吉林省长春市第二十三中学2022年高一物理期末试卷含解析

吉林省长春市第二十三中学2022年高一物理期末试卷含解析 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. 一质点做匀速圆周运动,其轨迹半径为2m ,向心加速度大小为2m/s2,则 A. 周期为1s B. 转速为2r/s C. 线速度大小为2m/s D. 角速度为2π rad/s 参考答案： C 【详解】AD、由，得到：，圆周运动的周期为：，AD错误； B、由，得到：，B错误； C、由，得到：，C正确。 2. 以下的计时数据指时间的是（    ） A. 天津开往德州的625次列车于13h35min从天津发车   B. 某人用15s跑完l00m C. 中央电视台新闻联播节目19h开播 D. 1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权 参考答案： B 时间是一段，时刻在时间轴上对应一个点，在空间上对应一个位置，B对； 3. 从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ 、Ⅱ 的速度图象如图1所示．在0～t0时间内，下列说法中正确的是(　　) A．Ⅰ物体的加速度在不断变大、Ⅱ物体的加速度在不断减小 B． 0到t0时刻I物体的位移大于II物体的位移 C．Ⅰ、Ⅱ两个物体的位移都在不断增大 D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是 参考答案： BC 4. 飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球 落下，不计空气阻力，在以后的运动中，关于A球和B球的相对位置关系，正 确的是   A．A球在B球的前下方   B．A球在B球的后下方   C．A球在B球的正下方5m处   D．A球在B球的正下方，距离随时间的增加而增加 参考答案： D 5. 如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则（　　） A．物体的合力为零 B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O C．物体的合力就是向心力 D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外） 参考答案： D 【考点】向心力；动能和势能的相互转化；功能关系． 【分析】物体做匀速圆周运动时，合力充当向心力．本题中物体做加速圆周运动，既有切向分力，又有法向分力，根据力的合成进行分析． 【解答】解：A、据题知，物体做圆周运动，一定有外力提供向心力，合力一定不为零，故A错误． B、C、D物体做圆周运动，一定有指向圆心的外力提供向心力，物体的速率增大，一定有沿圆弧切线方向的分力，根据平行四边形定则可知，物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外），故BC错误，D正确． 故选：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，弹簧秤和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G=10N，则弹簧秤A、B的读数分别是：_______、_______。 参考答案： 10N  10N 7. 我们研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的________和________，把它简化为一个________的点，称为质点，质点是一个________的物理模型。 参考答案： 8. 质点向南运动8ｍ，接着又向东运动6ｍ．那么质点运动的路程是　　　　ｍ，质点位移的大小是　　　　ｍ。 参考答案： 14，10 9. （4分）以初速度v0在某一高度平抛一个物体，从抛出到它的速度的平方增为初速度平方的3倍时，所需的时间是　        　 参考答案： 10. 两个同学合作做体验性实验来粗略地验证向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r。他们的做法如下：如图甲，绳子的一端拴一个小沙袋或其他小物体，绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A，80cm的地方打另一个绳结B。同学甲看着手表，每秒钟喊2次口令。同学乙按下列步骤操作：       一、手握绳结A，如图乙，使沙袋近似在水平方向上做匀速圆周运动，每2次口令运动1周。体会此时绳子拉力的大小。      二、改为手握绳结B，仍使沙袋在水平方向上每秒运动1周。体会此时绳子拉力的大小。     三、又改为手握绳结A，但使沙袋在水平方向上每秒运动2周。体会此时绳子拉力的大小。    操作二与操作一 ▲ 相同(填线速度或角速度)，同学乙感到哪次向心力比较大？▲  (填操作一或操作二)；操作三与操作二 ▲ 相同(填线速度或角速度)，同学乙感到哪次向心力比较大？  ▲ （填操作三或操作二） 参考答案：      角速度         、    操作二 ； 线速度； 操作三 11. 在做验证牛顿第二定律的实验中，得到的纸带如图所示.已知相邻计数点间的时间间隔为0.1s，由此可以算出小车的加速度=_________.打下计数点3时，小车的速度=_________m/s.(结果保留两位有效数字) 参考答案： 12. 汽车在平直的公路上做匀加速直线运动，经过第一颗树时速度为1 m/s，经过第三颗树时速度为7 m/s。若每两颗树间距相等，那么经过第二颗树时的速度为      m/s；若每两颗树间距为10 m，则从第一颗树到第三颗树运动的时间是          s，汽车的加速度为            m/s2。 参考答案： 5，5，1.2。 13. 两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量　   　． 参考答案： 【考点】万有引力定律及其应用． 【分析】双星系统中，两颗星球绕同一点做匀速圆周运动，且两者始终与圆心共线，相同时间内转过相同的角度，即角速度相等，则周期也相等．但两者做匀速圆周运动的半径不相等． 【解答】解： 设两星质量分别为M1和M2，都绕连线上O点作周期为T的圆周运动，星球1和星球2到O的距离分别为l1和l2． 由万有引力定律提供向心力： 对  M1：…① 对M2：…② 由几何关系知：l1+l2=R…③ 三式联立解得：M总=M1+M2=． 故答案为： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1kg的重锤由静止下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻点之间的时间间隔为T＝0.02s，O点为静止开始的第一个点，OA＝19.60cm，OB＝23.70cm，OC＝28.20cm，g取10m/s2，求： （1）打下点B时，重锤的速度      m/s。 （2）从O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减小量＝     J；动能的增加量＝        J。 参考答案： 2.15   2.37  2.31  15. （1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下： A．让小球多次从              位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置； B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是                                    。 C．测出曲线上某点的坐标x 、y ，用v0 =             算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。 D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。 上述实验步骤的合理顺序是______   _____（只排列序号即可）。 （2）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，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式为vo=　　　　　　（用l、g表示），其值是　　　　　（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是　　　　　　。 参考答案： （1）同一；将小球放在水平槽中若能静止则可认为水平；；BADC； （2）；0.7m/s；0.875m/s 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如右图示，在倾角为370的足够长的斜面底端有一质量为m=1.0kg的物体，现用绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力F=10 N,方向平行与斜面向上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25，。（sin370=0.6  cos370=0.8   g=10m/s2)求： 物体向上做匀加速运动的加速度 若经时间t1=4秒时绳子断了。物体从绳断到再次返回斜面底端的时间。 参考答案： （1） 上升过程对物块由牛二定律可得      F-Mgsinθ-umgcosθ=ma得         a=2m/s2     （2）在时间 t1内位移为s1，绳断时速度为v1                                      绳断后加速度大小为a2 ,继续上滑至速度为零时位移为s2  用时为t2                                                            返回时加速度为a3,用时为t3                                 所以从绳断到再次返回斜面底端的时间为           17. 摩托车先由静止开始以 m/s2的加速度做匀加速运动，之后以最大行驶速度25m/s做匀速运动，追赶前方以15m/s 的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m，则： （1）追上卡车前两车相隔的最大距离是多少？ （2）摩托车经过多少时间才能追上卡车？ 参考答案： 考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系．版权所有 专题： 直线运动规律专题；追及、相遇问题． 分析： （1）根据题意判定，当两车速度在相等时，摩托车是否追上卡车．若没有，则当两车的速度相等时，两者间距最大．所以由速度公式求出摩托车达到卡车速度的时间，再由位移公式求出在这段时间内摩托车与卡车的位移．根据已知间距从而求出两者的最大距离； （2）已知摩托车最大速度大于卡车的速度，所以摩托车先匀加速后匀速直线运动，假设追上的时间，则分别列出摩托车的位移与卡车的位移．若追上则位移之差为1000m，从而求出时间． 解答： 解：（1）由题意得摩托车做匀加速运动的最长时间t1==16 s． 位移s1==200 m＜s0=1000 m， 所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车，则追上卡车前两车速度相等时间距最大． 设从开始经过t2时间速度相等，最大间距为sm， 于是有：at2=， 所以t2==9.6 s， 最大间距sm=s0+?t2﹣at22=1 072 m． （2）设从开始经过t时间摩托车追上卡车， 则有：+vm（t﹣t1）=s+?t， 解得：t=120 s． 答：（1）（1）追上卡车前两车相隔的最大距离是1 072 m； （2）摩托车经过120 s时间才能追上卡车． 点评： 解决本题关键要先搞清摩托车在追赶卡车的过程中做什么运动，然后根据摩托车和卡车的位移关系求出摩托车的最小加速度． 18. 如题13图所示，在倾角为α的斜面上，有一块竖直挡板，在挡板和斜面间有一重为G的光滑圆球。试求：这个球对挡板和斜面的压力。 参考答案：