2022年江苏省连云港市南辰中学高一物理期末试题含解析

2022年江苏省连云港市南辰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.（多选题）如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上0、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA=OB=AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内，若转动过程OA、AB两绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是（）A．OB绳的拉力范围为0～B．OB绳的拉力范围为～C．AB绳的拉力范围为0～D．AB绳的拉力范围为0～参考答案：BC【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】转动的角速度为零时，OB绳的拉力最小，AB绳的拉力最大，当AB绳的拉力刚好为零时，OB绳的拉力最大，根据共点力平衡和牛顿第二定律进行求解．【解答】解：转动的角速度为零时，OB绳的拉力最小，AB绳的拉力最大，这时二者的值相同，设为T1，则2T1cos30°=mg，解得T1=mg增大转动的角速度，当AB绳的拉力刚好为零时，OB绳的拉力最大，设这时OB绳的拉力为T2，则T2cos30°=mg，T2=mg．因此OB绳的拉力范围mg～mg，AB绳的拉力范围0～mg．故BC正确，AD错误．故选：BC2.(多选)下面关于物体运动的描述，正确的是（

）

A．速度变化很大，加速度可能很小

B．速度方向向东，加速度方向可能向西C．速度为零时加速度也一定为零

D．速度很大时加速度也一定很大参考答案：AB3.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】常见的传动装置；线速度、角速度和周期、转速．【分析】大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=R2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=故选C4.物体从静止开始做匀加速直线运动，从零时刻开始，连续通过三段位移时间分别为1秒、2秒、3秒．下列说法正确的是（）A．三段位移之比为1：9：36B．三段位移的末速度之比为1：2：3C．三段位移的平均速度之比为1：4：9D．三段位移的平均速度之比为1：3：5参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式求出三段位移之比，由速度时间公式求出三段位移的末速度之比，结合平均速度的定义式求出三段位移的平均速度之比．【解答】解：A、因为通过连续三段位移的时间分别为1秒、2秒、3秒，从开始起运动时间之比为1：3：6，根据x=知，从开始起通过的位移之比为1：9：36，可知这三段位移之比为1：8：27，故A错误．B、根据速度时间公式v=at知，则三段位移的末速度之比为1：3：6，故B错误．CD、根据平均速度的定义式知，三段位移的平均速度之比为1：：=1：4：9，故C正确，D错误．故选；C5.某物体6s内的运动的v—t图象如图所示，则下列说法正确的是(

)Ａ．物体在第1s末运动方向发生改变Ｂ．物体4s内通过的位移为0，路程为2m。Ｃ．物体在第4s末返回出发点Ｄ．物体在第1s末离出发点最远参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.对于伽利略理想斜面实验，若小球与斜面间的摩擦力及空气阻力不能忽略，小球将不能达到与起始点相同的高度，而是在两个斜面间来回滚动，所能达到的高度越来越低，最终停在最低处。这种情况是否还存在守恒量：

▲

（填“是”或“否”）参考答案：7.两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA∶mB=1∶2，轨道半径之比rA∶rB=1∶3，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比vA∶vB=

，向心加速度之比aA∶aB=

，向心力之比FA∶FB=

。参考答案：8.月球表面附近自由落体加速度的大小约是地球表面附近自由落体加速度的，在月球上空196m的高处使一套质量为60kg的仪器自由下落。它落到月球表面的时间是______________s。（提示：≈7.75，结果保留小数点后一位）。参考答案：15.59.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。（1）实验中木板略微倾斜，这样做是为了（

）A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，……；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为

m/s。（3）若根据多次测量数据画出的W－v图象如图所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是

。A．错误！未找到引用源。

B．错误！未找到引用源。

C．错误！未找到引用源。

D．错误！未找到引用源。（4）如果W∝v2的猜想是正确的，则画出的W－v2图线应是一条

参考答案：10.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图甲为实验装置简图．（1）图中的电源插头应插在

▲（填“交流”或“直流”）电源上；（2）实验前，要将木板安装有打点计时器的一端垫起，其目的是

▲；（3）设沙桶和沙子的质量为m0，小车质量为m，为了减小实验误差，它们质量应满足m0

▲m；（填“>>”、“<<”或“=”）

（4）电源的频率为50Hz，图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为

▲m/s2．（保留两位有效数字）参考答案：交流，平衡摩擦力，〈〈，3.211.如图是某个做平抛运动物体轨迹的一部分．A、B、C是轨迹上顺次的三个点，A与B、B与C的水平距离均为0.4m，A与B竖直距离为0.25m，B与C竖直距离为0.35m，则此物体的初速度为

m/s，物体经过B点的瞬时速度大小为

m/s，B点距抛出点的水平距离为

m．（g=10m/s2）参考答案：4，5，1.2．【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度；根据竖直方向上某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直分速度，通过平行四边形定则求出物体经过B点的速度．由B的竖直分速度，求出时间，即可求得B点距抛出点的水平距离．【解答】解：在竖直方向上，yBC﹣yAB=gT2，解得T==s=0.1s平抛运动的初速度v0==m/s=4m/s．物体经过B点的竖直分速度vyB==m/s=3m/s则物体经过B点的速度vB==5m/s．由vyB=gt得t=0.3s所以B点距抛出点的水平距离为x=v0t=1.2m故答案为：4，5，1.2．12.如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为V=

．参考答案：．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=R2ω2，已知ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=故答案为：．13.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(M＞m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L(L＜R)的轻绳连在一起．如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过

，参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.12．（3分）在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。参考答案：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16.一物体沿一直线从静止开始运动且同时开始计时，其加速度随时间周期性变化的关系图线（a﹣t图）如图所示，求：（1）物体在第4s末的速度；（2）物体在前3s内的位移；（3）物体在第4s内的位移．参考答案：考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： 根据加速度时间图线得出分析出每段时间内的运动规律，结合速度时间公式和位移时间公式进行求解．解答： 解：（1）根据加速度图象的物理意义，0～1s内物体加速度a1=8m/s2，1s末物体速度为v1=a1t1=8m/s，1～3s内物体加速度a2=﹣4m/s2，3s末物体速度为v2=v1+a2t2=8m/s﹣4×2m/s=0，3～4s内物体加速度a3=﹣8m/s2．4s末物体速度为v3=v2+a3t3=0+8×1m/s=8m/s．（2）0～1s内物体位移x1=a1t12=×8×12m=4m，1～3s内物体位移x2=v1t2+a2t22=8×2m﹣×4×22m=8m，物体在前3s内的位移x=x1+x2=4m+8m=12m．（3）3s末物体速度为v2=0，物体在第4s内的位移x4=a3t32=×8×12m=4m．答：（1）物体在第4s末的速度为8m/s；（2）物体在前3s内的位移为12m；（3）物体在第4s内的位移4m．点评： 解决本题的关键理清物体在整个过程中的运动规律，结合位移公式和速度公式进行求解，难度不大．17.如图，质量的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至B处。(已知，。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，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。参考答案：1)物体做匀加速运动

由牛顿第二定律

(2)设作用的最短时间为，小车先以大小为的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为，的加速度匀减速秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律

由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初