2022-2023學年福建省福州市長樂江田中學高一物理期末試題含解析

2022-2023學年福建省福州市長樂江田中學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.關(guān)于路程和位移的關(guān)系，下列說法正確的是Ks5u

A．物體沿直線向某一方向運動時，通過的路程就是位移

B．物體沿直線向某一方向運動時，通過的路程等于位移的大小

C．物體通過的路程不為零，位移也一定不為零

D．物體的位移為零，路程也一定為零參考答案：B2.從高為20米的屋檐下每隔0.2秒落下一個小水滴，把這些小水滴的運動都看成是自由落體運動，則當?shù)谝粋€水滴恰好落地時，第3滴和第4滴水之間相距為（

）（取g=10m/s2）A.6米

B.5米

C.4米

D.3米參考答案：D3.第一次通過實驗的方法比較準確地測出引力常量的物理學家是

A．卡文迪許

B．開普勒

C．伽利略

D．牛頓參考答案：A4.如圖所示，在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當小車勻速向右運動時，物體A的受力情況是（

）A、繩的拉力大于A的重力

B、繩的拉力等于A的重力C、繩的拉力小于A的重力

D、繩的拉力先大于A的重力，后變?yōu)樾∮谥亓⒖即鸢福篈5.（單選）關(guān)于速度、速度變化量、速度變化率（即加速度）的關(guān)系，說法中正確的是（）A．速度大、速度變化率不一定大B．速度越大，速度變化量一定越大C．速度變化率等于零，速度一定等于零D．速度變化量越大，速度變化率一定也大參考答案：考點：加速度．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：加速度等于速度的變化率，等于單位時間內(nèi)的速度變化量，結(jié)合加速度的定義式分析判斷．解答：解：A、速度大，速度變化不一定快，即速度變化率不一定大，故A正確．B、速度越大，速度變化量不一定大，比如做勻速直線運動，速度變化量為零，故B錯誤．C、速度變化率等于零，速度不一定為零，比如勻速直線運動，故C錯誤．D、速度變化量越大，速度變化不一定快，則速度變化率不一定大，故D錯誤．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物體甲的x-t圖象和物體乙的v-t圖象分別如下圖所示，則甲在t=6s內(nèi)總位移為

，路程為

；乙在t=6s內(nèi)它通過的總位移

，路程為

。參考答案：4m

4m

0

6m20.已知某星球的質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/16，半徑約為地球半徑的1/4，地球上的近地球的衛(wèi)星的運行線速度（第一宇宙速度）約為7.9km/s，則繞該星球表面運行的衛(wèi)星其速率約為參考答案：3.958.（1）在一次課外活動中，某同學用圖（a）所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與長金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量m=1kg，金屬板B的質(zhì)量m′=0.5kg，用水平力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，則A、B間的摩擦力f=

N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=

（g取10m/s2）（2）該同學還設計性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一些計時點，取時間間隔為0.1s的幾個點.測量后的結(jié)果如圖（b）所示，則金屬板被拉動的加速度a=

m/s2，由此可知水平力F=

N.參考答案：9.某宇航員在月球上某處平坦月面做平拋實驗，將某物體由距月面高h處水平拋出，經(jīng)過時間t后落到月球表面，已知月球半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，則月球表面的重力加速度為

，月球的質(zhì)量為

。參考答案：

10.如圖為某探究小組設計的測量彈簧彈性勢能的裝置，小球被壓縮的彈簧彈出后作平拋運動（小球與彈簧不相連），現(xiàn)測得小球的質(zhì)量為m，桌子的高度為h，小球落地點到桌邊的水平距離為s，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，則彈簧被壓縮時的彈性勢能為．參考答案：解：小球被壓縮的彈簧彈出后作平拋運動，根據(jù)h=得：t=，所以=

小球從初位置到被拋出前，只有只有彈簧彈力和重力做功，系統(tǒng)的機械能是守恒，

選取桌面為零勢能面，根據(jù)機械能守恒定律得：E1=E2

即：EP彈+=EK+0，所以=．故答案為：．11.一光滑半圓形圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著一個質(zhì)量為m的小球P，用細繩相連系于A點，處于平衡狀態(tài)，如圖所示．若細繩與水平面夾角為30°，則細繩對小球的拉力FT為

，環(huán)對小球的彈力FN為

參考答案：mg，對小球進行受力分析：重力mg、繩對小球的拉力FT和環(huán)對小球的彈力FN，作出力圖，如圖．

根據(jù)平衡條件得知：重力mg與繩對小球的拉力FT的合力與環(huán)對小球的彈力FN大小相等，方向相反，則由幾何知識得到：FT=mg．

又2mgcos30°=FN，得到FN=12.質(zhì)量分別為m1=1kg，2=4kg的小球，若它們的速度相等，則它們的動能之比為

；若它們的動能相等，則它們的速率之比為

。參考答案：1：4；2：113.如圖，轟炸機沿水平方向勻速飛行，到達山坡底端正上方時釋放一顆炸彈，并垂直擊中山坡上的目標A．已知A點高度為h，山坡傾角為θ，由此求出轟炸機飛行的速度，轟炸機飛行的時間．

參考答案：，

【考點】平拋運動．【分析】炸彈做平拋運動，垂直擊中山坡上的目標A時速度與斜面垂直，因為平拋運動速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，速度方向的夾角得知位移與水平方向夾角的正切值，再通過水平位移求出豎直位移，從而得知轟炸機的飛行高度，炸彈的飛行時間，以及炸彈的初速度．【解答】解：根據(jù)幾何知識知：A點到斜面底端的水平位移為h?cotθ，即炸彈的水平位移為x=h?cotθ由于炸彈垂直擊中目標A，得知速度與豎直方向的夾角為θ，與水平方向的夾角為﹣θ．設炸彈下落的高度為H．根據(jù)平拋運動速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，可得：解得：H=h由H=gt2，得：轟炸機飛行的速度為：故答案為：，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證機械能守恒定律實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取10m/s2。求：(1)打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度VB=

（3分）(2)從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=

（3分），動能的增加量△EK=

（3分）（保留兩位有效數(shù)字）；（3）（3分）根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=

。（保留兩位有效數(shù)字）(4)（3分）即使在實驗操作規(guī)范，數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下，該實驗測得的△EP也一定略大于△EK，這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因。

參考答案：（1）0.97m/s（2）0.48J

0.47J15.某興趣小組的同學們在做“用打點計時器測速度”的實驗中，讓重錘自由下落，打出的一條紙帶如圖所示，圖中直尺的單位為cm，點O為紙帶上記錄到的第一點，點A、B、C、D……依次表示點O以后連續(xù)的各點。已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點。（1）打點計時器打下點G時重錘的速度可用表達式vG=____________進行計算，式中各量的意義是________________________________________________（2）用上式計算出打下點G時重錘的速度為vG=____________m/s參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛質(zhì)量為1.0×103kg的汽車,經(jīng)過10秒由靜止加速到108km/h。求:汽車受到的合外力.

（2）如果關(guān)閉汽車的發(fā)動機油門,并制動汽車的后輪的轉(zhuǎn)動后,汽車受到的阻力為6.0×103N,汽車由108km/h停下來所用的時間和通過的路程各為多少?參考答案：（1）t=10s

v0=0

v=108km/h=30m/s

由v=v0+at

a=3m/s2----------2分

m=1.0×103kg

由牛頓第二定律F合=ma=3.0×103N

-----------2分（2）關(guān)閉汽車的發(fā)動機油門，f=6000N由牛頓第二定律F合=ma

加速度大小a`==6m/s2

-----------------------2分

由

0=30+(-6)t`

t`=5s

---------------2分

0-302=2×(-6)x

x=75m

-----------2分17.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動．當球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示．已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為d，重力加速度為g．忽略手的運動半徑和空氣阻力．（1）求繩斷開時球的速度大小v1（2）問繩能承受的最大拉力多大？（3）改變繩長，使球重復上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應為多少？最大水平距離為多少？參考答案：解：（1）設繩斷后球做平拋運動的時間為t1，豎直方向上：，水平方向上：d=v1t1解得：．（2）設繩能承受的最大拉力為Fm，球做圓周運動的半徑為：R=解得：．（3）設繩長為l，繩斷時球的速度為v2．有：，解得：繩斷后球做平拋運動，豎直位移為d﹣l，水平位移為x，時間為t2．豎直方向有：d﹣l=水平方向有：x=v2t2．得x==4根據(jù)數(shù)學關(guān)系有當l=時，x有極大值為：答：（1）繩斷時球的速度大小為；（2）繩能承受的最大拉力為．（3）要使球拋出的水平距離最大，繩長應為，最大水平距離為．【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】（1）繩斷后，小球做平拋運動，根據(jù)平拋運動的高度求出時間，根據(jù)水平位移和時間求出繩斷時球的速度大?。?）根據(jù)在最低點，合力提供向心力，運用牛頓第二定律求出最大拉力．（3）根據(jù)最大拉力，通過牛頓第二定律求出繩斷后的速度與繩長的關(guān)系，根據(jù)平拋運動求出平拋運動水平位移的表達式，通過數(shù)學方法二次函數(shù)求極值，求出l為多少時，x最大．18.某娛樂場所欲建一大型娛樂設施，為論證其可行性，專家評委對所規(guī)劃的項目先進行理想化分析，若該設施關(guān)鍵部分可簡化為模型如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形光滑導軌在B點相切,半圓形導軌的半徑R為5m.一個質(zhì)量為10kg的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當它經(jīng)過B點進入導軌之后沿導軌向上運動，恰能到達最高點C.(不計空氣阻力，AB間足夠長)試求:物體在A點時彈簧的彈性勢能。（2）物體到達