山东省菏泽市孙寺中学2022年高一物理上学期期末试题含解析

山东省菏泽市孙寺中学2022年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.（单选题）如图所示，A、B两球完全相同，质量均为m，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧，静止不动时，两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了参考答案：C2.（单选）用如图的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从静止开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列结论正确的是（）A.t∝hB.t∝C.t∝D.t∝h2参考答案：考点：自由落体运动．专题：自由落体运动专题．分析：根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式可求t出h与的关系．解答：解：根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式，可得t=，所以t∝，故C正确．故选：C点评：考查实际问题转化为物理题，利用自由落体运动规律解决．3.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，（1）在实验中以为横坐标，为纵坐标，理论上画出的图像应为

，说明对初速度为零的物体，外力对物体做的功与物体最后获得的速度的关系是

。（2）在实验中，为保证实验顺利完成，下列说法正确的是

（

）A.为减小实验误差，长木板应水平放置B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C.小车在橡皮筋拉作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋拉恢复原长后小车做匀速运动D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度参考答案：（1）一条倾斜直线

（2分）

或者与速度的平方成正比

（2分）（2）BD4.如图所示，物块m放在斜面体M上，物块m恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体M静止不动。则下列说法正确的是（

）A．斜面对物块m的作用力方向竖直向上

B．斜面对物块m的作用力方向垂直斜面向上C．斜面体M受地面的摩擦力大小为零

D．斜面体M受地面的摩擦力方向水平向左参考答案：AC5.（单选）用水平恒力F作用在一个物体上，使该物体从静止开始沿光滑水平面在力的方向上移动距离s，恒力F做的功为W1，此时恒力F的功率为P1，若使该物体从静止开始沿粗糙的水平面在恒力F的方向上移动距离s，恒力F做的功为W2，此时恒力F的功率为P2，下列关系正确的是（

）A．W1＜W2，P1＜P2

B．W1＞W2，P1＞P2

C．W1＝W2，P1＞P2

D．W1＝W2，P1＝P2参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。要顺利完成该实验，则：（1）还需要的测量工具有

▲

、

▲

。（2）为使小车所受合外力等于细线的拉力，应采取的措施是

▲

；要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是

▲

（填M≈m、M≥m或M≤m）。（3）在保持小车所受合外力一定的情况下，对实验得到的一系列纸带进行处理，测得小车加速度a与其质量M的数据如下表：（钩码质量m=30g）实验次数123456a（m·s-2）1.511.231.000.860.750.67M（kg）0.200.250.300.350.400.451/M（kg-1）5.004.003.332.862.502.22

为了寻求a与M间的定量关系，请利用表中数据在图示的直角坐标系中选取合适的横坐标及标度，并作出相应的图线。参考答案：．（1）天平

刻度尺（或直尺）

（2）平衡摩擦力

M>>m

（3）如右图所示7.如图所示，在倾角为β=30°的光滑斜面N和可绕O点转动的光滑档板P间静止着重10N的球．当P与N夹角α=90°时，P受压力最小；当α=60°时，斜面N受压力为11.5N．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：以小球为研究对象，在挡板所受的三个力中，重力大小方向都不变，斜面支持力方向不变，三力的合力始终为零，用图解法作出几个有代表性的位置时的合成图进行分析．当α=60°时，将重力沿着垂直挡板和垂直斜面方向分解，结合知识求解．解答：解：以小球为研究对象，进行受力分析如图：将FN1与FN2合成，其合力与重力等大反向，则在挡板转动时，挡板给球的弹力FN2与斜面给球的弹力FN1合力大小、方向均不变，其中FN1的方向不变，作辅助图如图，挡板转动过程中，FN2的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，其大小变化规律为先减小后增大，其中挡板与斜面垂直时FN2最小，即α=90°；根据力的作用效果将球的重力G可分解为对斜面的压力F1和对档板P的压力F2（如图）由几何知识可得：F1==N≈11.5N故答案为：90°，11.5．点评：本题关键是对小球受力分析，然后根据平衡条件并运用合成法分析；要明确三力平衡中，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线．8.如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象，试根据图象分析回答:（1）0～2s，加速度是____________m／s2，，升降机是在做匀_____直线运动。（2）2s～4s，加速度是___________m／s2，，升降机是在做匀_____直线运动。（3）4s～5s，加速度是___________m／s2

，升降机是在做匀_____直线运动。参考答案：6

加速

0

匀速

-12

减速9.如图所示为某辆赛车（车身长约2.3m）启动过程的频闪照片，该赛车从赛道的起点处由静止开始出发，同时，照相机开始拍照如图甲，以后赛车按规律沿直线向右运动的过程中照相机每隔0．20s曝光一次，当赛车运动到D点时的频闪照片如图乙，仔细观察分析照片，问：（1）赛车从起点到D点是否做匀速直线运动？答：

（填“是”或“否”）（2）赛车从从起点到D点的平均速度为_______m/s。（计算结果数值保留两位有效数字）参考答案：10.一篮球以6m/s的速度飞向篮板，在0.4s的时间内篮球以2m/s的速度反向弹回，篮球在这段时间内加速度的大小为__________m/s2，方向___________。参考答案：11.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取当地g＝10m/s2，那么：⑴照相机的闪光频率是Hz；⑵小球运动中水平分速度的大小是m/s；⑶小球经过B点时的速度大小是m/s。参考答案：10

1.5

2.512.15．在水平面上用水平力F拉物体从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时撤掉F，物体在水平面上滑行直到停止，物体的速度图象如图所示，物体在水平面上的摩擦力为Ff，则F∶Ff

=

参考答案：13.“探究加速度与力的关系”实验装置如图1所示。为减小实验误差，盘和砝码的质量应比小车的质量

(选填“小”或“大”)得多。（2）图2为某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s。他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，并且量出相邻两计数点间的距离。打计数点3时小车的速度大小为

m/s，小车运动的加速度大小为

m/s2。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中(电源频率为50Hz)。

（1）下列说法中不正确或不必要的是______。（填选项前的序号）

A．长木板的一端必.须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动

B．连接钩码和小车的细线应与/长木板保持平行

C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车

D.

选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始

(2)如图所示是实验中打下-的一段纸带，打计数点2时小车的速度为____m/s，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度已在坐标纸上标出。

(3)在坐标纸上补全计数点2对/的数据，描点作图，求得小车的加速度为_______m/s2。参考答案：

(1).AD

(2).0.60

(3).如图所示（1）此实验要研究小车的匀加速直线运动，所以不需要平衡摩擦力，选项A不必要；连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行，选项B有必要；小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车，选项C有必要；选择计数点时，应该从点迹较清晰的开始选点，没必要必须从纸带上第一个点开始，选项D不必要；故选AD.（2）根据图中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有：；

（3）根据描点作一条过原点的直线，如图所示：

直线的斜率即为小车的加速度，所以加速度为：．15.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t＝0到t＝40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。（1）汽车最远距离出发点多少米？（2）汽车在哪段时间没有行驶？（3）汽车哪段时间远离出发点，在哪段时间驶向出发点？（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是多少？（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是多少？参考答案：（1）汽车最远距离出发点为30m；（2）汽车在10s～20s

没有行驶；（3）汽车在0～10s远离出发点，20s～40s驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s这段时间内的速度的大小是3m/s；（5）汽车在t＝20s到t＝40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】（1）由图可知，汽车从原点出发，最远距离出发点30m；（2）10s～20s，汽车位置不变，说明汽车没有行驶；（3）0～10s位移增大，远离出发点。20s～40s位移减小，驶向出发点；（4）汽车在t＝0到t＝10s，距离出发点从0变到30m，这段时间内的速度：；（5）汽车在t＝20s到t＝40s，距离出发点从30m变到0，这段时间内的速度：，速度大小为1.5m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.通过“30m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质。在平直的跑道上，一学生站立在起点线Ａ处，当听到起跑口令后（测试员同时开始计时），跑向正前方30m处的折返线，到达折返线Ｂ处时，用手触摸固定在折返线处的标杆，再转身跑回起点线，返程无需减速，到达起点线处时，停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩。学生加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计。某同学加速时的加速度大小为a1=2.5m/s2，减速时的加速度大小为a2=5m/s2，到达折返线处时速度需减小到零，并且该生全过程中最大速度不超过vm=7.5m/s。求（1）该学生返程（Ｂ到A过程）最快需多少时间；（2）该学生“30m折返跑”的最好成绩。参考答案：(1)从B到A的加速过程中，速度从零增大到7.5m/s需时：

加速过程的位移

（2分）

最后的匀速阶段的位移为

时间

（1分）

t返＝t4+t5=5.5s

（1分）(1)从A到B的加速过程中，速度从零增大到7.5m/s需时：加速过程的位移

（1分）ks5u最后阶段的匀减速运动用时：

（1分）中间匀速运动的位移

时间

（1分）

所以，该学生“30m折返跑”的最好成绩为（3分）17.某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛．比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟．已知赛车质量m＝0.1kg，通电后以额定功率P＝1.5W工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计．图中L＝10.00m，R＝0.32m，h＝1.25m，x＝1.50m．问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？(取g＝10m/s2)

参考答案：设赛车恰好通过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律mg＝m（1分）mv32＝mv22＋mg(2R)（1分）解得v3＝＝4m/s（2分）通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是vmin＝4m/s（1分）设电动机工作时间至少为t，根据功能关系Pt－FfL＝mvmin2（3分）由此可得t＝2.53s.（18.（计算）A、B两球质量分别为m1与m2，用一劲度系数为k的弹簧相连，一长为L1的细线与m1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴OO′上，如图所示。当m1与m2均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时，弹簧长度为L2，求：（1）此时弹簧伸长量；（2）绳子弹力；（3）将线突然烧断瞬间A、B两球的加速度大小分别是多少。