2021-2022学年江苏省无锡市江阴澄西中学高一物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年江苏省无锡市江阴澄西中学高一物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）物体A放在粗糙的斜面上，受一平行斜面向上的拉力F作用，物体保持静止，如图所示，则物体A所受的摩擦力(

)A.一定沿斜面向上B.一定沿斜面向下C.可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下D.可能为零参考答案：CD2.（单选）关于重力做功和重力势能，下列说法正确的是A.重力做功与物体运动的路径有关B.重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减小C.重力势能为负值说明物体在零势能面以下D.重力势能的变化与零势能面的选取有关参考答案：C3.如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（）A．2﹣ B．1﹣ C． D．﹣1参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】在两种情况下分别对物体受力分析，根据共点力平衡条件，运用正交分解法列式求解，即可得出结论【解答】解：对两种情况下的物体分别受力分析，如图将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3mg=F4+FN；F滑′=F5mg+F6=FN′而F滑=μFNF滑′=μFN′则有F1cos60°=μ（mg﹣F1sin60°）…①F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）…②又根据题意F1=F2…③联立①②③解得：μ=2﹣，故A正确，BCD错误；故答案为：A．4.关于初速度等于零的匀加速运动（g＝10m/s2），下列说法中不正确的是A.它的位移随时间的二次方成正比的增加B.在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶3∶5C.在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之比为1∶2∶3参考答案：D【详解】A．自由落体运动是指物体在仅受重力的情况下由静止开始的匀变速直线运动，其下落的加速度a=g，则，位移h随时间的二次方成正比，故A正确，A项不合题意；B．自由落体运动在开始通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，故B正确，B项不合题意；C．根据v=gt，知自由落体运动在开始连续通过相等时间末的速度比为1：2：3：4…，故C正确，C项不合题意；D．根据可知，从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之比为，故D不正确，故D项符合题意。5.如图四所示，一质点做曲线运动由M到N，当它通过P点时，其速度和加速度的方向关系正确的是（

）参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.（g取10m/s2）则（1）小球平抛的初速度为

m/s．（2）小球运动到b点的速度为

m/s．（3）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=

cm，y=

cm．参考答案：(1)2

(2)2.5

(3)-10，-1.257.如下图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。图中背影方格的边长均为5cm，如果g取10m/s2,那么：

（1）闪光频率是

HZ；

（2）小球平抛的初速度大小是

m/s；

（3）小球经过B点时的速度大小是

m/s.参考答案：（1）10

(2)1.5

(3)2.58.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v0＝

▲

（用L、g表示），其值是▲。（g取9.8m/s2）参考答案：

由图，a、b、c、d4个点间的水平位移均相等，是，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，再根据解出代入数据得。9.如图所示的数据和图线为某同学做平抛运动实验所得出，但忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，请根据图中数据求出平抛运动的初速度v0=2m/s．（g=10m/s2）参考答案：考点： 平抛运动．专题： 平抛运动专题．分析： 在竖直方向做自由落体运动，根据△h=gT2，求出T，物体在水平方向做匀速直线运动，根据s=v0T，即可求出平抛运动的初速度v0．解答： 解：由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有△h=gT2，由图h2是AB之间的竖直距离，h1是BC之间的竖直距离，可知：[来源:学科网]△h=h2﹣h1=（50cm﹣20cm）﹣20cm=10cm=0.1m将△h=0.1m，g=10m/s2带入△h=gT2，解得：T=0.1s物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T，将s=20cm=0.2m带入解得：v0==m/s=2.0m/s．所以物体做平抛运动的初速度为2m/s；故答案为：2m/s．点评： 由于物体在水平方向做匀速直线运动，可以根据在水平方向的间距相同确定相隔的时间相同，而在竖直方向做自由落体运动，即匀变速直线运动故有△h=gT2，求出T，再根据s=v0T进行求解．这种方法一定要掌握．10.图所示，O1为皮带传动装置的主动轮的轴心，轮的半径为r1；O2为从动轮的轴心，轮的半径为r2；r3为从动轮固定在一起的大轮的半径．已知r2=1.5r1，r3=2r1．A、B、C分别是三轮边缘上的点，那么质点A、B、C的线速度之比是3：3：4，角速度之比是3：2：2，周期之比是2：3：3．参考答案：考点： 线速度、角速度和周期、转速．专题： 匀速圆周运动专题．分析： 对于A与B，由于皮带不打滑，线速度大小相等．对于B与C绕同一转轴转动，角速度相等，由v=ωr研究A与B的角速度关系，以及B与C的线速度关系．由T=研究三点的角速度关系．解答： 解：对于A与B，由于皮带不打滑，线速度大小相等，即vA=vB．由v=ωr得ωA：ωB=r2：r1=3：2．

对于B与C，绕同一转轴转动，角速度相等，即ωB=ωC．由v=ωr得vB：vC=r3：r2=3：4．则vA：vB：vC=3：3：4，ωA：ωB：ωC=3：2：2又由T=得，周期与角速度成反比，得TA：TB：TC=2：3：3故答案为：3：3：4，3：2：2，2：3：3．点评： 本题运用比例法解决物理问题的能力，关键抓住相等的量：对于不打滑皮带传动的两个轮子边缘上各点的线速度大小相等；同一轮上各点的角速度相同．11.如图3所示为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一系列点，图中所标的是相隔4个点所取的计数点，但第3个计数点C没有画出，则该物体运动的加速度为_____m/s2.BC间的距离_______cm.打B点时的速度VB=_____________m/s参考答案：12.一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车，在刹车过程中以3m/s2的加速度做匀减速运动，那么t＝5s后的位移是_________m。参考答案：2413.一个物体以某一初速度v0开始作匀减速直线运动直到停止，其总位移为s。当它的位移为时，所用时间为t1，当它的速度为时，所用时间为t2。则t1∶t2＝________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J15.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飞行时间是多少？（2）水平飞行的距离是多少米？（3）小球落地时的速度？参考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地时的竖直速度为：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地时的速度为：v＝m/s＝10m/s，

方向与水平方向的夹角为45°向下。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.长l=0.4m的细线，拴着一个质量为0.3kg的小球在竖直平面内做圆周运动．小球运动到最低点时离地面高度H=0.8m，细线受到的拉力F=7N，取g=10m/s2，求：（1）小球在最低点时速度的大小；（2）若小球运动到最低点时细线恰好断裂，那么小球着地时的速度是多大？【解答】参考答案：解：（1）设最低点速度的大小为v，据牛顿第二定律得：F﹣mg=m代入数据得：v=m/s（2）小球运动到最低点时细线恰好断裂时有水平速度v=m/s，小球做平抛运动，设小球下落时间t，由h=gt2得t===0.4s小球竖直方向的速度vy=gt=4m/s故小球着地时速度为v==m/s答：（1）小球在最低点速度的大小为m/s；（2）若小球运动到最低点时细线恰好断裂，则小球着地时速度为为m/s．【考点】向心力．【分析】（1）在最低点，根据牛顿第二定律列式即可求解线速度大小；（2）细线断裂后，小球做平抛运动，根据平抛运动的基本公式即可求解．17.如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直方向的夹角为60°。在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。已知弹性轻绳满足胡克定律，形变量相同时弹性势能也相等，且弹性绳始终在弹性限度内，重力加速度为g，不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求（1）圆环的速率v；（2）导轨对圆环的作用力F的大小?参考答案：：答案：（1）（2）。解析：（1）由几何知识得：圆环在C点、D点时，弹簧形变量相同，弹性势相等，由机械能守恒定律有：，由几何关系可知：，解得：。（2）由圆环在D点受力图（图略）可知：弹性绳的弹力为：，其中。由牛顿第二定律得：由此式解得：。18.美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境。下落过程飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样，可以获得持续25s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验.紧接着飞艇又做匀减速运动，若飞艇离地面的高度不得低于500m.重力加速度g取10m/s2，试计算：（1）飞艇在25s内所下落的高度；（2）在飞艇后来的减速过程中，大学