黑龙江省哈尔滨市第三十一中学2022年高一物理期末试题含解析

黑龙江省哈尔滨市第三十一中学2022年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.以10m/s的速度水平抛出的一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，则有（g=10m/s2）（

）A．竖直分速度等于水平分速度

B．瞬时速度为20m/sC．运动时间为2s

D．运动的位移为20m参考答案：C2.下列说法中哪个说的是时间（

）A.1999年12月20日零时中国政府开始对澳门恢复行使主权B.中央电视台新闻联播节目每天播放约30minC.中央电视台新闻联播节目每天19：00开播D.某学校上早自习从6点55开始参考答案：B3.(单选)如图所示，倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v0水平抛出。若小球到达斜面的位移最小，重力加速度为g，则飞行时间t为（

）

A．t＝v0tanθ

B．t＝

C．t＝D．t＝参考答案：B4.如图所示为甲、乙、丙、丁四辆汽车运动的位移--时间图象，则下列判断错误的是（

）A.在3s内甲车的位移最大

B.它们都从同一地点开始运动

C.丁的运动方向与甲、乙相反

D.第3s末乙、丙、丁三车相遇参考答案：B5.关于做功和功率，下列说法正确的有A．地面支持力对静止在地面上的物体不做功B．举重运动员举起杠铃的过程中对杠铃做了功C．在国际单位制中，功率的单位是牛顿

D．在国际单位制中，功率的单位是瓦特参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子从c点离开电场，则电场强度的大小为

▲

，粒子离开电场时的动能为

▲

。参考答案：E=，5Ek7.一辆小车沿着长5m，高1m的斜坡上滑下，小车抵达斜面底部时的速度是6m/s，不计一切阻力，则小车在斜面顶时的速度大小是

。参考答案：4m/s

8.如图所示，质量均匀分布的长方体，高为a，宽为b，放在倾角可以调节的长木板上，长方体与长木板间的动摩擦因数为μ，使倾角θ从零逐渐增大，当，μ______时，长方体先发生滑动；而当μ______时，则长方体先发生倾倒.参考答案：,>9.北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室，若一电子在环形室中做半径为

R的圆周运动，转了2圈回到原位置，则其位移和路程分别是

.参考答案：10.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s，v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度为12m/s．参考答案：考点： 匀变速直线运动的速度与时间的关系；平均速度．专题： 直线运动规律专题．分析： 平均速度等于位移与所用时间的比值．用和表示出运动的时间，再求解物体在这整个运动过程中的平均速度．解答： 解：设整体过程的总位移为2x，则物体通过第一段位移所用时间为，物体通过第二段位移所用时间为则物体在这整个运动过程中的平均速度为代入整理得到==12m/s故答案为：12m/s．点评： 本题要掌握平均速度的定义式，关键是用平均速度表示物体运动的时间．11.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．12.目前实验用的打点计时器有

计时器和

计时器两种，它们所接电源均为频率为50Hz的交变电流，所以都是每隔

s打一个点。参考答案：13.如图所示，物体M受两个水平推力，F1=20N，F2=5N，向右匀速运动；若不改变F1的大小和方向及F2的方向，要使物体能向左匀速运动，F2应增大到原来的

倍。

参考答案：7三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大小．参考答案：10N由平衡知识：对木箱水平方向：Fcosθ＝f竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN联立代入数据可得：F＝10N15.一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，加速度为零四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）以4m/s的初速度水平抛出一石子，经过0.4s落到地面。（不考虑空气阻力，g取10m/s2）求：（1）石子抛出点距地面的高度（2）石子落地瞬间的速度大小和方向

参考答案：17.有一根细绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，木桶的质量m1=0.6kg，水的质量m2=0.4kg，绳长L=40cm，求：（g=10m/s2）（1）最高点水不流出的最小速率？（2）若水在最高点速率V=4m/s，绳子对木桶的拉力是多少？参考答案：解：（1）当桶底对水压力为零时，速度最小．水的重力提供向心力，由牛顿第二定律可得：mg=m解得：v===2m/s．（2）在最高点，对水和水桶整体，根据牛顿第二定律得：T+（m1g+m2g）=（m1g+m2g）解得：T=（m1g+m2g）﹣（m1g+m2g）=（0.6×10+0.4×10）×﹣（0.6×10+0.4×10）=390N．答：（1）最高点水不流出的最小速率为2m/s；（2）若水在最高点速率V=4m/s，绳子对木桶的拉力是390N．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）在最高点，当水对桶底的压力为零时，此时速度最小，根据牛顿第二定律求出在最高点水不流出的最小速率；（2）在最高点，水和水桶整体靠重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律即可求解绳对水桶的拉力．18.汽车以v1=25m/s的速度匀速直线行驶，在它后面有一辆摩托车，当两车相距d=1000m时，摩托车从静止启动做匀加速运动追赶汽车并开始计时，摩托车的最大速度可达vm=30m/s，若使摩托车在t=4min时追上汽车，且追上时摩托车已达最大速度。摩托车追上汽车后，关闭油门，速度达到v2=12m/s时，冲上倾角为30o的斜面，已知摩托车沿斜面上滑的加速度大小为6m/s2，求：(1)摩托车做匀加速运动的加速度a；(2)摩托车追上汽车前两车相距最大的距离sm；(3)摩托车沿斜面上滑的最远距离L。参考答案：(1)设摩托车追上汽车时汽车位移为s1，摩托车位移为s2，摩托车的加速度为a，摩托车达到最大速度所用时间为t1，则vm=at1

(1分)s1=v1t

(1分)

(2分)追上条件为