湖北省荆州市监利县朱河高级中学2022年高一物理期末试题含解析

湖北省荆州市监利县朱河高级中学2022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. 下列说法正确的是 A．运动的物体不会受到静摩擦力   B．有摩擦力的地方一定有弹力 C．织纱成布，是因为棉纱之间存在摩擦力 D．摩擦力的方向一定与物体运动方向在同一直线上 参考答案： BC 2. 2007年4月18日，全国铁路正式实施第六次大面积提速，火车时速达到200公里以上，其中京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达时速250公里，我们乘“和谐号”列车可以体验250km/h的追风感觉。火车转弯时可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损，为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（    ） ①. 增加内外轨的高度差 ②. 减小内外轨的高度差 ③. 增大弯道半径 ④.减小弯道半径 A. ①③     B. ②③    C. ①④    D. ②④ 参考答案： A 3. （多选题）伽利略是意大利物理学家和天文学家，他在研究工作中，开科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础．他完成了两个著名的斜面实验．一个实验如图甲所示，他让一个小铜球从阻力很小（忽略）的斜面上从静止开始滚下，且做了上百次．另一个实验如图乙所示，让小球从一个斜面静止滚下，再滚到另一个斜面，假定斜面光滑时，小球下落的高度和上升的高度一样．关于这两个实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，图乙是伽利略探究力与运动的关系时采用的方法 B．图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去 C．在图甲中，伽利略设想，斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面由静止滚下的运动越接近自由落体运动，物体通过的位移与时间成正比 D．图甲中，伽利略通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为0，而且速度随时间均匀变化，则物体通过的位移与时间的平方成正比，物体做匀加速直线运动，自由落体运动也是匀加速直线运动 参考答案： ABD 【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法． 【分析】明确伽利略关于自由落体和理想实验的基本内容，知道伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来 【解答】解：A、图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法，图乙是伽利略探究力与运动的关系时采用的方法，故A正确； B、图乙是理想实验，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去，说明了力不是维持物体运动状态的原因，故B正确； C、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于“冲淡”重力的作用，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推；得出自由落体也是匀加速直线运动，故C错误，D正确． 故选：ABD． 4. 如图所示，物体放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力作用，即F1、F2和摩擦力作用，物块处于静止状态，其中F1=10牛，F2=4牛，若撤去F1，则物块受到的摩擦力是：     A．8牛，方向向右          B．8牛，方向向左 C．6牛，方向向右          D．6牛，方向向左 参考答案： C 5. 太阳对地球有相当大的万有引力，但它们不会吸靠在一起，其原因是：     A、地球对太阳也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相平衡了。   B、地球和太阳相距太远了，它们之间的万有引力还不够大。   C、其他天体对地球也有万有引力，这些力的合力为零。   D、太阳对地球的万有引力充当了向心力，不断改变地球的运动方向，使地球绕太阳运转。 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. 一辆汽车向悬崖匀速驶近时鸣喇叭，经t1=8s后听到来自悬崖的回声；再前进t2.=27s，第二次鸣喇叭，经t3=6s又听到回声.已知声音在空气中的传播速度v0=340m／s。则汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为           ；汽车行驶的速度为             。 参考答案： , 设汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为s，汽车的速度为v， ，　　　　　　　　　　　① 第二次鸣喇叭时汽车与悬崖的距离为： ，　　　　　　　　　　 ② 与①式类似关系可得： ，　　　　　　　　　　③　 由于，代入数据解得： 所以汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为，汽车的速度为。 7. 参考答案： 8. 汽车在平直的公路上以10 m/s的速度运动，经20 s到Ａ点速度达到20 m/s后开始刹车，又经5 s停下，则汽车到Ａ点之前20s的加速度等于　    　 m/s２，到Ａ点后的加速度等于___________m/s2 参考答案： 9. 一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空．假设探测器的质量为1 500 kg，发动机推力为恒力，探测器升空途中某时刻发动机突然关闭．下图是探测器的速度随时间变化的全过程图示．假设行星表面没有空气．则： (1)探测器在行星表面达到的最大高度是______m. (2)该行星表面的重力加速度是________m/s2. (3)计算发动机的推动力是________N.   参考答案： 答案：800　4　1.67×104   10. 如图11所示，直径为d的纸质圆筒以角速度绕轴心O匀速转动。一子弹对准圆筒并沿直径射入圆筒，若圆筒旋转不到半周时间内，子弹先后留下a、b两个弹孔，且（弧度），则子弹的速度为_______________。 参考答案： 11. 一小球从距地面4米的高处竖直向下抛出，被地面弹回，在距地面1米处被接住，坐标原点定在抛出点的正下方2米处，选竖直向下为坐标轴的正方向，则抛出点，落地点，接住点的位置坐标分别是            米，             米，         米。 参考答案： -2米，2米，1米 12. （4分）质点做直线运动的ｖ－ｔ图如图所示，则在０－６ｓ内的位移是　　　　　　　　ｍ，４s－６s内的加速度大小为　　　　　　　m/s２。 参考答案： 18；2 13. “嫦娥Ⅰ号”探月卫星沿半径为R的圆周轨道绕月球运动了一周，其位移大小是__________，路程是__________；若卫星绕月球运动了周，其位移大小是__________，路程是__________，此运动过程中最大位移是__________，最大路程是__________． 参考答案： 0　2πR　R　πR　2R　πR 位移是指从初位置指向末位置的有向线段，路程是指物体运动的实际轨迹的长度；所以运动了一周，位置没有发生改变，位移为0；路程为s=2πR; 球运动了周,位移x=,路程s’=×2πR=πR; 此运动过程中最大位移是距离最远的点2R;最的路程就是最长的轨迹πR。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某中学实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。 （1）实验中木板略微倾斜，这样做           。   A. 是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑   B. 是为了增大小车下滑的加速度   C. 可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功   D. 可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，……；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第4次实验的纸带（如图所示，图中的点皆为计时点）求得小车获得的速度为              m/s(保留三位有效数字）。 （3）若根据多次测量数据画出的W－v图象如图所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是            。   A. W∝                    B. W∝       C. W∝                    D. W∝ 参考答案： （1）CD     （2）2.00    （3）AB 15. （3分）在探究功与物体速度变化关系的实验中,得到如图所示的纸带,出现这种现象的原因可能是           。 A．没有把木板垫高以平衡摩擦力     B．橡皮筋力度不够 C．把木板垫得太高                 D．上述三种情况都有可能 参考答案： A 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 汽车质量为m，汽车与地面间的最大静摩擦力为车对地面压力的k倍，欲使汽车转弯时不打滑，如果弯道是一倾角为θ、半径为R的圆弧。 （1）最理想（即汽车不受摩擦力）的速度为多少？ （2）汽车在弯道处行驶的最大速度为多少？ 参考答案： （1）       （3分）               （2）    17. 如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆L′=0.1m，小球质量m=0.3kg，整个装置可竖直轴转动（g取10m/s2）问： （1）要使绳子与竖直方向成45°角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？ （2）此时绳子的张力多大？ 参考答案： 考点： 向心力． 专题： 匀速圆周运动专题． 分析： 对小球受力分析，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小；根据平行四边形定则求出绳子的张力． 解答： 解：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径r=L′+Lsin 45°，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力．对小球受力分析如图所示，设绳对小球拉力为F，重力为mg， 对小球利用牛顿第二定律可得： mgtan 45°=mω2r① r=L′+Lsin 45°② 联立①②两式，将数值代入可得 ω≈6.44 rad/s F==4.24 N． 答：（1）该装置转动的角速度为6.44 rad/s； （2）此时绳子的张力为4.24 N． 点评： 解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解． 18. 如图所示，质量为mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10 kg的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出， (已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 试求：(1)绳上张力T的大小； (2)拉力F的大小． 参考答案： (1)对A物体进行受力分析，有，根据A物体平衡可得 N1=mAg+Tsinθ　　 f1=Tcosθ　 f1=μ1N1  联立各式可解得   T=100N                 （2）对B进行受力分析， 地面对B的支持力 N2=mBg+ N1 地面对B的摩擦力f2=μN2 F= f1+ f2                   联立各式可解得F=200N