2022-2023学年山西省太原市师范学院实验中学高一物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年山西省太原市师范学院实验中学高一物理上学期期末试卷含解析 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，将质量为m的物体置于固定的光滑斜面上，斜面的倾角为θ，水平恒力F作用在物体上，物体处于静止状态，则物体对斜面的压力大小可以表示为(重力加速度为g) （      ） ①mgcosθ；②；③；④mgcosθ+Fsinθ A．只有②③正确  B．只有③④正确 C．只有①②③正确　　　　　　       D．只有②③④正确 参考答案： 2. （单选）关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是（    ）     A．物体的速度越来越小           B．物体的速度不变     c．物体的加速度越来越小          D．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 参考答案： D 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据等时性知，平抛运动的时间由高度决定． 3. 用力拉动一物体使其以加速度在水平面上做匀加速直线运动。力的水平分量为，两者之间的夹角为，如图所示。若以与大小、方向都相同的力代替拉动此物体，使物体产生的加速度为，则下列说法正确的是 A．当水平面光滑时， B．当水平面光滑时， C．当水平面粗糙时， D．当水平面粗糙时， 参考答案： AD 4. （单选） 2013年9月5日，在常州举行的跳水世界杯上首次参赛的中国小将张雁全和曹缘称霸男子双人10 m跳台，并帮助中国队实现该项目的九连冠.在运动员正在进行10 m跳台比赛中，下列说法中正确的是(     ) A.为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点 B.运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升 C. 入水前前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短 D. 入水前前一半时间内位移大，后一半时间内位移小 参考答案： C A、物体能不能看成质点看物体的形状大小在所研究的问题中能不能忽略，故A错误； B、物体能不能看成质点看物体的形状大小在所研究的问题中能不能忽略，故B错误； C、向下运动的过程中，速度越来越大，可知前一半位移所用的时间长，故C正确； D、跳台比赛可看成自由落体运动，前一半时间和后一半时间的位移比为1：3，故D错误。 5. 单选)汽车遇紧急情况刹车，经1.5 s停止，刹车距离为9 m．若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后1 s的位移是(　 ) A．4.5 m      B．4 m         C．3 m      D．2 m 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 已知地面的重力加速度为g，地球半径为R，人造地球卫星圆形运行的轨道半径为 R0 ，  则卫星在轨道上运行的线速度为               m/s，周期为             s 。 参考答案： （R2 g/R0 )1/2    2π(R03/R2g)1/2     7. 物体从高处被水平抛出后，4s末的速度方向与水平方向成45°角，不计空气阻力，那么物体的初速度为　    　m/s，第3s末的速度大小为　    　m/s．（取g=10m/s2） 参考答案： 40，50． 【考点】平抛运动． 【分析】根据速度时间公式求出4s末的竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体的初速度．根据速度时间公式求出3s末的竖直分速度，结合平行四边形定则求出第3s末的速度． 【解答】解：物体在4s末的竖直分速度vy4=gt4=10×4m/s=40m/s，根据平行四边形定则知，tan45°=，解得物体的初速度为：v0=40m/s． 第3s末的竖直分速度vy3=gt3=10×3m/s=30m/s，根据平行四边形定则知，第3s末的速度为：v=m/s=50m/s． 故答案为：40，50． 8. 如图所示，在水平面上，叠放着两个物体A和B，mA=2kg，mB=3kg，两物体在10N的水平拉力F作用下，一起做匀速直线运动，则A和B之间摩擦力大小为　 　N，B与水平面间的摩擦力为　 　N．物体B与水平面间的动摩擦因数位　  　． 参考答案： 0；10；0.2 【考点】摩擦力的判断与计算；动摩擦因数． 【分析】先对A研究，分析受力可知其受摩擦力情况；再对B受力分析，水平方向受到拉力F，由平衡条件解出地面对B的摩擦力，根据求解动摩擦因数． 【解答】解：对A受力分析可知，A做匀速直线运动，水平方向不受外力，故A不受B的摩擦力； 再对B受力分析可知，B水平方向受F的拉力，故B受地面向左的摩擦力，大小为：f=F=10N， 物体B与水平面间的动摩擦因数． 故答案为：0；10；0.2 9. 某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体．则此电梯的加速度是            m/s2若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是           kg (g＝10m/s2) 参考答案：   2.5        m/s2        48       kg 10. 如图所示是某同学探究小车的速度和加速度的实验装置，遮光条长度为3.0cm,他将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，让小车做直线运动．实验时将小车从图甲中位置A处由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt1＝0.11s，遮光条从开始运动到光电门的时间为Δt=3.57s,则小车经过光电门时的速度为________m/s，小车加速度为________m/s2.(保留两位有效数字) 参考答案： 11. 在初中两年的物理学习中，同学们使用了多种测量仪器，各种仪器使用前，首 先应弄清楚该仪器的量程、分度值以及零刻度是否到位，再进行测量读数．观察下图，按要 求回答问题：     （1）左图中体温计的测量范围是35℃到       ℃，所测患者的体温是         ℃。 （2）右图中量程为3 V的电压表每小格表示的值是         V，所测电压值为         V。 参考答案： （1）42   39  （2分）   （2）0.1   2.5 12. 某球状行星具有均匀的密度，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星自转周期为（万有引力常量为G）__________。 参考答案： 13. (4分)物理学中常用到平衡状态，那么平衡状态包括 状态和          状态两种情况。 参考答案： 静止，匀速直线运动 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹． （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有    　． A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是　   　． （3）某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，实验中只记录了竖直线没有记录平抛的起点，在竖直线上取某点记为O，过O的水平线为X轴，在轨迹上任取三点A、B、C，测A、B和C点竖直坐标y1为40.0cm、y2为120.0cm、y3为175.0cm，A、B两点水平坐标为20.0cm和40.0cm．则平抛小球的初速度v0为　   　 m/s，小球在C点的速度vC为　   　 m/s（结果可以用根式表示，g取10m/s2）． 参考答案： （1）AC，（2）C，（3）1.0，8.0． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤． （2）根据平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式求出y与x2的关系式，从而确定正确的图线． （3）根据竖直方向相邻的相等时间内的位移差是个定值求出OA和AB间的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据速度位移公式求出C点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出C点的速度． 【解答】解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故A正确； B、为了使小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，故B错误，C正确； D、描绘小球的运动轨迹，用平滑曲线连接，故D错误． 故选：AC． （2）根据y=，x=v0t得，y=，可知y﹣x2图象是过原点的倾斜直线，故选：C． （3）40cm=0.4m，120cm=1.20m，175cm=1.75m，20cm=0.20m， 根据△y=gT2得：T==0.2s， 则平抛运动的初速度． A点的竖直分速度为：， ，代入数据解得vyC=m/s， 则C点的速度=m/s=8.0m/s． 故答案为：（1）AC，（2）C，（3）1.0，8.0． 15. 在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为1m/s，（g=10m/s2）．物体运动到B点时，速度方向和x轴正方向间的夹角为45°． 参考答案： 考点： 研究平抛物体的运动． 专题： 实验题． 分析： 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度，根据v=gt求出竖直方向速度，从而求出速度方向和x轴正方向间的夹角． 解答： 解：竖直方向上，根据△y=gT2得，T=， 平抛运动的初速度， 到达B点时，竖直方向速度， 设物体运动到B点时，速度方向和x轴正方向间的夹角为θ，则tan 所以θ=45° 故答案为：1；45° 点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，光滑竖直圆环轨道，O为圆心，半径为R，B点与O点等高，在最底点固定一点电荷A，B点恰能静止一质量为m，电荷量为q的带孔小球，现将点电荷A的电量增加为原来的两倍，，小球沿圆环轨道向上运动到最高点C时的速度为，求： （1）开始时点电荷A的电荷量Q是多少； （2）小球在B点刚开始运动时的加速度； （3）小球在C点时，对轨道的压力；   （4）点电荷A的电量增加为原来的两倍后，B、C两点间的电势差的大小。 参考答案： 17. （8分）测速仪安装有超声波发射和接收装置．如图所示，B为固定的测速仪，A为汽车，两者原来相距x1=335 m．某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距x2=355 m．已知超声波速度为340 m／s，求： (1)汽车的加速度多大？ (2)汽车在355m处的速度大小？ 参考答案： 18. 如图所示，有一内壁光滑的试管装有一小球（直径略小于试管内径），试管的开口端封闭后安装在水平轴O上，让试管在竖直平面匀速转动．当转动的角速度ω=20rad/s时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍，g取10m/s2． （1）求转动轴到管底小球的距离． （2）若小球质量为0.1kg，在转轴与小球之间连接一轻杆．求当转速ω0=10rad/s时，小球在最高点时，受到轻杆的作用力大小． 参考答案： 解：（1）在最低点时，根据牛顿第二定律有：N1﹣mg=mrω2， 解得：N1=mg+mrω2． 在最高点，根据牛顿第二定律有：N2+mg=mrω2， 解得：N2=mrω2﹣