北京第五十一中學(xué)2022年高一物理期末試題含解析

北京第五十一中學(xué)2022年高一物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的三分之一，則此衛(wèi)星運行的周期大約是：A．1至4天

B．4至8天

C．8至16天

D．16至20天參考答案：B2.下列物理量中不屬于矢量的是：A.路程

B.加速度

C.速度

D.位移參考答案：3.下列物理常數(shù)正確的是（

）A.元電荷

B.光在真空中的傳播速度

C.元電荷

D.靜電力常量參考答案：A4.（單選）假設(shè)某星球和地球都是球體，該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，該星球的半徑是地球半徑的3倍，那么該星球表面的重力加速度與地球表面處的重力加速度之比為(

)A．

B．18

C。

D．6參考答案：A根據(jù)萬有引力等于重力，得，所以，故A正確。故選A。5.（多選）如圖所示是物體做直線運動的圖象，由圖象可得到的正確結(jié)果是A．時物體的加速度大小為1.0m／s2B．時物體的加速度大小為0.75m／s2C．第內(nèi)物體的位移為1.5mD．物體在加速過程的位移比減速過程的位移小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)量為的物體沿傾角為的光滑斜面由靜止下滑，則t秒內(nèi)支持力的功率

，t秒末重力的功率為。參考答案：0，7.物體做勻加速直線運動，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，則物體運動的初速度是

m/s，加速度是

m/s2。參考答案：8.在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實驗時：甲、乙兩同學(xué)用同一裝置做探究實驗，畫出了各自如圖所示的a－F的圖線，從圖可知兩個同學(xué)做實驗時的________取值不同，其中_______同學(xué)的取值較大．參考答案：質(zhì)量

、

乙

9.銀河系中有兩顆行星繞某恒星運行，從天文望遠鏡中觀察到它們的運轉(zhuǎn)周期之比為27:1，則它們的軌道半徑的比為

參考答案：10.由于地球自轉(zhuǎn)（AB軸），比較位于赤道上的物體P與物體Q，則它們的線速度之比為________________，角速度之比為________________。參考答案：_√3:1_________

____

；_________1:1_____11.以初速度20m/s豎直上拋質(zhì)量為1kg物體，已知空氣阻力恒為重力的0.2倍，則：上升的最大高度為_______m;上升和返回的過程中產(chǎn)生的總熱能為_______J。參考答案：（1）

C

；（2）C12.一質(zhì)點從靜止開始做直線運動，第1s內(nèi)以加速度lm／s2運動，第2s內(nèi)加速度為-1m／s2。如此反復(fù)，在1.00s內(nèi)此質(zhì)點位移太小為

m。參考答案：5013.像一切科學(xué)一樣，經(jīng)典力學(xué)沒有也不會窮盡一切真理，它也有自己的的局限性，實踐表明：經(jīng)典力學(xué)適用于▲。參考答案：低速運動的宏觀物體

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（）A．A球的線速度必定小于B球的線速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的運動周期必定小于B球的運動周期D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

參考答案：B15.如圖所示，置于水平面上的木箱的質(zhì)量為m＝3.8kg，它與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，在與水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做勻速直線運動．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大?。畢⒖即鸢福?0N由平衡知識：對木箱水平方向：Fcosθ＝f豎直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得：F＝10N四、計算題：本題共3小題，共計47分16.宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)時間t，小球落到星球表面，測出拋出點與落地點之間距離為L。若拋出時的初速增大到原來的2倍，則拋出點到落地點間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上，該星球的質(zhì)量M，萬有引力常數(shù)為G，求:[（1）該星球的半徑R。

（2）該星球上的第一宇宙速度。參考答案：17.如圖1所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個裝置能繞過CD中點的軸OO1轉(zhuǎn)動，已知兩物塊質(zhì)量相等均為m，桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等且動摩擦系數(shù)為μ．開始時繩子處于自然長度（繩子恰好伸直但無彈力），物塊B到OO1軸的距離為2L，物塊A到OO1軸的距離為L，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，求：（1）當(dāng)B的摩擦力達到最大值的時候，角速度是多少？（2）當(dāng)A的摩擦力為0的是時候，角速度是多少？（3）當(dāng)AB即將滑動的時候，角速度是多少？（4）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，試通過計算在圖2坐標(biāo)圖中畫出A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象．（5）當(dāng)AB即將滑動時，若把繩剪斷，請判斷A和B是否還能與桿保持相對靜止．參考答案：解：（1）開始時，繩子的拉力為零，由于B的轉(zhuǎn)動半徑大于A的轉(zhuǎn)動半徑，故B需要的向心力大于A（AB兩物體質(zhì)量均為m），故B先達到最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可知：μmg=mω12?2L，解得：ω1=（2）根據(jù)牛頓第二定律，對A有：T=mω22L對B有：T+μmg=mω22?2L聯(lián)立解得：ω2=（3）當(dāng)角速度增大時，AB即將滑動時（B沿半徑向外滑動，A沿半徑向里滑動），此時A受到的摩擦力為μmg，方向沿半徑向外，則對A有：T′﹣μmg=mL此時B受到的摩擦力為μmg，方向沿半徑向里，對B有：T′+μmg=m?2L聯(lián)立以上兩式得：ω3=T′=3μmg（4）通過以上計算，可知當(dāng)角速度為時，B達到了就大靜摩擦力，為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時A的摩擦力為，方向指向轉(zhuǎn)軸；當(dāng)角速度為時，B的靜摩擦力為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時A的摩擦力為0；當(dāng)角速度為時，B的靜摩擦力為μmg，方向指向轉(zhuǎn)軸，此時A的摩擦力大小為μmg，方向背向轉(zhuǎn)軸；A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象如右圖所示（5）有第（3）可知，當(dāng)AB都將要滑動時，繩子的拉力為T′=3μmg此時A的向心力為：fA向=T′﹣μmg=2μmg此時B的向心力為：fB向=T′+μmg=4μmg若把繩子剪斷，桿對AB能產(chǎn)生的最大摩擦力為μmg，所以AB均不能與桿保持靜止．答：（1）當(dāng)B的摩擦力達到最大值的時候，角速度是（2）當(dāng)A的摩擦力為0的是時候，角速度是（3）當(dāng)AB即將滑動的時候，角速度是（4）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象如圖所示．（5）當(dāng)AB即將滑動時，若把繩剪斷，A和B均不能與桿保持相對靜止【考點】向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】（1）先分析AB兩物體誰先能達到最大靜摩擦力，并以此物體為研究對象，進行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律即可得知此時的角速度（2）對AB分別利用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可得知當(dāng)A的摩擦力為0的是時候的角速度（3）當(dāng)AB即將滑動的時候，分別對AB進行受力分析，AB分別利用牛頓第二定律列式，聯(lián)立可得知此時的角速度（4）結(jié)合前三問的解答，可畫出A和B的摩擦力隨角速度的平方變化的關(guān)系圖象（5）結(jié)合（3）的解答，先計算出此時AB兩物體的向心力，當(dāng)繩子剪斷后，結(jié)合此時桿對AB能提供的最大靜摩擦，可得知A和B是否還能與桿保持相對靜止18.水平桌面上有兩個玩具車A和B，兩者用一輕質(zhì)細橡皮筋相連，在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R，在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài)，A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的（0，2l）、（0，﹣l）和（0，0）點，已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運動，B平行于x軸朝x軸正向勻速運動，在兩車此后運動的過程中，標(biāo)記R在某時刻通過點（l，l），假定橡皮筋的伸長是均勻的，求B運動速度的大?。畢⒖即鸢福航猓涸O(shè)B車的速度大小為v．如圖，標(biāo)記R的時刻t通過點K（l，l），此時A、B的位置分別為H、G．由運動學(xué)公式，H的縱坐標(biāo)yA，G的橫坐標(biāo)xB分別為①xB=vt②在開始運動時，R到A和B的距離之比為2：1，即OE：OF=2：1由于橡皮筋的伸長是均勻的，在以后任一時刻R到A和B的距離之比都為2：1．因此，在時刻t有HK：KG=2：1