2021-2022学年山西省阳泉市城区中学高一物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年山西省阳泉市城区中学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.质量为M的长方形木块静止倾角为的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是A.沿斜面向下

B.垂直于斜面向上

C.沿斜面向上

D.竖直向上参考答案：D2.下列物理量是矢量的是

A、时间

B、位移

C、速度

D、长度参考答案：BC3.如图所示，从某一高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．小球水平抛出时的初速度大小为gttanθB．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C．若小球初速度增大，则θ减小D．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长参考答案：C【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．落地的时间由高度决定，知道落地时间，即可知道落地时竖直方向上的速度，根据速度与水平方向的夹角，可求出落地的速度大小和水平初速度．【解答】解：A、落地时竖直方向上的速度vy=gt．因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度v0=vycotθ=gtcotθ．故A错误，B、速度与水平方向夹角的正切值tanθ==，位移与水平方向夹角的正切值tanα==，tanθ=2tanα．但α≠．故B错误．C、速度与水平方向夹角的正切值tanθ==，若小球初速度增大，下落时间不变，所以tanθ减小，即θ减小，故C正确．D、平抛运动的落地时间由高度决定，与初速度无关．故D错误．故选：C．4.关于做直线运动物体的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是A.物体的速度为零，加速度必为零B.物体的速度增大，加速度必为正值C.物体的速度变化量大，加速度必然大D.物体的速度变化率大，加速度必然大参考答案：D试题分析：物体速度为零时，但是速度的变化率不一定为零，即加速度不一定为零，比如竖直上抛运动的最高点时，速度为零，但是加速度不是零，所以A错误；加速度和速度的方向相同时，物体做加速运动，若速度为负值，则加速度也为负值，所以B错误；速度变化量大，加速度不一定大，还要看时间，所以C错误；加速度是表示物体速度变化的快慢，物体的速度变化率大，加速度必然大，所以D正确．故选D.考点：速度和加速度【名师点睛】本题主要是考查学生对于速度、加速度和速变化率的理解，关键是要理解加速度的物理含义，加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。5.如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.8m的细绳悬于以v0=4m/s向右匀速运动的小车的顶部，两球恰与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FA：FB为（g=10m/s2）（）A．1：4 B．1：3 C．3：1 D．1：1参考答案：C【考点】向心力．【分析】小车突然停止运动，A球由于惯性，会向前摆动，将做圆周运动，B球受到小车前壁的作用停止运动，在竖直方向上拉力等于重力，根据牛顿第二定律求出A球绳的拉力，从而求出两悬线的拉力之比．【解答】解：设小球的质量都是m，对A球有：FA﹣mg=mFA=mg+m=10m+20m=30m．对B球有：FB=mg=10m．所以FA：FB=3：1．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得该物体的加速度为

m/s2，(结果保留两位有效数字)参考答案：0.727.（填空）（2014秋?城东区校级月考）如图所示是一个物体向东运动的速度图象．由图可知在0～10s内物体的加速度是

；在10﹣40s内物体的加速度为

，在40﹣60s内物体的加速度是

．参考答案：3m/s2，0，1.5m/s2在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度，所以0～10s内物体的加速度大小：a1=m/s2=3m/s2；在10s～40s内物体的加速度大小：a2=m/s2=0m/s2在40s～60s内物体的加速度：a3=m/s2=﹣1.5m/s2负号代表加速度方向与规定的正方向相反．故答案为：3m/s2，0，1.5m/s28.一次用闪光照相方法研究平抛运动规律时，由于某种原因，只拍到了部分方格背景及小球的3个瞬时位置A、B、C，如图所示，A、B位置在竖直方向相距3格，B、C位置在竖直方向相距5格，每格长度为5cm，则小球做平抛运动过程中从A到B的时间为

s，小球做平抛运动的初速度大小为

m/s，小球经B点时的竖直分速度大小为

m/s。（g=10m/s2）参考答案：0.1

1

29.如图所示，用放在水平地面上的质量为M=50kg的电动机提升重物，重物质量为m=20kg，提升时，重物以a=1.2m/s2的加速度加速上升，则绳子的拉力为

N。电动机对地面的压力为

N。（g取10m/s2）参考答案：．224N

76N10.右图是频闪照相机所摄的小球自由落体运动中间的一段照片，砖块的厚度约为5cm，由图片可估算频闪照相机每隔

s进行一次拍照．参考答案：11.一辆玩具小车在平直路面上运动，它的位移一时间（s-t）图象如图18所示。则[雨林木风18]

小车在0～60s内的路程是

m，位移是

m。参考答案：200，0

12.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：（1）闪光的时间间隔是

s；（2）小球做平抛运动的初速度的大小

m/s；（3）小球经过C点时的速度大小是m/s．（结果可以保留根式）参考答案：（1）0.1；（2）1.5；（3）【考点】研究平抛物体的运动．【分析】平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔，也就可以求出闪光频率；在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；求出B点竖直方向的速度，根据匀加速直线运动速度时间公式求出C点竖直方向速度，求它们的合速度，就是C的速度．【解答】解：在竖直方向：hBC﹣hAB=g△t2，代入数据解得：△t==0.1s．则f==10Hz．水平方向是匀速直线运动，v0=m/s=1.5m/s．物体在B点时竖直方向的速度vBy=则C点竖直方向的速度vBy=vBy+gT=2+1=3m/s所以C点的速度为vC=m/s故答案为：（1）0.1；（2）1.5；（3）13.河宽60m，水流速度为6m/s，小船在静水中的速度为3m/s，则（1）它渡河的最短时间是多少

S？（2）最短航程是多少

m？参考答案：20s

120m.（1）当船速v1垂直对岸的时候，渡河时间最短，最短时间为（2）由于船速小于水速，所以合速度不可能垂直于对岸，如图所示，当θ=300时，航程最短，最短的航程为120m.三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t＝0到t＝40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。（1）汽车最远距离出发点多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车哪段时间远离出发点，在哪段时间驶向出发点？（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是多少？（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是多少？参考答案：（1）汽车最远距离出发点为30m；（2）汽车在10s～20s

没有行驶；（3）汽车在0～10s远离出发点，20s～40s驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是3m/s；（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】（1）由图可知，汽车从原点出发，最远距离出发点30m；（2）10s～20s，汽车位置不变，说明汽车没有行驶；（3）0～10s位移增大，远离出发点。20s～40s位移减小，驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s，距离出发点从0变到30m，这段时间内的速度：；（5）汽车在t＝20s到t＝40s，距离出发点从30m变到0，这段时间内的速度：，速度大小为1.5m/s。15.一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达．下面是三种车的发车时刻及里程表．已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h，快客汽车全程平均速度大小为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速度为120km/h.若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？

普客汽车快客汽车火车里程/km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

参考答案：应选择火车四、计算题：本题共3小题，共计47分16.滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作，给人以美的享受．如图是模拟的滑板组合滑行轨道，该轨道由足够长的斜直轨道、半径R1=1m的凹形圆弧轨道和半径R2=1.6m的凸形圆弧轨道组成，这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接，其中M点为凹形圆弧轨道的最低点，N点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心O点与M点处在同一水平面上，一质量为m=1kg可看作质点的滑板，从斜直轨道上的P点无初速滑下，经过M点滑向N点，P点距M点所在水平面的高度h=1.8m，不计一切阻力，g取10m/s2．（1）滑板滑到M点时的速度多大？（2）滑板滑到N点时对轨道的压力多大？（3）改变滑板无初速下滑时距M点所在平面的高度h，用压力传感器测出滑板滑至N点时对轨道的压力大小为零，则P与N在竖直方向的距离多大？参考答案：解：（1）以地面为参考平面，对滑板从P到M过程，由机械能守恒定律，得：mgh=解得：vM===6m/s即滑板滑到M点时的速度为6m/s．（2）滑板从P到N的过程，由机械能守恒定律得：mg（h﹣R2）=滑板在N点时，由重力和支持力的合力提供向心力，有：mg﹣FN=m解得：FN=7.5N根据牛顿第三定律可知，滑板滑到N点时对轨道的压力为7.5N．（3）滑板滑至N点时对轨道的压力大小为零，由上分析知：FN=0在N点，由重力提供向心力，由向心力公式和牛顿第二定律，得到：mg=m对从P到N过程运用机械能守恒定律，得到：mg（h′﹣R2）=mv2解得：h′=2.4m答：（1）滑板滑到M点时的速度是6m/s．（2）滑板滑到N点时对轨道的压力为7.5N．（3）P与N在竖直方向的距离是2.4m．【考点】动能定理的应用；向心力．【分析】（1）对小车从P到M过程运用机械能守恒定律列式求解滑板滑到M点时的速度；（2）由机械能守恒求出N点的速度．在N点，小车受到的重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解；（3）滑板滑至N点时对轨道的压力大小为零，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求滑板到达N点的速度．对从P到N过程运用机械能守恒定律列式求P与N在竖直方向的距离．17.某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示，它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成，喷嘴的横截面积均相同，与进水管中心的距离均为r，离水面的高度为h。水泵启动后，水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出，在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R。已知水泵的输出功率恒为P，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水泵到水面的距离，不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失。求：（1）水从喷嘴喷出时的速率v；（2）在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m；（3）每个喷嘴的横截面积S0。参考答案：（1）水从喷嘴喷出后做平抛运动，由平抛运动规律有 ①

②

由①②式得