2022-2023学年河北省石家庄市三圣院乡中学高一物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年河北省石家庄市三圣院乡中学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.（多选题）如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的物体源源不断地从出口处以水平速度v0滑向一粗糙的水平传送带，最后从传送带上落下装箱打包．假设传送带静止不动时，物体滑到传送带右端的速度为v，最后物体落在P处的箱包中，下列说法正确的是（）A．若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送速度小于v，物体角落在P点B．若传送带随皮带顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v0，物体仍落在P点C．若传送带随皮带顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v，物体仍落在P点D．若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向转动起来，物体仍落在P点参考答案：AD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；平抛运动．【分析】传送带静止不动时，物体在传送带上做匀减速直线运动，当传送带顺时针方向转动时，根据物体的受力判断物体的运动情况，从而得出到达右端的速度．【解答】解：A、若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送速度小于v，则物体做匀减速直线运动，到达右端时速度为v，物体做平抛运动，仍然落在P点．故A正确．B、若传送带随皮带顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v0，物体先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度时，做匀速直线运动，可知到达右端的速度大于v0．物体落地点在P点的右侧．故B错误．C、若传送带随皮带顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v，可知物体最终的速度大于v，做平抛运动将落在P点的右侧．故C错误．D、若传送带逆时针转动，物体做匀减速直线运动，到达右端的速度为v，做平抛运动将仍然落在P点．故D正确．故选AD．2.关于重力势能，下面的说法正确的是

（

）A．重力势能只由重物决定

B．重力势能不可能是负值C．重力势能的大小是相对的

D．物体在两位置上重力势能之差是绝对的参考答案：CD3.（单选）经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线速度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1︰m2＝3︰2。则可知（

）A．m1、m2做圆周运动的角速度之比为2︰3B．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3︰2C．m1做圆周运动的半径为D．m2做圆周运动的半径为参考答案：C4.下列说法正确的是（

）A、相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义B、对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用C、

牛顿运动定律可以解决自然中所有的问题D、相对论的创始人是爱因斯坦参考答案：D5.（单选）如图所示，一阶梯高宽都为0.4m，一球以水平速度v飞出，欲打在第四级台阶上，则v的取值范围是（

）（g=10m/s2）A、m/s<v≤2m/s

B、2m/s<v≤3.5m/sC、m/s<v≤m/s

D、2m/s<v≤m/s参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，某人从A点先到达B点，然后又从B点到达C点，AB两点相距400米，BC两点相距300米．则该人共走的路程为____米；这一过程中他的位移大小为____米，方向_________．参考答案：700；500；由A指向C.位移的大小等于初末位置的距离，所以位移大小等于AC的距离方向由A指向C．路程等于运动轨迹的长度，为400+300=700m．7.（不定项）如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为μ,对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式正确的是（

）A．F-Ma

B．ma

C．μmg

D.F-μ(M+m)g参考答案：AB8.高速铁路弯道处，外轨比内轨要_________（填“高”或“低”）；列车通过弯道时若速度比正常速度快会导致铁轨对车轮有向___________侧（填“内”或“外”）的很大的挤压力。参考答案：高

内9.（1）某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，打点计时器采用

（填交流或直流）电源，若电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

s。（2）如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的记数点，相邻记数点的时间间隔T=0.1s.①由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度，填入下表。计数点序号BCDEF对应的时刻（s）0.10.20.30.40.5该点小车速度（cm/s）16.5

26.3

36.3②根据上表数据在图所示的坐标系中描出小车的v-t图线。③将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是

cm/s，此速度的物理意义是

。④根据图线可知此运动的加速度为

cm/s2。参考答案：（1）交流，0.02．．．．．．．．．．每空1分（2）①

21.4，31.35．．．．．．．．每空1分②如图所示．．．．．．．．．．．．．2分将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小约为11（或12）m/s，此速度表示计时起点A的速度．．．．．．．每空1分

④．．．．．．．1分

10.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．（1）当M与m的大小关系满足

时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．（2）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实

验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是

．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=求出（3）另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a﹣F关系图象分别如图2A和图2B所示，其原因分别是：图A：

；图B：

．参考答案：（1）m?M（2）B（3）不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出．由图象A可以看出：图线通过坐标原点，当拉力增大到一值时，加速度在偏小，原因是没有满足M＞＞m的条件．而图象B可以看出：图线不通过坐标原点，当拉力为某一值时，a为零，知没有平衡摩擦力或倾角过小．【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=，则绳子的拉力T=Ma=，当M＞＞m时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．（2）A、平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上．故A错误．B、改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．C、实验时，先接通电源，再释放小车．故C错误．D、小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=求出，故D错误．故选：B．（3）图A随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象．图B当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，可知该组同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；故答案为：（1）m?M（2）B（3）不再满足砂和砂桶远小于小车的质量，遗漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．11.做匀加速直线运动的列车出站时，车头经过站台上的某人面前时速度为1m/s，车尾经过此人面前时速度为7m/s，若此人站着一直未动，则车身中部（中点）经过此人面前时的速度是

.参考答案：5m/s以列车为参考系，则人以v0=1m/s的初速度向车尾做匀加速直线运动，到车尾时的速度vt=7m/s，设人的加速度为a，列车长为L，则vt2-v02=2aL,若到列车中部的速度为v,则v2-v02=2a×,解这两个方程得：v=5m/s.12.质点做直线运动，其x-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s.参考答案：0.813.（3分）如图是一个物体做直线运动的速度图线，由图线可知物体在整段时间8s内的平均速度是

参考答案：3.25m／s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.如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，方向水平向右的外力F0拉此物体，经t0=2s，拉至B处．（1）求物块运动的加速度a0大小；（2）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（3）若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．（取g=10m/s2）参考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）试题分析：（1）物体在水平地面上从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动，根据解得：。（2）对物体进行受力分析得：，解得：。（3）设力F作用的最短时间为，相应的位移为，物体到达B处速度恰为0，由动能定理：，整理可以得到：由牛顿运动定律：，，整理可以得到：。考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.客车以v=20m/s的速度行驶，突然发现同轨道的正前方s=120m处有一列货车正以v0=6m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车做匀减速运动，若客车刹车的加速度大小为a=1m/s2，问：（1）客车是否会与货车相撞？（2）若会相撞，则在什么时刻相撞？客车位移为多少？若不相撞，则客车与货车的最小距离为多少？参考答案：（1）设经时间t客车速度与货车相等，则：

（2分）

（2分）

（1分）

（1分）

（2）经分析客车速度与货车相等时距离最小，17.游乐场中的翻腾过山车从某一高度滑下后，进入竖直面上的圆轨道运动，当过山