2022-2023学年北京西颐实验学校 高一物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年北京西颐实验学校高一物理上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1.一座圆弧形拱桥的半径为40m．如果一辆汽车驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车的速度为（取g=10m/s2）（）A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s参考答案：B【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】汽车在桥顶对桥无压力，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律求出汽车的速度．【解答】解：在桥顶，压力为零，汽车在竖直方向上仅受重力，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，解得汽车的速度为：v==m/s=20m/s，故B正确，A、C、D错误．故选：B．2.出行，是人们工作生活必不可少的环节，出行的工具五花八门，使用的能源也各不相同。某品牌电动自行车的铭牌如下：根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为

（

）A.15km/h

B.18km/h

C.20km/h

D.25km/h参考答案：3.下列物体可以看成质点的是()A．研究航天飞机绕地球飞行一周的运动时间B．研究汽车后轮的运动情况C．研究从上海开往南昌的一列火车的运动路程D．研究木箱在水平推力作用下沿水平地面运动时的运动情况参考答案：ACD4.一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为A．μmg

B．μmv2/RC．μm(g-v2/R)

D．μm(g+v2/R)

参考答案：D5..在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如字航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点。则下列说法正确的是A.这个行星的质量与地球质量之比为1：2B.这个行星的第一宇宙速度与地球的第一字宙速度之比为1：C.这个行星的密度与地球的密度之比为1：8D.这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：1参考答案：BC【详解】A.地球表面重力加速度为：g=，未知行星表面重力加速度为：g′==，根据，,有M′:M=1:1，故A错误；B.第一宇宙速度v=，v′=，故这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v′:v=1：，故B正确；C.由于M′:M=1:1，体积比为8:1，故这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1:8，故C正确；D.条件不足，自转情况无法确定，故D错误；故选：BC【点睛】对于竖直上抛运动，返回速度与抛出速度等大、反向，运动性质是匀变速直线运动，根据速度时间公式可以到加速度之比；根据v=分析第一宇宙速度情况；根据分析质量情况和密度情况．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下，而空中还有两滴正在下落的水滴，测出水龙头到盘子的距离为h，从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t，则此时第n+1滴水滴与盘子的距离为_________________；当地的重力加速度为_________________.参考答案：7.（4分）A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相同时间内，它们通过的弧长之比为，而通过的角度之比，则它们周期之比为_________,

线速度之比_______。参考答案：2：3，2：38.汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过t=37.5m所需的时间为______________s．参考答案：设汽车初速度的方向为正方向，即V0=20m/s,a=－5m/s2,s=37.5m.则由位移公式得：解得：t1=3s,t2=5s.分析纠错：因为汽车经过t0=已经停止运动，4s后位移公式已不适用，故t2=5s应舍去。9.如图为某质点在一条直线上运动的速度—时间图象，根据此图象判断，（1）在0—4s内物体运动的方向

（填“发生变化”、“不变”），（2）该质点的位移随时间变化的关系式是s＝

，（3）0—4s内运动过程中，在t=

s时质点距坐标原点最远；（4）0—4s内物体的位移是

。参考答案：发生变化

s＝5t2-20t

t=2s

010.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：11.如下图所示，是表示某物体做直线运动的v－t图象，从图可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分别是________m/s2、________m/s2、________m/s2、________m/s2.参考答案：

1

0

—2

__—0.512.双星靠相互吸引绕同一固定点O转动，己知它们的质量分别为M和m，则它们的向心力大小之比为FM：Fm=

．转动半径之比为RM：Rm=

．参考答案：1：1，m：M．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】双星绕固定点做圆周运动，它们做圆周运动的角速度相等，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出轨道半径之比．【解答】解：双星做圆周运动，万有引力提供向心力，两星受到的万有引力为作用力与反作用力，它们大小相等，则：它们的向心力大小之比为：FM：Fm=1：1；设双星间的距离为L，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=Mω2RM，G=mω2Rm，解得：=；故答案为：1：1，m：M．13.

物理学中存在着许多物理规律，准确地认识物理规律的本质，是学好物理的重要因素之一。如：做匀变速曲线运动的物体，随着时间的增加，其加速度方向与速度方向的夹角______（选填“可能增大”、“可能减小”、“一定减小”、“一定增大”）参考答案：一定减小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一个物体沿着直线运动，其v﹣t图象如图所示。（1）物体在哪段时间内做加速运动？（2）物体在哪段时间内做减速运动？（3）物体的速度方向是否改变？（4）物体的加速度方向是何时改变的？t＝4s时的加速度是多少？参考答案：（1）物体在0﹣2s内做加速运动；（2）物体在6s﹣8s时间内做减速运动；（3）物体的速度方向未发生改变；（4）物体的加速度方向在6s末发生改变，t＝4s时的加速度是0【详解】（1）在0﹣2s内速度均匀增大，做加速运动；（2）在6s﹣8s速度不断减小，做减速运动；（3）三段时间内速度均沿正方向，故方向不变；（4）图象的斜率表示加速度，由图可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末发生变化了，t＝4s物体做匀速直线运动，加速度为零15.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.如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出图像。假设某次实验所得的图像如图乙所示，其中线段AB与v轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和F的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和F的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图像上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物体做匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。（1）在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变。请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；（2）求被提升重物在第一个时间段和第二个时间段内通过的总路程。参考答案：17.（10分）竖直向上抛出一个物体，物体上升到最高点又落回原处，如果上升和下降过程中，物体受到的空气阻力恒定不变，物体上升过程中的加速度大小为，上升所用时间为，物体下降过程中的加速度大小为，下降所用时间为，试比较、和、的大小，并通过推导说明原因。参考答案：物体向上运动时，受力分析如图所示：根据牛顿运动定律：

物体向下运动时，受力分析如图所示：根据牛顿运动定律：

所以：设物体向上运动过程中的位移为，最高点的速度为设物体向下运动过程