广东省河源市中山中学2023年高一物理上学期期末试卷含解析

广东省河源市中山中学2023年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. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。以下4个图像中，正确表示从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系的是（     ） 参考答案： C 2. 关于物体的运动，不可能发生是  A．速度很大而加速度却很小 B．加速度逐渐减小，而速度逐渐增大 C．加速度方向始终保持不变，而速度的方向发生改变  D．加速度（不为零）保持不变，速度也保持不变 参考答案： D 3. 关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（  ） A.k是一个与行星无关的常量 B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为 R月，周期为T月，则 C.T表示行星运动的自转周期     D.T表示行星运动的公转周期 参考答案： AD 4. 关于地球同步卫星，下列说法正确的是（　　） A．它可以定位在夷陵中学的正上空 B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和线速度可以选择，高度增加，线速度减小，高度降低，线速度增大 C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 参考答案： C 【考点】同步卫星． 【分析】物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心． 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度． 【解答】解：A、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，同步通讯卫星只能定点在赤道的上空．故A错误； B、根据万有引力提供向心力，列出等式：，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度．由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值．由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定．故B错误； C、D、同步卫星相对地球静止，低轨卫星相对地球是运动的，根据 得，，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C正确，D错误． 故选：C． 5. 如图所示，A、B两物体均处于静止状态，则关于物体B的受力情况，下列叙述中正确的有（    ） A.  B物体可能受到三个力的作用，也可能受到四个力的作用 B.  B物体一定受到四个力的作用 C.  B物体必定受地面的静摩擦力作用 D.  B物体必受地面的支持力作用 参考答案： BCD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住．设线均水平，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及毛巾与地面之间的摩擦因数为μ．欲将黑、白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为　   　． 参考答案： 5μmg． 【考点】共点力平衡的条件及其应用；滑动摩擦力；力的合成与分解的运用． 【分析】滑动摩擦力方向与接触面相切，与物体相对运动的方向相反． 根据受力分析，分别对白毛巾，黑毛巾进行力的分析，由公式f=μmg与平衡条件，即可求解． 【解答】解：根据受力平衡，则有黑毛巾匀速拉出时，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时 F=f1+f2+f3+f4=μ?mg+μmg+μmg+μ2mg=5μmg， 故答案为：5μmg． 7. 如图所示，A、B、C三点在同一匀强电场中，已知AC⊥BC， ∠ABC=30°，BC=20cm．把一个电荷量q=2×10－5C的正电荷从A移到B电场力做功为零，从B移到C克服电场力做功1.0×10－3J．则该电场的电场强度大小为_______V/m，方向为________．若把C点的电势规定为零,则该电荷在B点电势能为        . 参考答案： 500      垂直AB向下       -1.0×10-3J 8. 某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度，并记下该位置与转轴O的高度差h. ⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度的表达式为                  。 ⑵调节h的大小并记录对应的速度，数据如上表。为了形象直观地反映和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。 ⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=             请用质量m、速度表示）。 参考答案： (1)=L/t  （4分） (2)从数据中可看出，h与v2成正比，因此纵坐标应该是v2，图像应该是一条过原点的直线， (3)杆转动时的动能(4分) 9. 一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为           ，路程是           ，若质点运动了圆周，则其位移大小为           ，路程是           。 参考答案： 、、、 10. 认为通讯卫星是静止的，这是以______________作参照物；认为通讯卫星做圆周运动是 以___________________作参照物。(填“地面”或者“地心”) 参考答案： 地面；地心 11. 验证牛顿第二定律的实验中，某同学采用如右图所示的实验装置。在探究加速度a与所受外力F的关系时,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示： (1)实验时，如何平衡摩擦力：                                                                                                                                                                                           (2)根据表中的数据在如图所示的坐标中作出a-F图象； (3)图象的斜率的物理意义是_______________________； 参考答案： 12. 如下图所示，轻弹簧K一端与墙相连，质量为4Kg的木块，沿光滑水平面以5m/S的速度运动，并压缩弹簧，则弹簧在被压缩过程中最大弹性势能为______ 参考答案： 50J 13. 在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用如图甲所示的装置． （1）实验过程中，电火花计时器应接在         （选填“直流”或“交流”）电源上． （2）某小组在探究“质量一定时，加速度与合力成正比”的实验中，测出多组数据，作出了如图乙所示的图象，已知实验过程中细线与木板始终保持平行，则图线没有过坐标原点的原因可能是                   ，图线上部弯曲的原因可能是                         （3）如图丙为实验中打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为依次选取的7个计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度的大小a=            m/s2(保留两位有效数字)． 参考答案： （1）交流  （2）未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不完全）；未满足砝码盘和砝码的总质量远小于木块的质量    （3）1.3 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置. (1)本实验必须满足的条件是___________. A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线水平 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D．入射球与被碰球满足ma=mb (2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________. (3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________. 参考答案：     (1). BC    (2). ON间的距离x3    (3). (或) 【详解】第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误； B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确； C.要保证碰撞前速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确； D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误. 应填BC. 第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3； 第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或. 15. 下图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．沙和沙桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用沙和沙桶的总重力的大小作为细线对小车拉力的大小． （1）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是                                 实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是       A．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g （3）图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=4.22cm、SBC=4.64cm、SCD=5.06cm、SDE=5.48cm、SEF=5.90cm、SFG=6.32cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则a=             m/s2 参考答案： （1）(将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动)轻推小车，使小车在长木板做匀速直线运动（平衡摩擦力）    （2）C    （3）0.42 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m =1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度逐渐增大到某一数值时，滑块刚好从圆盘边缘处滑落，进入轨道ABC。已知AB段为光滑的圆弧形轨道，轨道半径r =2.5m，B点是圆弧形轨道与水平地面的相切点，倾斜轨道BC与圆轨道AB对接且倾角为37°，滑块与圆盘及BC轨道间的动摩擦因数均为μ =0.5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，滑块到达弧形轨道的B点时速度为5m/s。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）求滑块刚好从圆盘上滑落时，圆盘的角速度； （2）求滑块到达弧形轨道的B点时对轨道的压力大小；  （3）滑块从到达B点时起，经0.6s正