2022-2023学年上海市西延安中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年上海市西延安中学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.在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环（小环可以自由转动，但不能上下移动），小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内作水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触。如图所示，图（a）中小环与小球在同一水平面上，图（b）中轻绳与竖直轴成θ角。设a图和b图中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，则在下列说法中正确的是（

）

①Ta一定为零，Tb一定为零

②Ta可以为零，Tb可以不为零③Na一定不为零，Nb可以为零④Na可以为零，Nb可以不为零A．①③

B．②③

C．①④

D．②④参考答案：B2.（单选）如图所示，小球系在细绳的一端，放在倾角为的光滑斜面上，用力将斜面在水平桌面上缓慢向左移动，使小球缓慢上升（最高点足够高），那么在斜面运动的过程中，细绳的拉力将(

)A．先增大后减小

B．先减小后增大

C．一直增大

D．一直减小参考答案：B3.（单选）如图5所示，质量为m的物体放在倾角为θ的光滑斜面上，随斜面体一起沿水平方向运动，要使物体相对于斜面保持静止，斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F的大小是（

）A.斜面体以某一加速度向右加速运动，F小于mgB.斜面体以某一加速度向右加速运动，F大于mgC.斜面体以某一加速度向左加速运动，F大于mgD.斜面体以某一加速度向左加速运动，F小于mg参考答案：C4.以速度v0水平抛出一小球，不计空气阻力，如果从抛出到某时刻，小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是：A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小

B．小球运动的时间为C．此时小球的速度大小为

D．小球运动的位移为参考答案：B5.（单选）关于线速度和角速度，下列说法正确的是（

）A．半径一定，线速度与角速度成正比

B．半径一定，线速度与角速度成反比C．角速度一定，线速度与半径成反比

D．线速度一定，角速度与半径成正比参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球．将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则：（1）小钢球做圆周运动的周期T=

．（2）小钢球做圆周运动的向心力F=

．参考答案：（1）；m．【考点】向心力．【分析】（1）根据钢球转动n圈用的时间t求出周期；（2）根据向心力与周期的关系求出小钢球做圆周运动的向心力．【解答】解：（1）钢球转动n圈用的时间为t，则周期为：T=．（2）钢球转动半径为：R=r﹣，根据向心力公式得：F==m．故答案为：（1）；m．7.大小相等的两个共点力F进行合成，当它们之间的夹角为0o的时候，其合力大小为

，夹角为60o的时候，其合力大小为

，夹角为90o的时候，合力大小为

，夹角为120o的时候，合力大小为

，夹角为180o的时候，合力大小为

。参考答案：2F，F，F，F，08.（4分）如图所示，质量为2kg的物体从高度为h=0.8m，倾角为30°光滑斜面顶端A处开始下滑．若不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体由A处滑到斜面下端B处时重力势能减少了

J，物体滑到B处时重力功率为

w。参考答案：16，409.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）．（1）该实验中小车所受的合力________（填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验是否________(填”需要”或”不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?

（2）实验获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度l，光电门1和2的中心距离为s.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的式子是______________.参考答案：（1）等于（2分）

不需要（2分）

（2）F＝

10.如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为a=2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为___________。参考答案：11.如图甲所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，已知sin37°=0.6；cos37°=0.8，则：（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为

m/s。（2）若玻璃管的长度为0.6m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为

m。（3）如图乙所示，若红蜡块在A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的

。A．直线P

B．曲线Q

C．曲线R

D．无法确定参考答案：12.如图所示，长l的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，VA：VB=

，A球运动的速度大小为

（已知sin37o＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：4:3

13.在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图1－4－8所示的一条纸带；已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出；由纸带上的数据可知，打E点时物体的速度v＝_______m/s，物体运动的加速度a＝_____m/s2(结果保留两位有效数字)；参考答案：0.250.30相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s打E点时物体的速度采用逐差法求解加速度，根据运动学公式得：△x=at2，得。三、实验题：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规律的实验》中得到一条如图所示的纸带，图中O、A、B、C、D、E为选取的计数点，相邻两计数点的时间间隔均为0.1s.计数点D两侧有1、2、3三个计时点，与D构成相邻的计时点，计时点间的时间间隔均为0.02s，其中x＝9.60cm.若某同学在实验中算出小车经过各点的瞬时速度并设计了如下表格：计数点序号OABCDE计数点对应时刻(s)00.10.20.30.40.5通过计数点速度(m/s)00.51.01.5

2.5(1)请帮该同学计算D点的瞬时速度并填在表格中：(2)在给定的坐标纸上建立坐标系和标度并作出小车的v－t图象，由此判断小车做________运动．

参考答案：答案：(1)1.60(2)匀加速直线图略

15.在“探究加速度与质量的关系”的实验中：（1）备有器材：A．长木板；B．电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C．细绳、小车、砝码；D．装有细沙的小桶；E．薄木板；F．毫米刻度尺；还缺少的一件器材是

．（2）实验得到如图甲所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T；B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为

．（3）某同学根据实验数据画出的a﹣图线如图乙所示，从图线可得沙和沙桶的总质量为

kg．（g取10m/s2）（4）另一位同学根据实验数据画出的a﹣图象如图丙所示，则造成这一结果的原因是

．参考答案：（1）天平；（2）；（3）0.02；（4）没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）本题需测量小车的质量，所以还需要天平；（2）利用匀变速直线运动的推论，根据作差法求出加速度；（3）根据牛顿第二定律可知，a﹣图象的斜率等于砂和砂桶的总重力；（4）从上图中发现直线没过原点，当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，则该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．【解答】解：（1）本题要测量小车的质量，则需要天平，所以还缺少的一件器材是天平；（2）根据逐差法得：解得：（3）根据牛顿第二定律可知，a=，则F即为a﹣图象的斜率，所以砂和砂桶的总重力m′g=F=解得：m′==0.02kg（4）从上图中发现直线没过原点，当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，则该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．故答案为：（1）天平；（2）；（3）0.02；（4）没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆汽车沿平直公路行驶，先以速度v1通过前的位移，再以速度v2=50km/h通过其余的位移。若整个运动过程中的平均速度为37.5km/h，则前段位移中的速度v1多大？参考答案：v=25km/h17.如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因素为μ=0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为15N.

sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）物体A受到的摩擦力为多大？（2）物体B重力为多大？参考答案：解：节点C处3力平衡，如图示，AC绳的张力TA、DC绳的张力TD=15N、BC绳的张力TB。并设物体A受到的摩擦力为f,由平衡条件有：

2分对物体A有：

①

1分

②

1分

③

1分（1）解①和②可得A受的摩擦力为：f=12N

2分ks5u（2）由③得：

1分即B受的重力为：

2分18.在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图15所示。设运动员的质量m1=65kg，吊椅的质量m2=15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求:(1)运动