山東省臨沂市第五中學中學2022-2023學年高一物理下學期期末試卷含解析

山東省臨沂市第五中學中學2022-2023學年高一物理下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，水平面上質(zhì)量均為4kg的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做加速度為5m/s2的勻加速直線運動．從力F剛作用在木塊A的瞬間到B剛離開地面的瞬間這個過程，下列說正確的是（g=10m/s2）（）A．力F的最小值為60NB．力F的最大值為60NC．當彈簧形變程度最小時，力F的值一定為60ND．當彈簧形變程度最大時，力F的值一定為100N參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】最初彈簧被壓縮，A物體受到豎直向上的彈力等于重力，由于A物體做勻加速直線運動，對A受力分析，列出牛頓第二定律解出對應(yīng)的表達式，得到初位置拉力最小，末位置拉力最大；當B物體要離開地面時地面的支持力為零，彈簧對B物體向上的拉力等于B物體的重力，即彈簧對A物體向下的拉力等于B的重力，再列出牛頓第二定律解出此所需的拉力F大小即可．【解答】解：AB、對物體A分析，受拉力F、重力G、彈簧的彈力，由于彈簧的彈力向上時在減小，向下時在增加，物體是勻加速運動，故拉力F逐漸增加；設(shè)初始狀態(tài)時，彈簧的壓縮量為x0，彈簧勁度系數(shù)為k，物體的質(zhì)量為m，則kx0=mg；力F作用在木塊A上后，選取A為研究對象，其受到豎直向上的拉力F、豎直向下的重力mg和彈力k（x0﹣x）三個力的作用，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)+k（x0﹣x）﹣mg=ma，即F=ma+kx=20+kx；開始時拉力最小，x=0，故拉力為20N；當彈簧對物體B豎直向上的彈力等于重力時B剛好離開地面，此時彈簧對物體A施加豎直向下的彈力F彈，大小為mg=40N，對物體A運用牛頓第二定律有F﹣mg﹣F彈=ma，代入數(shù)據(jù)，可求得F=100N；即拉力的最大值為100N，最小值為20N，故A錯誤，B錯誤；C、當彈簧形變程度最小時，彈力為零，對物體A，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma，故F=m（g+a）=4×（10+5）=60N，故C正確；D、在最低點，彈簧的壓縮量最大，彈力最大，拉力也是最大，為100N，故D錯誤；故選：C2.甲物體以乙物體為參考系是靜止的，甲物體以丙物體為參考系又是運動的，那么，以乙物體為參考系，丙物體的運動情況是（）A．一定是靜止的 B．運動或靜止都有可能C．一定是運動的 D．條件不足，無法判斷參考答案：C【考點】參考系和坐標系．【分析】由題，甲物體以乙物體為參考系是靜止的，分析甲乙狀態(tài)關(guān)系．再根據(jù)甲物體以丙物體為參考系是運動的，分析乙相對于丙的運動情況，根據(jù)運動的相對性，分析丙物體的運動情況．【解答】解：由題，甲物體以乙物體為參考系是靜止的，說明甲乙速度相同，狀態(tài)相同．甲物體以丙物體為參考系是運動的，則乙物體以丙物體為參考系也是運動的，根據(jù)運動的相對性分析得知，以乙物體為參考系，丙物體一定是運動的．故選C3.（多選）關(guān)于力和運動的關(guān)系，下列說法正確的是（

）Ａ．由ｍ＝Ｆ/ａ知，某一物體的質(zhì)量跟其所受的合外力成正比Ｂ．由ａ＝Ｆ/ｍ知，某一物體運動的加速度跟其所受的合外力成正比Ｃ．物體運動方向一定跟其合外力方向相同Ｄ．物體加速度方向一定跟其合外力方向相同參考答案：BD4.甲從離地面高為h處以速度V1平拋小球A，乙同時從地面以初速度V2豎直上拋小球B，若在B未到達最高點之前，兩球在空中相遇，則下列說法中正確的是：

A．兩球相遇時間為

B．拋出前兩球的水平距離為C．相遇時A球速率為

D．若，則兩球相遇在高度為h/3處參考答案：AB5.（多選題）如圖所示，一小球m，用長L的懸線固定與一點O，在O點正下方處有一長釘．把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當懸線碰到釘子瞬間（）A．小球速率突然增大 B．小球角速度突然增大C．小球向心加速度突然增大 D．懸線的拉力突然增大參考答案：BCD【考點】向心力；機械能守恒定律．【分析】把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當懸線碰到釘子的前后瞬間，線速度大小不變，半徑發(fā)生變化，根據(jù)v=rω，a=判斷角速度、向心加速度大小的變化，再根據(jù)牛頓第二定律判斷懸線拉力的變化．【解答】解：AC、把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當懸線碰到釘子的前后瞬間，由于重力與拉力都與速度垂直，所以小球的線速度大小不變，根據(jù)向心加速度公式a=得，線速度大小不變，半徑變小，則向心加速度變大．故A錯誤，C正確，B、根據(jù)v=rω，知線速度大小不變，半徑變小，則角速度增大．故B正確．D、根據(jù)牛頓第二定律得：T﹣mg=得：T=mg+m．半徑變小，則拉力變大．故D正確．故選：BCD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如果不計空氣阻力的影響，水平推出的鉛球在水平方向做

運動，在豎直方向做

運動．參考答案：勻速直線，自由落體【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．可根據(jù)牛頓定律分析．【解答】解：鉛球做平拋運動，在水平方向上不受力，有水平初速度，根據(jù)牛頓第一定律知，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上僅受重力，初速度為零，做自由落體運動．故答案為：勻速直線，自由落體7.某做曲線運動的物體,在一段時間內(nèi)其位移的大小為70米,則這段時間內(nèi)物體通過的路程一定

70米.(填“大于”“等于”或“小于”)參考答案：大于8.作變速運動的物體，前的位移中平均速率為，后的位移中的平均速率為，則它在整個位移x中的平均速度。參考答案：9.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：20040010.在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學家所做科學貢獻或者研究方法的敘述中，正確的說法是A.在對自由落體運動的研究中，伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證B.伽利略是偉大的物理學家，他最先建立了速度、加速度等概念，并創(chuàng)造了一套科學研究方法C.在推導勻變速直線運動的位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，物理學中把這種研究方法叫做“理想模型法”D.亞里士多德認為兩個物體從同一高度自由落下，重物體與輕物體下落一樣快參考答案：B伽利略猜想自由落體的運動速度與下落時間成正比，并未直接進行驗證，而是驗證了位移與時間的平方成正比，故A錯誤；伽利略是偉大的物理學家，他最先建立了速度、加速度等概念，并創(chuàng)造了一套科學研究方法，故選項B正確；在推導勻變速直線運動的位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，物理學中把這種研究方法叫做“微元法”，選項C錯誤；伽利略認為兩個物體從同一高度自由落下，重物體與輕物體下落一樣快，選項D錯誤；故選B.11.一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=l0m/s2，那么：(1)閃光頻率是

Hz．(2)小球運動中水平分速度的大小

m/s．(3)小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s．參考答案：12.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(zhì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，由v=ωr研究A與B的角速度關(guān)系，以及B與C的線速度關(guān)系．由T=研究三點的角速度關(guān)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(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)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(guān)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．13.如圖8所示，有5個箭頭代表船的劃動方向(船頭指向)，其中C與河對岸垂直，每兩個箭頭之間的夾角為30°.已知水流速度v水＝1.0m/s，船在靜水中的劃速為v劃＝2.0m/s.則(1)要使船能到達出發(fā)點的正對岸，那么船頭的指向是__________；(2)要使船能在最短的時間過河，那么船頭的指向是________(用圖中字母表示).參考答案：（1）（B

）（2）（C

）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中(電源頻率為50Hz)。

（1）下列說法中不正確或不必要的是______。（填選項前的序號）

A．長木板的一端必.須墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動

B．連接鉤碼和小車的細線應(yīng)與/長木板保持平行

C．小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，后釋放小車

D.

選擇計數(shù)點時，必須從紙帶上第一個點開始

(2)如圖所示是實驗中打下-的一段紙帶，打計數(shù)點2時小車的速度為____m/s，其余計數(shù)點1、3、4、5對應(yīng)的小車瞬時速度已在坐標紙上標出。

(3)在坐標紙上補全計數(shù)點2對/的數(shù)據(jù)，描點作圖，求得小車的加速度為_______m/s2。參考答案：

(1).AD

(2).0.60

(3).如圖所示（1）此實驗要研究小車的勻加速直線運動，所以不需要平衡摩擦力，選項A不必要；連接鉤碼和小車的細線應(yīng)與長木板保持平行，選項B有必要；小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，后釋放小車，選項C有必要；選擇計數(shù)點時，應(yīng)該從點跡較清晰的開始選點，沒必要必須從紙帶上第一個點開始，選項D不必要；故選AD.（2）根據(jù)圖中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有：；

（3）根據(jù)描點作一條過原點的直線，如圖所示：

直線的斜率即為小車的加速度，所以加速度為：．15.一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(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)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(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)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(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)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(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)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(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)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.電梯上升的運動的v－t圖象如圖，求：(1)電梯運動過程中各階段的加速度(2)電梯前2s和最后4s的加速度大小之比(3)電梯上升的高度參考答案：（3）設(shè)高度為h，全程用時為t＝10s，t1＝2s，t2＝6s，v＝6m/s，規(guī)定其方向為正方向，圖中梯形“面積”即為上升高度，17.國慶閱兵中，某戰(zhàn)斗機接受檢閱后返回機場，降落在平直跑道上的減速過程可簡化為兩個勻減速直線運動：飛機以速度85m/s著陸后立即打開減速阻力傘，加速度大小為2.5m/s2，運動時間為20s；隨后在無阻力傘情況下減速直至停下。在平直跑道上減速滑行總路程為2075m。求：第二個減速階段飛機運動的時間；參考答案：解：（1）飛機運動過程如右圖所示，則有：

①

（2分）

②

（2分）

③

（2分）

又∵

④

（2分）

由①②③④得：

t2＝50s

⑤

（2分）18.我國第一艘航母于2011年11月29日第