2022年河南省开封市古庄中学高一物理上学期期末试题含解析

2022年河南省开封市古庄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.（单选）如图所示，在足够长斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落至斜面时下落的竖直高度为h1；若将此球改用2v0水平速度抛出，落至斜面时下落的竖直高度为h2。则h1∶h2为(

)A．1∶3

B．2∶1

C．1∶4

D．1∶2参考答案：C2.下列关于作用力、反作用力做功说法中正确的是（）A．作用力做功，反作用力也必定做功B．作用力做正功，反作用力一定做负功C．作用力做功的数值，一定等于反作用力做功的数值D．作用力与反作用力功的代数和可能为零，也可能不为零参考答案：D【考点】功的计算；作用力和反作用力．【分析】力做功的正负即决于力和位移的方向关系；根据作用力和反作用力的性质可以判断两力做功的情况．【解答】解：A、放在地面上的物体在运动时，地面对物体的摩擦力做功，但物体对地面的摩擦力不做功；故说明作用力作功时，反作用力不一定做功；故A错误；B、作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，故B错误；C、由A的分析可知作用力和反作用力做功的数值不一定相同，故C错误；D、作用力和反作用力的代数和可能为零，如两物体位移相同时，作用力和反作用力做功的代数和即为零；但如A中情景时，两力做功的代数和不为零；故D正确；故选：D．3.飞机着陆后在跑道上滑行时做匀减速直线运动。已知其初速度是60m/s，加速度大小是6m/s2，则飞机着陆后12s内的位移大小是（

）A．288m

B．300m

C．600m

D．360m参考答案：B4.如图，一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A－B—C的运动过程中（

）

A、小球和弹簧总机械能守恒

B、小球的重力势能随时间均匀减少

C、小球在B点时动能最大

D、到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

参考答案：AD5.（多选）质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．3t0时刻的瞬时功率为B．3t0时刻的瞬时功率为C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将质量为M的木块A置于的水平面上，通过定滑轮，用不可伸长的轻绳与质量为m的木块B连接。不计一切摩擦。在木块B的重力作用下，绳子一直处于拉直状态，A、B分别向右和向下做加速运动。重力加速度为g。此时木块B运动的加速度a=

；绳上的拉力T=

。参考答案：7.（2分）有两个力，它们合力为0，现把其中一个水平向右的6Ｎ力改为向竖直向下，大小不变，则它们的合力大小变为________。参考答案：

8.汽车的速度是72km/h，过凸桥最高点时，对桥的压力是车重的一半，则桥面的半径为__________m，当车速为__________m/s时，车对桥面最高点的压力恰好为零.(g取10m/s2)参考答案：80；

28.3；9.打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用_______（填“交流”或“直流”）电源。当电源的频率为50Hz时，它每隔________s打一个点。参考答案：交流

，

0.02

10.（7分）黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出。若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，则此黑洞的平均密度为

。参考答案：11.如图所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为________；B球加速度为________．参考答案：2g012.如图示，质量为10kg的小球穿在一竖直杆上。当该小球被释放后沿杆竖直下滑的加速度是2m/s2．则球施加在杆上的作用力大小是

.方向

(g取10m/s2)参考答案：80N

竖直向下13.气球以10m/s的速度匀速上升，当它上升到离地15米高处，从气球上掉下一个物体，不计空气阻力则物体__________s后落地。参考答案：3

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.14．利用如图装置做“验证牛顿第二定律”的实验时：（1）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―Ｆ关系分别如下图Ｃ、Ｄ所示（a是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）。其原因分别是：Ｃ图：Ｄ图：(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于没有始终满足M?m(m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件，结果得到的图像应是如下图中的图(

)(3)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时，最终绘制出的a-F图像如图所示由此得出的结论为:

参考答案：（1）倾角过大，平衡摩擦力过度；倾角过小，平衡摩擦力不足（2）B

（3）在小车质量一定时，小车的加速度与小车受到的拉力成正比15.一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：Ep=

．（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x（cm）1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s（cm）1.011.502.012.493.013.50根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为

．参考答案：（1）EP=（2）Ep与x2成正比【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】（1）弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理列式即可；（2）先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间的关系．【解答】解：（1）由平抛运动规律有s=vt，h=gt2，得v=s．由机械能守恒定律得EP=mv2=（2）Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为：Ep与x2成正比．猜测的理由：由表中数据可看出，在误差范围内，x正比于s，又Ep=mv2=，所以Ep正比于x2．故答案为：（1）EP=（2）Ep与x2成正比四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平地面AB距离S=10m．BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上．一个质量m=1.0kg的物体静止在A点．现用F=10N的水平恒力作用在物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。当物体运动到B点时撤去F，以后物体沿BCD轨道运动，离开最高点D后落到地上的P点（图中未画出）．g取10m/s2．求：（1）物体运动到B点时的速度大小；（2）物体运动到D点时的速度大小；（3）物体落地点P与B点间的距离。

参考答案：（1）物体从A到B，根据动能定理（F-μmg）s=mvB2

……2分ks5u代入数据求出vb=10m/s.……1分（2）从B到D，由机械能守恒定律mvB2=mg·2R+mvD2……2分

求出vD=8m/s.……1分（3）物体离开D点后做平抛运动

竖直方向：2R=gt2……2分水平方向：PB=vDt……2分求出PB=4.8m.……1分

17.如图所示，一质量m=4.0kg的物体，由高h=2.0m，倾角θ=53°的固定斜面顶端滑到底端．物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2．（g取10m/s2）求：（1）物体的重力做的功；（2）物体所受外力对它做的总功．参考答案：解：重力做功：WG=mg△h=40×2=80J，支持力方向与位移方向垂直，不做功，则有：WN=0；滑动摩擦力为：f=μFN=0.2×40×0.6=4.8N，则摩擦力做功为：Wf=﹣fs=﹣4.8×=﹣12J；合外力做功为：W合=W+WN+Wf+WG=80﹣12=68J答：（1）重力做80J的功，（2）合外力做功为68J．【考点】功的计算．【分析】对物体受力分析，根据W=Fscosθ求解力恒力做功；合力做功等于各个力做功的代数和．18.如图所示，一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为40m的圆弧形拱桥顶部（g＝10m/s2），求：（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。参考答案：（1）车