2021-2022学年吉林省长春市市第二实验中学高一物理期末试题含解析

2021-2022学年吉林省长春市市第二实验中学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.如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是

A、速度增大，加速度增大B、速度增大，加速度减小C、速度先增大后减小，加速度先增大后减小D、速度先增大后减小，加速度先减小后增大参考答案：D2.（单选题）质量相同的两个小球，分别用长为L和2L的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时A．两球运动的线速度相等

B．两球运动的角速度相等C．两球运动的加速度均为3g

D．细绳对两球的拉力均为3mg参考答案：D3.如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A．运动周期相同 B．运动的线速度大小相同C．运动的角速度不相同 D．向心加速度大小相同参考答案：A【考点】向心力．【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解．【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得到，F=mω2r…②；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故C错误；又由T=知，周期相同，故A正确；由v=wr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；故选：A．4.（单选）小球从4m高处自由落下，被地面弹回，在1m高处被接住。全过程中小球的路程和位移大小分别是（

）A．4m，3m

B．5m，4m

C．5m，3m

D．5m，2m参考答案：C5.一座圆弧形拱桥的半径为40m．如果一辆汽车驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车的速度为（取g=10m/s2）（）A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s参考答案：B【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】汽车在桥顶对桥无压力，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律求出汽车的速度．【解答】解：在桥顶，压力为零，汽车在竖直方向上仅受重力，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，解得汽车的速度为：v==m/s=20m/s，故B正确，A、C、D错误．故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在皮带传送装置中，右边两轮是连在一起同轴转动，图中三个轮的半径关系为：RA＝RC＝2RB，皮带不打滑，则三轮边缘上一点的线速度之比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：1：1：2

1：2：2

1：2：47.设地球表面的重力加速度为g0，则在地球表面上空h＝R(R是地球半径)处的重力加速度g＝______g0。若有一卫星处于h＝R的轨道上，则它绕地球旋转的角速度？？＝______。参考答案：8.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如右图所示的装置，电火花打点计时器使用的交流电频率为50Hz。(1)电火花打点计时器的工作电压为

，相邻两个计时点的时间间隔为

。（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持

不变；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持

不变；（3）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如下图（a）所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车速度为

m/s，小车的加速度为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）参考答案：9.一个物体由静止开始做匀加速直线运动，已知它的加速度为0.2m/s2，则它在第4秒初的速度为

m/s，第4秒末的速度为

m/s．前4s内的位移是

m，前4s内的平均速度为

m/s，第4s内的位移是

m．参考答案：0.6，0.8，1.6，0.4，0.7【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】物体做匀加速直线运动，第4秒初是第3秒末，根据速度时间关系公式列式求解即可．根据位移时间公式可求解前4s内的位移，第4s内的位移等于前4s内的位移减去前3s内的位移【解答】解：物体由静止开始做匀加速直线运动，第4秒初是第3秒末，速度为：v3=v0+at3=0+0.2×3=0.6m/s第4秒末的速度为：v4=v0+at4=0+0.2×4=0.8m/s前4s内的位移：==1.6m前4s内的平均速度为：===0.4m/s第4s内的位移：△x=x4﹣x3==0.7m故答案为：0.6，0.8，1.6，0.4，0.710.如图所示，重为G的匀质直角三角形薄板ABC，AB边长为L，∠BAC＝θ，A为光滑的固定转动轴。现用垂直于AB边的力F作用在B端，使薄板的AB边处于水平方向且平衡，则三角形薄板的重心距离转动轴A的水平距离为

。如果要求维持上述平衡状态的作用力最小（力的作用点和方向均可以改变），则该最小作用力为

。参考答案：；试题分析：根据力矩平衡有：，则重心距离转动轴A的水平距离．当力臂最大时，作用力最小，即F作用在C点，且与AC垂直，此时力臂最大，作用力最小，有，解得．11.一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空．假设探测器的质量为1500kg，发动机推力为恒力，探测器升空途中某时刻发动机突然关闭．下图是探测器的速度随时间变化的全过程图示．假设行星表面没有空气．则：(1)探测器在行星表面达到的最大高度是______m.(2)该行星表面的重力加速度是________m/s2.(3)计算发动机的推动力是________N.

参考答案：答案：80041.67×104

12.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，则图中a、b、c各点的线速度之比va：vb：vc=

；角速度之比ωa：ωb：ωc=

．参考答案：1：1：2；2：1：1．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，根据v=rω，a=rω2=比较各点线速度、角速度和向心加速度的大小．【解答】解：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，因三个轮的半径分别为r、2r、4r，所以c的线速度等于b的线速度的2倍，则：va：vb：vc=1：1：2；a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，因三个轮的半径分别为r、2r、4r，所以ωa：ωb=2：1，因此：ωa：ωb：ωc=2：1：1．故答案为：1：1：2；2：1：1．13.用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N．方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是______N，动摩擦因数是______，若物体静止不动，它受到的静摩擦力是______N，方向______．若撤去力，当铁块沿着墙壁自由下落时，铁块受到的滑动摩擦力________(g＝10m/s2)参考答案：10

0.2

10竖直向上

0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是

（填“直流电”或“交流电”），它们是每隔

s打一个点。（2）某同学在实验中．打出的一条纸带如图所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中s1=7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm，那么打b点的瞬时速度大小是

m/s；纸带加速度的大小是

m/s2（计算结果都需保留两位有效数字）．（3）某同学将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a-F关系是

参考答案：交流电0.02;

0.74

0.62;

c15.（4分）常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是

（填“直流电”、“交流电”），正常工作时每隔

s打一个点。参考答案：交流电、0.02四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车以20m/s的速度在平直公路上匀减速行驶，刹车后经3s速度变为8m/s，求：（1）刹车后3s内前进的距离及刹车过程中的加速度；（2）刹车后前进32m所用的时间；（3）刹车后6s内前进的距离。(4)

驾驶员以20m/s的速度运动时，发现前方70m处有障碍物，若驾驶员的反应时间为0.5s，问汽车以上述加速度刹车是否会出现安全问题？参考答案：17.(10分)在光滑的水平面上，质点以5m／s的速度向右做匀速直线运动，当它通过O点以后改做变速直线运动，它的加速度随时间周期性变化的图象如图所示(规定向右为正方向)．此规律质点持续运动了20s．求质点在这20s内的位移．参考答案：质点在第1s内做匀减速运动，第ls末的速度为：=+t=0（2分）位移=t+=2.5m

（2分）方向向右质点在第2s内做匀加速直线运动，第1s末的速度为：（1分）方向向右第2s内的位移

（2分）方向向右同理，第3s，第4s……重复前2s的运动（1分）所以可得质点在20s内的位移X总=20方向向右

（2分）18.如图所示，轨道ABCD的AB段为半径R=0.2m的光滑圆形轨道，竖直BC段高h=5m，CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s，离开B点后做平抛运动（g=10m/s2），求：（1）小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？（2）小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离?（3）如果在BCD轨道上放置一个倾角＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。参考答案：（1）小球到达B受重力mg和向上的弹力F作用，由牛顿第二定律有

解得F=3N

由牛顿第三定律知，小球到B点对轨道的压力为3N，方向竖直向下。

（2）设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s由

s=vBt1