湖南省岳陽(yáng)市石化總廠第三中學(xué)2022年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省岳陽(yáng)市石化總廠第三中學(xué)2022年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在100m競(jìng)賽中,測(cè)得某一運(yùn)動(dòng)員5s末瞬時(shí)速度為10.4m/s,10s末到達(dá)終點(diǎn)的瞬時(shí)速度為10.2m/s。則他在此競(jìng)賽中的平均速度為A．10m/s

B．10.2m/s

C．10.3m/s

D．10.4m/s參考答案：A2.（單選）利用傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可以自動(dòng)作出物體運(yùn)動(dòng)的圖象。某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到運(yùn)動(dòng)小車(chē)的速度一時(shí)間圖象如圖所示，由此圖象可知（

）A. 18s時(shí)的加速度大于13s時(shí)的加速度B. 小車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng)

C. 13s末小車(chē)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)D. 小車(chē)前10s內(nèi)的平均速度比后10s內(nèi)的大參考答案：A3.下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體在恒力作用下，不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體在變力作用下，不可能做直線運(yùn)動(dòng)C．物體在方向不變的力作用下，一定做直線運(yùn)動(dòng)D．物體在大小不變方向始終垂直于速度方向的力的作用下，一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：D【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件；曲線運(yùn)動(dòng)．【分析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論．【解答】解：A、B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，物體在恒力作用下，可以是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不一定做曲線運(yùn)動(dòng)，而在變力作用下，可以做直線運(yùn)動(dòng)，不一定做曲線，所以A錯(cuò)誤，B也錯(cuò)誤．C、平拋運(yùn)動(dòng)的物體受重力的大小和方向都不變，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，所以C錯(cuò)誤．D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的方向始終是指向圓心的，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是受到大小不變變力的作用，所以D正確；．故選：D．4.（單選）首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出萬(wàn)有引力常量的科學(xué)家是（） A． 牛頓 B． 伽利略 C． 卡文迪許 D． 開(kāi)普勒參考答案：C解：首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出萬(wàn)有引力常量的科學(xué)家是卡文迪許，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C．5.（單選）甲、乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量之比為1：2，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為1：2，在相等時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°，乙轉(zhuǎn)過(guò)45°，則它們所受外力的合力之比為（）A.1：4

B.2：3

C.4：9

D.9：16參考答案：考點(diǎn)：向心力．專(zhuān)題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析：根據(jù)角速度定義ω=可知甲、乙的角速度之比，再由向心力公式F向=mω2r可以求出他們的向心力之比．解答：解：相同時(shí)間里甲轉(zhuǎn)過(guò)60°角，乙轉(zhuǎn)過(guò)45°角，根據(jù)角速度定義ω=可知：ω1：ω2=4：3由題意：r1：r2=1：2m1：m2=1：2根據(jù)公式式F向=mω2rF1：F2=m1ω12r1：m2ω22r2=4：9故選：C．點(diǎn)評(píng)：要熟悉角速度定義公式和向心力公式，能根據(jù)題意靈活選擇向心力公式，基礎(chǔ)問(wèn)題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流_______V電源工作，它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。當(dāng)打點(diǎn)周期為0.02s時(shí)，其工作電源頻率是______Hz，用它實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，仍按0.02s打點(diǎn)周期計(jì)算，這樣算出的速度值與物體速度的真實(shí)值相比是______（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：220，

50，

偏小7.作用于同一物體上的三個(gè)力的大小分別為3N、5N、8N，則這三個(gè)力的合力最大值為

，最小值為

。參考答案：16N

；

0

8.一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，量得停止處對(duì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為s，如圖所示，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并認(rèn)為斜面與水平面對(duì)物體的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ為

。參考答案：h/s

解：對(duì)物體全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，有即動(dòng)摩擦因數(shù)為9.平直公路上，以18m/s的速度行駛的汽車(chē)，緊急剎車(chē)時(shí)加速度的大小是6m/s2，剎車(chē)后4s內(nèi)汽車(chē)的位移是________m。參考答案：2710.如圖所示，圖給出了電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所標(biāo)。（1）若認(rèn)為某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的速度，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3時(shí)小車(chē)對(duì)應(yīng)的速度分別為：v1=_________m/s，v3=________m/s，(小數(shù)點(diǎn)后保留二位)（2）據(jù)此可求出小車(chē)從1到3計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的加速度為a=____________m/s2。參考答案：11.地球半徑為R，距地心高為h有一顆同步衛(wèi)星，有另一個(gè)半徑為3R的星球，距該星球球心高度為3h處一顆同步衛(wèi)星，它的周期為72h，則該星球平均密度與地球的平均密度的比值為

.參考答案：12..“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，當(dāng)小車(chē)在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、__________(填測(cè)量工具)和________電源(填“交流”或“直流”)．(2)在正確操作情況下，需要墊起木板的一端平衡摩擦，平衡摩擦?xí)r，平衡摩擦的目的是使合外力對(duì)小車(chē)做功等于

。實(shí)驗(yàn)時(shí)打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，如圖乙所示．為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的________部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)下面所示的紙帶回答，并用字母表示)．參考答案：（1）毫米刻度尺、交流（2）橡皮筋對(duì)小車(chē)做功

GI（只要取勻速部分即可）13.力學(xué)的功包括兩個(gè)必要因素：一是

，二是物體

。參考答案：作用在物體上的力；發(fā)生在力的方向上的位移三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）某質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下，F(xiàn)從A點(diǎn)沿下圖中曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后，質(zhì)點(diǎn)受到的力大小仍為F，但方向相反，試分析它從B點(diǎn)開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的哪條曲線？參考答案：a解析：物體在A點(diǎn)的速度方向沿A點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)必有垂直速度的分量，即F應(yīng)指向軌跡彎曲的一側(cè)，物體在B點(diǎn)時(shí)的速度沿B點(diǎn)的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若使F反向，則運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)彎向F方向所指的一側(cè)，即沿曲線a運(yùn)動(dòng)；若物體受力不變，則沿曲線c運(yùn)動(dòng)。以上分析可知，在曲線運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡總是彎向合力方向所指的一側(cè)。15.一顆在赤道上空運(yùn)行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過(guò)赤道上同一建筑物正上方的時(shí)間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬(wàn)有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬(wàn)有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度與建筑物轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí)，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過(guò)的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點(diǎn)睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬(wàn)有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬(wàn)有引力等于重力mg′=，化簡(jiǎn)可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度與建筑物轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在火星上，“HusbandHill”是一個(gè)比周?chē)皆愿叩那鹆觏敳?，一火星探測(cè)器在近火星表面的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地面測(cè)控中心通過(guò)觀察與數(shù)據(jù)分析，探測(cè)器在某次通過(guò)“HusbandHill”上空后，經(jīng)時(shí)間又連續(xù)5次通過(guò)該處，求火星的平均密度。（球的體積公式）參考答案：解：由題目可知，探測(cè)器的周期為T(mén)=t/5

…K@S5U…………1分設(shè)探測(cè)器做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，火星的半徑為R，探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以由圓運(yùn)動(dòng)得：

火星的平均密度

探測(cè)器在近火星表面的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以

17.某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行研究．他們讓這輛小車(chē)在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為v﹣t圖象，如圖所示（除2s﹣10s時(shí)間段圖象為曲線外，其余時(shí)間段圖象均為直線）．已知在小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s﹣14s時(shí)間段內(nèi)小車(chē)的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車(chē)自由滑行，小車(chē)的質(zhì)量為1.0kg，可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車(chē)所受到的阻力大小不變．求：（1）小車(chē)所受到的阻力大??；（2）小車(chē)勻速行駛階段的功率；（3）小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）在14s﹣18s時(shí)間段a3=m/s2=﹣1.5m/s2小車(chē)受到阻力大小：f=ma3=1.5N（2）在10s﹣14s小車(chē)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力F=FfP=Fv=1.5×6W=9W

（3）0﹣2s內(nèi)

2s﹣10s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理

Pt﹣fx2=解得

x2=39m

開(kāi)始加速過(guò)程中小車(chē)的位移大小為：x=x1+x2=42m

答：（1）小車(chē)所受到的阻力大小為1.5N；（2）小車(chē)勻速行駛階段的功率為9W；（3）小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大小為42m．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．【分析】（1）在14s末停止遙控而讓小車(chē)自由滑行，小車(chē)只受摩擦力，故可以可以先求加速度，再求出合力，等于摩擦力；（2）勻速階段，牽引力等于阻力，速度已知，直接根據(jù)公式P=Fv求解；（3）前2秒位移根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，2s到10s為變加速過(guò)程，其位移可以由動(dòng)能定理求解．18.（12分）如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開(kāi)始下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與管壁間恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP，已知小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。求：（1）小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；（2）水平面BC的長(zhǎng)度s；（3）在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大速度vm。

參考答案：解：（1）由機(jī)械能守恒得mg2r=mvB2

（2分）解得vB=2

（1分）（2）由mg=m

（1分）得vC=

（1分）由動(dòng)能定理得mg2r－μmgs=mvC2

（2分）解得s=3r