2022年广东省揭阳市棉湖中学高一物理期末试题含解析

2022年广东省揭阳市棉湖中学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.如图所示，用一根长为的细绳一端固定在点，另一端悬挂质量为的小球，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球处于静止，则需对小球施加的最小力等于（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：D2.如图所示，汽车通过拱形桥时的运动可看做圆周运动．质量为m的汽车以速率v通过拱形桥最高点时，若桥面的圆弧半径为R，则此时汽车对桥面的压力大小为（）A．mg B．2mg C． D．参考答案：C【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】对汽车受力分析，受重力和支持力，由于汽车做圆周运动，故合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．【解答】解：根据牛顿第二定律，汽车对桥的压力等于桥对汽车的支持力对汽车受力分析，受重力和支持力，由于汽车做圆周运动，故合力提供向心力，有mg﹣FN=m解得FN=mg﹣m故选C．3.如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变小参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可．【解答】解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0，不变；根据共点力平衡条件，有：2F2cosθ=mg解得：F2=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角θ增加，故cosθ减小，拉力F2变大．故选：A4.电梯内有一个质量为m的物体用弹簧秤挂在电梯天花板上.当电梯以a=g的加速度竖直减速下降时，在弹性限度内，弹簧秤的示数为(

)A.2mg

B.mg

C.mg

D.0

参考答案：A5.质量为的汽车，以速率通过半径为r的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是：A．

B．

C．

D．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.如图所示，粗细均匀的U型玻璃管两端开口，竖直向上放置，右管水银柱下封有一定质量的气体，其液面高度差分别为h1、h2，如向右管倒入少量水银，则有h1______；如向左管倒入少量水银，则有h1_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案：增大，不变7.学校开田径运动会，在给百米运动员计时的时候，某计时员听到发令枪响后，才开始计时，当第一名运动员跑到终点时，表上显示时间为12.49s，已知声音在空气中传播的速度为340m/s，这位第一名运动员的百米成绩实际上是_______。参考答案：12.78S8.古人认为天体的运动是最完美和谐的

运动，后来

发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是

，太阳处在

位置上。参考答案：9.如图所示，半径为r和R的圆柱体靠摩擦传动，已知R=2r，A、B分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，O2C=r，若两圆柱之间没有打滑现象，则vA：vB：vC=

，ωA：ωB：ωC=

．参考答案：2：2：1，2：1：1．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度；共轴转动的点，具有相同的角速度．【解答】解：传动过程中，两圆柱之间没有打滑现象，说明A、B两点的线速度相等，即vA=vB根据题意rA：rB=1：2；根据v=ωr，有ωA：ωB=2：1；故ωA：ωB：ωC=2：1：1；B、C绕同一个轴转动，角速度相等，即ωB=ωC；根据题意rB：rC=2：1根据ω=可知，vB：vC=2：1所以vA：vB：vC=2：2：1故答案为：2：2：1，2：1：1．10.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动．若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x=1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m．参考答案：h＞x＞h﹣H；4【考点】平抛运动．【分析】小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，x最小，根据平抛运动的基本公式结合几何关系、动能定理求出x的最小值，而x的最大值即为h，从而求出x的范围；由图可知，当x=1m时，s最大，且s2=36m2，所以s=6m，根据平抛运动的基本公式及动能定理求出s2的表达式，根据数学知识求出满足什么条件时，s最大，从而求解h．【解答】解：小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，根据几何关系可知，水平位移x1=h﹣x竖直位移y=h﹣x根据平抛运动竖直方向做自由落体运动得：t=所以平抛运动的初速度为小球从释放到与斜面碰撞的过程中，根据动能定理得：mg（H+x﹣h）=解得：x=h﹣H当小球正好在斜面底端释放时，x最大，则xmax=h所以若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是h＞x＞h﹣H；由图可知，当x=1m时，s2=36m2，所以s=6m则水平方向：s=vt，竖直方向：h﹣x=gt2，根据动能定理得：2g（H﹣h+x）=v2，联立解得s2=4（H﹣h+x）（h﹣x）=﹣4[（h﹣x）2﹣H（h﹣x）+H2]+H2=﹣4[（h﹣x）﹣]2+H2．当（h﹣x）﹣=0时，s2取最大值，s最大值为6m，对应的H=6m，斜面的高h=x+=4m故答案为：h＞x＞h﹣H；411.如图所示，质量为2kg的物体放在水平地面上的，物体与水平地面的动摩擦因数为/3，受到一个与水平方向成α角斜向上方的拉力F，要将物体拉动，F至少要__________N，此时α为___________。参考答案：12.如图所示是自行车传动装置的示意图。假设踏脚板每2s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量的物理量有：

（说明待测物理量并注明相应的符号），用这些量推导出的自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：需要测量：大牙盘半径r1、小牙盘半径r2、后轮半径r3，13.在温度为27℃时，一直径为0.3m的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa，大气压强为1.0×105Pa，由于球内外的压强差，使球面绷紧，球面上出现张力．则球面上每厘米长度所受张力为37.5N，如果球面上每厘米长度只能承受50N的力，设球体积不变，当球内温度升高到334K时，球将破裂．参考答案：解：球的半径r===0.15m；半球面所承受的张力F总=（p﹣p0）S=πr2（p﹣p0），每厘米长度上所承受的张力F==r（p﹣p0）=3750N/m=37.5N/cm；当球每厘米长度上受到的张力是50N时，设球内气体压强为p1，则F′=r（p1﹣p0），气体压强p1≈1.67×105Pa，气体初状态时的温度T=273+27=300K，由查理定律可得，=，即=，解得T1=334K；故答案为：37.5；334．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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。

15.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(电源频率为50Hz)。

（1）下列说法中不正确或不必要的是______。（填选项前的序号）

A．长木板的一端必.须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动

B．连接钩码和小车的细线应与/长木板保持平行

C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车

D.

选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始

(2)如图所示是实验中打下-的一段纸带，打计数点2时小车的速度为____m/s，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度已在坐标纸上标出。

(3)在坐标纸上补全计数点2对/的数据，描点作图，求得小车的加速度为_______m/s2。参考答案：

(1).AD

(2).0.60

(3).如图所示（1）此实验要研究小车的匀加速直线运动，所以不需要平衡摩擦力，选项A不必要；连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行，选项B有必要；小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车，选项C有必要；选择计数点时，应该从点迹较清晰的开始选点，没必要必须从纸带上第一个点开始，选项D不必要；故选AD.（2）根据图中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有：；

（3）根据描点作一条过原点的直线，如图所示：

直线的斜率即为小车的加速度，所以加速度为：．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆长20m的货车和一辆长6m的汽车正以20m／s的速度一前一后在平直公路上匀速行驶，汽车头与货车尾相距25m，现汽车以0.5m／s2的加速度超车，当汽车尾超过货车头30m后才从超车道进入行车道．求：（1）汽车超车所用的时间和在这段时间内行驶的距离？

（2）汽车完成超车后的末速度是多少？参考答案：设超车时间为t，在时间t内汽车位移为x1,货车位移为x2，所以就有：

x1＝25＋20＋x2＋30＋6…………4分

又由公式x＝v0t＋at2………3分及x＝vt

…………3分代入已知量解得：t＝18s，x1＝441m，……………….2分超车后汽车的速度vt＝v0＋at＝29m／s

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