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    2021-2022学年吉林省松原市乾安县第七中学高一(上)期末考试物理试题含解析

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    这是一份2021-2022学年吉林省松原市乾安县第七中学高一(上)期末考试物理试题含解析,共22页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。

     

    乾安七中2021—2022学年度上学期期末测试

    高一物理试题

    一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。其中1--8题是单向选择题,9--12题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)

    1. 跳伞运动员做低空跳伞表演如图甲所示。运动员从高空悬停的直升机上跳下沿竖直方向运动,其v-t图像如图乙所示,下列说法正确的是(  )


     

    A. 运动员在0~10s内的平均速度大小等于10 m/s

    B. 10s~15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动

    C. 10s末运动员的速度方向发生改变

    D. 15s末开始运动员处于静止状态

    【答案】B

    【解析】

    【详解】A.若运动员在010s内做匀加速直线运动,如图中虚线所示


     

    则其平均速度为

    根据图象与时间轴所围的面积表示位移,可知,该运动员在010s内的位移大于匀加速直线运动的位移,所以平均速度大于10m/sA错误;

    B.根据图像的斜率表示加速度,知10s15s内运动员的加速度逐渐减小,速度逐渐减小,故10s15s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动,B正确;

    C.在整个过程中,运动员一直沿正方向,10s末运动员的速度方向没有发生改变,C错误;

    D.从15s末开始运动员的速度不变,做匀速直线运动,D错误。

    故选B

    2. 如图所示,质量为m的小球在轻弹簧和水平轻绳作用下处于静止状态,弹簧与竖直方向夹角为θ。设重力加速度为g,剪断轻绳的瞬间,小球加速度大小和方向分别为(  )

    A. g,沿竖直方向 B.  ,沿切线方向

    C.  ,沿水平方向 D.  ,沿水平方向

    【答案】D

    【解析】

    【详解】轻绳未剪断时,轻绳的拉力

    当剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不能突变,则弹簧弹力与重力的合力水平向左,大小等于

    根据牛顿第二定律,小球的加速度为

    方向沿水平向左。

    故选D

    3. 小球ab分别从平台边缘A点水平抛出,落点如图。设二者的初速度分别为vavb,飞行时间分别为tatb,不计空气阻力。可以判断(  )

    A. ta=tbva=vb B. ta<tbva<vb

    C. ta>tbva<vb D. ta=tbva>vb

    【答案】D

    【解析】

    【详解】两个球均做平抛运动,根据

    由于高度相同,则

    ta=tb

    又水平位移有

    由于

    ta=tb

    故选D

    4. 如图,用OAOB两根轻绳将质量为m的花盆悬于两竖直墙之间,开始时OA与竖直墙壁夹角为60°OB绳水平。现保持O点位置不变,改变OB绳的长度使绳右端由B点缓慢上移至B'点,此时OB'与OA之间的夹角θ90°。设此过程中OAOB绳的拉力分别为FOAFOB,则(   


     

    A. FOAFOB的合力将增大 B. FOA先减小后增大

    C.  FOB先增大后减小 D.  FOB最小值为

    【答案】D

    【解析】

    【详解】A.根据平衡条件可知,FOAFOB的合力始终与花盆的重力平衡,所以不变,故A错误;

    BCD.花盆在重力mgFOAFOB三力作用下处于动态平衡状态,作出一系列矢量三角形如图所示。由图可知FOA一直减小,FOB先减小后增大,且当FOB垂直于FOA时有最小值,为

    BC错误,D正确。

    故选D

    5. 如图所示,船从处开出后沿直线到达对岸,若与河岸成角,水流速度为,则船在静水中的最小速度为(  )


     

    A.  B.  C.  D.

    【答案】B

    【解析】

    【详解】
     

    如图船速与直线AB垂直时,船在静水中的最小速度为

    故选B

    6. 如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个部分,它们的边缘有ABC三个点三个部分的半径分别为RA=8cmRB=4cmRC=32cm,用力骑行时,关于这三点的线速度、角速度周期和向心加速度的关系中正确的是(  )

    A.  B.

    C.  D.

    【答案】D

    【解析】

    【详解】AB.大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,故

    vAvB=11

    小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,故

    ωBωC=11

    根据线速度与角速度关系公式

    v=ωr

    vAvBvC=118
    ωAωBωC=122

    AB错误;

    C.因为

    所以

    TATBTC=211

    C错误;

    D.根据向心加速度公式

    可得

    aAaBaC=1216

    D正确。

    故选D

    7. 在公路上常会看到凸形和凹形的路面,如图所示。一质量为m的汽车,通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1,通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2,则(  )

    A. N1>mg B. N1<mg C. N2=mg D. N2<mg

    【答案】B

    【解析】

    【详解】AB.汽车过凸形路面的最高点时,设速度为v,半径为r,由牛顿第二定律得

    可得

    所以

    N1mg

    A错误,B正确;

    CD.汽车过凹形路面的最高低时,设速度为v,半径为r,由牛顿第二定律得

    可得

    所以

    N2mg

    CD错误。

    故选B

    8. 刀削面和板面都是太和人喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外。刀削面全凭刀削,因此得名。如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为,最近的水平距离为,锅的半径为,要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度可能是下列选项中的哪个(忽略空气阻力,不计面片的大小,)(  )

    A.  B.  C.  D.

    【答案】C

    【解析】

    【详解】面片做平抛运动的时间为

    面片的水平位移范围是

    根据

    可得面片的水平速度范围是

    所以ABD不可能,C可能。

    故选C

    9. 下列属于离心现象应用

    A. 离心沉淀器

    B. 标枪运动员掷出的标枪

    C. 转动伞柄可将雨伞上的水甩出

    D. 家用洗衣机的甩干筒用于干燥衣物

    【答案】ACD

    【解析】

    【详解】A. 离心沉淀器的原理,属于离心现象.故A正确;

    B. 标枪运动员掷出的标枪做斜上抛运动,受到恒力的作用,所以投出的标枪的运动不属于离心现象,故B错误;

    C. 通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴,当转动加快时雨滴所需要的向心力增加,当超过雨伞对雨的吸附力时,雨滴做离心运动,故C正确;

    D. 脱水桶高速转动时,需要的向心力的大小大于水和衣服之间的附着力时,水做离心运动被从衣服上甩掉,属于离心现象.故D正确.

    故选ACD

    10. 电梯内有一物体,质量为m,用细绳挂在电梯的天花板上,当电梯以g的加速度沿竖直方向运动时,细绳对物体的拉力是(  )

    A.  B.  C. mg D.

    【答案】BD

    【解析】

    【详解】根据牛顿第二定律,加速上升或减速下降时:;解得:;加速下降或减速上升时:;解得:;故选BD

    11. 如图所示,用细线拴住一个质量为m小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法中正确的是(  )

    A. 向心力的大小等于

    B. 向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力

    C. 向心力的大小等于细线对小球的拉力

    D. 小球受到重力、线的拉力和向心力三个力

    【答案】AB

    【解析】

    【分析】

    【详解】ABC.小球在水平面内做匀速圆周运动,对小球受力分析,如图所示


    小球受重力、和绳子的拉力,它们的合力总是指向圆心提供向心力,且向心力的大小等于

    F=mgtanθ

    AB正确,C错误;
    D.向心力不是实际受力,是外力的合力提供的一个效果,故D错误。
    故选AB

    12. 如图所示,AB两物块的质量分别为2mm,静止叠放在水平地面上。AB间的动摩擦因数为μB与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则(  )


     

    A. 当时,AB都相对地面静止

    B. 当时,A的加速度为

    C. 当时,A相对B滑动

    D. 无论F为何值,B的加速度不会超过

    【答案】BCD

    【解析】

    【详解】A.根据题意可知,B与地面间的最大静摩擦力为

    因此要使B能够相对地面滑动,AB所施加的摩擦力至少为

    AB间的最大静摩擦力为

    时,AB都相对地面静止,A错误;

    BAB恰好不相对滑动时,根据牛顿第二定律可知应当满足

    则当≤F3μmgAB将一起向右加速滑动。当时,对AB整体受力分析有

    解得

    B正确。

    CD.当F≥3μmg时,AB将以不同的加速度向右滑动,根据牛顿第二定律有

    F2μmg2maA

    解得

    CD正确。

    故选BCD

    第Ⅱ卷(非选择题共52分)

    二、实验题:本题共2小题,共18分。

    13. 如图所示,在“实验:研究平抛运动”中:

    1)为准确确定坐标轴,还需要的器材是______;

    A.弹簧测力计                   B.铅垂线

    C.打点计时器                   D.天平

    2)实验中,下列说法正确的是______;

    A.小球每次从斜槽上不相同的位置自由滚下

    B.斜槽轨道必须光滑

    C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

    D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来

    3)在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的ABC三点,已知相邻两点的时间间隔相等,并以A点为坐标原点建立了直角坐标系,得到如图所示的图像,g10m/s2

    ①据图像求出相邻两点的时间间隔为______s

    ②据图像求出物体平抛运动的初速度大小为______m/s

    ③物体运动到B点时的速度大小为______m/s。(结果可含根号)

    【答案】    ①. B    ②. C    ③. 0.1    ④. 2    ⑤.

    【解析】

    【详解】1[1]为准确确定坐标轴,还需要的器材是铅垂线,故B正确。

    故选B

    2[2]AB.为了使小球每次从斜槽末端抛出时的初速度相同,小球每次应从斜槽上相同的位置由静止自由滚下,而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响,故AB错误;

    C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故C正确;

    D.由于实验中存在误差,坐标纸上所记录的点不可能严格地分布在一条抛物线上,所以在绘制小球运动的轨迹时,应先舍去一些误差较大的点,将误差较小的点用平滑曲线连接起来,而这些点有的可能在曲线上,有的可能靠近并均匀分布在曲线两侧,故D错误。

    故选C

    3[3]设相邻两点的时间间隔为T,则根据运动学公式有

    代入数据解得

    T=0.1s

    [4]物体平抛运动的初速度大小为

    [5]物体运动到B点时的竖直分速度大小为

    则合速度大小为

    14. 在“探究加速度与质量和力关系”实验中,实验装置如图1所示。

    (1)实验过程中,电火花计时器应接在______(选填“直流”或“交流”)电源上。

    (2)实验中平衡小车所受阻力做法是:在不挂细绳和钩码的情况下,改变板的倾斜程度,使小车能拖动纸带沿木板做______运动;

    (3)在探究加速度与质量关系实验中,实验小组通过改变小车质量做了多组实验,记录实验数据,通过计算分析数据后,得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比,如果想通过图象法直观的确认自己的结论,须建立______(填am)坐标系。

    (4)2是实验中打出的一条纸带,在纸带上每隔4个点取1个计数点,得到OABCD几个计数点。测得OB=3.40cmOD=8.40cm,已知电源频率为50Hz,则打B点时小车的速度为______m/s,小车的加速度大小为______m/s2(计算结果请保留两位有效数字)。

    【答案】    ①. 交流    ②. 匀速直线    ③.     ④. 0.21    ⑤. 0.40

    【解析】

    【详解】(1)[1]电火花计时器利用220V50Hz的交流电源工作。

    (2)[2]本实验将线的拉力视为小车受到的合外力,需要平衡摩擦力,方法为:改变板的倾斜程度,使小车能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

    (3)[3]根据牛顿第二定律可知,作出am图线是曲线,不能直观得到两个物理量之间的具体关系,而作出图线是一条直线,能说明在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比。

    (4)[4]在纸带上每隔4个点取1个计数点,则两个计数点之间的时间间隔为,打计数点B时的速度等于计数点OD之间的平均速度,大小为

    [5]根据逐差法可得加速度

    三、计算题(本题共3个小题,共34分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)

    15. 中国女排在2016年奥运会上夺得冠军。如图为排球场地示意图,排球场长18.0m,宽9.0m。某运动员跳起将球垂直网面水平扣出,扣球点离地面的高度为2.45m,离球场中线的水平距离为1.0m,排球直接落到距端线3.0m处的界内。可视为质点,空气阻力不计。重力加速度。求:

    (1)扣球时,排球水平飞出的速度大小

    (2)排球落地前瞬间的速度大小

    【答案】(1)10m/s(2)

    【解析】

    【详解】(1)由题意知排球运动的水平位移为

    排球做平抛运动,水平方向

    竖直方向

    代入数据解得

    (2)设排球落地前瞬间在竖直方向的分量为vy,则有

    则排球落地前瞬间的速度大小

    16. 质量为m=2kg的物体,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对物体施加F=20N的作用力,方向与水平面成θ=sin=0.6)角斜向上,如图所示,(g10m/s2)求:

    (1)物体运动的加速度为大小;

    (2)物体在力F作用下5s内通过的位移大小;

    (3)如果力F的作用经5s后撤去,则物体在撤去力F后还能滑行的距离。

    【答案】(1)6m/s2(2)75m(3)90m

    【解析】

    【详解】(1)对物体受力分析如图所示

    水平方向有

    FcosθFf=ma

    竖直方向有

    Fsinθ+FN=mg

    另有Ff=μFN,代入数据解得

    a=6m/s2

    (2)物体在5s内通过的位移

    x=at2=×6×52m=75m

    (3)5s末物体速度

    v=at=6×5m/s=30m/s

    撤去力F后,物体运动的加速度大小

    a'==μg=5m/s2

    则物体在撤去力F后还能滑行的距离

    x'=

    17. 质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下,恰能在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力=42N,转轴离地高度h=5.5m,不计阻力,g=10m/s2

    1)小球经过最高点的速度是多少?

    2)若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断,求此时小球的速度大小以及对应的水平射程。

    【答案】1;(24m

    【解析】

    【详解】1)依题意,小球恰能在竖直平面内做圆周运动,在最高点根据牛顿第二定律有

    代入数据可得小球经过最高点的速度大小为

    2)小球运动到最低点时细绳恰好被拉断,则绳的拉力大小恰好为

    设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有

    解得

    此后小球做平抛运动,设运动时间为t,则对小球有在竖直方向上

    代入数据求得

    在水平方向上

    联立可得小球做平抛运动的水平射程为


     

     

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