河南省南阳市第二十六中学2022-2023学年高一物理期末试题含解析

河南省南阳市第二十六中学2022-2023学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.（多选题）如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，则（）A．C受到水平面的摩擦力一定为零B．B受到C的摩擦力可能为零C．不论B、C间摩擦力大小、方向如何，水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等参考答案：BC【考点】共点力平衡的条件及其应用．【分析】以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图，根据平衡条件分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向；对于B物体：当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力．【解答】解：ACD、以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图．根据平衡条件得：水平面对C的摩擦力f=Fcosθ．方向水平向左．故A错误，C正确；由图得到水平面对C的支持力大小N=GC+GB﹣Fsinθ＜GC+GB．故D错误．B、当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力．故B正确；故选：BC．2.（多选题）某人在倾角为30°的斜面上用平行于斜面的力，把静止在斜面上质量为2kg的物体，沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知斜面体始终未动，物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10m/s2，则在这个过程中（）A．支持力做功为20JB．当物体速度为1m/s时，物体重力做功的瞬时功率为10WC．物体克服摩擦力做功JD．物体重力势能减小20J参考答案：BD【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；机械能守恒定律．【分析】根据动能定理求解人对物体所做的功及合外力所做的功，根据恒力做功公式求解物体克服摩擦力做功．【解答】解：A、由于支持力的方向垂直于斜面向上，始终与运动的方向垂直，所以支持力做的功等于0．故A错误；B、当物体速度为1m/s时，物体重力做功的瞬时功率为：PG=mg?vy=mgvsinθ=2×10×1×sin30°=10W，故B正确；C、物体克服摩擦力做功：W克=Wf=μmgcosθx=20J，故C错误；D、物体重力势能减少△EP=mgh=mg?ssin30°=2×10×2×0.5=20J，重力势能减少了20J，故D正确；故选：BD．3.一个物体的速度从0增大到v，外力对物体做功为W1；速度再从v增到2v，外力做功为W2，则W1和W2的关系正确的是A．W1=W2

B．W1=2W2

C．W2=3W1

D．W2=4W1参考答案：C法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从4.30m高的塔上由静止开始下跳准确地落入水池中，已知水对它的阻力（包括浮力）是他重力的3.5倍，他在空中时空气对它的阻力是他的重力的0.2倍。g取10m/s2。求：

(1)他在空中运动的时间及刚好到达水面上的速度?

(2)需要为他准备一个至少多深的水池？参考答案：解：(1)设运动员的质量为m，在空中运动的时间为t，运动的加速度为a1，落到水面上的速度为v，则有mg－0.2mg＝ma1…………①………H＝a1t……②………v＝a1t………③………解之得t＝s≈2.7s………………v＝4m/s≈21.6m/s…(2)设运动员在水中的加速度为a2，水池深至少为h，则有mg－3.5mg＝ma2……………④………0－v2＝2a2h…⑤………解之得h＝9.6m…………5.水平面上有两个质量都为m的物体a和b，它们之间用轻绳连接，它们与水平面之间的滑动摩擦系数都为μ。在水平恒力F的作用下，a和b在水平面上作匀速直线运动，如图所示。如果在运动中绳突然断了，那么a、b的运动情况可能是(

)A．a作匀加速直线运动，b作匀减速直线运动；B．a作匀加速直线运动，b处于静止；C．a作匀速直线运动，b作匀减速直线运动；D．绳子刚断时它们的加速度大小都为μg。参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（1）小球平抛的初速度为

m/s．（g取10m/s2）（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=

cm，y=

cm．参考答案：（1）2；（2）﹣10，﹣1.25．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上△y=gT2，求出时间间隔，再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度；（2）求出b点在竖直方向上的速度，即可求出运动的时间，从而求出此时小球水平方向和竖直方向上的位移，即可求出抛出点的坐标．【解答】解：（1）在竖直方向上△y=gT2得：T==0.1s则小球平抛运动的初速度v0=．（2）b点在竖直方向上的分速度：vby=小球运动到b点的时间：t==0.15s．因此从平抛起点到O点时间为：△t=t﹣T=0.15s﹣0.1s=0.05s因此从开始到O点水平方向上的位移为：x1=v△t=2m/s×0.05s=0.1m=10cm，竖直方向上的位移：y===0.0125m=1.25cm．所以开始做平抛运动的位置坐标为：x=﹣10cm，y=﹣1.25cm故答案为：（1）2；（2）﹣10，﹣1.25．7.有一高度为1.70米的田径运动员正在进行100米短跑比赛，在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺运动．摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是1/60秒。得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10-2米，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10-3米，由以上数据可以知道运动员冲刺时1/60秒内的位移是

；冲刺时的速度大小是

。参考答案：

0.2m

；

12m/s

8.质点从静止开始作匀加速直线运动，经5s后速度达到10m/s，然后匀速运动了20s，接着经2s匀减速运动后静止，则质点在加速阶段的加速度是

m/s2，在第26s末的速度大小是m/s．参考答案：2，5【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】已知初速度为0，末速度为10m/s，加速时间5s直接根据加速度定义求加速阶段的加速度，第26s末是质点做匀减速直线运动1s末的速度，同时也匀减速至速度为0的中间时刻的瞬时速度，根据=可以求出瞬时速度的大小．【解答】解：（1）质点做初速度为0的匀加速直线运动，经5s后速度达到10m/s，根据速度时间关系有质点的加速度，（2）由题意知质点从第25s末开始做匀减速直线运动，历时2s速度减为0，故第26s末的速度是质点做匀减速直线运动中间时刻的瞬时速度，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度有：==故答案为：2，59.航天计划的某一目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只； B．弹簧测力计一个；C．已知质量为m的物体一个； D．天平一只(附砝码一盒)．已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R及月球的质量M(已知引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(填选项前的字母)．(2)两次测量的物理量是________和________．(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式：R＝

，M＝

参考答案：10.某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=

，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=

，则滑块的加速度的表达式a=

。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。实验次数123456质量m(g)250300350400500800加速度a(m/s2)2.021.651.431.251.000.63通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立

（填a—m或a—）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条

，就可确认上述结论。参考答案：（1）v1=v2=

（2）a—通过原点的直线11.如图所示是甲、乙两物体运动的位移-时间图像，甲、乙两物体均做

，它们运动的方向

，0s时它们相距

m，它们在

时刻相遇在

位置处．参考答案：匀速直线运动;

相反;

10；

2.5s;

5m。12.某商场售货员用20N的水平推力使质量为65kg的货物沿水平方向匀速移动了3m则该售货员对货物做功_______J货物的重力做功_______J物体受到的摩擦阻力是_____N.42起重机匀速吊起重为1000N的物体沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m,最后又匀速提升了2m,在整个过程中,起重机对物体的拉力是____N,拉力对物体做的功是______。参考答案：13.(填空)（2015春?博乐市期中）把一石块从高30m的某处，以5.0m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，石块落地时的速率是m/s；整个过程所用时间为s．（g取10m/s2）参考答案：：25，解：根据h=得，t=，落地时竖直分速度，根据平行四边形定则知，石块落地的速率v==25m/s．故答案为：25，．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则打A点时小车瞬时速度的大小是0.86m/s，小车运动的加速度计算表达式为，加速度的大小是0.64m/s2（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：考点： 测定匀变速直线运动的加速度；打点计时器系列实验中纸带的处理．专题： 实验题．分析： 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．解答： 解：利用匀变速直线运动的推论得：vA==0.86m/s．由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4﹣s1=3a1T2s5﹣s2=3a2T2s6﹣s3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）小车运动的加速度计算表达式为a=代入数据得a=0.64m/s2．故答案为：0.86，，0.64．点评： 要注意单位的换算和有效数字的保留．能够运用逐差法求解加速度．15.（6分）宇宙飞船进入靠近某行星表面的圆形轨道，绕行数圈后着陆在该行星上，宇航员在绕行和着陆后各做了一次测量，依据所测量的数据，可以求出该行星的质量M和半径R（已知万有引力常量为G）如果宇宙飞船上备有的仪器有A、一只秒表

B、一个弹簧秤

C、一个质量为m的钩码

D、一把毫米刻度尺（1）宇航员两次测量所选用的仪器分别是____________和___________（请填代号）；（2）宇航员两次测量的物理量分别是____________和_____________；（3）用测得数据求得该行星的半径Ｒ＝___________，该行星的质量M=____________。参考答案：（1）A、BC；（2）飞船环绕行星的周期Ｔ、弹簧秤悬挂质量为ｍ的物体时，弹簧的示数Ｆ；（3）、四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，悬挂在竖直平面内O点的一个可视为质点的小球，其质量为m，悬线长为L，运动过程中，悬线能承受的最大拉力为F。现给小球一水平初速度v，使其在竖直平面内运动。已知小球在运动时，悬线始终不松弛，试求v的大小范围。参考答案：：存在两种可能：（1）小球在运动过程中，最高点与O点等高或比O低时，线不松弛。

得：（2）小球恰能过最高点时，在最高点速度设为v0，对应的最低点速度设为v2：

得：，考虑到在运动过程中，悬线又不能断裂，小球在最低点又需满足：

所以，v的大小取值范围为：或，在此速度范围，悬线均不会松弛。17.小船在静水中速度为4m/s，河水速度为2m/s，河宽600m，求：（1）若要小船以最短时间过