山西省长治市原庄中学2021-2022学年高一物理上学期期末试题含解析

山西省长治市原庄中学2021-2022学年高一物理上学期期末试题含解析一、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.自行车的大齿轮．小齿轮．后轮是相互关联的三个转动部分，如图所示．在自行车行驶过程中（）A．大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大B．后轮边缘点比小齿轮边缘点的角速度大C．后轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比D．大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的向心加速度与它们的半径成正比参考答案：C【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．【分析】自行车的链条不打滑，A与B的线速度大小相等，B与C绕同一转轴转动，角速度相等．由v=ωr研究A与B角速度的关系．由向心加速度公式an=，分别研究A与B和B与C的向心加速度的关系．【解答】解：A、自行车的链条不打滑，大齿轮边缘点比小齿轮边缘点的线速度大小相等，故A错误；B、后轮边缘点比小齿轮边缘点属于绕同一转轴转动，角速度相等．故B错误；C、轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等，由公式an=ω2r得，向心加速度与半径成正比，故C正确；D、大齿轮边缘点与小齿轮边缘点，线速度大小相等，由公式an=可知，向心加速度与半径成反比，故D错误．故选：C2.一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中（）高.考.资.源.网A.速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值高.考.资.源.网B.速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值高.考.资.源.网C.位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大高.考.资.源.网D.位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值高.考.资.源.网参考答案：B3.如图，人站在电梯内，当电梯加速上升时，人对电梯的压力为F1，电梯对人支持力为F2，人受到的重力为G，下列说法正确的是（

）A．F2与G是一对平衡力

B．F1与F2是一对平衡力C．F1大于F2

D.人处于超重状态参考答案：D4.（单选）下列现象中，与离心运动无关的是（）A．汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩B．汽车急刹车时，乘客身体向前倾C．洗衣机脱水桶旋转，将衣服上的水甩掉D．运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球参考答案：解：A、汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，乘客感觉往外甩，这是离心运动属于离心现象，所以A错误；B、公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，所以B正确；C、脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，所以C错误；D、链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球属于离心现象，所以D错误．故选：B．5.有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部作速度较小半径较小的圆周运动，通过逐步加速，圆周运动半径亦逐步增大，最后能以较大的速度在垂直的壁上作匀速圆周运动，这时使车子和人整体作圆周运动的向心力是(

)A．筒壁对车的弹力

B．圆筒壁对车的静摩擦力

C．重力和摩擦力的合力

D．摩托车本身的动力

参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质点绕半径为R的圆运动了一周，其位移的大小为

，路程是

。若质点运动了1周时，其位移的大小为

，路程是

；运动过程中最大位移是

，最大路程是

。参考答案：0，2πR；R，7πR/2；2R，7πR/27.质量为0.4kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直平面内做圆周运动，当小球在圆周最高点速度为3m/s时，细线的拉力是

。（2）若绳子能承受的最大拉力为104N，则小球运动到最低点时速度最大是

。参考答案：8.人造地球卫星A、B的质量之比mA∶mB=1∶2，轨道半径之比rA∶rB=1∶3，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比vA∶vB=

，向心加速度之比aA∶aB=

，向心力之比FA∶FB=

。参考答案：12.∶1；9∶1；9∶2本题考查了万有引力定律的应用，意在考查考生的理解和应用能力。万有引力提供向心力：，所以vA∶vB=；由，所以aA∶aB=9∶1；所以FA∶FB=9∶2。9.如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为V=

．参考答案：．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=R2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=故答案为：．10.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点第1s内的位移是______m，前2s内的平均速度是________m/s。参考答案：6m；考点：考查了平均速度的计算【名师点睛】在计算平均速度的时候，需要明确这一段过程中发生的位移，以及所用时间，然后根据公式计算11.在皮带轮传动装置中，已知大轮的半径是小轮半径的3倍，A和B两点分别在两轮的边缘上，C点离大轮轴距离等于小轮半径，若皮带不打滑，则它们的线速度之比vA：vB：vC=____________，角速度之比ωA：ωB：ωC=____________，向心加速度之比aA：aB：aC=____________。参考答案：3：3：1

3：1：1

9：3：112.如图，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定（图中已把弹簧测力计的示数放大画出），则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_____N。若用弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为___________材料动摩擦因数金属—金属0.25橡胶—金属0.30木头—金属0.20皮革—金属0.28

参考答案：2.60,木头13.如图所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，两次闪光的时间间隔为0．1s的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰。则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为________s，球离开桌面的速度为___________m/s。（g=10m/s2）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”的实验中（1）实验的研究对象是

．（2）若供选择的重物有以下四个，则应选择

．

A．质量为100g的木球

B．质量为10g的砝码C．质量为200g的钩码

D．质量为10g的塑料球（3）使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的

端与重物相连．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为

，若以重物的运动起点O为参考点，当打第点“3”时物体的机械能表达式为

参考答案：15.一个物体拖动纸带运动，获得打点计时器打出的一段纸带如图所示，纸带上的计数点为0、1、2、3、4、5、6，每两个计数点之间的时间间隔为0.1s，打点计时器打下计数点3时物体的瞬时速度为

，打点计时器打下计数点4点时物体的瞬时速度为

，物体加速度为

。参考答案：0.5m/s

、0.65m/s

、

0.3m/s2

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质点从静止开始做匀加速直线运动，经t1=5s，速度达到最大值10m/s；然后匀速直线运动t2=20s，经t3=2s停下来．（1）画出该质点运动全过程的v﹣t图象；（2）求出质点运动的总位移．参考答案：解：（1）质点运动的v﹣t图象如图：（2）（方法一）由v﹣t图象可知图线下的面积值即质点的总位移为：S==235m（方法二）加速阶段的位移：匀速阶段的位移：S2=vt2=10×20=200m减速阶段的位移：质点的总位移为：S=S1+S2+S3=235+200+10=235m答：（1）质点运动全过程的v﹣t图象如图所示；（2）质点运动的总位移为235m．【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）质点前5s是匀加速直线运动，然后匀速直线运动20s，最后2s是匀减速直线运动；（2）v﹣t图象与时间轴包围的面积表示位移大小．17.如图10所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F的大小。（g＝10m/s2）参考答案：对物体受力分析，建立直角坐标系如图

由vt2－v02＝2ax

…………………….2分

a＝（vt2－v02）/2x＝（0.42－0.62）/2×0.5＝－0.2m/s2……1分

负号表示加速度方向与速度方向相反，即方向向左。……………1分y轴方向

FN+Fsin30°＝mg

……………..2分

x轴方向

由牛顿第二定律得

Fcos30°－Fμ＝ma

………………...2分又

Fμ＝μFN＝μ（mg－Fsin30）

……2分

即Fcos30°－