2021-2022学年陕西省西安市爱知中学高一物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年陕西省西安市爱知中学高一物理上学期期末试题含解析一、 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. 在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方一物体自由落下，如图2所示，在物体压缩弹簧速度减为零的过程中 A物体的动能不断减小 B物体所受的合力减小为零 C弹簧的弹性势能不断增大 D物体的机械能守恒参考答案：C2. (单选)起重机的钢索将重物沿竖直方向由地面吊到空中某个高度，其速度图象如甲图所示，则钢索拉力的功率随时问变化的图象可能是乙图中的参考答案：B3. （多选）如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动，接触处无相

2、对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲r乙31，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( ) A滑动前m1与m2的角速度之比1213B滑动前m1与m2的向心加速度之比a1a213C随转速慢慢增加，m1先开始滑动 D随转速慢慢增加，m2先开始滑动参考答案：AD4. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验，0时刻起，汽车运动过程的位移与速度的关系式为x（100.1v2）m，下列分析正确的是A. 上述过程的加速度大小为10 m/s2B. 0时刻的初速度为10 m/sC. 刹车过程持续的时间为5 sD. 刹车过程的位移为5 m参考答案：

3、B【详解】AB根据得：又，由，解得：；由：解得：；故A项错误，B项正确。C刹车过程持续时间为：故C项错误；D刹车过程持续的位移为：故D项错误；5. 不计阻力，甲、乙两人从距地面h高处同时水平抛出两个小球，甲球的落地点距抛出点的水平距离是乙的2倍，下列说法正确的是A甲球先落地 B两球在竖直方向的分运动都是自由落体运动C乙球先落地 D不能确定谁先落地参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 电火花计时器是高中物理中重要的实验仪器，常用于研究纸带的运动问题（1）电火花计时器所采用的电源是 （填“交流电46V，频率50HZ”、“交流电220V，频率50HZ”、四节干电池）（2

4、）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上依次确定出A、B、C、D、E五个计数点其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打点未标出各点到A点距离分别为AB=2.88cm，AC=7.20cm，AD=12.96cm，AE=20.16cm，如图由纸带上的数据，算出打D点时小车的瞬时速度是 m/s（保留三位有效数字）（3）用打点计时器测定小车的速度，当使用的电源频率高于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测得的速度将比真实值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）参考答案：（1）交流电、50HZ； （2）0.648； （3

5、）偏小【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】（1）电磁打点计时器用振针打点，使用低压交流电；而电火花计时器用电火花打点，使用220V交流电；（2）（3）利用匀变速直线运动中的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解D点的瞬时速度，结合该原理分析电源频率变化导致的误差情况【解答】解：（1）电火花打点计时器，电源采用的是交流电220V，频率50HZ；（2）电源频率为50Hz，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未标出，故每两个计数点间的时间间隔为0.1s；打下D点时小车的瞬时速度等于CE段的平均速度，故vD= m/s=0.648m/s；（3）当使用的电源频率高于50Hz时，则打点周期偏小，如果仍按5

6、0Hz来计算，根据v=，在代入数据时，t的代入值偏大，故v的测量值偏小；故答案为：（1）交流电、50HZ； （2）0.648； （3）偏小7. 如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则a、b、c三点的线速度大小之比为 ；a、b、c三点的角速度大小之比为 ；a、b、c三点的向心加速度大小之比为 参考答案：2：1：2； 2：1：1； 4：1：2【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速【分析】皮带传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一皮带

7、的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系【解答】解：如图所示，a与c同一皮带下传动，则va=vc，因为ra：rc=1：2，根据v=r，所以a：c=rc：ra=2：1c、b、d三点共轴，则c=b=d，因为rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2根据v=r得角速度之比a：b：c=2：1：1又因为a=v，所以aa：ab：ac=4：1：2故答案为：2：1：2； 2：1：1； 4：1：28. 如图所示，地面上有一高h=3.75m的平台，平台下有一倾角可调的挡板，挡板

8、的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。将一个可视为质点的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落过程中所受空气阻力忽略不计。适当调节挡板的倾角，小球会刚好垂直撞在挡板上，则小球运动时间t=_s，挡板倾角=_。(g取10ms2) 参考答案：0.545把撞到挡板的速度分解，有，由位移的关系，联立公式得t=0.5m/s，倾角=459. 一辆汽车在平直公路上以15m/s的速度作匀速直线运动。从某时刻开始刹车，刹车的加速度大小为3m/s2，则刹车后10s末汽车离开始刹车点的距离是 m。参考答案：37.5 10. 英国物理学家牛顿曾经猜想地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反

9、比”规律，牛顿为此做了著名的“月一地”检验。牛顿根据检验的结果，把“距离平方反比”规律推广到自然界中任意两个物体间，发现了具有划时代意义的万有引力定律。“月一地”检验分为两步进行：（1）理论预期：假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力，遵循相同的规律。设地球半径和月球绕地球运行的轨道半径分别为R和r（已知r=60R）。那么月球绕地球运行的向心加速度与地面的重力加速度的比值1： 。（2）实测数据验算：月球绕地球运行的轨道半径r=3.80108m，月球运行周期T=27.3天=s，地面的重力加速度为g=9.80m/s2，由此计算月球绕地球运行的向心加速度a与地面的重力加速度的比值

10、=1： 。若理论预期值与实测数据验算值符合，表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！参考答案：（1） 3600 ；（2） 3640-3665之间都可以 11. 作匀变速直线运动的物体，从时刻t起，头1s内平均速度为1.2m/s，头2s内的平均速度为1m/s，则它的加速度为_m/s2，时刻t的速度为_m/s。参考答案：-0.4 1.4 12. 如右图所示是皮带传动装置，已知A、B、C三轮的半径之间的关系是rA2rB3rC，则A、B、C三轮的运动周期之比TATBTC ; 三轮的角速度之比为三轮边缘上点的线速度之比vAvBvC ; 三轮边缘上点的向

11、心加速度之比aAaBaC . 参考答案：13. （4分）如图所示，轻质弹簧两端分别与和两物体拴接，放在水平地面上，压在竖直的弹簧上.m2=2m1 当整个装置静止时，距地面的高度为h，用力F缓慢上提，使刚好要脱离地面时（用m1表示），此时距地面的高度为2h,则此弹簧自然伸长时的长度为。参考答案：3m1g；4h/3 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （1）打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是 A电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源B它们都是使用6V以下

12、的交流电源C当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点D电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小（2）如图所示为某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间有四个点未画出，且其时间间隔记为T，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm，则A处瞬时速度的大小是 m/s，小车运动的加速度计算表达式为a= （用题目中的字母表示），加速度的大小是 m/s2（计算结果均保留两位有效数字）参考答案：（1）CD；（2）0.86；

13、0.64【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】（1）电磁打点计时器与电火花计时器都使用交流电源，打点的时间间隔等于交流电的周期，根据打点计时器的工作原理与使用注意事项分析答题（2）应用匀变速直线运动的推论可以求出小车的瞬时速度与加速度【解答】解：（1）A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，故A错误；B、电磁打点计时器工作电压是4V6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，故B错误；C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，故C正确；D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，故D正确；故选：CD；（2）纸带上两相邻计数点间有四个点未画

14、出，计数点间的时间间隔：t=0.025=0.1s；A处瞬时速度的大小：v=0.86m/s；由匀变速直线运动的推论：x=at2可知，加速度：a=0.64m/s2故答案为：（1）CD；（2）0.86；0.6415. 平抛运动物体的规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动；（2）竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（ ）A只能说明上述规律中的第（1）点B只能说明上述规律中的第（2）点C不能说明上述规律的任何一条D能同时说明上述两条规律参考答案：_B_四、计算题：

15、本题共3小题，共计47分16. （12分）如图所示，一质量为M，长为L的木板固定在光滑水平面上。一质量为m的小滑块以水平速度v0从木板的左端开始滑动，滑到木板的右端时速度恰好为零。求： 小滑块在木板上的滑动时间； 若木块不固定，其它条件不变，小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。参考答案：（1）小滑块所受合外力为滑动摩擦力，设动摩擦因数为，有 解得（5分）（2）设小滑块与木板的共同速度为v，小滑块距木板左端的距离为L，有 （4分） （4分）由以上各式解得 （3分）17. 如图所示，斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C，整个装置竖直固定，D是最低点，圆心角DOC=37，E、B与圆心O等高

16、，圆弧轨道半径R=0.30m，斜面长L=1.90m，AB部分光滑，BC部分粗糙现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑，物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数=0.75取sin37o=0.6，cos37o=0.8，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力求：（1）物块从A到C过程重力势能的增量EP；（2）物块第一次通过B点时的速度大小vB；（3）物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小N。参考答案：（1）-1.14J （2） （3）【详解】（1）从A到C物块的重力做正功为：故重力势能的增量（2）根据几何关系得，斜面BC部分的长度为：设物块第一次通过B点时的速度为，根据动能定理有：解得：（3）物块在BC部分滑动受到的摩擦力大小为：在BC部分下滑过程受到的合力为：则物块第一次通过C点时的速度为：物块从C到D，根据动能定理有：在D，由牛顿第二定律得：联立解得：【点睛】本题考查了动能定理与牛顿第二定律的综合运用，运用动能定理解题关键确定出研究的过程，分析