2021-2022学年山西省运城市永济实验双语学校高一物理期末试题含解析

2021-2022学年山西省运城市永济实验双语学校高一物理期末试题含解析一、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.物体做平抛运动时，保持恒定不变的物理量是

（

）

A.速度

B.重力势能

C.动能

D.机械能参考答案：D2.下列说法正确的是（）A．卡文迪许在第谷的行星观测数据基础上发现了行星的运动规律B．牛顿发现了万有引力定律并给出了万有引力常量的数值C．行星运动的公式=k，T表示行星运动的自转周期D．地球同步卫星，不可以发射到北京上空参考答案：D【考点】物理学史．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可，注意地球同步卫星，只能在赤道上空．【解答】解：A、开普勒在行星观测数据基础上发现了行星的运动规律，故A错误；B、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许给出了万有引力常量的数值，故B错误；C、行星运动的公式=k，T表示行星运动的公转周期，故C错误；D、地球同步卫星，只能在赤道上空，不可以发射到北京上空，故D正确；故选：D3.质量为2kg的小球，速度为4m/s时的动能大小为（）A．32J B．16J C．8J D．4J参考答案：B【考点】动能．【分析】直接根据动能的计算公式进行计算即可．【解答】解：动能表达式为：EK=mv2=×2×42=16J；故选：B．4.（多选题）一个物体在几个共点力的作用下做匀速直线运动，如果仅将其中一个与速度方向相反的力的大小逐渐减小到零，然后又逐渐从零恢复到原来的大小（在上述过程中，此力的方向一直保持不变），则在此过程中关于物体的速度和加速度的说法正确的是A．速度先增大后减小B．速度一直增大C．加速度先增大后减小D．加速度一直增大参考答案：BC【解题思路】试题分析：如果仅将其中一个与速度方向相反的力的大小逐渐减小到零的过程中，物体受到的合力从零开始增大，方向与速度方向相同，所以做加速度增大的加速运动，然后又逐渐从零恢复到原来的大小的过程中，物体受到的合力开始逐渐减小，方向与速度方向相同，所以做加速度减小的加速运动，选项B、C均正确。考点：考查了力的合成，牛顿第二定律【名师点睛】加速度和速度关系是学生容易出错的地方，判断物体做加速还是减速运动，只要判断加速度和速度方向关系当加速度与速度方向相同时，物体做加速运动，当物体加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，不用考虑加速度是变大还是变小5.关于功率概念，下列说法中正确的是（

）

A．力对物体做的功越多，力做功的功率越大

B．功率是描述物体做功快慢的物理量

C．从公式P＝Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高

D．当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动，则前6s的平均速度是________m/s，第6s内的平均速度是__________m/s，第6s内的位移是___________m。参考答案：7.一子弹用0.02s的时间穿过一木板，穿入时速度为800m/s，穿出时速度为300m/s，则子弹穿过木板的加速度为

m/s2.参考答案：

-25000

m/s28.在探究加速度与力、质量的关系得实验中，得到以下二个实验图线a、b，描述加速度与质量关系的图线是

；加速度与力的关系图线是

；图线

也可以描述加速度与质量的倒数关系．参考答案：

b

a

a

。m一定时，a与F成正比。F一定时，a与m成反比

。9.相距100m的两艘万吨巨轮之间的万有引力的大小约__________Ｎ．参考答案：0.6(0.6—0.7)10.在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学在平抛运动轨迹上选取A、B两点，现测得A点的速度方向与水平方向的夹角为30°，B点的速度方向与水平方向的夹角为60°．从抛出点分別到A、B点的水平位移之比为

；从抛出点分别到A、B点的竖直位移之比为

．参考答案：1：3；1：9．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】根据速度与水平方向之间夹角的大小，利用公式tanθ=，求出运动时间之比，根据水平方向匀速直线运动，即可求出水平位移之比；平抛运动在竖直方向自由落体运动，根据时间之比即可求出竖直位移之比．【解答】解：设平抛运动的初速度为v0，由平抛运动规律tanθ=得：tan30°=tan60°=联立得：=由x=v0t，得：==竖直方向自由落体运动，因此有：y=gt2，得：==故答案为：1：3；1：9．11.如图所示，A、B两个物体被一个竖直向上力F托着，处于静止状态，则A物体一共受_______个力，B物体一共受_______个力。参考答案：3

412.质量为2000kg的汽车以一定的速率驶过一座圆弧形拱桥，桥顶一段的圆弧半径为100m，则要使汽车通过桥顶时对桥顶的压力为车重的0.9倍，则汽车过桥顶时的速度应为

m/s；汽车要在桥面上腾空，速度至少应为

m/s．（取g=10m/s2）参考答案：10，．【考点】向心力．【分析】根据汽车在桥顶所受的支持力，结合牛顿第二定律求出汽车过桥顶的速度．若汽车在桥面腾空，支持力为零，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．【解答】解：在最高点，根据牛顿第二定律得：，N=0.9mg，代入数据解得：v=10m/s．当汽车在桥面上腾空，支持力N=0，根据牛顿第二定律得：mg=，解得：=m/s=m/s．故答案为：10，．13.两辆完全相同的汽车，沿水平路面一前一后均以20的速度前进，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停车时，后车以前车刹车时的加速度的2倍开始刹车，已知前车在刹车过程所行驶的距离为100m，若要保证两车在上述情况下不相撞，则两车在匀速行驶时保持的最小距离是

。参考答案：150m三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为50Hz．重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律．（1）他进行了下面几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能．其中没有必要进行的步骤是

．（填选项字母）（2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图2所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为

m/s．（保留3位有效数字）（3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴，作画出的﹣h图象，应是下列图3中的．（4）他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此对实验设计进行了改进，用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束．则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=

．如果d、t、h、g满足关系式

，就可验证机械能守恒定律．参考答案：解：（1）要验证机械能守恒定律，需要验证mv2=mgh，则只需验证v2=gh即可，故不需要测出重锤的质量，所以没有必要进行的步骤是C．（2）由运动学公式可知，B点的速度为vB==m/s≈1.84m/s．（3）由关系式v2=gh可知，v2﹣h图象应是过原点的倾斜直线，故选C．（4）小铁球通过光电门的时间很短，故可用小铁球经过光电门的平均速度近似求出小铁球通过光电门的瞬时速度，即v=，代入v2=gh可得

=gh．故答案为：（1）C

（2）1.84

（3）C

（4）=gh；（5）消除了纸带与打点计时器间的摩擦影响，提高了测量的精确度，从而减小了实验误差15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图（5）所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50Hz．（计算结果保留3位有效数字）(1)在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为＝____m/s；＝_____m/s；＝___m/s．(2)在下面坐标系中画出小车的v－t图象．(3)求出小车的加速度

参考答案：⑴①1．38m/s

②2．64m/s

(2分)③3．90m/s

⑵（3）12.4—12.8m/s2(3分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.长为L的细线，栓一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示，摆线L与竖直方向的夹角为θ．求

（1）线的拉力．（2）小球运动的线速度的大小．参考答案：解：摆球的受力分析如图所示，沿y轴方向：Fcosθ﹣mg=0

①解得：F=②沿x轴方向：Fsinθ=m③

R=Lsinθ

④

联立③④式得：v=sinθ答：（1）线的拉力F为；

（2）小球运动的线速度大小为sinθ．【考点】向心力．【分析】小球在重力和拉力合力作用下做圆周运动，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度，进而求出周期．17.如图所示，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方，且到O点的距离为1.9L，重力加速度为g，不计空气阻力．（1）求小球通过最高点A时的速度vA；（2）若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球经过B点的瞬间让细线断裂，求小球落地点到C点的距离．参考答案：解：（1）小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有：mg=m解得：VA=；（2）小球在B点时根据牛顿第二定律有：T﹣mg=m小球运动到B点时细线断裂，小球做平抛运动，有：竖直方向：1.9L﹣L=gt2水平方向：x=vBt=×=3L答：（1）小球在最高点的速度为；（2）小球落地点到C点的距离3L．【考点】向心力；平抛运动．【分析】（1）物体恰好做通过最高点，即重力充当向心力，由向心力公式可求得最高点的速度；（2）由由向心力公式可求得小球的速度；细线断裂后，小球做平