2022-2023学年江西省上饶市白马桥中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年江西省上饶市白马桥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.关于超重和失重的下列说法中，正确的是()A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减少了B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，做自由落体运动的物体不受重力作用C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化参考答案：D2.如图所示，将两块相同的木板a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁。开始时，a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦力Ffb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（

）A．Ffa大小不变

B．Ffa方向改变

C．Ffb仍然为0

D．Ffb方向为右参考答案：AD3.如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，关于的受力情况，下列说法中正确的是(

)A．摆球受重力、拉力和向心力的作用；

B．摆球受拉力和向心力的作用；C．摆球受拉力和重力的作用；

D．摆球受重力和向心力的作用。参考答案：C4.（多选题）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在水平转盘上，质量均为m=2kg，两者用长为L=0.5m的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.4倍，A放在距离转轴L=0.5m处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动．开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，g=10m/s2．以下说法正确的是（）A．该装置一开始转动，绳上就有弹力B．当ω＞2rad/s时，绳子才开始有弹力C．当ω＞2rad/s时，A、B相对于转盘会滑动D．当ω＞rad/s时，A、B相对于转盘会滑动参考答案：BD【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，A的静摩擦力减小，B受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，A的静摩擦力减小到零又反向增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动．【解答】解：A、该装置一开始转动，Ab两物体只靠静摩擦力提供向心力，故绳上此时无弹力，故A错误；B、当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，kmg=m?2Lω2，解得ω1=，知ω＞2rad/s时，绳子具有弹力；故B正确；C、当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有：kmg﹣T=mLω2，对B有：T+kmg=m?2Lω2，解得ω=，当ω＞rad/s时，A、B相对于转盘会滑动；故C错误，D正确；故选：BD5.（多选题）质量为m=2kg的物体在水平拉力作用下沿光滑水平面做匀变速直线运动，其位移随时间变化的关系式为x=2t﹣t2，关于物体的运动，下列说法正确的是（）A．物体做初速度为2m/s，加速度为﹣1m/s2的匀变速直线运动B．第2个2s内，物体的平均速度为4m/sC．1s末物体处于静止状态D．水平拉力的大小为4N参考答案：BD【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）结合物体做匀变速直线运动时的位移时间公式与题干中所给的位移与时间的关系进行对比，求出加速度和初速；（2）根据牛顿第二定律求出物体所受的合力即水平拉力的大小；（3）根据平均速度计算公式计算出物体在第2个2s内，物体的平均速度；（4）根据匀变速直线运动速度时间关系式求出物体在1s末的速度．【解答】解：因物体做匀变速直线运动，则位移和时间具有x=v0t+at2关系，将x=v0t+at2与x=2t﹣t2对比不难发现，v0=2m/s2、a=﹣2m/s2，加速度为负值说明物体的加速度方向与速度方向相反，结合牛顿第二定律中a与F的同时性，即可确定物体初始时做水平向右的匀减速直线运动物．根据顿第二定律F=ma可得水平力F的大小为4N．

因物体初始时做水平向右的匀减速直线运动，由运动学公式：v=v0+at可知t=1s时物体的速度为零，但物体所受的水平拉力不变，所以物体在1s末不是处于静止状态

第2个2s内对应于物体从开始运动的2﹣4s（开始加速后的1﹣3s），在1﹣4s内做水平向左的匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，由v=v0+at可知则物体在开始运动后2s末（加速后的1s末）的速度为2m/s，方向水平向左、4s末（加速后的3s）的速度为6m/s，方向水平向左；由平均速度（v1+v2）可算出第2个2s内的平均速度为4m/s故选：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.17．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形的大容器，游客进入容器后靠竖直筒壁坐着，如图所示．当圆筒开始转动，转速逐渐增大时，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上不能动弹，这一过程中筒壁对人的弹力不断

__．(填“增大”或“减小”)。参考答案：7.如图所示，质量分别为2m和m的两个物体A和B，用轻弹簧连在一起，放在光滑的水平面上。在水平拉力F的作用下，两物体相对静止一起向右做匀加速运动，则弹簧的弹力的大小为

；若某时突然撤去F，则撤去F的瞬间物体B的加速度aB=

。参考答案：

；

8.在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

(1)当M与m的大小关系满足

时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与

的图象．(3)如图(a)，甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题是

．

(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线，如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？答：

。(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

。（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）M?m；（2）；（3）平衡摩擦力时木板倾角过大（4）两小车及车上砝码的总质量不同。（5）a=

1.58m/s29.一个有一定厚度的圆盘A，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量（已知电磁打点计时器打点周期为T）。需要测量的物理量有

；由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=

（用相应的字母表示）。参考答案：盘的半径r，n个点之间之间的间距x

；

10.相互叠加的三个木块静止在水平地面上，其中木块B所受水平拉力F1=2N，木块C所受水平拉力F2=3N，则A受到B的摩擦力______N；C受到B的摩擦力______N，方向______；C受到地面的摩擦力______N，方向______。参考答案：0

2

水平向左

1

水平向右11.为了节约用电、延长用电器的使用寿命，小红将两盏标有“220V100W”的灯泡串连接在家庭电路中使用，此时若只有这两盏灯工作，则电路消耗的总功率为

W．为了安全用电，控制用电器的开关应接在

上．参考答案：12.做物体平抛运动的实验时，只画出了如图所示的一部分曲线，在曲线上取A、B、C三点，测得它们的水平距离均为x＝0.2m，竖直距离h1＝0.1m，h2＝0.2m，试由图示求出平抛物体的初速度v0＝______m/s，平抛原点距A的水平距离为x＝_____m.(g取10m/s2)．参考答案：2

0.1

13.（5分）如图所示，BOA为一轻细曲杆，O为垂直于图面的转轴，沿AC方向用96N的力拉它，若要使曲杆平衡，在B点沿BD方向应加力＿＿＿＿＿＿。参考答案：64N三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=10cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,由此可知小球平抛的初速度和从抛出到运动到b点的时间分别为

m/s和

s。（重力加速度为）

参考答案：2m/s

0.25s15.《验证机械能守恒定律》的实验采用重物自由下落的方式进行实验验证，则：①关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是()A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小B．实验中应用秒表测出重物下落的时间C．纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法②若实验中所用重锤质量m=l㎏，打点纸带如图（1）所示，所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8m／s2。图中O点为打出的第一个点，A、B、C、D分别为每打两个点取出的计数点。则记录B点时，重锤速度vB=

m/s，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是

J。因此可得出的结论是

。（本小题结果保留三位有效数字）.③根据纸带算出的相关各点的速度，量出下落的距离，则以v2／2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图（2）中的

。参考答案：①D②1.94，1.91，在误差允许的范围内，重物机械能守恒③C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的装置可绕竖直轴OO′转动，可视为质点的小球A与细线1、2连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线1水平，细线2与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球的质量m=1kg，细线2长l=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）若装置匀速转动的角速度为ω1时，细线1上的张力为零而细线2与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度ω1的大小；（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线2与竖直方向的夹角．参考答案：解：（1）当细线1上的张力为零时，小球的重力和细线2对小球的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，即：mgtan37°=mωlsin37°，代入数据解得：ω1=rad/s；（2）当ω2=rad/s时，由于ω2＞ω1，故小球应向左上方摆起．由几何关系可知，B点距C点的水平和竖直距离均为：d=lcos37°=0.8m，细线1的长度为：l′=0.2m．假设细线1上的张力仍为零，设此时细线2与竖直轴的夹角为α，则可得：mgtanα=mωlsinα，代入数据可解得：cosα=0.6，即：α=53°，由几何关系可知，此时细线1恰好竖直且细线的张力为零，故此时细线2与竖直方向的夹角为53°．答：（1）角速度ω1的大小为rad/s；（2）细线2与竖直方向的夹角为53°．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）当细线AB张力为零时，绳子AC拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小．（2）装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，大于第一问中的角速度，小球向左上方摆起，根据牛顿第二定律，结合几何关系求出细线AC与竖直方向的夹角．17.如图所示，质量为m=kg的小球置于倾角为30°的光滑固定斜面上，劲度系数为k=200N/m的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°．取g=10m/s2．求：⑴小球对斜面的压力的大小；⑵弹簧的伸长量；

⑶弹簧被剪断的瞬间，小球的加速度．参考答案：（1）2Ncos30°=mg

N==10N