2022年天津杨村第三中学高一物理下学期期末试卷含解析

2022年天津杨村第三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.甲、乙两物体材料相同,质量之比m甲：m乙=4:1，它们以相同的速度v0在同一水平面上滑动，则甲、乙滑行的最大距离之比为

A．1：1B．1：2C．2：1D．4：1参考答案：A2.（单选）如图所示，装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球，现从同一高度由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（

）A．钢球陷入沙子中的深度比木球大B．钢球到达沙子表面的速度比木球大C．钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大D．钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等参考答案：A3.如图所示，一根弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方位置有一个小球从静止开始下落，在位置接触弹簧的上端，在位置小球所受弹力大小等于重力。在位置小球速度减小到零，在小球的下降阶段中，以下说法正确的是(

)A．系统的机械能守恒B．在B位置小球动能最大C．在C位置小球动能最大D．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加参考答案：AC4.在运动的合成与分解的实验中，红蜡块在长1m的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动，现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动，并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示，若取轨迹上的C(x，y)点作该曲线的切线（图中虚线）交y轴于A点，则A点的坐标为（

）

A．(0，0.6y)

B．(0，0.5y)

C．(0，0.4y)

D．不能确定参考答案：B5.地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为（

）A.

B.

C.

D.参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一质量为m=1kg的物体从离平地h=20m的高处，以速度v0=10m/s水平抛出，不计空气阻力,在物体从抛出到落地过程中重力的平均功率为___________w；物体刚要落地时重力的瞬时功率为___________w(g取10m/s2)。参考答案：_100__________

___200_____7.一辆公共汽车进站的过程可以近似地看做是匀减速直线运动的过程，其速度图象如图所示。从图象可以判定；汽车进站过程的加速度大小为

m/s2，进站做匀减速直线运动的位移大小为

m。参考答案：1.5

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8.某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm．则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2=

m/s，小车的加速度a=___

m/s2，依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5=

cm．参考答案：0.58

m/s，

0.40

m/s2，

6.80

cm9.物体沿半径为20㎝的轨道做匀速圆周运动，已知其线速度为0.2m/s，则它运动的周期为

s，向心加速度为

m/s2参考答案：

；

0.2

10.

如图表示一物体做直线运动的v-t图象，试回答下列问题：

（1）0～2s内做

运动，2～4s内做

运动，4～8s内做

运动；

（2）第3s初物体的瞬时速度为

m/s，第7s初物体的瞬时速度为

m/s。（3）0～2s内物体的位移是

m

，平均速度为

m/s。

参考答案：11.某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码（弹簧质量不计），做实验研究弹簧的弹力与伸长量的关系。如图所示，是该同学得出的弹力F和伸长量X的关系图象，由图可知该弹簧的劲度系数K=___________N/m。参考答案：25012.一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为_____N；若弹簧伸长了4cm，则这弹簧的劲度系数k=________N/m．

参考答案：100；2500。13.如图所示实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。参考答案：

(1).d

(2).kd2

(3).小于

(4).mbd2

(5).大【详解】第一空：滑块从A到B做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，因此有B点的速度为：，根据运动学公式有：，化简为，结合图象可得：，解得：；第二空：由，解得：；第三空：由于弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，所以摩擦力和重力沿斜面的分量忽略不计，根据能量守恒可得：；第四空：考虑摩擦力和重力沿斜面的分量，根据动能定理可得：，而，摩擦力小于重力沿斜面的分量，的测量值与真实值相比，测量值偏大。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.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J四、计算题：本题共3小题，共计47分16.美国密执安大学5名学习航空航天技术的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”。飞行员将飞艇开到6000m的高空后，让其由静止下落，以模拟一种微重力的环境。下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍。这样，可以获得持续约25s之久的失重状态，大学生们便在这段时间内进行关于微重力影响的实验。紧接着，飞艇又向下做匀减速运动。若飞艇离地面的高度不得低于500m，重力加速度g取10m/s2，试求：

（1）飞艇在25s内下落的高度；

（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍？参考答案：（1）由题意知飞艇由静止下落后，受重力mg、空气阻力Ff作用，由牛顿第二定律得

……………（2分）化简解得a1=0.96g=9.6m/s2

……………（1分）设飞艇在25s内下落的高度为h1，则

……………（1分）代入数据得h1=3000m

……………（1分）

（2）设飞艇在25s末的速度为v，则v=a1t=240m/s

……………（1分）由题意，当飞艇离地面的高度为500m时，速度刚好为0。 ……………（1分）飞艇匀减速运动的距离为h2=6000m－h1－500m=2500m

……………（1分）设飞艇在匀减速运动过程中的加速度大小为a2，则由运动学公式得

……………（1分）代入数据得a2=11.5m/s2

……………（1分）大学生在匀减速运动过程中受重力mg、座位的支持力F作用，由牛顿第二定律得

……………（1分）化简解得 ……………（1分）由牛顿第三定律知：大学生对座位的压力约是重力的2.15倍。 ……………（1分）17.如图所示，倾角θ=60°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，轻弹簧一端固定，自由端在B点，整个轨道处在竖直平面内。现将一质量为m的小滑块（视为质点）紧靠且压缩弹簧，并从导轨上离水平地面高h=R的A处无初速下滑进入圆环轨道，恰能到达圆环最高点D，不计空气阻力。滑块与平直导轨之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g。求：（1）滑块运动到圆环最高点D时速度υD的大小；（2）滑块运动到圆环最低点时受到圆环轨道支持力N的大小；（3）滑块在A处时弹簧的弹性势能Ep。参考答案：）解（1）滑块恰能到达圆环最高点D，说明滑块在D点时重力恰好提供向心力，即mg=m

2分得

υD=

1分（2）小滑块从C→D，由机械能守恒定律得mυC2=mυD2+mg·2R

2分

υC=

1分在C点，根据牛顿第二定律，有

N–mg=m

2分得

N=6mg

1分（2）AB之间长度L=[h–（R–Rcosθ）]/sinθ=R

1分平直导轨对滑块的滑动摩擦力f=μmgcosθ=mg

1分

从A→C，根据能量守恒定律有mυC2+fL=Ep+mgh

2分得

Ep=mgR

1分18.如图为宇宙中有一个恒