廣東省汕頭市澄海蓮陽中學2022年高一物理下學期期末試卷含解析

廣東省汕頭市澄海蓮陽中學2022年高一物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停止轉動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14m，假設汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度大小為（）A．7m/s B．10m/s C．14m/s D．20m/s參考答案：C【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】汽車剎車看作是勻減速直線運動，末速度為零，剎車加速度由滑動摩擦力提供，然后根據(jù)勻變速直線運動的位移﹣速度公式即可求解．【解答】解：剎車過程中由牛頓第二定律可得：mgμ=ma，解得：a=gμ=0.7×10=7m/s2，剎車位移為：x===14m，故ABD錯誤，C正確．故選：C．2.某同學進行籃球訓練，如圖所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻面上，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．籃球撞墻的速度，第一次較大B．籃球在空中運動的加速度第一次較大C．從拋出到撞墻，第一次籃球在空中運動的時間較長D．拋出時的速度，第一次一定比第二次大參考答案：C解：ABC、由于兩次籃球垂直撞在豎直墻面上，因為在兩次中，籃球被拋出后的運動可以看作是平拋運動的逆反運動．加速度都為g．在豎直方向上：h=，因為h1＞h2，則t1＞t2，因為水平位移相等，根據(jù)x=v0t知，撞墻的速度v01＜v02．即第二次撞墻的速度大．故AB錯誤，C正確．D、根據(jù)平行四邊形定則知，拋出時的速度，第一次的水平初速度小，而上升的高度大，則無法比較拋出時的速度大小．故D錯誤．故選：C．3.（單選）在越野賽車時，一輛賽車在水平公路上減速轉彎，從俯視圖中可以看到賽車沿曲線由向行駛。下圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力的四種方向，你認為正確的是參考答案：C4.(單選)關于物體的重心,下列說法正確的是(

)A.物體的重心是物體所受重力的等效作用點

B.物體的重心一定在物體上C.重心就是物體內最重的一點

D.形狀規(guī)則的物體的重心,一定在物體的幾何中心上參考答案：A5.A、B兩個物體的質量比為1:3，速度之比是3:1，那么它們的動能之比是（

）

A.1：1

B.1：3

C.3：1

D.9：1參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物體做勻變速直線運動，已知在第3s內的位移是4.5m，在第10s內的位移是11.5m，則物體的初速度為

m/s，加速度為

m/s2。參考答案：2，17.用如圖所示的裝置做實驗時,小車放在水平桌面上，保持小車的質量不變,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示.(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖中畫出a-F圖線;

F/N0.200.300.400.50a/(ms-2)0.100.210.290.40

(2)把圖線延長,發(fā)現(xiàn)圖線不通過原點,其原因是

.（3）在處理數(shù)據(jù)時，總是把小桶和沙子的重力當作小車所受合力。而實際上小車所受合力比小桶和沙子的重力要__

_一些（選填“大”或“小”）。因此，為使實驗結論的可信度更高一些，應使小桶和沙子的總質量盡可能______一些（選填“大”或“小”）。參考答案：

（2）沒有平衡摩擦力

;（3）

小

;

小

;8.一物理興趣小組利用學校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)得到若干組向心力F和對應的角速度ω，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了F﹣ω的關系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學猜測r一定時，F(xiàn)可能與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉換，做出

關系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F(xiàn)∝r的結論，你認為他們的依據(jù)是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學關系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系時，應當應用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關系式．③由F=kω2r表達式，結合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學猜測F與ω2成正比．可以通過進一步的轉換，通過繪出F與ω2關系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關系式應當是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．9.將20kg的物體從靜止開始以2m/s2的加速度豎直提升4m，拉力做功的平均功率為480W，到達4m末端時拉力的瞬時功率為960W．參考答案：解：對物體受力分析，由牛頓第二定律可得，

F﹣mg=ma所以拉力F=mg+ma=20×10+20×2N=240N．根據(jù)x=解得；t=2s所以=由v2=2ax得v=4m/s由瞬時功率的公式，P=Fv=240×4N=960W，故答案為：480；96010.在“研究平拋物體的運動”的實驗中，某同學在平拋運動軌跡上選取A、B兩點，現(xiàn)測得A點的速度方向與水平方向的夾角為30°，B點的速度方向與水平方向的夾角為60°．從拋出點分別到A、B點的水平位移之比為

；從拋出點分別到A、B點的豎直位移之比為

．參考答案：1：3；1：9．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】根據(jù)速度與水平方向之間夾角的大小，利用公式tanθ=，求出運動時間之比，根據(jù)水平方向勻速直線運動，即可求出水平位移之比；平拋運動在豎直方向自由落體運動，根據(jù)時間之比即可求出豎直位移之比．【解答】解：設平拋運動的初速度為v0，由平拋運動規(guī)律tanθ=得：tan30°=tan60°=聯(lián)立得：=由x=v0t，得：==豎直方向自由落體運動，因此有：y=gt2，得：==故答案為：1：3；1：9．11.為了測定木塊A和木板B之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了一個實驗，圖甲為其實驗裝置示意圖．該同學在實驗中主要操作有：A．用彈簧測力計測出木塊A的重力為；B．用彈簧測力計測出木板B的重力為；C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板；D．松開按住木塊和木板的手，讓其運動，并即刻讀出彈簧測力計的示數(shù)（1）該同學的上述操作中有一個步驟是多余的，有一個步驟存在錯誤．多余的步驟是________，存在錯誤的步驟是________．（2）存在錯誤的步驟應該修改為________________________．（3）按正確方法重新操作，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，根據(jù)該同學的測量數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木塊B之間的動摩擦因數(shù)為____________．參考答案：B

D

松開按住木塊和木板的手，讓其運動，待木塊靜止后讀出彈簧測力計的示數(shù)

0.35

12.一個質量為m的質點在n個共點的恒力作用下處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將其中的一個恒力F轉過，其余的力大小和方向都不變，則質點的加速度大小為

。參考答案：F/m13.A物體做勻速直線運動，速度是2m/s，A出發(fā)4s后，B物體從同一地點從靜止開始出發(fā)做勻加速直線運動，加速度是2m/s2，且A、B運動方向相同，B出發(fā)后s才能追上A，A、B相遇前的它們的最大距離為m．參考答案：4；9．【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】結合位移相等，運用運用運動學公式求出追及的時間．當兩者速度相等時，相距最遠，結合速度時間公式和位移公式求出最大距離．【解答】解：設B出發(fā)后經t時間趕上A，則有：代入數(shù)據(jù)解得：t=4s；由題意在A、B相遇前，兩者速度相等時，距離最大，設B出發(fā)后經t0時間，兩者速度相等．則有：，此時A的位移：x1=v（t0+4）=2×（1+4）=10mB的位移：A、B間距離：△x=x1﹣x2=10﹣1=9m故答案為：4；9．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）將一根細繩的中點拴緊在一個鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側的繩并攏按順時針（或逆時針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點的切線方向飛出的。因為水滴在做曲線運動，在某一點或某一時刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點的切線方向上。15.（6分）為了確定平面上物體的位置，我們建立以平面直角坐標系如圖所示，以O點為坐標原點，沿東西方向為x軸，向東為正；沿南北方向為y軸，向北為正。圖中A點的坐標如何表示?其含義是什么?

參考答案：A點橫坐標x＝2m，縱坐標:y＝3m，表示A點在坐標原點東2m，偏北3m處。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內，離地面高度為h．已知地球半徑為R，地球自轉角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心．（1）求衛(wèi)星B的運行周期以及運行的線速度；（2）如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近（O、B、A在同一直線上），則至少經過多長時間，它們再一次相距最近？參考答案：解：（1）設地球質量為M，衛(wèi)星質量為m，根據(jù)萬有引力和牛頓運動定律，有：．又GM=gR2聯(lián)立兩式解得：v=，T=．（2）它們再一次相距最近時，一定是B比A多轉了一圈，有：ωBt﹣ω0t=2π其中ωB=得：t=．答：（1）衛(wèi)星B的線速度為，周期為．（2）至少經過時間，它們再一次相距最近．17.在傾角為α的斜面上P點，以水平速度υ0向斜面下方拋出一小球，落在O點(圖).不計空氣阻力，試求小球落在O的速度.參考答案：18.如圖所示，一輕質直角三角形框架B處懸掛一定滑輪（質量可忽略不計）。一體重為600N的人通過跨定滑輪的輕繩提起一質量為20kg的物體，物體在拉力作用下由靜止勻加速上升，當物體的速度v=5m/s時物體上升了2.5m

(取