广东省湛江市南华中学2022年高一物理期末试题含解析

广东省湛江市南华中学2022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. 物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则（ B ）
A、重力做功50 J
B、重力做功－50 J
C、重力势能的增加量一定大于50 J
D、物体的重力势能一定减少50 J
参考答案：
B
2. 下列说法中正确的是( )
A．两个物体只要接触就会产生弹力
B．放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌面发生形变而产生的
C．滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
D．外形规则的物体的重心必与其几何中心重合
参考答案：
B
3. （单选）如图所示是物体在某段运动过程中的v—t图象,在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2,则时间由t1到t2的过程中( )
A. 物体做曲线运动
B.平均速度v=
C. 加速度增大
D. 加速度不断减小
参考答案：
D
4. 一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v﹣t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v﹣t图象，下列说法中正确的是（）
A．水平拉力作用下物体发生的位移为10m
B．水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相反
C．撤去拉力后物体还能滑行13.5m
D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
参考答案：
C
【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】根据速度图象的斜率等于加速度，求出加速度，由牛顿第二定律求解水平拉力和摩擦力的大小．由图象的“面积”求出0﹣3s内物体的位移x，根据动能定理求解撤去拉力后物体还能滑行的距离．由f=μmg求解动摩擦因数．
【解答】解：A、由图象的“面积”表示位移可知，水平拉力作用下物体发生的位移为
x=，故A错误；
B根据速度图象的斜率等于加速度，得物体的加速度大小为：
0﹣3s内：a1=
3﹣6s内：a2=
根据牛顿第二定律得：3﹣6s内：摩擦力大小为f=ma2=0.1N
0﹣3s内：F+f=ma1，F=0.1N，方向与摩擦力方向相同．故B错误．
C、设撤去拉力后物体还能滑行距离为s，则由动能定理得
﹣fs=0﹣得，s==13.5m．故C正确．
D、由f=μmg得，μ≈0.03．故D错误．
故选：C
5. （单选）如图所示在皮带传动中，两轮半径不等，下列说法正确的是
A．两轮角速度相等
B．两轮上各点线速度的大小相等
C．大轮边缘B点的向心加速度大于小轮边缘A点的向
D．同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （5分）如图所示，一个重600N的人，用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体M，则人受到力、力和力的作用，其大小分别为 N、 N和 N.
参考答案：
重，拉，支持，600，200，400
7. 一质点绕半径为R的圆运动了一周，其位移的大小为，路程是。

若质点运动了1周时，其位移的大小为，路程是
；运动过程中最大位移是，最大路程是。

参考答案：
0，2πR；R，7πR/2；2R，7πR/2
8. 足够长的固定光滑斜面倾角为30°，质量为m=1kg的物体在斜面上由静止开始下滑，则:(1)第2秒内重力做功的功率为W；(2)2秒末重力做功的功率为W。

（g=10m/s2）
参考答案：
37.5W 50W
9. 用练习使用打点计时器的实验中，使用的打点计时器有两种，一种是电火花计时器，另一种是电磁打点计时器，这两种计时器工作电压分别是、，当电源的频率是50Hz时，它们每隔s打一个点。

参考答案：
交流220V 、交流6V以下、0.02 s
10. 北京时间2009年10月25日，在第十一届全运会男子110米栏决赛中，中国飞人刘翔以13.34s夺得冠军，成为全运会历史上第一位110米栏三连冠选手，这也是刘翔伤愈复出夺得的第一个冠军头衔。

从起跑线到第一个栏杆的距离为13.72 m，刘翔所用的时间为2.50s，则刘翔本次比赛的平均速度的大小大约为 m/s。

（小数点后面保留两位数字）
参考答案：
8.25
11. 一个质量为m的小球，从高h处自由下落，则下落过程中重力对小球做功的平均功率是____________；落地时重力的瞬时功率是__________。

参考答案：
；
12. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中每个背景方格的边长均为。

那么拍摄照片时所用闪光周期是 s，小球平抛的初速度
为(g=9.8m/s2)
参考答案：
0.1 0.98
13. 一圆环，其圆心为O，若以它的直径AB为轴做匀速转动，如下图所示，（1）圆环上P、Q两点的线速度大小之比是___ __ ；（2）若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是πs，环上Q点的向心加速度大小是_______m/s2。

参考答案：
0.4 m/s2
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如下图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车拖动的纸带上打出的点计算出．
（1）．打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电
火花计时器，使用的都是（填“直流电”或“交流电”），它们是每隔s打一个点。

（2）．当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（3）．某同学将长木板右端适当垫高，其目的是。

但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a - F关系图象是
（４）．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出,
利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= m/s2。

（结果保留三位有效数字）
参考答案：
(1)交流电，0.02s （2）M>>m (3)平衡摩擦力，C （4）a=1.58 m/s2
15. 做：“互成角度的共点力合成”实验，实验步骤如下：
⑴在水平放置的木板上，固定一张白纸。

⑵把橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴两根带套的细线，细线和橡皮筋的交点叫做结点。

⑶在纸面离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点。

⑷用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套，把结点拉至A
点，如图所示，记下此时两力F1和F2的方向和大小。

⑸改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至A点记
下此时力F的方向和大小。

⑹撤下弹簧秤和橡皮筋。

⑺在A点按同一标度尺，作F1、F2、F力的图示。

请你写出
下面应继续进行的实验步骤，完成实验。

⑻
⑼
参考答案：
⑻利用平行四边行法则作F1、F2的合力F合⑼比较F合和F的大小和方向并得出结论
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在距地面2L的高空A处以水平初速度v0＝投掷飞镖，在与A点水平距离为L的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度v0＝匀速上升，在升空过程中被飞镖击中．飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g.试求：
(1)飞镖是以多大的速度击中气球的；
(2)掷飞镖和释放气球两个动作之间的时间间隔Δt.
参考答案：
(1)(2)
(1)飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间，此时飞镖
在竖直方向上的分速度
故此时飞镖的速度大小
(2)飞镖从掷出到击中气球过程中，下降的高度
气球从被释放到被击中过程中上升的高度
气球的上升时间
可见，t2>t1，所以应先释放气球．
释放气球与掷飞镖之间的时间间隔
17. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静
摩擦力大小为F f=mg．
（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；
（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的取值范围．
参考答案：
解：（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：
解得：
（2）当ω＞ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为ω1，
由牛顿第二定律得，
F f sin60°+mg=F N sin30°
联立以上三式解得：
当ω＜ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2
由牛顿第二定律得，
mg=F N sin30°+F f sin60°
联立三式解得，
综述，陶罐旋转的角速度范围为
答：（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度为；
（2）若小物块一直相对陶罐静止，陶罐旋转的角速度的取值范围为．
18. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出. 已知m A=1kg, m B=2kg, m C=3kg，g＝10m/s2,求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.
参考答案：
⑴滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1 ，由机械能守恒定律有：
解之得：
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2 ，由动量守恒定律有：
解之得：
（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度，
由动量守恒定律有：
由机械能守恒定律有：
E=3J
（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为，滑块C的速度为，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：
解之得：= 0，
V5=2m/s
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动：
S = t H=
解之得：S = 2m。