山西省太原市三十四中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析

山西省太原市三十四中学2022-2023学年高一物理期末试卷含解析一、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.如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体

所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得。(1)关于该实验，下列说法中正确的是_____。A．用砝码和小桶的总重力来表示F，会产生

偶然误差B．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木

板D的左端适当垫高

C．电火花计时器使用交流电源

D．砝码和小桶的总质量可以大于小车的质量(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表：次数12345小车的加速度a/(m·s－2)1.251.000.800.500.40小车的质量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250小车质量的倒数m－1/kg－12.502.001.601.000.80

利用上表数据，在坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系，作出直观反映a与m系的图象。参考答案：1）正确的是__BC___。（2）作图2.据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km，运行速率分别为v1和v2.那么，v1和v2的比值为(月球半径取1700km)（

）A．B.

C.

D．参考答案：C3.作变速直线运动的物体，若前一半时间的平均速度为8m/s，后一半时间的平均速度是16m/s，则全程的平均速度是(

)A．14m/s

B．10m/s

C．11m/s

D．12m/s参考答案：D4.（单选）如图8所示，一定质量的物体用两根轻绳悬挂在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，并且在转动过程中物体始终处于静止状态。则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的拉力的大小将()A．一直变大 B．一直变小C．先变大后变小

D．先变小后变大参考答案：D5.在光滑水平桌面上；用细线系一个小球，球在桌面上做匀速圆周运动，当系球的线突然断掉，关于球的运动，下述说法正确的是

（

）A、向圆心运动

B、背离圆心沿半径向外运动C、做半径逐渐变大的曲线运动

D、沿圆的切线方向做匀速运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个小球用细线拴在同P点，并使其在水平面内做匀速圆周运动，测得P点到圆心O的距离为h，则它的运动周期为__________。参考答案：设细线与竖直方向上的夹角为θ，小球所受的合力小球做圆周运动的半径，根据得，。7.在一段半径为R＝25m的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的0.40倍，则汽车安全拐弯时的最大速度是___________m/s参考答案：8.如图为接在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条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得：（以下要求小数点后保留2位）（1）该物体的加速度为

m/s2，（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为

cm，（3）打第3个记数点时该物体的速度为

m/s。参考答案：0.74m/s2

4.36cm

0.47m/s9.一物体被水平抛出后t秒、2t秒、3t秒内在竖直方向下降的距离之比为

,通过的水平距离之比为

.参考答案：10.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，现汽车以大小为5m/s2的加速度匀减速刹车，那么开始刹车后6s汽车通过的位移为__________m，刹车至停下三段连续相等时间内汽车的平均速度之比为_________。

参考答案：40，5：3：111.一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度为___________，若把其中一个力反向，物体的加速度又为--_______________.参考答案：0，1012.（单选）质量为m、初速度为零的物体，在方向不变、大小按如图规律变化的合外力作用下都通过位移x0，则下列各种情况中物体速度最大的是参考答案：C13.跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W（g取10m/s2）。参考答案：75W解析跳一次的时间是t0=60/180s=1/3s人跳离地面作竖直上抛，到最高点时间为t=此过程克服重力做功W=W跳绳时克服重力做功的平均功率W=75W三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如下表所示。温度（℃）20406080100时间（分）22013025104【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉。【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：

。【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：

。参考答案：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.如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T．（g取10m/s2，结果可用根式表示）求：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？参考答案：解：（1）若要小球刚好离开锥面，则小球受到重力和细线拉力如图所示．小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平．在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得：

mgtanθ=mωlsinθ解得：ω=，即ω0==rad/s．（2）同理，当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式有：

mgtanα=mω′2lsinα解得：ω′2=，即ω′===2rad/s．答：（1）小球的角速度ω0至少为rad/s．（2）小球的角速度ω′为2rad/s．【考点】向心力．【分析】（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律求出该临界角速度ω0．（2）若细线与竖直方向的夹角为60°时，小球离开锥面，由重力和细线拉力的合力提供向心力，运用牛顿第二定律求解．17.如图所示，光滑杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接．OO′为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ．则：（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量△l1；（2）当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l2，求匀速转动的角速度ω．参考答案：解：（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有：mgsinθ=ma解得：a=gsinθ小球速度最大时其加速度为零，则有：k△l1=mgsinθ则△l1=（2）当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l2时小球圆周运动的半径为r=（l0+△l2）cosθ弹簧伸长△l2时，球受力如图所示，根据牛顿第二定律有：水平方向上有

竖直方向上有

FNcosθ=k△l2sinθ+mg联立解得ω=答：（1）小球释放瞬间的加速度大小a是gsinθ，小球速度最大时弹簧的压缩量△l1是．（2）当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l2，匀速转动的角速度ω为．【考点】向心力．【分析】（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律求解加速度，小球速度最大时其加速度为零，根据合力为零和胡克定律求解△l1；（2）设弹簧伸长△l2时，对小球受力分析，根据向心力公式列式求解．18.将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上．环的直径略大于杆的截面直径．环与杆间动摩擦因数μ=0.8．对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小．参考答案：解：对环受力分析，受重力、拉力、弹力和摩擦力；令Fs