安徽省芜湖市徽文中学2021-2022学年高一物理上学期期末试卷含解析

安徽省芜湖市徽文中学2021-2022学年高一物理上学期期末试卷含解析一、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.从距地面5m高处自由落下一小球，球接触地板后竖直向上弹起，升至距地面1m高处被接住，则小球在全过程中的位移和路程分别是A．位移1m，方向竖直向上；路程6mB．位移4m，方向竖直向下；路程4mC．位移4m，方向竖直向上；路程4mD．位移4m，方向竖直向下；路程6m参考答案：D2.如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为ω，则丙轮的角速度为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：3.如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，下列结论正确的是（

）A．物体的位移等于4R，方向向东

B．物体的位移等于2πRC．物体的路程等于4R，方向向东D．物体的路程等于位移参考答案：A试题分析：物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，初位置是A点，末位置是C点，则位移大小等于，方向向东，故A正确，B错误；物体的路程等于物体运动路线的长度，由图看出路程等于，没有方向，故CD错误。考点：位移与路程【名师点睛】位移大小等于初位置到末位置有向线段的长度，方向从初位置指向末位置．路程是物体运动路线的长度。4.如图，一根跨越一固定水平光滑细杆的轻绳，两端各系一个小球，球a置于地面，球b被拉到与细杆同一水平的位置。在绳刚被拉直时，球b从静止状态向下摆动，当球b摆到竖直位置时，球a刚要离开地面，则两球质量之比ma：mb为（

）A．1

B．2

C．3

D．4

参考答案：C5.足球以1.0m/s的速度水平飞向墙壁,碰到墙壁经0.1s后以1.0m/s的速度沿同一直线反弹回来,足球在与墙壁碰撞过程中(

)A．平均加速度的大小为2m/s2

B．平均加速度的大小为20m/s2C．平均加速度的大小为零

D．足球碰壁前后速度相同，速度没有变化参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在验证牛顿第二定律的实验中，某同学用控制变量法分别研究小车的加速度a与小车所受的合外力F的关系，及小车的加速度a与小车质量m的关系，并作出a—F图线和a—图线分别如图甲、乙所示，由图可得出的结论是：加速度a跟合外力F成___________比，跟质量m成____________比。参考答案：___正_____；

（3分）____反___7.质量为800kg的小汽车驶过一座半径为40m的圆形拱桥，到达桥顶时的速度为10m/s，此时汽车对桥的压力为__________N,如果汽车以__________m/s的速度过桥顶时,汽车对桥的压力为零。参考答案：解：（1）如图所示，汽车到达桥顶时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用．汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N，汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，即：F=G-N；

根据向心力公式：有：根据牛顿第三定律可知

此时汽车对桥的压力为6000N，方向竖直向下

（2）汽车经过桥顶恰好对桥没有压力，则N=0，即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，所以有：

解得：v=20m/s

故答案为：6000；208.两辆完全相同的汽车，沿水平路面一前一后均以20的速度前进，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停车时，后车以前车刹车时的加速度的2倍开始刹车，已知前车在刹车过程所行驶的距离为100m，若要保证两车在上述情况下不相撞，则两车在匀速行驶时保持的最小距离是

。参考答案：150m9.质量为M的均匀实心球的半径为R,中心为O点。现在设想在里面造成一个球形空腔,其半径为，中心为，球形空腔与均匀实心球相切，在的连线上与O点相距为L﹥R的P点，放一个质量为m的质点，则球的剩余部分对此质点的引力F=

。参考答案：10.在一个行星上，一昼夜的时间为T,若在行星上用弹簧秤测同一物体的重力，发现在赤道上仅为在两极的90%．设想该行星的自转角速度加快到某一值时，赤道上的物体会自动飘起来．则该行星上的一昼夜时间是________________参考答案：11.质量为2000kg的汽车以20m/s的速率驶过一座圆弧形拱桥，桥顶一段的圆弧半径为100m，则汽车过桥顶时对桥顶的压力为

N；要使汽车通过桥顶时对桥顶的压力为车重的0.9倍，则汽车过桥顶时的速度应为

m/s；汽车要在桥面上腾空，速度至少应为

m/s。参考答案：

10

12.曲线运动是一种_________________不断变化的运动,因此曲线运动是一种______运动.质点在做曲线运动时,在某一点的速度方向沿曲线在这一点的_______方向.参考答案：速度（速度方向），变速，切线；13.如图所示，质量为2m的物块A，，质量为m的物块B，与水平地面的摩擦均不计，在已知水平推力F作用下，AB做加速运动，A和B的作用力为

。参考答案：______F/3_

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车

▲

（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如上表：请根据实验数据作出小车的v-t图像。（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图像简要阐述理由。参考答案：（1）之前；（2）如图所示；（3）同意；在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。（1）由于纸带长度有限，为了能在有限长度的纸带上打出更多可用的点，应该先接通电源再释放纸带；（2）合理选取坐标刻度，尽可能使图象“充满”坐标平面，利用题中所给数据描点连线，得到小车的v-t图象如图；（3）由小车的v-t图象可知，随小车速度的增大，其加速度（图象斜率）变小，由牛顿第二定律可知，小车所受合外力随速度增大而减小，由于小车所受拉力大小一定，摩擦力已经平衡掉，所以合力减小必是由空气阻力增大引起的，所以，随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，该同学的观点正确。15.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如右图所示的实验装置，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．为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系，应该做a与________的图象．（3）某组同学实验得出数据，画出a－F图像如右图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是（

）A.实验中摩擦力没有平衡

B.实验中摩擦力平衡过度C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行

D.实验中小车质量发生变化参考答案：1)M>>m

2)

，

3)B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一长木板在水平面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，木板速度v0=5m/s．已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板间动摩擦因数为μ1=0.20，木板与地面间的摩擦因数μ2=0.30．假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块和木板达到共同速度所需要的时间及此时速度的大小；（2）从t=0时刻到物块和木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。参考答案：（1）0.5s

1m/s

（2）1.125m试题分析：（1）从t=0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块做匀加速运动，加速度大小为a1；木板做匀减速运动，加速度大小为a2；t1时刻物块和木板具有共同速度v。对物块：μ1mg=ma1v=a1t1，对木板：μ1mg+2μ2mg=ma2联立解得：x=1．125m考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】本题关键是要搞清物体运动的物理情景，根据牛顿第二定律求出物体运动的加速度，搞清物体之间的位移的关联关系；其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况，再由运动学公式求解相对位移。17.A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度vA=10m/s，B车在后，速度vB=30m/s。因大雾，能见度很低，B车在距A车750m处才发现前方A车，这时B车立即刹车。已知B车在进行火车刹车测试时发现，若车以30m/s的速度行驶时刹车后至少要前进1800m才能停下，问：B车刹车的最大加速度为多大?计算说明A车若按原来速度前进，两车是否会相撞?能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?参考答案：（1）设火车的加速度为。由运动公式得所以B车刹车的最大加速度为。（2）当B车速度减小到时，二者相距最近，设此时B车的位移为，A车的位移为。则有

①

②

③联立①②③式解得，。因为，所以两车不会相撞?（2）能见度至少达到米时才能保证两辆火车不相撞则。18.公共汽车从车站开出以4m/s的速度沿平直公路行驶，2s后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶，加速度为2m/s2．试问（1）摩托车出发后，经多少时间追上汽车？（2）摩托车追上汽车时，离出发点多远？（3）摩托车追上汽车前，两者最大距离是多少？参考答案：解：（1）设经过t时间摩托车追上汽车．有：解得：t=2+s≈5.46s．（2）根据运动学公式有：x=v0（t+2）=4×7.46m=29.84m（3）当两者速度相等时，距离最大．则：此时公共汽车的位移：x1=v0（t′+2）=16m摩托车的位移：最大距离：△x=x1﹣x2=12