2022年湖北省咸寧市南嘉中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖北省咸寧市南嘉中學(xué)高一物理上學(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.質(zhì)量為m的物體，從靜止開(kāi)始，以g/2的加速度豎直下落高度h的過(guò)程中（

）

A.物體的機(jī)械能守恒

B.物體的機(jī)械能減少了C.物體的重力勢(shì)能減少了

D.物體克服阻力做功為0參考答案：B2.從波蘭中部城市羅茲往返四川成都的直達(dá)火車線路“蓉歐快鐵”開(kāi)通于2013年，全長(zhǎng)9826公里，行車時(shí)間約13天，比歷時(shí)40至50天的海路運(yùn)輸快許多，它是中國(guó)雄心勃勃的“一帶一路”計(jì)劃的一部分．關(guān)于“蓉歐快鐵”，下列說(shuō)法正確的是（

）A.班列長(zhǎng)度太大，質(zhì)量太大，任何時(shí)候都不能看成質(zhì)點(diǎn)B.研究“蓉歐快鐵”線路上的班列行程時(shí)，可以將班列看成質(zhì)點(diǎn)C.分析班列通過(guò)阿拉山口的時(shí)間時(shí)，可以將班列看成質(zhì)點(diǎn)D.只要班列處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，就可以看成質(zhì)點(diǎn)參考答案：B試題分析：研究“蓉歐快鐵”線路上的班列行程時(shí)，班列的大小能忽略，可以看成質(zhì)點(diǎn)，故B正確，A錯(cuò)誤；分析班列通過(guò)阿拉山口的時(shí)間時(shí)，班列的大小不能忽略，不能看作質(zhì)點(diǎn)；故C錯(cuò)誤；班列能否看成質(zhì)點(diǎn)與是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)；故D錯(cuò)誤；故選B．考點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)【名師點(diǎn)睛】可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物體有以下兩種情況：（1）運(yùn)動(dòng)物體的形狀和大小跟它所研究的問(wèn)題相比可忽略不計(jì)，如研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)，可把地球當(dāng)作一質(zhì)點(diǎn)．（2）做平動(dòng)的物體，由于物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。3.2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對(duì)于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A.線速度的大小B.向心力的大小C.周期D.向心加速度的大小參考答案：ACD【詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，則有，解得，，，對(duì)于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤。4.質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90°(大小不變)后，物體可能做(

)A．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B．加速度大小為的勻變速曲線線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D．勻速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：C解：物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，三力平衡，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故F合=,加速度a=，則物體可能做加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可能做加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選：B．5.為了使高速公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標(biāo)志．如圖所示，甲圖是限速標(biāo)志(白底、紅圈、黑字)，表示允許行駛的最大速度是110km/h；乙圖是路線指示標(biāo)志，表示到泉州還有100km.上述兩個(gè)數(shù)據(jù)的物理意義是(

)A．110km/h是平均速度，100km是位移B．110km/h是平均速度，100km是路程C．110km/h是瞬時(shí)速度，100km是位移D．110km/h是瞬時(shí)速度，100km是路程參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在2008年8月16日，牙買加選手尤塞恩－博爾特在國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”進(jìn)行的北京奧運(yùn)會(huì)男子100米決賽中以9秒69的成績(jī)奪得金牌并打破9秒72的世界紀(jì)錄．設(shè)高度為H的博爾特正在進(jìn)行100m短跑就要到達(dá)比賽的終點(diǎn)處，有一攝影記者用照相機(jī)拍攝下了運(yùn)動(dòng)員沖刺的一幕．已知攝影記者使用的照相機(jī)的光圈(控制進(jìn)光量的多少)是16，快門(曝光時(shí)間)是s，得到照片后測(cè)得照片中人高度為h，胸前號(hào)碼布上模糊部分的寬度是ΔL.則由以上數(shù)據(jù)可以知道牙買加選手尤塞恩－博爾特100米決賽沖刺時(shí)s內(nèi)的位移大小為_(kāi)___________，沖刺速度約為_(kāi)_____________．

參考答案：ΔL；ΔL7.17．（8分）某同學(xué)在“研究小車的加速度與質(zhì)量關(guān)系"的探究實(shí)驗(yàn)中，使用的裝置如圖所示．他將光電門固定在光滑水平軌道上的某點(diǎn)B，用同一重物拉不同質(zhì)量的小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若遮光板的寬度d=1.2cm.實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt=4.0×10-2s，則小車經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為

m/s；（2）若再用米尺測(cè)量出光電門到小車出發(fā)點(diǎn)之間的距離為s，則計(jì)算小車加速度大小的表達(dá)式為a=

（各量均用字母表示）；（3）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

；（4）測(cè)出對(duì)應(yīng)不同質(zhì)量的小車上遮光板通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析得出(Δt)2與小車的質(zhì)量M成正比．則能得出的結(jié)論是

．參考答案：（1）0.30（2分）（2）（2分）

（3）m<<M（2分）

（4）外力不變時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量成反比（2分）8.將一個(gè)1.0×10－5C的電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)里一點(diǎn)A，外力克服電場(chǎng)力作功6.0×10－3J，則A點(diǎn)的電勢(shì)為Ua＝_____V；如果此電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)里的另一點(diǎn)B時(shí)，電場(chǎng)力作功0.02J，則A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差為Uab＝______V；如果另一個(gè)電量是0.2C的負(fù)電荷從A移到B，則電場(chǎng)作功______J．計(jì)算題（共32分。要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、主要方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要明確寫(xiě)出數(shù)值和單位，只有最終結(jié)果的不得分。）參考答案：9.某同學(xué)為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，他在滑塊上安裝了寬度為2cm的遮光板。然后他利用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)值毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門所用的時(shí)間為Δt1=0.2s,通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間Δt2=0.1s,遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為2s,請(qǐng)你根據(jù)上面他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),計(jì)算出滑塊的加速度為_(kāi)___________m/s2。參考答案：0.0510.學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。(所用交變電流的頻率為50Hz)。(1)同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)時(shí)的系統(tǒng)誤差，使分析數(shù)據(jù)時(shí)可以認(rèn)為砂桶的重力等于小車所受的合外力，你認(rèn)為應(yīng)采取的措施有：①

②__________________________________________________(2)圖乙所示為某小組在做實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。則打A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度的大小是_________m/s，小車加速度的大小是__________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(3)另一小組在該實(shí)驗(yàn)中得到了如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/m·s-20.250.580.901.201.53[]

①在圖丙的坐標(biāo)中畫(huà)出a-F的圖線②從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題可能是___________(填字母序號(hào))A．實(shí)驗(yàn)沒(méi)有平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)小C．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大

D．實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量發(fā)生變化參考答案：(1)①把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端墊高，形成斜面以平衡摩擦力（2分）

②讓砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2分）(2)0.864（2分）0.640（2分）(3)①

圖（2分）

②AB（2分）11.如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從傾角為θ的光滑斜面上A點(diǎn)以速度v0水平拋出（即v0∥CD），小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知A點(diǎn)的高度h，則小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為

.參考答案：12..如圖所示是一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖線，則質(zhì)點(diǎn)在BC段中運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為_(kāi)__________m/s，速度方向沿___________（填x的正方向或x負(fù)方向）參考答案：2；X負(fù)方向13.甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其質(zhì)量比為l：2，周期比為2：3．半徑比為2：3，則它們所受的向心力之比為

。參考答案：3:4

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中(電源頻率為50Hz)。

（1）下列說(shuō)法中不正確或不必要的是______。（填選項(xiàng)前的序號(hào)）

A．長(zhǎng)木板的一端必.須墊高，使小車在不掛鉤碼時(shí)能在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)

B．連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與/長(zhǎng)木板保持平行

C．小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，后釋放小車

D.

選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始

(2)如圖所示是實(shí)驗(yàn)中打下-的一段紙帶，打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度為_(kāi)___m/s，其余計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對(duì)應(yīng)的小車瞬時(shí)速度已在坐標(biāo)紙上標(biāo)出。

(3)在坐標(biāo)紙上補(bǔ)全計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)/的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)作圖，求得小車的加速度為_(kāi)______m/s2。參考答案：

(1).AD

(2).0.60

(3).如圖所示（1）此實(shí)驗(yàn)要研究小車的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以不需要平衡摩擦力，選項(xiàng)A不必要；連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行，選項(xiàng)B有必要；小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，后釋放小車，選項(xiàng)C有必要；選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該從點(diǎn)跡較清晰的開(kāi)始選點(diǎn)，沒(méi)必要必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，選項(xiàng)D不必要；故選AD.（2）根據(jù)圖中x1=3.80cm=0.0380m，x3=15.70cm=0.1570m，所以有：；

（3）根據(jù)描點(diǎn)作一條過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖所示：

直線的斜率即為小車的加速度，所以加速度為：．15.如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，方向水平向右的外力F0拉此物體，經(jīng)t0=2s，拉至B處．（1）求物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a0大?。唬?）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）若用大小為20N的力F沿水平方向拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t．（取g=10m/s2）參考答案：（1）10m/s，（2）0.5，（3）試題分析：（1）物體在水平地面上從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向B點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)解得：。（2）對(duì)物體進(jìn)行受力分析得：，解得：。（3）設(shè)力F作用的最短時(shí)間為，相應(yīng)的位移為，物體到達(dá)B處速度恰為0，由動(dòng)能定理：，整理可以得到：由牛頓運(yùn)動(dòng)定律：，，整理可以得到：?？键c(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確進(jìn)行受力分析，抓住位移之間的關(guān)系求解。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輪半徑r很小的傳送帶，水平部分AB的長(zhǎng)度L=1.5m，與一圓心在O點(diǎn)、半徑R=1m的豎直光滑圓軌道的末端相切于A點(diǎn)，AB高出水平地面H=1.25m，一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），由圓軌道上的P點(diǎn)從靜止釋放，OP與豎直線的夾角θ=37°．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，不計(jì)空氣阻力．（1）求滑塊對(duì)圓軌道末端的壓力的大??；（2）若傳送帶一直保持靜止，求滑塊的落地點(diǎn)與B間的水平距離；（3）若傳送帶以v0=2.4m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行（傳送帶上部分由A到B運(yùn)動(dòng)），求滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中摩擦力做功的功率．參考答案：解：（1）滑塊從P到圓軌道末端的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：

mgR（1﹣cos37°）=mv2﹣0可得滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度v==m/s=2m/s；滑塊在軌道末端時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：N﹣mg=m可得N=mg+m=0.1×10+0.1×=1.4N根據(jù)牛頓第三定律得：滑塊對(duì)圓軌道末端的壓力大小為1.4N，方向豎直向下；（2）從A到B的過(guò)程中，只有摩擦力對(duì)滑塊做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣μmgL=﹣mv2代入數(shù)據(jù)可解得滑塊到達(dá)B時(shí)的速度vB=1m/s滑塊從B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，則滑塊落地點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離：

x=vBt=vB=1×m=0.5m（3）若傳送帶以v0=2.4m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)行，滑塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a==μg=1m/s2．從滑上傳送帶到與傳送帶共速的時(shí)間t1===0.4s勻加速的位移x1===0.88m＜L=1.5m接著滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，用時(shí)t2==≈0.25s滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)的總時(shí)間t=t1+t2=0.65s摩擦力做功為W=μmgx1=0.1×1×10×0.88=0.88J所以滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中摩擦力做功的功率為P==≈1.4W答：（1）滑塊對(duì)圓軌道末端的壓力為1.4N；（2）若傳送帶一直保持靜止，滑塊的落地點(diǎn)與B間的水平距離為0.5m；（3）滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中摩擦力做功的功率為1.4W．【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．