湖北省恩施市苗寨民族中学2022年高一物理期末试题含解析

湖北省恩施市苗寨民族中学2022年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.（单选）一条悬链长5.6m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力。则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是(g=10m/s2)（

）A．0.3s

B．0.4s

C．0.7s

D．1.2s参考答案：B2.某物体受同一水平面内的几个共点力的作用而做匀速直线运动，从某时刻起撤去其中一个力，而其他力没变，则该物体（）A．一定做匀加速直线运动B．一定做匀减速直线运动C．其轨迹可能是曲线D．其轨迹不可能是直线参考答案：CA、由题意可知，则剩余几个力的合力与撤去的力等值、反向、共线；若撤去的力的方向做匀加速直线运动，或者沿撤去力的反方向做匀减速直线运动，故A错误，B错误；C、D、当速度方向与合力方向共线时，做直线运动；当速度方向与合力方向不共线时，做曲线运动；故C正确，D错误；故选：C．3.下列关于力的说法正确的是

（

）A．两物体必须接触才能产生力的作用B．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力也越来越大C．一个物体放在水平地面上，物体受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变D．摩擦力只能是阻碍物体的运动参考答案：C4.过山车是游乐场中常见的设施，下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字。试求

（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；

（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；

（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件。

参考答案：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理

①

小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律

②由①②得

③（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意

④

⑤由④⑤得

⑥（3）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足

⑦

⑧由⑥⑦⑧得

II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理

解得

为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足

解得

R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件

或

5.（单选）如图所示，一根长为L的轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球。小球在最低点时给它一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能到达最高点P，关于此过程，以下说法正确的是A.小球在最高点时的速度恰好为B.小球在最高点时对杆的作用力为零C.若减小小球的初速度，则小球仍然能够到达最高点PD.若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的作用力可能增大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定

、

和

，建立直线坐标系，如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA=

，若它运动到B点，则此时它的位置坐标xB=

。参考答案：原点

正方向

单位长度

3m

-2m7.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，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(R视为质点)，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=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.(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4cm，6cm)，此时R的速度大小为________cm/s.R的加速度大小为______cm/s2(填选项字号).(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的______(填选项序号).参考答案：

(1).(1)5；

(2).2；

(3).(2)D；【详解】小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动．知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小．由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹．小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有，则有：，

在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：，解得：，则R速度大小：；因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D．8.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取)参考答案：9.力的三要素是_______、_________、________.重力的施力物体是_____,重力的方向_____参考答案：10.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图8，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，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、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______．A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，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)．参考答案：(1)交流（1分）(2)D（2分）(3)B(2分)(4)GK（1分）11.如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R,A为M边缘一点,B距N轮的圆心距离为R,则A、B两点角速度之比为：__________；线速度之比为：_________；向心加速度之比为：_________。参考答案：

2:1

2:1

4:1

12.用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度，得到如图所示的一条纸带，从比较清楚的点开始起，取若干个计数点，分别标上0、1、2、3…（每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出），测得0与1两点间的距离mm，3与4两点间的距离mm.则小车在0与1两点间的平均速度为_____m/s，小车的加速度为_______m/s2，计数点2的速度为_____m/s.参考答案：0.3、

0.6

、0.39

13.河宽420m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为

s，最小位移为

m．参考答案：105，420．【考点】运动的合成和分解．【分析】当静水速与河岸垂直时，在垂直于河岸方向上的速度最大，根据分运动和合运动具有等时性知，渡河时间最短．当合速度与河岸垂直时，过河的位移最小．【解答】解：当静水速与河岸垂直，渡河时间最短．则t==s=105s．由于静水速大于水流速，根据平行四边形定则，知合速度可以与河岸垂直，当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小．所以最小位移等于河宽，等于420m．故答案为：105，420．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.24．（2分）螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极1分15.（6分）如图所示为做直线运动的某物体的v—t图像，试说明物体的运动情况.参考答案：0～4s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，4～6s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，6～7s内物体反向加速，7～8s内沿反方向匀速运动，8～10s内做反向匀减速运动，10s末速度减至零。四、计算题：本题共3小题，共计47分18.如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。求：（1）若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，作用于绳端的拉力F是多少？（2）若匀速将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（不计摩擦和动滑轮重）（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？参考答案：17.（12分）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆。如图所示，某研学小组用自制的抛石机演练抛石过程。所用抛石机长臂的长度L=4.8m，质量m=10.0㎏的石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角α=30°，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=19.2m。不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）石块刚被抛出时的速度大小v0；（2）石块刚落地时的速度vt的大小和方向；（3）抛石机对石块所做的功W。参考答案：（1）石块被抛出后做平抛运动水平方向s=v0t（1分）竖直方向（1分）h=L+（1分）求出v0=16m/s（1分）（2）落地时，石块竖直方向的速度vy=gt=12m/s

（1分）落地速度20m/s（2分）设落地速度与水平方向间的夹角为θ，如图tanθ==（1分）θ=37o或θ=arctan

（1分）评分标准：角度用图示或用文字表述，如果不交待是哪个角度，扣1分。（3）长臂从初始位置转到竖直位置，根据动能定理（2分）求出Ｗ=2000J1分）18.如图所示，传送带的水平部分长为L=5m，传动速率恒为v=2m/s，方向顺时针，在其左端无初速释放一小木块，已知木块先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2，求木块从左端运动到右端的时间t．（g