2022年北京朝阳区芳草地国际学校高一物理上学期期末试题含解析

2022年北京朝阳区芳草地国际学校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.关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是(

)A.物体所受合外力一定是变力B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动.C.物体所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上D.物体所受合外力的方向与速度方向在同一直线上参考答案：C2.研究下列物体的运动时，物体可以被看作质点的是：（）A．研究跳水运动员在空中的翻滚动作时B．研究载重汽车前后轮对路面的压力时C．研究地球绕太阳公转一周地球上不同地区季节的变化时D．研究“嫦娥一号”奔月的运动轨迹时参考答案：D3.(单选)关于速度、速度变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是

A.运动物体的速度越大,其速度变化量一定越大B.运动物体的速度越大,其加速度一定越大C.运动物体的速度变化量越大,其加速度一定越大D.运动物体的速度变化越快,其加速度一定越大参考答案：D4.两个力的合力F为50N，其中一个力F1为30N，那么另一个力F2的大小可能是：A．10N

B．15N

C．80N

D．85N

参考答案：C试题分析：有两个共点力的合力大小为，若其中一个分为大小为，另一个分力的大小应在范围，所以可能为C，ABD不可能。考点：力的合成【名师点睛】本题求解分力的范围与确定两个力的合力范围方法相同．基本题．也可以采用代入法，将各个选项代入题干检验，选择符合题意的。5.（单选）图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡．下列说法正确的是()A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用B．水平地面对卓别林没有摩擦力的作用C．水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上D．水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某研究性学习小组进行了如下实验：如图a所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为(4，6)，此时R的速度大小为cm/s，R在上升过程中运动轨迹参考答案：7.火车的速度为8m/s，关闭发动机后前进了70m时速度减为6m/s（设关闭发动机后火车作匀减速直线运动），火车做匀减速直线运动的加速度为

m/s2，若再经过50s，火车又前进的距离为

m。参考答案：－0.2，908.质量为1kg的物体从高处自由下落，经过4秒钟，（g=10m/s2）则物体在4秒内重力对物体做功的平均功率为__________W，在4秒末重力做功的瞬时功率为__________W.参考答案：2004009.铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下面表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道高度差h的几组数据．弯道半径r（m）660330220165132110内外轨高度差h（m）0.050.100.150.200.250.30（1）根据表中数据，试导出h与r关系的表达式为

，并求出当r=440m时，h的设计值应为

（2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧面压力，火车通过弯道时的向心力大小为mgtgθ．其中m为火车的质量，θ为路轨与水平面间的夹角．已知我国铁路内外轨的间距设计值L=1.5m，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v=

m/s．（计算时θ的正切值用正弦值来替代，保留一位小数．）参考答案：（1）h＝33/r，0.075．（2）14.8（1）由表中数据可见：弯道半径r越小，内外轨高度差h越大．

h与r成反比，即r？h=660×0.05=330×0.1=33（2）转弯中，当内外轨对车轮均没有侧向压力时，火车的受力如图

10.自由下落的物体，下落1m和2m时，物体的动能之比是________；下落1s和2s后物体的动能之比是__________。参考答案：1:2；1:411.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．12.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得。又量出它们之间的竖直距离分别为，，利用这些数据，可求得：

(1)物体抛出时的初速度为

；

(2)抛出点在A点上方竖直高度为

处。(要求填准确值)参考答案：0.04

0.1125

13.在一条直线上，从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mA：mB：mC=1：2：3的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5m/s2；当只将B球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4m/s2；那么，当只将C球释放的瞬间，它获得向

？的加速度，大小为 m/s2。参考答案：左，1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、F两个点时小车的瞬时速度，并将这两个速度值填入下表（要求保留3位有效数字）。速度vBvCvDvEvF数值（m/s）

0.4790.5600.640

（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

（3）由所画速度—时间图像求出小车加速度为________m/s2。（要求保留2位有效数字）参考答案：（1）

0.400

0.721

（2）（3）

0.72-0.82

15.图6是研究匀变速直线运动实验中得到的一条纸带，、、、、、、为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22cm、=4.65cm、=5.08cm、=5.49cm、=5.91cm、=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则打点计时器打C点时小车的速度为vc=

m/s，小车的加速度=

m/s2（结果保留2位有效数字）。参考答案：vc=

0.49

m/s，加速度=

0.42

m/s2（结果保留2位有效数字）。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某卡车司机在限速60km/h的公路上因疲劳驾驶而使卡车与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在路面上发现了卡车顶上的一个金属零件以及它在路面的划痕，可以判断，这是事故发生时该零件从车顶松脱后因惯性被抛出而掉到路面上，并在路面上滑行而造成的。警察测得该零件抛出点与停止点的水平距离为52米，车顶距离地面的高度为1.8米，地面与该零件间的动摩擦因数为0.5，（该金属零件落地后不再弹起，落地瞬间水平速度不变，不计空气阻力，g取10m/s2）求：该零件在平抛过程中的运动时间；该零件在地面上因滑动而做匀减速运动的时间该车是否超速。参考答案：（1）0.6s

（6分）

（2）4s

(6分)（3）车速为70km/h，超速17.从离地80m高处水平抛出一个物体，3s末速度为50m/s，g取10rn/s2。求：(1)抛出时的初速度。(2)做平抛运动的时间。(3)落地时的水平位移。参考答案：解：（1）3s末竖直分速度

（1分）

初速度

（2分）（2）由得：

（2分）平抛运动的时间：

（1分）（3）由，代入数据求出水平位移：。18.如图所