山西省临汾市一平垣中学2021-2022学年高一物理期末试题含解析

山西省临汾市一平垣中学2021-2022学年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.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史的是

A．哥白尼提出了日心说并发现了行星绕太阳沿椭圆轨道运行的规律

B．开普勒在前人研究的基础上，发现了行星运动定律

C．牛顿提出了万有引力定律，并推算出了引力常量

D．卡文迪许通过扭秤实验测得了引力常量参考答案：BD2.一个质量为2的物体，以4的速度在光滑水平面上向右滑行，从某个时刻起，在物体上作用一个向左的水平力，经过一段时间，物体的速度方向变为向左，大小仍然是4，在这段时间内水平力对物体做的功为（）A.0

B.

C.

D.参考答案：A3.物体做匀加速直线运动，已知t=1s时速度为6m/s，t=2s时的速度为8m/s，下列说法中正确的是：（

）A．计时起点t=0时的速度为0m/s

B．物体的加速度为6m/s2C．任意1秒内的速度变化2m/s

D．第1秒内的平均速度为6m/s参考答案：C4.如图所示，木块A沿斜面B匀速下滑，B相对于地面静止，则地面对B

A．无摩擦力B．有摩擦力，方向向左C．有摩擦力，方向向右D．有摩擦力，方向不定参考答案：A5.如图，用斜向下的推力F推木箱，木箱恰好做匀速直线运动，则推力F与木箱所受的摩擦力的合力的方向一定是

A．向下偏左

B．向下偏右

C．竖直向下

D．水平向左参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6..在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为

，小球抛出点的坐标为

。(取)(注明单位)参考答案：1.5m／s

-30cm,-20cm7.如图所示，水平台上的物体A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10N，若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，则拉力F为

10牛，物体A受到的摩擦力为20

牛，拉力的功率为1

W．参考答案：10；20；1解析（1）因为拉力F与弹簧测力计的示数相等，所以F=10N．

（2）因为动滑轮省一半力，拉力F是摩擦力的一半，所以摩擦力f=2F=20N．

（3）因为动滑轮省一半力，但要多移动一半的距离，所以绳子自由端运动的速度是物体A运动速度的2倍．

所以，V绳=2VA=2×5cm/s=0.1m/s．拉力的功率为：P=FV绳=10N×0.1m/s=1W．8.汽艇在宽为400m、水流速度为3m/s的河中以最短时间过河，已知它在静水中的速度为4m/s，其过河时间为

s、过河位移为

m。参考答案：100

50

9.如图所示，将完全相同的两个小球A、B用长l＝0.8m的细绳悬于以v＝4m/s向右匀速参考答案：

3：1

10.如图3所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B，A、B之间以及Ｂ球与固定点O之间分别用两段轻绳相连，以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动。如果OB=2AB求出两段绳子拉力之比TAB:TOB

=

参考答案：3:5

11.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：12.在乒乓球比赛中，以2m/s的速度运动的小球在0.01s时间内以8m/s的速度被反向打回，在此过程中，小球的加速度大小是

，方向与初速度方向

（填“相同”或“相反”）参考答案：1000m/s2，相反．【考点】加速度．【分析】本题根据加速度定义式a=即可求解，注意该公式为矢量式，v、v0包含大小和方向．【解答】解：设乒乓球初速度的方向为正方向，则初速度v1=2m/s，末速度v2=﹣8m/s，时间t=0.01s．由加速度公式，有a===﹣1000m/s2所以乒乓球在水平方向的加速度大小为1000m/s2，方向为与初速度方向相反．故答案为：1000m/s2，相反．13.三个互成角度的共点力作用于一物体使其作匀速直线运动。已知F1=9N，F2=12N，则F3的大小范围是

，F2与F3的合力的大小为

N。参考答案：3N≤F3≤21N，9三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v–t图象如图所示。g取10m/s2，求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；（2）水平推力F的大小；（3）0～10s内物体运动位移的大小。参考答案：（1）u=0.2，（2）F=6N，（3）46m试题分析：（1）由题中图象知，t＝6s时撤去外力F，此后6～10s内物体做匀减速直线运动直至静止，其加速度为又因为联立得μ＝0．2。（2）由题中图象知0～6s内物体做匀加速直线运动其加速度大小为由牛顿第二定律得F－μmg＝ma2联立得，水平推力F＝6N。（3）设0～10s内物体的位移为x，则x＝x1＋x2＝×（2＋8）×6m＋×8×4m＝46m。考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解．属于中档题。15.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.游乐场中，翻滚过山车从轨道一侧顶点A释放，如图，它以很大的速度朝下运动，到达底部D点后，冲上环形轨道，使乘客头朝下通过最高点B，假设全部运动过程中摩擦和空气阻力都不计，则该车从高为80m的A点处静止开始滑下到D点时的速度多大？该车要能安全通过B点，环形轨道的半径不得超过多少？(g=10m/s2)参考答案：从A到D由动能定律得

mgh=mvD2/2

vD=40m/s在B点有mg=mvB2/RD到B有-2mgR=mvB2/2-mvD2/2

得R=32m(每个表达式2分)17.如图所示，用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球,再把小球拉到A点,使悬线与水平方向成30°夹角,然后松手。问:（1）小球运动到悬点正下方B点时悬线对球的拉力多大?（2）若细绳承受的最大拉力是9mg，在悬点O正下方线OB上钉铁钉D,小球能绕铁钉在竖直面内做圆周运动,求铁钉位置在OB线上的范围.不计线与铁钉碰撞时的能量损失.参考答案：

在A点松手后，绳子为松弛状态，所以小球在重力作用下做自由落体运动，当小球落到A点的正下方C点，OC=L时绳又被拉紧，此时由于绳子的冲量作用，使小球沿绳方向的速度分量v2减小为0，小球将以L为半径、v1为初速度从C开始做圆周运动，如图，因此，从A点到B点的过程中有机械能损失，机械能不守恒，当小球从C点运动到B点的过程中，机械能守恒；小球从A点到C点做自由落体运动，下落高度为L，则：其切向分量为：小球从C点到B点过程中，由机械能守恒定律有：将v1代入解得：对B点由向心力公式得：解得：；（2）小球到达B点后绕D点做圆周运动，设DB之间的距离为r，则小球能做做圆周运动，则在最高点的速度对B点，根据向心力公式得：当T′=9mg时，r取最小值，则，从B点到最高点的过程中，根据动能定理得：小球能做做圆周运动，则在最高点的速度解得：所以铁钉位置在OB线上的范围为，距离B的距离为。18.如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;(2)t=6s时物体的速度,并在图乙上将6s内物体运动的v-t图像补画完整,要求标明有关数据。参考答案：(1)设撤去拉力前物体的加速度大小为a1,撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为a2,由v-t图像可知:a1=m/s2=20m/s2

a2=m/s2=10m/s2

(1分)对物体在撤去拉力前,由牛顿第二定律得F-mgsin37°-μmgcos37°=ma1

(2分)对物体在撤去拉力后上滑时,由牛顿第二定律得mgsin37°+μmgcos37°=ma2(2分)

解得F=30N,μ=0.5

(1分)(2)加速上滑的时间t1=1s,撤去拉力时的速度为v=20m/s,设再经过t2速度减至0。由0=v-a2t2得t2