2022-2023学年安徽省合肥市黄屯中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年安徽省合肥市黄屯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.（单选）一辆汽车沿平直公路行驶，开始以20m/s的速度行驶了全程的一半，接着以速度30m/s行驶另一半路程，则全程的平均速度v等于

A.30m/s

B.25m/s

C.24m/s

D.20m/s参考答案：C2.做匀加速直线运动的物体运动时间为t，这段时间内(

)A．初速度越大，它通过的位移越大B．它在这段时间的中间时刻速度越大，通过位移越大C．末速度越大，通过位移越大D．在这段时间内平均速度越大，通过位移越大参考答案：BD3.（多选题）下列图象中反映物体做匀速直线运动的是（）A． B． C． D．参考答案：AD【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】匀速直线运动的特点是速度不变，根据速度时间图象的斜率表示加速度，位移时间图象的斜率表示速度判断物体的运动性质．【解答】解：A、根据图象可知，物体的速度不变，做匀速直线运动，故A正确．B、根据图象可知，速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，故B错误；C、根据图象可知，位移不变，物体处于静止状态，故C错误；D、位移时间图象的斜率表示速度，根据图象可知，物体的速度不变，做匀速直线运动，故D正确；故选：AD4.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度H的A、B两球总是同时落地或者在空中相碰。该实验现象说明了A球在离开轨道后（

）A.水平方向的分运动是匀速直线运动

B.水平方向的分运动是匀加速直线运动

C.竖直方向的分运动是自由落体运动

D.竖直方向的分运动是匀速直线运动参考答案：C5.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。

若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（

）

A.F1保持不变

B.F1缓慢增大

C.F3缓慢增大

D.F3的大小大于F1的大小参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数是2000N/m，当弹簧受F2=600N的拉力作用时，弹簧伸长为30cm当弹簧伸长为x1=20cm时，弹簧产生的拉力是F1=400N．参考答案：考点：探究弹力和弹簧伸长的关系．专题：实验题；弹力的存在及方向的判定专题．分析：本题考查了有关弹簧弹力与形变量之间关系的基础知识，利用胡克定律结合数学知识即可正确求解．解答：解：图象斜率的大小表示劲度系数大小，故有k=2000N/m．根据F=kx，将F=600N代入数据解得弹簧的伸长量△x=0.3m=30cm．由胡克定律可知：F=kx=2000×0.2=400N；故答案为：2000

30

4007.小球自高为h的斜槽轨道的顶端A开始下滑，如图所示，设小球在下滑过程中机械能守恒，小球到达轨道底端B时的速度大小是____________。参考答案：8.小球做平抛运动的闪光照片的一部分如图所示。图中每小格边长为1.09cm，闪光的快慢为每秒30次。根据此图计算小球平抛运动的初速度

m/s和当地的重力加速度

m/s2。参考答案：9.航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图6所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中有基本测量工具（比如刻度尺、秒表、弹簧测力计等）(1)实验时需要测量的物理量：弹簧测力计示数F、圆周运动的周期T，还需要测出：________________________________________________________________________．(2)用所测得的物理量写出待测物体质量的表达式为m＝________________________________________________________________________.参考答案：(1)圆周运动的半径R（3分）(2)10.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，自转周期为T，则地球同步卫星离地面的高度为______________。参考答案：11.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为

m/s；（2）物体经过B时竖直分速度为

m/s；（3）抛出点在A点上方高度为

m处。参考答案：

2

1.5

0.0125

12.以下四种情境中，物体a机械能守恒的是（不计空气阻力）（

）A. B.C. D.参考答案：C【详解】AB、物体a在沿固定斜面匀速下滑和沿粗糙的圆弧面加速下滑过程中都受到摩擦力作用，有内能的产生，物体a的机械能不守恒，故AB错误。C、摆球a由静止释放，自由摆动过程中只有重力做功，物体a的动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确。D、小球a由静止释放至运动到最低点的过程中，小球a和弹簧组成的系统机械能守恒，小球a的机械能不守恒，故D错误。13.某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是v=

m/s，vB=

m/s(保留二位有效数字)参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器,打出的部分计数点如图所示.每相邻两计数点间还有四个点未画出来,打点计时器使用的是50Hz的低压交流电.（结果均保留两位小数）①求打点计时器打“2”时,小车的速度v2=

m/s.②小车的加速度大小为________m/s2（要求用逐差法求加速度）③请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是

cm参考答案：①0.49②0.88③9.7415.重庆一中物理实验小组“研究力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点位置，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是

。（2）关于此实验,下列情况正确的是（）每个弹簧秤的拉力一定都大于橡皮筋的拉力B．橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力C．如果将两个绳套换成两根橡皮筋，弹簧测力计的弹力将变小D．两次拉橡皮筋结点到同一位置O的目的是确保两次弹簧秤拉力的效果相同参考答案：（1）

F'

；

（2）

D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，均匀光滑直杆AB长为L，可绕光滑固定转轴O转动，O在距B点L/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门测量位置和距转轴O的高度差h可以调节，有一质量为m的小球套在光滑杆上，重力加速度g取10m/s2。（1）若杆的质量忽略不计，小球固定在杆OA的中点处，由静止释放杆，请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式

（2）实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图所示的与h关系图线。请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式

（3）将光电门安装在OA中点正下方L/3处，将杆由水平位置静止释放，套在杆上某处的小球由静止开始沿杆下滑，恰好经过该光电门，测得小球对地速度大小为v。已知杆的质量M是小球质量m的倍,杆绕O点转动时的动能Ek与vA满足（2）问关系。求此时小球重力做功的瞬时功率P参考答案：（1）根据图中几何关系可知，A端下降高度为h时，小球下降高度为,设此时小球的速度为。有机械能守恒定律：

由小球与A端共轴，有相同的角速度，所以：解得：（2）

考虑杆的质量，拿走小球后，杆的重心距转轴O的距离为。因此杆的重心下降高度H与A端下降高度h的关系为：在转动过程中，根据机械能守恒定律有：由与h的关系图可知：由上面3式联立解得：（3）小球下降高度，此时杆与水平方向夹角为45°。由几何关系知，杆的重心下降高度设杆此时动能为，小球垂直杆方向的分速度为，小球沿杆方向分速度为杆和小球组成的系统机械能守恒：解得：又：,解得：又又：解得：17.将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力，求泥对石头的平均阻力。（g取10m/s2）参考答案：18.长为5.25m轻质的薄木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为0.1，在木板的右上端固定有质量为1kg的小物体A，在木板上紧邻A处放置另一质量也为1kg的小物体B，小物体B与木板间的动摩擦因数为0.2，A、B可视为质点，如图所示．当A、B之间的距离小于或等于3m时，A、B之间存在大小为6N的相互作用的恒定斥力；当A、B之间的距离大于3m时