湖北省恩施市石坝中学2023年高一物理期末试题含解析

湖北省恩施市石坝中学2023年高一物理期末试题含解析 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. 下列说法中正确的是      A．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零      B．一小段通电导体在某处不受安培力作用，则该处磁感应强度一定为零      C．当置于匀强磁场中的导体长度和电流大小一定时，导体所受的安培力大小也是一定的      D．在感应强度为B的匀强磁场中，长为L、电流为I的载流导体所受到的安培力的大小是 BIL 参考答案： A 2. 将一个力分解为两个分力，合力与分力的关系是（　　　） A．合力的大小一定等于两个分力大小之和 B．合力的大小可能比每一个分力都大，也可能比每一个分力都小 C．合力的大小不可能小于每一个分力的大小 D．合力的大小一定比一个分力大，比另一个分力小 参考答案： B 3. 关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（　　） A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B．匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 C．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 参考答案： B 【考点】运动的合成和分解． 【分析】分运动与合运动具有等时性．当物体的加速度方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，当物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，物体做曲线运动． 【解答】解：A、合运动与分运动具有等时性，故A错误； B、加速度不变的运动为匀变速运动，轨迹可能是直线，也可能是曲线，故B正确； C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，因此曲线运动的加速度方向与速度方向不在同一条直线上，故C错误； D、分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如，平抛运动，故D错误． 故选B． 4. 地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列表达式正确的有     ① ＝   ② =   ③ =  ④ ＝     A．①③正确  B．①④正确  C．②③正确  D．②④正确 参考答案： B 5. 如图所示，以9.8 m/s的初速度v0水平抛出的物体（不计空气阻力），飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ＝60°的斜面上，则物体完成这段飞行的时间为(g=9.8m/s2)             A．              B．                   C．               D．2 s 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如右图所示是皮带传动装置，已知A、B、C三轮的半径之间的关系是rA＝2rB＝3rC，则A、B、C三轮的运动周期之比TA∶TB∶TC＝      ; 三轮的角速度之比为三轮边缘上点的线速度之比vA∶vB∶vC＝        ; 三轮边缘上点的向心加速度之比aA∶aB∶aC＝         . 参考答案： 7. 有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为，运行速度之比为，则它们的轨道半径之比     ，周期之比      。    参考答案： 1∶4   1∶8  8. 质量相等的两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内通过的弧长之比为2∶3，而转过的角度之比为3∶2，则两质点周期之比=        ，向心加速度之比=        ,向心力之比为=        。 参考答案： 9. 设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________． 2π    参考答案：     10. 高速铁路弯道处，外轨比内轨要_________（填“高”或“低”）；列车通过弯道时若速度比正 常速度快会导致铁轨对车轮有向___________侧（填“内”或“外”）的很大的挤压力。 参考答案： 高         内 11. 汽车由甲地开出，沿平直公路开到乙地刚好停止运动，其速度图象如图所示。在0~t和t~4t两段时间内，汽车的位移大小之比为     ，加速度大小之比为     。 参考答案： 1:3   ，    3:1   ； 有两个力，它们的合力为12. 0。现把其中一个向东的6N的力改为向南（大小不变），它们的合力大小为           方向为          参考答案： .合力的大小为6N，方向为西偏南45° 13. 如图所示，细绳一端系着质量，m＝0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M＝0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面上，当A以O为圆心做半径r＝0.2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN＝3.0N，求物块A的线速度为         ,和角速度为        ．(取g＝10m／s2) 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示，下列说法正确的是_________ A．将斜槽的末端切线调成水平 B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 C．斜槽轨道必须光滑 D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好           (2) 如上右图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。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式为vo=_________（用L、g表示），其值是_________m/s（取g=10m/s2）。   参考答案： （1）AB     （2） ； 1 15. 如图(5a)所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）图(5b)是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s。 （2）在平抛物体运动的实验中，引起实验误差的原因是（　　　） A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向要求水平 B．确定Oy轴时，必须用重垂线 C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦ks5u D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较近 参考答案： 1.6       D 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （14分）如图所示，甲、乙两小球位于h=45m的同一高度，零时刻由静止释放甲球，1s后再由静止释放乙球，释放后两球均做自由落体运动。（重力加速度g取10m/s2），求： （1）释放乙球时，甲球离地高度 （2）甲小球落地时，甲、乙两小球之间的竖直距离 （3）从甲小球下落开始计时，分析全过程甲、乙两球之间的竖直距离与时间的关系，并用图像准确表示。（球落地后立即原地静止） 参考答案： （1）（4分）释放乙球时，甲下落高度h1= gt12/2=5m 得甲离地高度Δh1=h—h1=40m （2）（8分）由h= gt22/2 得甲球落地时间t2=3s，此时乙下落高度h2= g(t2—1)2/2=20m 所以甲、乙之间的距离Δh2=h—h2=25m （3）从甲下落开始计时，甲下落高度y1= gt2/2，乙球下落高度y2=g(t—1)2/2，两者之间的高度差Δy=y1—y2 在0~1s内，y1= gt2/2，y2=0，两球的竖直距离随时间的关系为Δy1= y1—y2=gt2/2=5t2 在1~3s内，y1= gt2/2，y2=g(t—1)2/2，两小球的竖直距离随时间的关系为：Δy2=y1—y2=10t—5 在3~4s内，y1= 45m，y2=g(t—1)2/2，两小球的竖直距离随时间的关系为：Δy3=y1—y2=40＋10t—5t2 则图像如图所示   17. 如图所示水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴上O点的距离为r, 物块和转盘间最大静摩擦力是压力的μ倍。求： ⑴ 若物块始终相对转盘静止，转盘转动的最大角速度是多少？ ⑵用一水平细线将物块与转轴上的O点连接在一起，求当时，细线的拉力T1和时，细线的拉力T2   参考答案： （1） 当物块所需要的向心力等于最大静摩擦力时，转盘角速度最大     2分           即： μmg= m rωm2     2分 则:          2分     (2) 由于ω1 < ωm时仅由摩擦力可提供向心力，则细绳对物块的拉力T1=0    2分 由于ω2 > ωm时摩擦力不足以提供向心力，绳子也要提供部分向心力 则：T2 +μmg=m rω22      2分          解得：T2 = μmg/2        2分 18. 如图为一辆运送圆形容器的专用卡车，支架ABCD的斜面AB的倾角为θ=370，CD水平，AD竖直．现置于支架上的圆形容器的质量m=1000kg，静止状态下，容器顶部与CD有一很小的间隙（间隙远小于容器的半径可忽略不计圆形容器的摩擦和形变均不计），路面平直，g=10m/s2。求： （1）卡车匀速行驶时，AB面对圆形容器支持力的大小？ （2）该市规定卡车在市区行驶的速度不得超过40Km/h．这辆卡车在市区行驶，司机发现前方有危险时，紧急刹车，卡车经过1.4s停止，交警量得这一过程车轮在路面上擦过的痕迹长S=9.8m，据此能否判断这辆车是否违章？（假设卡车刹车过程是匀减速运动） （3）在刹车过程中，AB面对圆形容器的支持力和CD面对圆形容器的压力之比是多少？ 参考答案： 解：⑴车辆匀速行驶时，容器的受力图如图所示，由平衡条件得： （1分） ∴（1分） ⑵汽车刹车过程中的平均速度为： （1分） 而，（1分） ∴=50.4km/h>40km/h，该车违章了。（1分） ⑶汽车刹车过程中AD面有无弹力，由加速度的大小确定。当AD、DC面均恰好无压力时，对圆形容器有： （2分） 汽车刹车过程中，其加速度为： ∴刹车过程中汽车脱离AD面而挤压CD面，（1分） 受力图如图所示： 由牛顿第二定律有：   （1分） 解得： （1分） ，FCD=N（2分） 所以FAB：FCD=5:1（2分）