位移大小是（

）A．288m

B．300m

C．600m

D．360m參考答案：B4.如圖，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸．到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短．若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A－B—C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（

）

A、小球和彈簧總機(jī)械能守恒

B、小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間均勻減少

C、小球在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

D、到C點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

參考答案：AD5.（多選）質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在t＝0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在t＝0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，將質(zhì)量為M的木塊A置于的水平面上，通過(guò)定滑輪，用不可伸長(zhǎng)的輕繩與質(zhì)量為m的木塊B連接。不計(jì)一切摩擦。在木塊B的重力作用下，繩子一直處于拉直狀態(tài)，A、B分別向右和向下做加速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。此時(shí)木塊B運(yùn)動(dòng)的加速度a=

；繩上的拉力T=

。參考答案：7.（2分）有兩個(gè)力，它們合力為0，現(xiàn)把其中一個(gè)水平向右的6Ｎ力改為向豎直向下，大小不變，則它們的合力大小變?yōu)開_______。參考答案：

8.汽車的速度是72km/h，過(guò)凸橋最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋的壓力是車重的一半，則橋面的半徑為__________m，當(dāng)車速為__________m/s時(shí)，車對(duì)橋面最高點(diǎn)的壓力恰好為零.(g取10m/s2)參考答案：80；

28.3；9.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種能夠按照相同的時(shí)間間隔，在紙帶上連續(xù)打點(diǎn)的儀器，它使用_______（填“交流”或“直流”）電源。當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔________s打一個(gè)點(diǎn)。參考答案：交流

，

0.02

10.（7分）黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出。若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，則此黑洞的平均密度為

。參考答案：11.如圖所示，質(zhì)量相同的A、B兩球用細(xì)線懸掛于天花板上且靜止不動(dòng),兩球間是一個(gè)輕質(zhì)彈簧，如果突然剪斷懸線，則在剪斷懸線瞬間A球加速度為________；B球加速度為________．參考答案：2g012.如圖示，質(zhì)量為10kg的小球穿在一豎直桿上。當(dāng)該小球被釋放后沿桿豎直下滑的加速度是2m/s2．則球施加在桿上的作用力大小是

.方向

(g取10m/s2)參考答案：80N

豎直向下13.氣球以10m/s的速度勻速上升，當(dāng)它上升到離地15米高處，從氣球上掉下一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力則物體__________s后落地。參考答案：3

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.14．利用如圖裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：（1）在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，二位同學(xué)得到的a―Ｆ關(guān)系分別如下圖Ｃ、Ｄ所示（a是小車的加速度，Ｆ是細(xì)線作用于小車的拉力）。其原因分別是：Ｃ圖：Ｄ圖：(2)在研究小車的加速度a和小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有始終滿足M?m(m為砂桶及砂桶中砂的質(zhì)量)的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是如下圖中的圖(

)(3)在研究小車的加速度a和拉力F的關(guān)系時(shí)，最終繪制出的a-F圖像如圖所示由此得出的結(jié)論為:

參考答案：（1）傾角過(guò)大，平衡摩擦力過(guò)度；傾角過(guò)小，平衡摩擦力不足（2）B

（3）在小車質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與小車受到的拉力成正比15.一個(gè)同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個(gè)小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示．讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s．（1）請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式：Ep=

．（2）彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：彈簧的壓縮量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小鋼球飛行的水平距離s（cm）1.011.502.012.493.013.50根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系為

．參考答案：（1）EP=（2）Ep與x2成正比【考點(diǎn)】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系．【分析】（1）彈簧釋放后，小球在彈簧的彈力作用下加速，彈簧與小球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球離開桌面后，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以求平拋的初速度，根據(jù)以上原理列式即可；（2）先從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧的壓縮量與小球的射程的關(guān)系，再結(jié)合第一小問(wèn)中結(jié)論得到彈性勢(shì)能與小球的射程的關(guān)系，最后綜合出彈簧的彈性勢(shì)能EP與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系．【解答】解：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有s=vt，h=gt2，得v=s．由機(jī)械能守恒定律得EP=mv2=（2）Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系為：Ep與x2成正比．猜測(cè)的理由：由表中數(shù)據(jù)可看出，在誤差范圍內(nèi)，x正比于s，又Ep=mv2=，所以Ep正比于x2．故答案為：（1）EP=（2）Ep與x2成正比四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平地面AB距離S=10m．BCD是半徑為R=0.9m的光滑半圓軌道，O是圓心，DOB在同一豎直線上．一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止在A點(diǎn)．現(xiàn)用F=10N的水平恒力作用在物體上，使物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F，以后物體沿BCD軌道運(yùn)動(dòng)，離開最高點(diǎn)D后落到地上的P點(diǎn)（圖中未畫出）．g取10m/s2．求：（1）物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）物體落地點(diǎn)P與B點(diǎn)間的距離。

參考答案：（1）物體從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理（F-μmg）s=mvB2

……2分ks5u代入數(shù)據(jù)求出vb=10m/s.……1分（2）從B到D，由機(jī)械能守恒定律mvB2=mg·2R+mvD2……2分

求出vD=8m/s.……1分（3）物體離開D點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)

豎直方向：2R=gt2……2分水平方向：PB=vDt……2分求出PB=4.8m.……1分

17.如圖所示，一質(zhì)量m=4.0kg的物體，由高h(yuǎn)=2.0m，傾角θ=53°的固定斜面頂端滑到底端．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2．（g取10m/s2）求：（1）物體的重力做的功；（2）物體所受外力對(duì)它做的總功．參考答案：解：重力做功：WG=mg△h=40×2=80J，支持力方向與位移方向垂直，不做功，則有：WN=0；滑動(dòng)摩擦力為：f=μFN=0.2×40×0.6=4.8N，則摩擦力做功為：Wf=﹣fs=﹣4.8×=﹣12J；合外力做功為：W合=W+WN+Wf+WG=80﹣12=68J答：（1）重力做80J的功，（2）合外力做功為68J．【考點(diǎn)】功的計(jì)算．【分析】對(duì)物體受力分析，根據(jù)W=Fscosθ求解力恒力做功；合力做功等于各個(gè)力做功的代數(shù)和．18.如圖所示，一輛質(zhì)量為500kg的汽車靜止在一座半徑為40m的圓弧形拱橋頂部（g＝10m/s2），求：（1）此時(shí)汽車對(duì)圓弧形拱橋的壓力是多大；（2）如果汽車以10m/s的速度經(jīng)過(guò)拱橋的頂部，則汽車對(duì)圓弧形拱橋的壓力是多大；（3）汽車以多大速度通過(guò)拱橋的頂部時(shí)，汽車對(duì)圓弧形拱橋的壓力恰好為零。參考答案：（1）車