湖北省黄冈市麻城城东中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题含解析

湖北省黄冈市麻城城东中学2022-2023学年高一物理下学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 在力的合成中，合力与分力的大小关系是  (     ) A．合力一定大于每一个分力    B．合力一定至少大于其中一个分力 C．合力一定至少小于其中一个分力 D．合力可能比两个分力都小，也可能比两个分力都大 参考答案： D 试题分析：合力的取值范围：▏F1?F2▏≤F合≤F1+F2，例如：一个3N的力和一个6N的力的合力取值范围是：，所以合力有可能比任意一个分力小，有可能大于其中的一个小于其中的一个分力，有可能比两个分力都大．故选D. 考点：合力和分力 【名师点睛】合力的取值范围是： ▏F1?F2▏≤F合≤F1+F2，如果不好分析，可取一个特值看看。 2. (单选)关于功的概念，以下说法中正确的是 A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B．功有正、负之分，所以功可能有方向性 C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积 参考答案： D 3. （多选题）自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C．向心加速度随半径变化图象如图所示，可以知道（　　） A．A、B两点加速度关系满足甲图线 B．A、B两点加速度关系满足乙图线 C．B、C点两点加速度关系满足甲图线 D．B、C点两点加速度关系满足乙图线 参考答案： AD 【考点】常见的传动装置；线速度、角速度和周期、转速． 【分析】根据向心加速度的公式a==ω2r，知，线速度大小不变，向心加速度与半径成反比，角速度不变，向心加速度与半径成正比． 【解答】解：A、由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同， 故vA=vB，根据向心加速度的公式a= 所以A、B两点加速度关系满足甲图线，故A正确，B错误 C、由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同， 即ωB=ωC，根据向心加速度的公式a=ω2r 所以B、C点两点加速度关系满足乙图线，故C错误，D正确 故选AD． 4. (单选)一人用力踢质量为1 kg的皮球，使球由静止以10 m/s的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是200 N，球在水平方向运动了20 m停止，那么人对球所做的功为(　　) A．50 J  B．500 J C．4 000 J D．无法确定 参考答案： A 解：对皮球，从静止到离开脚飞出过程，由动能定理得： 可求得人对皮球做功：   故选B． 5. 质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中：（    ） A.重力对物体做功为mgH            B.物体的重力势能减少了mg(H＋h) C.所有外力对物体做的总功为零     D.地面对物体的平均阻力为mg(H＋h)/ h 参考答案： BCD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在如图5-5-1所示的传动装置中，B、C两轮固定在—起绕同—转轴转动。A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为rA=rC=2 rB，若皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比为__________，a、b、c三点的线速度之比____________． 参考答案： 1:1: 2  2:1:1 7. 摩托车从静止开始以的加速度沿直线匀加速行驶了后，又以的加速度沿直线匀减速行驶了，然后做匀运直线运动，则摩托车做匀速直线运动的速度大小是 ________________ m/s。 参考答案： 2.8 8. 如图所示是甲、乙两物体运动的位移-时间图像，甲、乙两物体均做          ，它们运动的方向           ，0s时它们相距          m，它们在         时刻相遇在                位置处． 参考答案： 匀速直线运动;   相反;   10；  2.5s ;      5m 。 9. 在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为V0=　　用（L、g表示）其值是　　m/s（g=10m/s2） 参考答案： ，0.5． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出相等时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度的表达式． 【解答】解：竖直方向上有：△y=2L=gT2， 解得：T=， 则初速度为：． 代入数据得： =0.5m/s． 故答案为：，0.5． 10. 在做探究小车速度随时间变化的实验中，电火花计时器应该接在（填“交流”或“直流”）_________电源上，它每隔__________s打一次点。 参考答案： _交流_______    ____0.02____ 11. 一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是5m/s。欲使小船航行的距离最短，船头应指向           （填“上游”、“下游”、“垂直河岸”），且渡河的时间为            秒。 参考答案： 上游______， ___25__ 12. 一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100 N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为_____N；若弹簧伸长了4 cm，则这弹簧的劲度系数k=________N/m．  参考答案： 100；2500。 13. 同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的范围是          N。 参考答案： 0-17N 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学做“研究匀变速直线运动”的实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中需要的器材填写在横线上（填字母序号）：　   　． a．电磁打点计时器            b．天平                      c．低压交流电源 d．低压直流电源 e．细绳和纸带                f．钩码和滑块 g．秒表                      h．一端附滑轮的长木板        i．刻度尺 （2）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动的滑块的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示．其中两相邻计数点间均有四个点未画出．已知所用电源的频率为50Hz，则打B点时小车运动的速度vB=　   　 m/s，小车运动的加速度a=　   　 m/s2．（结果保留两位小数） 参考答案： （1）acefhi； （2）0.92，2.00． 【考点】探究小车速度随时间变化的规律． 【分析】（1）根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材． （2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小． 【解答】解：（1）在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表． 故本实验中需要的器材：acefhi． （2）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．为： vB==≈0.92m/s 设0到A之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4， 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3﹣x1=2a1T2 x4﹣x2=2a2T2 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值，得：a= （a1+a2） 代入数据得：a= m/s2=2.00m/s2 故答案为：（1）acefhi； （2）0.92，2.00． 15. 几个同学合作如图所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”，弹簧的上端与标尺的零刻度对齐，他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g=9.8m/s2） 钩码质量m/g 0 30 60 90 120 150 标尺刻x/10－2m 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79 （1）根据所测数据，在图中所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线． （2）作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是                              ；这种规格弹簧的劲度系数k=               N/m（保留三位有效数字）． 参考答案： (1)(3分) （2）弹簧的自然长度（原长）为6cm；  26.1（25.6~26.9均可）     四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 两个人造地球卫星，其轨道半径之比为R1:R2=2:1，求两个卫星：    （1）向心加速度之比；    （2）线速度之比； （3）周期之比。 参考答案： .(1)1:4 (2)1: (3) :1 17. 如图所示，一束初速度为零的带电粒子流经电压U1的加速电场加速后，沿垂直于偏转电场的场强方向进入偏转电场.已知偏转电场两平行板间的电势差为U2，极板长为L，两板间的距离为d，带电粒子通过偏转电场时的偏转角为θ.试证明: 参考答案： 18. 额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行使，行使的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2000kg ，若汽车从静止开始作匀加速直线运动，加速度，运动过程中阻力不变。求：（1）汽车所受的阻力有多大？ （2）匀加速运动的时间多长？ （3）3s末汽车的瞬时功率多大？ 参考答案： （1）当速度最大时，牵引力与阻力大小相等 。…………………………………2分 （2）以恒定的加速度启动时的牵引力，由，则……………………1分 当汽车达到额定功率时加速过程结束，设加速运动末速度，则 ，所以匀加速运动的时间为。………………2分 （3）3s末汽车为匀加速运动，3s末的速度，………2分 3s末的瞬时功率。…