2022-2023学年贵州省铜仁第一中学高一上学期期末复习物理试题（解析版）

这是一份2022-2023学年贵州省铜仁第一中学高一上学期期末复习物理试题（解析版），共25页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
期末复习一、实验题1. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。（1）他观察到的现象是：小球A、B___________（填“同时”或“先后”）落地；（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间___________（填“变长”“不变”或“变短”）；（3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是___________运动；（4）如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是___________A．调节斜槽使其末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次释放小球的速度可以不同D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（5）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），则A点___________（填“是”或“不是”）抛出点；（6）结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为___________m/s。【答案】    ①. 同时    ②. 不变    ③. 自由落体（或加速度为g的匀加速直线运动）    ④. A    ⑤. 不是    ⑥. 1.5【解析】【详解】（1）[1]他观察到的现象是：小球A、B同时落地；（2）[2]让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球下落的高度不变，则在空中运动的时间不变；（3）[3]上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（或加速度为g的匀加速直线运动）；（4）[4]A．调节斜槽使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球做平抛运动的速度相同，选项B错误；C．每次必须要从相同的位置由静止释放小球，选项C错误；D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接各点，选项D错误。故选A。（5）[5]因三点竖直方向的位移之比为3:5，不是1:3，可知A点不是抛出点；（6）[6]根据解得2. 某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都应在___________（选填“水平”或“竖直”）方向。（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线（不计弹簧的重力）。由图线可得劲度系数k=___________，他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧的总长度L=___________cm。【答案】    ①. 竖直    ②. 0.5    ③. 10【解析】【详解】（1）[1]弹簧是竖直悬挂的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；（2）[2]弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为；弹簧弹力为时，弹簧的长度为，伸长量为；根据胡克定律有[3]由图丙得到弹簧的弹力为，依据胡克定律有所以弹簧的长度为3. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，某同学进行实验的主要步骤如下：a.如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计。b.沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力、的大小，用笔在两绳套的拉力方向上分别标记a、b两点，并分别将其与O点连接，表示两力的方向。c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。（1）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是______________________________。（2）图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中__________是和合力的实际测量值。（选填“F”或“”）（3）下列操作有利于减小实验误差的是__________。（填序号）A.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计B.用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数之差应尽可能大些C.弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行D.拴在橡皮筋上的两条细绳必须等长，并且要尽量长一些【答案】    ①. 与共同作用的效果相同    ②.     ③. AC##CA【解析】【详解】（1）[1] 用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是与共同作用的效果相同。（2）[2] 图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，是用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点时力的图示，因此其中是和合力的实际测量值。（3）[3]A．实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的弹簧测力计。A正确；B．用两弹簧测力计同时拉橡皮筋时，两弹簧测力计的示数之差没必要尽可能大些。B错误；C．弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，C正确；D．拴在橡皮筋上的两条细绳不必要等长，并且要适当长一些。D错误。故选AC。4. 某同学利用如图所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。（1）打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）。A．交流电源        B．直流电源（2）他用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是平衡摩擦力。具体操作是：把木板垫高后，小车放在木板上，在不挂小桶且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦内和其他阻力的影响。正确平衡摩擦力后，改变小车的质量再次实验，是否需要重新平衡摩擦力？_________（选填选项前的字母）。A．需要      B．不需要（3）实验时保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是_________（选填选项前的字母）。A．小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力 B．保证小车运动的加速度不超过当地重力加速度（4）某同学通过实验得到如图所示的图像，造成这一结果的原因是________。图中表示的是__________时小车的加速度。（5）某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，___________。由此可算出小车的加速度_________（保留两位有效数字）。（6）“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在探究加速度a和小车质量M的关系时，由于没有能够始终满足（m为沙桶和沙的总质量）的条件，结果得到的图像应该是下图中的__________。【答案】    ①. A    ②. B    ③. A    ④. 平衡摩擦力过大    ⑤. 未挂砂桶    ⑥. 1.80    ⑦. 5.0    ⑧. D【解析】【详解】（1）[1]打点计时器使用的电源是交流电源，故选A。（2）[2]实验过程中，摩擦力只需要平衡一次即可，故不用再次平衡摩擦力，故选B。（3）[3]保持小桶及砝码的总质量远小于小车的质量，其目的是小车所受的拉力近似等于小桶及砝码的总重力，故选A。（4）[4][5]根据图像可知，当时有加速度，说明平衡摩擦力过大，表示的是小车未受拉力时的加速度，即未挂砂桶时小车的加速度。（5）[6]根据刻度尺读数可得[7]根据题意，由于电源频率为，则AD两点间和DG两点间的时间间隔为由逐差法可得，小车的加速度为（6）[8]根据题意，牛顿第二定律有解得可知，的斜率为当时则在较大（较小）时，图像近似为直线，当不满足时，随着的增大，斜率减小，因此图像应向下弯曲偏离直线。故选D。5. 为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统（ETC）。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道驶离高速公路，如图所示。假设减速带与收费岛口的距离为x=60m，收费岛总长度为d=40m，两汽车同时以相同的速度v1=72km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至v2=36km/h后保持该速度匀速行驶一段距离，在距离中心线l=10m处即可完成缴费，自动栏杆打开放行，汽车匀速驶过中心线后开始加速；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0=15s的时间缴费成功，人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，整个过程中车身长度可不计。求：（1）此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；（2）两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。【答案】（1）17s；（2）400m【解析】【详解】（1）两车的初速度都为v1=72km/h=20m/s。对于乙车从初始到收费岛中心线设位移为x乙=60m+20m=80m，则有 解得a乙=-2.5m/s2则乙车从初始到收费岛中心线所用时间为 乙车从初始到被放行一共用时t乙=8s+15s=23s。甲车由v1减速到v2用时这段时间走过的位移为 到中心线剩余x甲2=80m-60m=20m。走过这段位移用时甲车一共用时t甲=4s+2s=6s则（2）乙车离开中心线速度加速到v1时，此时两车相距最远。离开中心线后，两车加速相同都为a=2.5m/s2，乙车离开中心线加速到v1用时 这段时间走过位移为 当乙车加速到v1时，甲车已经从中心线出发运动了时间t甲总=17s+8s=25s。则甲车从v2=10m/s加速到v1用时为这段时间甲的位移为甲车剩余时间21s内运动位移为 则甲车离开中心线到乙车也加速到v1时共走过x甲后总=x甲加+x甲匀=60m+420m=480m则得6. 一辆值勤的警车停在一条直公路的道边，当警员发现从他旁边以的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经警车发动起来，以加速度做匀加速运动，试问：（1）警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车？（2）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（3）若警车能达到的最大速度是，达到最大速度后以该速度匀速运动，则警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车？【答案】（1）10s；（2）36m；（3）14s【解析】【详解】（1）设警车经时间追上违章货车，有代入数据解得（2）警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们的距离最大，设警车发动后经过时间两车的速度相等，则由得货车发生的位移为警车发生的位移为所以两车间最大距离为（3）由解得根据位移关系有代入数据解得【点睛】追及问题可以借助运动情境图，画出在追及过程中两者在位移和时间上的关系。7. 如图，甲、乙两车在同一水平直道上，乙车停在路边，甲车匀速行驶。当甲车行至距乙车x0＝54m处立即匀减速运动准备停车并开始计时，已知第1s内位移为32m，第5s内位移为1m。甲车开始减速1s末乙车启动，与甲车同向行驶，其v﹣t图像如图所示，甲乙相遇时会错车而过，不会相撞。求：（1）乙车从静止加速到最大速度的时间内发生的位移大小是多少；（2）甲车刚开始减速时的速度大小；（3）甲乙两车是否会相遇？如果不会相遇，请写出分析推理过程；如果会相遇，请求出甲乙两车相遇的时间。【答案】（1）18m；（2）36m/s；（3）会有两次相遇，2s和4.75s【解析】【详解】（1）乙车从静止加速到最大速度时间内，行驶的位移是（2）设甲车减速第5s末速度为v，甲车减速的加速度大小为a，按甲车逆运动为匀加速，第5s内的位移为第1s内的位移为将，，代入以上三式，联立解得说明第5秒内甲车已经停下；设第5秒内甲车运动了，则解得设甲车刚减速时速度为v0解得（3）设从甲车减速开始经过t1甲车乙车相遇设乙车加速度为a2，由图像得解得或（乙车已经匀速，不合理舍去）由题意和以上结果可知，甲车乙车还会第二次相遇，设甲车减速阶段位移为x甲′此过程中乙车的位移为解得甲车乙车还没有第二次相遇解得甲车乙车第二次相遇时间为8. 将日常生活中的报纸拧成一股绳子，将会很难把它扯断了。校内STEM活动小组通过“纸绳”用沿水平方向成的力F斜向上去拉质量为m的一箱子书沿直线匀加速奔跑。已知箱子与塑胶操场跑道的动摩擦因数为，求：（1）匀加速直线运动时，箱子的加速度；（2）经过一段时间t之后，箱子的向前通过的位移；（3）某时刻突然放手，箱子继续向前滑行x，求放手瞬间箱子的速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）以箱子为研究对象，根据受力分析结合牛顿第二定律有解得（2）根据位移时间关系代入加速度得（3）放手之后箱子只受摩擦力作用做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有根据速度位移关系有解得放手瞬间箱子的速度为9. 如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）若物块B的质量为，求物块A受到的摩擦力的大小和方向；（2）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。【答案】（1），方向沿斜面向下；（2）【解析】【详解】（1）对物块B受力分析，设轻绳对物块B的拉力为，则由平衡条件有已知，解得再对物块A受力分析，因为，A有上滑趋势，故受到的静摩擦力沿斜面向下，则由平衡条件有解得A受到的静摩擦力大小为方向沿斜面向下；（2）物块A刚好要沿斜面向上滑时，物块的质量最大，此时轻绳拉力对B受力分析有解得物块B的最大质量物块A刚好要沿斜面向下滑时，物块B的质量最小，则有对B受力分析有解得物块B的最小质量所以物块B的质量范围为10. 如图所示，光滑水平面上静止放着长，质量为的木板（厚度不计），一个质量为的小物体放在木板的最右端，和之间的动摩擦因数，今对木板施加一水平向右的拉力。（取.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）为使小物体不掉下去，不能超过多少？（2）如果拉力恒定不变，求小物体所能获得的最大速率？【答案】（1）4N；（2）2m/s【解析】【详解】（1）对物块与木板的整体F=(M+m)a对物块μmg=ma解得F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N（2）小物体的加速度木板的加速度解得物体滑过木板所用时间t=2s物体离开木板时的速度v1=a1t=2m/s11. 如图甲所示，一轻质弹簧放置在粗糙的水平桌面上，其一端固定在墙壁上，另一端拴接物体A。物体A、B与水平桌面间的动摩擦因数相同，弹簧处于压缩状态，A、B恰好不滑动，，A、B接触但不粘连，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现给物体B施加力F的作用使之向右做匀加速直线运动，F与位移s的关系如图乙所示（），求：（1）物体A、B与水平桌面间的动摩擦因数。（2）物体A、B分离时，弹簧的压缩量。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当F作用瞬间，对A与B整体研究，根据牛顿第二定律可知解得由图可知，物体A、B分离时，F为30N，对B研究，由牛顿第二定律可知解得（2）物体A、B分离时，对A研究，由牛顿第二定律可知初始位置时，根据平衡条件可知由图线可知则物体A、B分离时，弹簧的压缩量12. 一个质量m=70kg的滑雪者，从山坡上由静止匀加速滑下，山坡的倾角θ=30°，已知滑雪者从山坡滑下时受到的阻力为140N，滑行了4s后到达山坡下的平台，设滑雪者从山坡进入平台时速度不变，不计平台的阻力及空气阻力，g=10m/s2，求：（1）滑雪者进入平台时速度的大小；（2）滑雪者滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为37°，求滑雪者着地点到平台边缘的水平距离。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】（1）12m/s；（2）10.8m【解析】【详解】（1）滑下山坡时，由牛顿第二定律得，滑雪者匀加速运动，速度代入数据得（2）滑雪者离开平台后做平抛运动，设落地时竖直方向的速度为，竖直方向水平方向由几何知识得代入数据得13. 如图所示，A、B两木块的质量分别为mA、mB，A、B之间用水平细绳相连，在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动，重力加速度为g。（1）若地面光滑，则A、B间绳的拉力为多大？（2）若两木块与水平面间的动摩擦因数均为μ，则A、B间绳的拉力为多大？（3）如图乙所示，若把两木块放在固定斜面上，两木块与斜面间的动摩擦因数均为μ，在方向平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向上加速，A、B间绳的拉力为多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）若地面光滑，以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得然后隔离出B为研究对象，有FT1＝mBa联立解得（2）若动摩擦因数均为μ，以A、B整体为研究对象，有然后隔离出B为研究对象，有联立解得（3）以A、B整体为研究对象，设斜面的倾角为θ，则以B为研究对象联立解得14. 如图所示，质量M=1kg、长L=4m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板上表面间的动摩擦因数μ2=0.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N，g取10 m/s2，求：（1）加上恒力F后铁块和木板的加速度大小；（2）铁块经多长时间到达木板的最右端，此时木板的速度多大？（3）当铁块运动到木板最右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离。【答案】（1）4 m/s2，2 m/s2；（2）2 s，4 m/s；（3）8 m【解析】【详解】（1）以铁块为研究对象，根据牛顿第二定律得以木板为研究对象，根据牛顿第二定律得代入数据解得铁块的加速度大小木板的加速度大小（2）设铁块运动到木板的最右端所用时间为，则此过程铁块的位移为木板的位移为两者的位移关系为代入数据解得或（舍去）此时木板的速度（3）拿走铁块后木板做匀减速运动的加速度大小为则木板还能继续滑行的距离为15. 如图所示，传送带保持以v=1 m/s的速度顺时针转动。现将一定质量的煤块（可视为质点）从离传送带左端很近的A点轻轻地放上去，设煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，A、B间的距离L=2.5 m，g取10 m/s2，求：（1）煤块从A点运动到B点所经历的时间；（2）煤块在传送带上留下痕迹的长度。【答案】（1）3 s；（2）0.5 m【解析】详解】（1）对煤块，由牛顿第二定律得a==μg=1 m/s2当速度达到1 m/s时，所用的时间t1=通过的位移x1==0.5 m＜5 m在剩余位移x2=L-x1=25 m-0.5 m=2 m中，因为煤块与传送带间无摩擦力，所以煤块以1 m/s的速度随传送带做匀速运动，所用时间t2==2 s因此煤块从A点运动到B点所经历的时间t=t1＋t2=3 s（2）煤块在传送带上留下的痕迹为二者的相对位移，发生在二者相对运动的过程在前1 s时间内，传送带的位移x1′=vt1=1 m煤块相对地面运动的位移x2′=at12=0.5 m故煤块相对传送带的位移Δx=x1′-x2′=0.5 m16. 如图所示，质量为的物体在水平力的作用下，以的速度向右匀速运动。倾角为的斜面与水平面在A点用极小的光滑圆弧相连。物体与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，物体到达A点后撤去水平力F，再经过一段时间物体到达最高点B点。g取，，。求：（1）动摩擦因数？（2）A、B两点间的距离为多少？从A点起经多长时间物体到达最高点B？（3）物体从最高点滑下所需时间？【答案】（1）0.5；（2）5m，1s；（3）【解析】【详解】（1）由于物体水平面上匀速运动，因此满足解得（2）沿斜面上滑的过程中，根据牛顿第二定律又解得上滑的最大距离和时间分别为，（3）从最高点下滑的过程中，根据牛顿第二定律又解得下滑的时间17. 如图所示，质量m=30kg的小孩（可视为质点）做杂技表演，不可伸长的轻绳一端固定于水平安全网上方高H=10m的O点，小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动，运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知P点到O点的距离L=5m，绳子摆动到竖直位置时，小孩受到绳子拉力的大小为900N，重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计。求：（1）绳子摆动到竖直位置时，小孩的速度；（2）松手后小孩的落地点与松手时小孩所在位置间的水平距离。【答案】（1）10m/s；（2）10m【解析】【详解】（1）绳子摆动到竖直位置时，对小孩根据牛顿第二定律解得v=10m/s （2）松手后小孩做平抛运动则 解得x=10m18. 如图所示，质量均为m的物块A、B放在水平圆盘上，它们到转轴的距离分别为r、2r，圆盘做匀速圆周运动.当转动的角速度为ω时，其中一个物块刚好要滑动，不计圆盘和中心轴的质量，不计物块的大小，两物块与圆盘间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求（1）物块与圆盘间的动摩擦因数为多少；（2）用细线将A、B两物块连接，细线刚好拉直，圆盘由静止开始逐渐增大转动的角速度，当两物块刚好要滑动时，AB的线速度各为多少？【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）由分析可知，物块离转轴的距离越大，越容易滑动，因此最先滑动的是物块B。根据牛顿第二定律解得（2）当两物块刚好要滑动时，设转动的角速度为。对物块A研究有对物块B研究有解得则物块A的线速度大小为物块B的线速度大小为