2021-2022学年黑龙江省伊春市宜春灌山中学高一物理期末试卷含解析

2021-2022学年黑龙江省伊春市宜春灌山中学高一物理
期末试卷含解析
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. 如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达一竖直墙面时，速度与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。

下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小为gt tanθ
B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变短
D. 若小球初速度增大，则tanθ减小
参考答案：
AC
小球到达竖直墙面时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为v y＝gt，v x＝v y tanθ＝gt tanθ，所以水平抛出时的初速度为gt tanθ，A项正确；设小球在t时间内的位移方向
与水平方向的夹角为α，则tanα＝，B项错误；由于小球到墙的距离一定，初速度增大，运动的时间变短，C项正确；若小球初速度增大，由小球到
墙的时间变短，由tanθ＝可知，tanθ增大，D项错误；故选AC。

2. 在直线运动中，关于速度，速度变化量和加速度之间的关系，下列说法正确的是（）
A．速度均匀变化时，加速度恒定不变
B．速度变化大，加速度一定大
C．速度为0，加速度一定为0
D．加速度大于0，物体一定做加速运动
参考答案：
C
3. （单选）如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法中正确的是
A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力
B．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力
C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平衡力
参考答案：
C
4. 一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩檫因数为μ，则它在最低点时受到的摩檫力为（）
A．μmg B．C．μm（g+）D．μm（g﹣）
参考答案：
C
解：物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律
得
F N﹣mg=m得到F N=m（g+）
则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为f=μF N=μm（g+）．
故选C
5. 设月球绕地球运动的周期为27天，则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比为（）
A．B．C．D．
参考答案：
B
【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【分析】根据地球对月球的万有引力等于向心力列式表示出轨道半径．
根据地球对同步卫星的万有引力等于向心力列式表示出轨道半径求解．
【解答】解：根据地球对月球的万有引力等于向心力列出等式：
=
R=
根据地球对同步卫星的万有引力等于向心力列式：
=
r=
==
故选B．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 质量为2000kg的汽车以20m/s的速率驶过一座圆弧形拱桥，桥顶一段的圆弧半径为100m，则汽车过桥顶时对桥顶的压力为 N；要使汽车通过桥顶时对桥顶的压力为车重的0.9倍，则汽车过桥顶时的速度应为 m/s；汽车要在桥面上腾空，速度至少应为 m/s。

参考答案：
10
7. 科学探究活动通常包括以下环节：对现象的一般观察，提出假设，制
定验证方案，通过实验搜集数据进行验证，评估交流等。

一组同学研
究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：
A．有同学在学了摩擦力后，想到自己骑车时，感觉到空气对他有阻力。

B．该同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。

C．他和同学计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声波测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离及速度随时间变化的规律，以验证假设。

D．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图（a）是对应的位移一时间图线。

然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示（图线1是一只纸杯，图线5是五只纸杯）。

同学们对实验数据进行分析。

归纳后，证实了他们的假设。

回答下列提问：
（1）与上述过程中B、D步骤相应的科学探究环节分别是、。

（2）图（a）中的AB段反映了运动物体在做直线运动，表中X处的值
为 m
（3）图（b）中各条图具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做直线运动，最后“小纸杯”做直线运动（填“匀速”、“加速”或“减速”）。

x/m
v/m/s
（4）比较图（b）中的图线1和5，发现当一只纸杯与五只叠在一起的纸杯匀速下落后速度不一样，V1 V5（此空填“>”、“<”或“=”），由此归纳出物体运动速度越大，所受空气阻力越。

参考答案：
8. 利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量，图甲中仪器A和B通过电缆线驳接，B为超声波发射与接收一体化装置，而仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。

现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲(如图乙中幅度大的波形)，而B接收到的由小车C反射回的超声波经仪器A处理后显示如图乙中幅度较小的波形，反射波滞后的时间已在图乙中标出，其中T和ΔT为已知量，另外还知道该测定条件下声波在空气中的速度为v0，则根据所给信息可判断小车的运动方向为 (填“向左”或“向右”)，速度大小为。

参考答案：
9. 如图所示，质量m A＝8 kg的物块A下端连接着直立且固定于地面的轻质弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，绳的另一端连接着静置于地面、质量为m B＝10 kg的物块B。

此时，与A相连的轻绳处于竖直方向，与B相连的轻绳与水平地面成37°角，并且弹簧的压缩量为10 cm，若弹簧劲度系数k＝100 N/m，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计滑轮与轻绳间的摩擦。

关于物块B的受力情况，下列分析正确的是( )
A. 轻绳对物块B的拉力为60 N
B. 地面对物块B的摩擦力为56 N
C. 地面对物块B的支持力为58 N
D. 物块B的合力为10 N
参考答案：
BC
【详解】A．弹簧压缩△x=10cm=0.1m，根据胡克定律可知，弹簧弹力
F=k△x=100×0.1=10N，弹力向上，绳子拉力T=m A g-F=80-10=70N，故A错误；
BCD．B处于静止状态，受力平衡，对B受力分析，根据平衡条件，地面对物块B的支持力N=m B g-Tsin37°=100-70×0.6=58N；地面对B的摩擦力f=Tcos37°=70×0.8=56N，故BC 正确；物块B处于静止状态，合力为零，故D错误。

故选BC。

10. 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L ＝1.25 cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝________(用L、g表示)，其值约为________．
参考答案：
0.22 m/s
11. 目前实验室用的打点计时器有___________计时器和___________计时器两种，它们所接电源均为频率为50Hz的交变电流，所以都是每隔________s打一个点．但前者所接交流电压为________，后者所接交流电压为________.
参考答案：
电磁打点、电火花、0.02、6v以下、220v(
12.
参考答案：
13. （6分）理想实验是科学研究中的一种重要方法，如图所示是伽利略根据可靠事实进行的理想实验和推论的示意图，它将可靠事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律．
有关实验步骤如下：
①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．
②将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．
③如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．
④继续减小第二个斜面的倾角，使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．请按合理顺序排列实验步骤（填序号）：．以上步骤中，属于可靠事实的是（填序号）．
参考答案：
②③①④，②
考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．
专题：直线运动规律专题．
分析：本题考查了伽利略“理想斜面实验”的思维过程，只要明确了伽利略“理想斜面实验”的实验过程即可正确解答．
解答：解：根据实验事实（2）得出实验结果：如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度，即（3），进一步假设若减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度，即得出（1），继续减小角度，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续匀速运动，即（4），
在现实生活中我们看到，如果小球从一端滚下，一定会滚到另一侧，故②是事实；
故答案为：②③①④，②．
点评：伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，以实验事实为基础，开辟了崭新的研究物理的方法道路．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 一个物体沿着直线运动，其v﹣t 图象如图所示。

（1）物体在哪段时间内做加速运动？
（2）物体在哪段时间内做减速运动？
（3）物体的速度方向是否改变？
（4）物体的加速度方向是何时改变的？t＝4s 时的加速度是多少？
参考答案：
（1）物体在 0﹣2s 内做加速运动；（2）物体在 6s﹣8s 时间内做减速运动；
（3）物体的速度方向未发生改变；（4）物体的加速度方向在 6s 末发生改变，t＝4s 时的加速度是0
【详解】（1）在 0﹣2s 内速度均匀增大，做加速运动；
（2）在 6s﹣8s 速度不断减小，做减速运动；
（3）三段时间内速度均沿正方向，故方向不变；
（4）图象的斜率表示加速度，由图可知，0﹣2s 的加速度方向和 6s﹣8s 加速度方向不同，所以加速度方向在 6s 末发生变化了，t＝4s 物体做匀速直线运动，加速度为零15. 一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到
达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达．下面是三种车的发车时刻及里程表．已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h，快客汽车全程平均速度大小为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是
2400km/h2，途中匀速行驶，速度为120km/h.
若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？
参考答案：
应选择火车
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。

若忽略运动员的身高。

取g=10m/s2，求：
（1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）；
（2）运动员起跳时的动能；
（3）运动员入水时的速度大小。

参考答案：
(1)5000J (2)625J (3)15m/s
17. 如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37o。

已知g = 10m/s2 ，sin37o=0.6，cos37o=0.8，求：
(1)汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力。

(2)当汽车以a=2m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。

(3)当汽车以a=10m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。

参考答案：
解：（1）匀速运动时，小球受力分析如图所示（图略），由平衡条件得：
代入数据得：，
(2) 当汽车以a=2m/s2向右匀减速行驶时，小球受力分析如图（图略），由牛顿第二定律得：
代入数据得：，
18. 一物体做匀加速直线运动，初速度v0=5 m/s，加速度a=2 m/s2，求：
（1）（5分）物体在3s末的速度v
（2）（5分）物体在3s内发生的位移x
参考答案：
已知v0=5 m/s，a=2 m/s2，t=3 s，
则物体在3s末的速度：
v=v0+at=5+2×3 m/s=11 m/s （5分）
（2）（5分）解：
已知v0=5 m/s，a=2 m/s2，t=3 s，
则物体在3 s内发生的位移：
（5分）
答：（1）物体在3s末的速度为11 m/s。

(2) 物体在3 s内发生的位移为24 m。