2022年江西省上饶市博文学校高一物理上学期期末试题含解析

2022年江西省上饶市博文学校高一物理上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. （单选）某物体在几个恒力作用下保持平衡状态,若其中的一个力突然消失，其他力保持不变,则物体在此过程中,运动情况描述正确的是： A、物体一定做曲线运动 B、物体一定做直线运动 C、物体的加速度一定恒定 D、物体的速度一定增加 参考答案： C 2. （多选）关于两个分运动的合运动，下列说法正确的是：(   )     A．两个互成角度匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动；     B．两个直线运动的合运动一定是直线运动；     C．合运动的速度一定大于分运动的速度；     D．合运动的位移大小可能小于分运动的位移大小； 参考答案： AD 3. 下列说法正确的是 A．加速度越大，速度一定越大 B．速度的改变量越大，加速度就一定越大 C．物体有加速度，速度就一定增大 D．速度很大的物体，其加速度可以很小 参考答案： D 4. 关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是     (　　)． A．做曲线运动的物体受到的合外力一定不是恒力 B．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 C．做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心 D．做匀速圆周运动物体的加速度方向一定指向圆心 参考答案： D 5. 近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常数) （    ） A．ρ＝　　B．ρ＝kT　　C．ρ＝kT2　　D．ρ＝ 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. 如图所示，一质量为m的物体在半径为R的半圆形轨道上滑行，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时加速度大小为　　，受到的摩擦力大小为　  　． 参考答案： ，． 【考点】向心力；摩擦力的判断与计算． 【分析】根据向心加速度公式求出最低点的向心加速度大小，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小． 【解答】解：物体在最低点的加速度大小a=． 根据牛顿第二定律得，N﹣mg=m，解得N=mg+m， 则摩擦力的大小f=μN=． 故答案为：，． 7. （填空）（2013秋?秀英区校级期末）重力为400N的物块放置在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为0.25．当用80N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力的大小为　    　N；当用160N的水平推力推物块时，物块受到的摩擦力大小为　    　N．　 参考答案： 80,100 摩擦力的判断与计算 物体与地面间的最大静摩擦力为：f=μN=0.25×400=100N， 当用80N的水平推力推物块时，推不动，物块受到的静摩擦力的大小为80N， 当用160N的水平推力推物块时，物块受到的滑动摩擦力大小为100N； 故答案为：80，100 8. 如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是 A、只增加绳的长度           B、只增加重物的质量 C、只将病人的脚向左移动     D、只将两定滑轮的间距增大 参考答案： BC 9. 如图所示，一根长为L的直薄木条上有两个观察小孔，观察孔间的距离为d，d恰好是一个人两眼的宽度。当木条水平放置时，此人想要通过两观察小孔看见木条在平面镜M里完整的像，那么选用的平面镜的宽度至少为                 .   参考答案： 10. 滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2m。不计空气阻力，g取10m/s2。则运动员飞过的水平距离为         ，所用时间为         ． 参考答案：     16m                     0.8s   11. （4分）一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称重，发现电梯静止时，体重计读数为________N；当电梯以a = 5m/s2向下做匀加速运动时，体重计读数为____________ N。（取g=10m/s2） 参考答案： 700；350 12. 电磁打点计时器是使用______电源的______仪器．电磁打点计时器的工作电压是______V；当使用的交流电频率为50Hz时，每打两点的时间间隔为______s．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度值将比物体的真实的速度值______. 参考答案： 交流、计时、4～6、0.02  偏大 13. 物体从静止开始作匀加速直线运动，第3s时间内通过的位移为3m，则：物体在第3s末的速度为             m／s，物体在第3s内的平均速度为           m／s。 参考答案： 3.6，3 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学使用打点计时器测量重力加速度． （1）请完成以下主要实验步骤：按图1示安装实验器材并连接电源：竖直提起系有重物的纸带，使重物　  　（填“靠近”或“远离”）打点计时器下端：　    　，释放重物：关闭电源，取出纸带，换新纸带重复实验． （2）从实验获得的纸带中，选取一条来计算重力加速．已知所用电源周期T=0.02s．在纸带上打出的点中，选出起始点0，A、B、C是依次排列的3个计时点，A、B、C到起始点0的距离：xA=438.6mm，xB=499.1mm，xC=563.5mm．（数值计算结果均取3位有效数字）． ①打B点时重物的速度表达式vB=　     ，待入数值求得vB的大小为　   m/s． ②重力加速度的大小为　 　m/s2． 参考答案： （1）靠近，打开电源； （2）①，3.12；   ②9.75． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】根据实验原理，结合实验操作，即可求解； 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，结合连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度． 【解答】解：（1）竖直提起系有重物的纸带，使重物靠近打点计时器下端，然后先打开电源，再释放纸带． （2）①根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度， 则有：vB= 代入数据，解得vB=≈3.12m/s． ②根据△x=gT2得：g==m/s2=9.75m/s2． 故答案为：（1）靠近，打开电源； （2）①，3.12；   ②9.75． 15. 某学生用图甲所示的实验装置测量物块在斜面上向下匀加速滑动的某段过程中摩擦力所做的功．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中得到纸带的一部分如图乙所示，图中的s1、s2、s3、s4、s5是6个连续点A、B、C、D、E、F两相邻点间的距离． （1）根据纸带可计算打点计时器在打下各点时物块的速度大小．要计算vB，已经测得s1，还需要测量  　． A．s2     B．s3     C．s4     D．s5 （2）要测量物块在BD段运动过程中摩擦力所做的功WBD，已经测得s1、s2、s3、s4，已知重力加速度为g． ①下列器材，还需要的是　  　． A．秒表      B．天平      C．弹簧秤 ②下列物理量，还需要测量是　  　． A．纸带的总长度    B．斜面的高度    C．斜面的倾角． 参考答案： （1）A；（2）①B；②C． 【考点】探究功与速度变化的关系． 【分析】（1）纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，据此分析需要测量的物理量； （2）木块在运动过程中，由动能定理可以求出摩擦力所做的功的表达式，从而得出需要得仪器以及测量的物理量． 【解答】解：（1）纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，则，所以还需要测量s2，故A正确． 故选：A （2）①木块在运动过程中，由动能定理得： 木块克服摩擦力做的功为， 因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m，故选：B ②设斜面倾角为θ，根据几何关系可知，h=xBDsinθ=（s2+s3）sinθ，所以还要测量斜面的倾角， 故选：C 故答案为：（1）A；（2）①B；②C． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 质谱仪的构造如图所示，离子从离子源出来经过板间电压为U的加速电场后进人磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片上，测得图中PQ的距离为L，则该粒子的荷质比q／m为多大? 参考答案： 17. 一竖直杆上相距l的A、B两点拴着一根不可伸长的轻绳，绳长1.4l，绳上套着一个光滑的小铁环，设法转动竖直杆，不让绳缠绕在杆上，而让铁环在某水平面上做匀速圆周运动，如图所示，当两段绳成直角时，求铁环转动的周期，已知重力加速度为g． 参考答案： 解：设某时刻铁环所在的位置为O点，如图所示： 由牛顿第二定律得： Fcosθ=Fsinθ+mg…① Fcosθ+Fsinθ=ma…② 由圆周运动规律得：a=…③ 由几何关系得： r=lcosθsinθ…④， lcosθ+lsinθ=1.4l…⑤， 由①得：cosθ＞sinθ…⑥ 由⑤⑥解得：sinθ=0.6，cosθ=0.8， 则由①②③④⑤⑦解得： T= 答：铁环转动的周期为． 【考点】向心力；牛顿第二定律． 【分析】铁环在某水平面上做匀速圆周运动，合外力提供向心力，对小环受力分析，根据牛顿第二定律及几何关系列式即可求解． 18. 如图所示，半径R＝0.8 m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m＝1 kg的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道．此后小物块将沿圆弧轨道下滑，已知AO连线与水平方向的夹角θ＝45°，在轨道末端C点紧靠一质量M＝3 kg的长木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，g取10 m/s2.求： （1）小物块刚到达C点时的速度大小； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？ 参考答案： 解：(1)小物块从A到C，根据机械能守恒有 mg×2R＝，解得vC＝4 m/s.   ………（4分）     (2)小物块刚要到C点，由牛顿第二定律有 FN－mg＝mv/R，解得FN＝50 N. 由牛顿第三定律，小物块对C点的压力FN′＝50 N，方向竖直向下．…（4分） (3)设小物块刚滑到木板右端时达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为 am＝μmg/m aM＝μmg/M v＝vC－amt v＝aMt       ………（2分） 由能量守恒定律得－μmgL＝(M＋m)v2－     ………（2分） 联立解得L＝4 m.     ………（2分）