湖北省荆门市官庄湖中学2022年高一物理下学期期末试题含解析

湖北省荆门市官庄湖中学2022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. 1用水平推力推静放在地面上的箱子,但没有推动,其原因是(      ) A.水平推力小于箱子受到的摩擦力; B.水平推力等于箱子受到的摩擦力; C.水平推力小于或等于箱子与地面间的最大静摩擦力; D.水平推力与地面给箱子的摩擦力同方向了. 参考答案： BD 2. 某人用大小为100N的力竖直上提放在水平地面上的重120N的物体，下列说法中正确的是          A．物体所受的合外力为20N，方向竖直向下 B．地面所受的压力大小是20N，方向竖直向下 C．物体所受的重力与地面给物体的支持力相平衡 D．物体所受的拉力和重力相平衡 参考答案： B 3. 如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G．设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0．下列结论正确的是 (  ) A．导弹在C点的速度大于 B．导弹在C点的加速度等于 C．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点 D．导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0 参考答案： BCD 4. 下列情形中的物体可以看做质点的是(    )                                                                       A．研究郭晶晶在跳水比赛中的动作时 B．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上 C．研究邢慧娜在万米长跑中运动的快慢时 D．研究足球运动员踢出的“香蕉球”的运动特点时 参考答案： 5. 关于万有引力定律的适用范围，以下说法正确的是(    )   A．只适用于天体，不适用于地面物体    B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体    C．只适用于质点，不适用于实际物体 D．适用于自然界中任意两个物体之间 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 同一平面中的三个力大小分别为F1=6N、F2=7N、F3=8N，这三个力沿不同方向作用于同一物体，该物体作匀速运动。若撤消F3，这时物体所受F1、F2的合力大小等于_________N。 参考答案： 8 当一个物体受到三个力而处于平衡状态时，其中一个力的合力与其他两个力的合力的关系为等大反向，所以本题中撤消F3，这时物体所受F1、F2的合力大小等于F1和F2的合力，即为8N 7. 如图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的速度为v，当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为_________． 参考答案： 8. 某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与每次相对应的弹簧的长度L作出的F－L图象如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为__________，弹簧的原长为_____________。 参考答案： 劲度系数为_330N/m____，弹簧的原长为__7.0cm___ 9. 探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论． 经实验测得的几组ω和n如下表所示： ω/(rad/s) 0.5 1 2 3 4 n 5.0 20 80 180 320 Ek/J           另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm，转轴间的摩擦力为 N. ⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中． ⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________． ⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5 rad/s，则它转过________圈时角速度将变为4 rad/s.   参考答案： ⑴1、4、16、36、64  ⑵ Ek =4ω2．      ⑶180 10. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2．则物块做平抛运动的初速度大小为　　m/s，物块与转台间的动摩擦因数为　   ． 参考答案： 1，0.2 【考点】向心力；平抛运动． 【分析】（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平方向和竖直方向上的运动规律求出平抛运动的初速度． （2）当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．根据静摩擦力提供向心力，通过临界速度求出动摩擦因数． 【解答】解：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有① 在水平方向上 s=v0t② 由①②得 （2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有③ fm=μN=μmg④ 由③④式解得 解得μ=0.2 故答案为：1，0.2 11. 在h＝20m高的平台上，弹簧手枪将质量m＝10g的子弹以v0＝15m/s的速度水平射出.若不计空气阻力，子弹落地速度大小为      m/s，弹簧手枪对子弹做的功是       J(g取10m/s2)。 参考答案： 25、 1.125    12. 已知地球的半径为R，地面的重力加速度为，引力常量为G，如果不考虑地球自转的影响，那么地球的质量表达式为_______，地球平均密度的表达式为_______． 参考答案： 13. 在平台上水平抛出一物体，经t秒后它的速度增大为原来的倍，则初速度为       ，这时经过的水平位移为         . 参考答案： gt    ;   gt2 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为  s。测得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm。由此可知，纸带运动的加速度a的大小为        m/s2，打C点时纸带的瞬时速度大小为  m/s。 参考答案：   0.1    s ；     0.4   m/s2；    0.25  m/s。 15. 在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）备有如下器材：A．打点计时器；B．直流电源；C．交流电源；D．纸带；E．带夹子的重物；F．秒表；G．刻度尺；H．天平；I．导线；J．铁架台；K．游标卡尺；L．螺旋测微器.其中该实验不需要的器材是__     __       （填字母代号） （2）在实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，重力加速度的值为9.80m／s2，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.38cm，0.19cm和0.18cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误，错误操作的同学是__        ___.其错误的操作可能是___         . 参考答案： （1）B、F、H、K、L（4分）； （2）甲（2分）；先释放纸带再接通电源 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （计算）如图所示，一个放置在水平地面上的木块，其质量为m=2kg，受到一个斜向下的、与水平方向成30o角的推力F=10N的作用，使木块从静止开始运动，5s后撤去推力。若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.1，求木块在地面上运动的总位移。(g=10m/s2,) 参考答案： 150m 17. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F．（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内） （1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？ （2）若将弹簧拉长至11cm，物体受到的摩擦力大小为多少？ （3）若将弹簧拉长至13cm，物体受到的摩擦力大小为多少？ 参考答案： 解：（1）物体匀速运动时，根据平衡条件，有： k（x﹣x0）=μmg 则： k==N/m=200 N/m． （2）弹力： F1=k（x1﹣x0）=200×（0.11﹣0.10）N=2 N 最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力，故： Ffm=0.2×2×10 N=4 N 物体没动，故所受静摩擦力： Ff1=F1=2 N． （3）弹力： F2=k（x2﹣x0）=200×（0.13﹣0.10）N=6 N 物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为： Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4 N． 答：（1）当弹簧长度为12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数200N/m． （2）若将弹簧拉长到11cm时，物体所受到的摩擦力大小为2N． （3）若将弹簧拉长到13cm时，物体所受的摩擦力大小为4N． 【考点】共点力平衡的条件及其应用；滑动摩擦力；物体的弹性和弹力． 【分析】（1）物体匀速运动时，弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡，由平衡条件和胡克定律求出弹簧的劲度系数． （2）若将弹簧拉长到11cm时，弹簧的拉力小于最大静摩擦力，物体仍静止，由平衡条件求解物体所受到的静摩擦力大小． （2）若将弹簧拉长到13cm时，物体将加速前进，此时所受到的是滑动摩擦力，由平衡条件求解． 18. 如图所示，在倾角为37o的斜坡上，从A点水平抛出一个物体，物体落在斜坡的B点，测得AB两点间的距离是75 m，g取10 m/s2。(sin37o=0．6 cos37o=0．8)求：   (1)物体抛出时速度的大小；   (2)落到8点时的速度大小(结果可带根号)。                   参考答案：