湖北省荆州市石首团山寺镇长山中学2023年高一物理期末试题含解析

湖北省荆州市石首团山寺镇长山中学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. 如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳子与水平方向夹角θ=45°过程中，绳子拉力对物体做的功为（      ） A．      B． C．      D． 参考答案： B 2. （单选）已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M（引力常量G为已知）的是(     ) A.月球绕地球运动的周期T 及地球的半径R B.地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离r C.人造卫星在地面附近的运行速度v和运行周期T D.地球绕太阳运行速度v 及地球到太阳中心的距离r 参考答案： C 3. 在研究下述运动时，能把物体看作质点的是（   ） 　　A．研究地球的自转效应              B．研究乒乓球的旋转效应 　　C．研究火车从南京到上海运行需要的时间 　　D．研究一列火车通过长江大桥所需的时间 参考答案： D 4. （单选）某质点的位移随时间而变化的关系式为x=4t+2t2，x与ｔ的单位分别是ｍ与ｓ，则质点的初速度与加速度分别为 A．4m/s与2m/s2  B．0与4m/s2   C．4m/s与4m/s2 D．4m/s与0 参考答案： C 5. (单选)如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是 (　　) A．物体A和卫星C具有相同大小的线速度 B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度 C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同 D．卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 已知地球的半径为R，地面的重力加速度为g，引力常量为G。可求得地球的平均密度ρ=________,地球的第一宇宙速度是______  __ 。 参考答案： 7. 一汽车的额定功率P0＝6×104 W，质量m＝5×103 kg，在水平直路面上行驶时阻力是车重的0.1倍。若汽车从静止开始以加速度a＝0.5 m/s2做匀加速直线运动，g取10 m/s2。求： （1）汽车保持加速度不变的时间               （2）汽车在匀加速阶段实际功率随时间变化的关系            （3）此后汽车运动所能达到的最大速度          参考答案： （1）16s      （2）P＝Fv＝m(μg＋a)at＝3.75×103t  W （3）12m/s 8. 在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，(),则小球抛出点的位置坐标是           (以cm为单位，答案不用写出，注意正负号)； 小球平抛的初速度为         。 参考答案：   (-10 , -5)   ;  1 试题分析：根据可求间隔时间为，水平方向匀速直线运动，即v0=1m/s；从抛出点到达B点，B点竖直方向的速度为AC的平均速度即2m/s，说明抛出点经过0.2秒到达B即经过0.1s到达A，根据可以求得抛出点坐标，即(-10 , -5)  考点：平抛运动 点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。 9. （4分）一质点沿直线AB运动，先以速度v从A运动到B，接着以2v沿原路返回到A，已知AB间距为x，则平均速度为             ，平均速率为            。 参考答案： ⑴0；⑵3V/4 10. 若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，则这行星的第一宇宙速度为                    。 参考答案： 11. 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： 12. 将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直向上提升4m，不考虑空气阻力，取g=10m/s2，则拉力F=　  　N，拉力做功的平均功率为　  　W，到达4m高处拉力的瞬时功率为　  　W，全过程中拉力对物体的冲量为　  　N?S． 参考答案： 240，480，960，480． 【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率． 【分析】根据牛顿第二定律求出拉力F的大小，结合功的公式求出拉力做功的大小，根据平均功率公式求出拉力做功的平均功率．根据速度时间公式求出到达4m处的速度，结合瞬时功率公式求出拉力的瞬时功率．根据运动的时间，求出全过程中拉力对物体的冲量． 【解答】解：根据牛顿第二定律得，F﹣mg=ma，解得拉力F=mg+ma=200+20×2N=240N． 根据h=得，物体运动的时间t=， 拉力做功的平均功率． 到达4m处的速度v=m/s=4m/s，则拉力的瞬时功率P=Fv=240×4W=960W． 全过程中拉力的冲量I=Ft=240×2N?s=480N?s． 故答案为：240，480，960，480． 13. 在一条直线上，从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mA：mB：mC=1：2：3的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5m/s2；当只将B球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4m/s2；那么，当只将C球释放的瞬间，它获得向              ？的加速度，大小为 m/s2。 参考答案： 左，1 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 实验装置如图所示，利用自由落体运动验证机械能守恒定律。 （1）为验证机械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接测量的有_______，通过计算间接测量的有_______ A. 重物的质量        B.重力加速度 C.重物下落的高度     D.重锤下落的瞬时速度 （2）关于本实验的误差，下列说法中不正确的是________ A.选择质量较小重物，有利于减小误差 B.选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带有利于减小误差 C.先松开纸后接通电源会造成较大的误差 D.本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用 （3）在实验中，质量为m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那个打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量________J，此过程中物体动能的增加量________J。（，保留三位有效数字） （4）本实验中，纸带记录的点到起点O 的距离为h,打对应点时重物的速度为v,若以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图像应是________，才能验证机械能守恒，图像的斜率等于_______的数值。 参考答案：     (1). （1）C；    (2). D    (3). （2）A    (4). （3）2.28；    (5). 2.26    (6). （4）过原点的倾斜直线；    (7). 重力加速度 【详解】第一空、第二空．重物在下落过程中动能的增加量为 ，重力势能的减少量为mgh，则可知，在不需要得出重力势能减少量与动能增加量的具体数值的前提下，质量可以不测量，则通过纸带要直接测量的物理量是重物下落的高度，要间接测量的物理量是重物下落的瞬时速度。故选：C，D。 第三空．为减小重物所受空气阻力，应该选择质量较大、体积较小的重物，有利于减小误差，故A错误；选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差，故B正确；一般是先接通电源，后释放纸带，所以松开纸后接通电源会造成较大的误差，故C正确；本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，故D正确。本题选不正确的，故选A。 第四空．从打下起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量为△Ep＝mghOB＝1×9.8×23.25×10?2J＝2.28J； 第五空．打下B点时，重物的速度为，由于初速度为零，则重物动能的增加量为； 第六空.若重物下落过程，重力势能的减少量与动能的增加量相等，则重物的机械能守恒，即有mgh＝mv2，可得v2＝gh，所以根据实验数据绘出的v2-h图象应是一条过程原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度。 15. 为测量一块不规则矿石的密度，实验前预习阶段，小明同学设计了如下的实验报告单，请你将报告单中空白项填写完整。 实验目的：用天平和量筒测量矿石的密度 实验原理：______________________________________________________ 主要实验步骤： （1）____________________________________________________________ （2）____________________________________________________________ （3）____________________________________________________________ 实验数据记录及数据处理：（在虚线框内设计一个表格，用于记录测量的数据及所得的结果） 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．为缓解能源紧张压力、减少环境污染，汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车．某公司研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为m＝2000kg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N，求： (1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度； (2)汽车在额定功率下行驶，速度为20 m/s时的加速度． 参考答案：  (1)汽车匀速行驶时，机车牵引力F等于阻力f 又P＝Fv 代入数据得v＝30 m/s. (2)设v1＝20 m/s时机车牵引力为F1，则ks5u P＝F1v1 根据牛顿第二定律  F1－f＝ma 代入数据得       a＝0.2 m/s2.   17. 已知月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响。求： （1）月球的质量M； （2）在月球表面附近的某卫星绕月球做匀速圆周运动的线速度v； 参考答案： 1）M=gR/G  （2） v＝ 18. 一辆汽车做单向直线运动，先以20m/s的速度行驶了全程的一半的位移。然后又以30m/s的速度到达终点。则汽车在全程中的平均速度为多少？   参考答案： 24 m/s