陕西省西安市奎屯市第一高级中学2022年高一物理下学期期末试卷含解析

陕西省西安市奎屯市第一高级中学2022年高一物理下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.“研究平抛物体运动”实验的实验目的是（）①描出平抛物体运动的轨迹②证明平抛物体的运动，是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动③求出平抛物体的初速度④求出平抛物体运动的位移．A．①③ B．①④ C．②③ D．②④参考答案：A【考点】平抛运动．【分析】研究平抛运动实验目的就是根据平抛运动规律描绘出去其运动轨迹，结合平抛运动的规律求出初速度的大小．【解答】解：研究平抛运动实验目的是根据平抛运动规律描绘出去其运动轨迹，抓住竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，结合平抛运动的规律求出物体的初速度．故A正确，B、C、D错误．故选：A．2.如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是：A、①②B、③④C、②③D、①④参考答案：C3.（单选）图示为两个物体A和B两个物体在同一直线上运动的v-t图线，已知在3s末两个物体第一次相遇，则()A．相遇时它们的速度不相同B．它们是相向运动的C．t=0时刻，B在A前面4.5m处D．3s之后一段时间，它们还会第二次相遇参考答案：C4.放在粗糙水平面上质量为物体，在水平拉力F的作用下以加速度运动，现将拉力F改为2F（仍然水平方向），物体运动的加速度大小变为。则（

）A.=

B.＜＜

C.=

D.＞参考答案：D5.质量为2kg的物体在水平面xoy上运动，在y方向的速度﹣时间图象和x方向的位移﹣时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A．物体的合运动是匀加速直线运动B．物体所受的合外力为12NC．物体的初速度大小为4m/sD．1s末物体速度大小为5m/s参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据图象判断出物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动．根据x﹣t图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的初速度进行合成，求出物体的初速度．物体的合力一定，做匀变速运动．y轴的合力为零．根据斜率求出x轴方向的合力，即为物体的合力．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，物体初速度的方向与合外力方向不垂直．由速度合成法求出1s末物体的速度．【解答】解：A、由图可知，物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动，合运动是匀变速曲线运动，故A错误．B、x轴方向的加速度a===3m/s2，y轴做匀速直线运动，则物体的合力F合=ma=6N．故B错误．C、x轴方向的初速度为vx=0m/s，y轴方向的速度vy===﹣4m/s，则物体的初速度v0=vy=﹣4m/s，大小为4m/s．故C正确．D、1s末质点速度大小v1===4m/s，故D错误．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）打桩机的重锤质量为250Kg，把它提升到离地面15m高处，然后让它自由下落。重锤在最高处的重力势能为

J(以地面为参考平面)，重锤下落10m时的动能为

J。参考答案：3.75×104；2.5×1047.下列关于物理学史实的描述，正确的是(

)A．开普勒最早提出了日心说B．牛顿发现了万有引力定律，并测定了万有引力常量C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的参考答案：C19.机械手表的分针与时针从重合至第二次重合，中间经历的时间为___________h。参考答案：9.一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如图所示（1）圆环上P、Q两点的线速度大小之比是

；（2）若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是0.01s，环上Q点的向心加速度大小是

．（此空保留一位有效数字）参考答案：：1，4×104m/s2【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．【分析】（1）同一圆环以直径为轴做匀速转动时，环上的点的角速度相同，根据几何关系可以求得Q、P两点各自做圆周运动的半径，根据v=ωr即可求解线速度之比；（2）根据a=即可求得Q点的向心加速度大小．【解答】解：P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动，它们的角速度相同都为ω，所以Q点转动的半径为：r1=Rsin30°，P点转动的半径为：r2=Rsin60°根据v=ωr得圆环上P、Q两点的线速度大小之比是：1根据a=得Q点的向心加速度大小为：a=4×104m/s2．故答案为：：1，4×104m/s210.（2分）向南直线行走50m，再向东直线行走30m，那么该同学通过的路程是

m，位移大小为m。参考答案：80；4011.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为________m。参考答案：1512.在表示时间的数轴上，时刻用________表示，时间用________表示，平常所说的“作息时间表”是________（填“时间表”“时刻表”）．参考答案：13.一小汽船欲渡过一条宽为150m的小河。已知小汽船在静水中的速度为5m/s，河水流速是4m/s，若小汽船的船头始终垂直河岸，则渡河时间为

▲

秒。若小汽船欲以最短位移渡河，则渡河时间为

▲

秒。参考答案：

30

，

50

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中，除了铁架台、低压交流电源、纸带等实验器材外，还必需的器材应包括（）

A．秒表

B．多用电表

C．打点计时器

D．弹簧秤参考答案：C15.“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、__________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)．(2)在正确操作情况下，需要垫起木板的一端平衡摩擦，平衡摩擦时，平衡摩擦的目的是使合外力对小车做功等于

。实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图乙所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答，并用字母表示)．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在某行星表面上某高处，宇航员让小球做自由落体运动，依次通过A、B、C三点。已知线段AB与BC的长度分别为0.06m，0.08m，并测得小球通过AB段与BC段的时间均为0.1s。求：(1)该行星表面的重力加速度值；(2)若该行星的半径为720km，则环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期。参考答案：（1）2m/s2；（2）3768s试题分析：小球做自由落体运动，由匀变速直线运动规律可得重力加速度；当卫星在行星表面飞行时，运行周期最小，则由万有引力定律的应用可求得最周期。（1）小球做自由落体运动，由匀变速直线运动规律可得：解得：（2）近地卫星，周期最小，由牛顿运动定律得：在行星表面有：解得：点睛：本题为万有引力与运动学公式的结合，应明确天体的运动中万有引力充当向心力，而在地球表面处万有引力可以近似看作等于重力；记住“卫星越高周期越大、越低越小”．17.如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点，水平轨道AC上有一轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧自由端B与轨道最低点C的距离为4R，现用一个小球压缩弹簧（不拴接），当弹簧的压缩量为l时，释放小球，小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点E；之后再次从B点用该小球压缩弹簧，释放后小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点，已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，求第二次压缩时弹簧的压缩量．参考答案：解：设第一次压缩量为l时，弹簧的弹性势能为Ep．释放小球后弹簧的弹性势能转化为小球的动能，设小球离开弹簧时速度为v1由机械能守恒定律得

Ep=mv12设小球在最高点E时的速度为v2，由临界条件可知

mg=m，v2=由机械能守恒定律可得

mv12=mg×2R+mv22以上几式联立解得

Ep=mgR设第二次压缩时弹簧的压缩量为x，此时弹簧的弹性势能为Ep′小球通过最高点E时的速度为v3，由机械能守恒定律可得：Ep′=mg?2R+mv32小球从E点开始做平抛运动，由平抛运动规律得

4R=v3t，2R=gt2解得

v3=2，解得

Ep′=4mgR由已知条件可得=代入数据解得x=l．答：第二次压缩时弹簧的压缩量是l．【考点】机械能守恒定律．【分析】第一次压缩量为l时，小球恰好通过E点，在E点，由重力充当向心力，可求得E点的速度，由机械能守恒定律表示出压缩时弹簧的弹性势能．第二次压缩时，小球离开E点做平抛运动，由分运动的规律求出小球通过E点的速度，再由机械能守恒定律出压缩时弹簧的弹性势能．根据弹性势能与压缩量的二次方成正比，求解第二次压缩时弹簧的压缩量．18.某人乘坐电梯从一楼静止开始做匀加速直线运动，经过5s速度达到5m/s，接着匀速上升了30s，最后8s做匀减速运动停到顶楼。求：（1）楼高是多少米？

（2）画出整个过程的v-t图。

参考答案：解：令楼高为h,加速上升阶段距离为s1，加速度为a1，匀速