湖北省孝感市汉川中洲中学2023年高一物理期末试题含解析

湖北省孝感市汉川中洲中学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. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（　　） A．同时抛出，且v1＜v2 B．甲迟抛出，且v1＜v2 C．甲早抛出，且v1＞v2 D．甲早抛出，且v1＜v2 参考答案： D 【考点】平抛运动． 【分析】要使乙球击中甲球，两球应同时出现在同一位置；而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由两球的位置关系可知正确结果． 【解答】解：由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，则相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，故甲应先抛出； 而两物体的水平位移相同，甲的运动时间比较长，故甲的速度要小于乙的速度，v1＜v2；故D正确，A、B、C错误． 故选：D 2. 关于公式说法正确的是                                   　　A．p与F成正比 　　B．p与v成正比 　　C．F与v成反比 　　D．p一定时，F与v成反比 参考答案： D 3. （单选）质量为m的皮球，与地面碰撞机械能总是损失20%，现将该球从高为h处竖直向下抛出，要使它反弹到h高处，不计空气阻力，则人至少应对皮球做功(    ) A．mgh            B．mgh            C．mgh              D．mgh 参考答案： A 4. 如图所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q做圆周运动的速率分别为v1、v2、v3，向心加速度大小分别为a1、a2、a3，角速度分别为ω1、ω2、ω3则（     ） A．v1＞v2＞v3 B．ω1＞ω2＞ω3   C．a1＞a2＞a3   D．a1＜a3＜a2 参考答案： D 5. （多选）如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） 　 A． A受到的静摩擦力一直增大 　 B． B受到的静摩擦力先增大，后保持不变 　 C． A受到的静摩擦力是先增大后减小 　 D． A受到的合外力一直在增大 参考答案： 考点： 牛顿第二定律；静摩擦力和最大静摩擦力；向心力．版权所有 专题： 牛顿第二定律在圆周运动中的应用． 分析： 在转动过程中，两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时， 绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当这2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会发生相对滑动， 根据向心力公式进行讨论即可求解． 解答： 解：D、在转动过程中，两物体都需要向心力来维持，一开始是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时，绳子的拉力就会来做补充，速度再快，当这2个力的合力都不足以做向心力时，物体将会发生相对滑动． 根据向心力公式，F向=可知：在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D正确． A、由于A的半径比B小．根据向心力的另一个公式 F向=mω2R 可知 A、B的角速度相同，知当角速度逐渐增大时，B物体先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，B物体靠绳子的拉力和最大静摩擦力提供向心力，角速度增大，拉力增大，则A物体的摩擦力减小，当拉力增大到一定程度，A物体所受的摩擦力减小到零后反向，角速度增大，A物体的摩擦力反向增大．所以A所受的摩擦力先增大后减小，又增大，反向先指向圆心，然后背离圆心，B物体的静摩擦力一直增大达到最大静摩擦力后不变，AC错误，B正确． 故选：BD 点评： 本题主要考查了向心力的来源以及向心力公式的直接应用，难度适中． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在“研究平抛物体的运动”的实验时，为什么要要求小球每次都从斜槽上的同一点滚下　            　；斜槽是否光滑对实验结果是否有影响　  　．（填“有”、“没有”．） 参考答案： 保证小球每次平抛运动的初速度相等，没有． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】为了保证小球的初速度相等，小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需切线水平．斜槽轨道是否光滑对实验没有影响． 【解答】解：为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一点由静止滚下，斜槽不一定需要光滑． 故答案为：保证小球每次平抛运动的初速度相等，没有． 7. 认为通讯卫星是静止的，这是以______________作参照物；认为通讯卫星做圆周运动是 以___________________作参照物。(填“地面”或者“地心”) 参考答案： 地面；地心 8. 河宽420m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为　  　s，最小位移为　  　m． 参考答案： 105，420． 【考点】运动的合成和分解． 【分析】当静水速与河岸垂直时，在垂直于河岸方向上的速度最大，根据分运动和合运动具有等时性知，渡河时间最短． 当合速度与河岸垂直时，过河的位移最小． 【解答】解：当静水速与河岸垂直，渡河时间最短． 则t==s=105s． 由于静水速大于水流速，根据平行四边形定则，知合速度可以与河岸垂直，当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小．所以最小位移等于河宽，等于420m． 故答案为：105，420． 9. 下图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的v-t图线，根据图线填空。 (1)在0 s－40s内汽车做                  运动；     加速度是           m/s2。 (2)在120 s－200 s内汽车的加速度是             m/s2；发生的位移是          m。 (3)由图中得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s时所需的时间是         s 参考答案： （1） 匀加速直线运动             0.5       （2）    -0.25                    800       （3）  20或160 10. 有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，轨道半径之比r1∶r2＝1∶4，则它们所受向心力之比F1∶F2＝_____.运行速度之比v1∶v2＝________。 参考答案： 11. 在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的 是                                          。（伽利略、安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第） 参考答案： 第谷；开普勒；牛顿；卡文迪许 12. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的 实验中，由于不可避免地存在摩擦，所以重锤的动能增加量应________（填“大于”，“等于”或“小于”）其重力势能减少量。 参考答案： __小于_____ 13. 质量为0.1kg的物体做自由落体运动。该物体在下落过程中，第3s内重力做功的平均功率是       W，第3s末重力做功的瞬时功率是       W。 参考答案： 25,30 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图7－17甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。 （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图7－17甲所示。 （2）让质量不同的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图7－17乙所示。 上述甲、乙两组实验中： ①图7－17乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的__________________。 ②选用图7－17甲探究的是动能与__________的关系，理由是：两球__________相等；得出的结论是：__________。 ③选用图7－17乙探究的是动能与__________的关系，得出的结论是：__________________________________________________。 参考答案： 15. 某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出。高.考.资.源.网 高.考.资.源.网 高.考.资. 源.网 （1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表要求保留3位有效数字。  高.考.资.源.网     （2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。  高.考.资.源.网 (3)由所画速度—时间图像求出小车加速度为          m/s2高.考.资.源.网 高.考.资.源.网 参考答案： (1) 0.400， 0.721；(2) 略；(3) 0.8. 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，A、B两个物体间用最大张力为100N的轻绳相连，mA= 4kg，mB=8kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？（g取10m/s2） 参考答案： 17. 一质点从静止开始做直线运动，笫1s内以加速度a1=1m/s2运动，第2s内的加速度a2=﹣1m/s2，第3s又以a3=1m/s2运动，第4s内的加速度a4=﹣1m/s2，如此反复，经100s此质点的总位移多大？ 参考答案： 考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系． 专题： 直线运动规律专题． 分析： 由速度公式v=v0+at即可求每秒的末速度；根据速度随时间的变化情况画出图象；v﹣t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移． 解答： 解：由v=v0+at可得到： 第1s末的速度为：v1=a1t1=1×1=1（m/s） 第2s末的速度为：v2=v1+a2t2=1+（﹣1）×1=0 质点由静止开始作直线运动，第1s内加速度为1m/s2，所以v﹣t图象是一条斜向上的直线，1s末的速度为1m/s， 第2s内加速度为﹣1m/s2，质点做匀减速运动，第二秒末速度减为0，图象是斜向下的直线，第3s、第4s重复第1s、第2s内的情况，图象跟1﹣2s内的相同，如图所示．由图可知，前2s的位移为其对应的三角形的面积，即： x=×2×1=1m 由题意可知，每2s间隔的位移为1m，所以可得100s时的位移为： S=1×=50（m） 答：经100s此质点的总位移是50m． 点评： 本题考查了匀变速直线运动的基本公式，注意v﹣t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移．除此之外还可以使用位移公式去计算每段时间内的位移． 18. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面