2022-2023学年湖北省荆门市绿林文武中学高一物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年湖北省荆门市绿林文武中学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. 汽车在一条平直公路上行驶，其加速度方向与速度一致。现有加速度减小时的四种说法：（1）汽车的速度也减小；（2）汽车的速度仍在增大；（3）当加速度减小到零时，汽车静止；（4）当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大。其中正确的是（    ）   A.  （1）（3） B.（2）（4）  C.（1）（4）    D.（2）（3） 参考答案： 2. 如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°．则 A．滑块可能受到三个力作用                B．弹簧一定处于压缩状态 C．斜面对滑块的支持力大小可能为零         D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 参考答案： AD 3. 某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1所示装置进行实验。 （1）为了完成实验，除了图中所示的器材外，还需要以下实验器材中的                 A．秒表   B．天平  C．弹簧测力计  D．毫米刻度尺    E．低压交流电源    （2）探究小车加速度和力的关系：他先用垫木把长木板的一端垫高来平衡摩擦力。挂上小桶，每次往桶中加入适量的砂来改变小车受到的力，相应地测出小车获得的加速度。其中一次实验得到的纸带如图所示2所示。图中A、B、C、D、E、F、G是按打点先后顺序依次选取的7个计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。根据图中数据可以求出这次实验中小车的加速度a =__________m/s2。（结果保留三位有效数字） 　 （3）甲、乙两同学用同一装置做实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵轴坐标的标度都是一样的，各自得到了a~F图线如图3所示。图象的斜率不同说明两位同学使用器材中的__________是不同的。 参考答案： 4. （多选）关于力的说法中，正确的是（    ）   A. 力是物体对物体的作用； B. 只有直接接触的物体才有相互作用力； C 力具有独立性，可以离开物体独立存在 D. 力是矢量，其大小可用弹簧秤测量 参考答案： AD 5. （单选）一质点在恒定合外力F的作用下运动的一段轨迹如图所示，质点由A运动到B的时间与质点由B运动到C的时间相等，则下列判断正确的是（　　） 　 A． 质点做匀速圆周运动 　 B． 质点做匀变速运动 　 C． 合外力F的方向一定竖直向下 　 D． 两段时间内该质点的速度变化量不相等 参考答案： 解：A、由于AB弧长大于BC弧长，质点由A到B的时间与质点由B到C的时间相等，故速率减小，是减速运动，故A错误； B、质点可能在恒定合外力作用下运动，根据牛顿第二定律，加速度恒定，故是匀变速运动，故B正确； C、根据运动的轨迹可知，物体的受力的方向向右下方，可能竖直向下，也可能不是竖直向下．故C错误； D、质点在恒定合外力作用下运动，根据牛顿第二定律，加速度恒定，是匀变速运动，故相同时间内速度矢量的改变量一定相同，故D错误； 故选：B． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一汽车以一定的速率通过凸圆弧形桥，桥的圆弧半径为40m，则汽车通过桥顶部时，桥面受到汽车的压力       （填“大于”或“小于”）汽车的重力。如果这辆汽车通过凸形桥顶部时速度达到      m/s，汽车就对桥面无压力。（重力加速度g=10m/s2） 参考答案： 小于      、        20         7. （1）电磁打点计时器使用交流电源，若电源频率是50Hz，则它每隔_______s打一个点。 （2）研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，则C点的瞬时速度为______m/s，小车的加速度为 _________m/s-2 参考答案： （1）0.02 （2）1.02        0.5 8. 一个电热器接到55V的直流电源上所产生的热功率刚好是接到某交流电源上产生的热功率的1/16，那么，这个交流电源的路端电压是________V；先后两次通过电热器的电流之比为________。 参考答案： 9. 甲、乙两物体质量之比m1∶m2＝1∶2，它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，在水平桌面上运动时，因受摩擦力作用而停止． (1)若它们的初速度相同，则运动位移之比为 ； (2)若它们的初动能相同，则运动位移之比为 ． 参考答案： 10. 足球守门员在发门球时，将一个静止的质量为0.4 kg的足球，以10 m/s的速度踢出，若守门员踢球的时间为0.1s，则足球的平均加速度为______________m/s2；足球沿草地作直线运动，速度不断减小，设加速度大小恒为2m/s2，3s末足球运动到距发球点21m的后卫队员处，则此过程中，足球运动的平均速度为________________m/s，后卫队员接到球时，足球的速度为______m/s 参考答案： 11. 一物体沿光滑斜面下滑，在这个过程中物体所具有的动能_________，重力势能_________，机械能 _________（填“增加”、“不变”或“减少”）. 参考答案： 12. 现有大小分别为5N、6N、7N的三个共点力，则这三个力的合力的最大值为_________N，最小值为__________N。 参考答案： _18________________  _____________0____ 13. 某汽车在高速公路上以大小为40 m/s的速度做匀速直线运动，突然前方遇到紧急情况而刹车，刹车后获得的加速度大小为10 m/s2，则刹车后2 s内与刹车后5 s内汽车通过的位移之比为                                                              A．3∶1        B．4∶5        C．4∶3       D．3∶4 参考答案： D 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. “验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的（甲）或（乙）方案来进行。 ⑴比较这两种方案，___________（填“甲”或“乙”）方案好些，理由是_____________     _。 ⑵如图（丙）是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s。物体运动的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字)；该纸带是采用__________（填“甲”或“乙”）实验方案得到的。 ⑶图（丁）是采用（甲）方案时得到的一条纸带，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是：（     ） A.  B.  C.   D. 参考答案： ）(1)甲　 甲方案中摩擦力较小　(2)4.8 m/s2　乙　　(3)BC 15. 在“探究共点力合成的规律”的实验时， (1)要使每次合力与分力产生相同的效果，必须(　　) A．每次准确读出弹簧秤的示数                B．每次都把橡皮条拉直 C．每次橡皮条的结点拉到相同的位置          D．每次记准细绳的方向 (2) 操作过程中对减小实验误差有益的选项是    (填字母代号) A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 E. 用两只弹簧秤拉橡皮筋时，应使两细绳之间的夹角为90o，以便算出合力的大小 参考答案： 　(1) C                  (2) (  BD   　　) 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 空间某区域存在水平方向的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．在磁场区域内有两根相距L=2. 0 m的平行金属导轨PQ、MN，固定在竖直平面内，如图所示．PM间连接有R=3.0Ω的电阻．导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在回路中产生的电流I=0.50A．求：     (1)导体棒cd所受安培力F的大小：     (2)t=4.0s时间内电流在电阻R上产生的焦耳热． 参考答案： （1）（4分） （2） 17. 如图所示，长为L（L=ab=dc）高为H（H=bc=ad）的矩形区域abcd内存在着匀强电场．电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力． （1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小E和粒子离开电场时的动能Ekt； （2）若粒子从bc边离开电场时动能为E′k，则电场强度E1为多大？ 参考答案： 考点： 带电粒子在匀强电场中的运动． 专题： 电场力与电势的性质专题． 分析： （1）电荷做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分位移公式列式求解电场强度，然后结合动能定理即可求出离开时的动能； （2）粒子从BC边离开电场，结合在电场方向的偏移，根据动能定理求出电场强度的大小． 解答： 解：（1）带电在匀强电场中做类平抛运动，根据分运动公式，有： L=v0t H= a= 联立解得：E= 粒子在电场中运动的过程电场力做功，由动能定理得：qEH=Ekt﹣Ek 得：Ekt=Ek+qEH= （2）设粒子从BC边离开电场的偏转量为y′， 则偏转量： 根据动能定理得：qE1y′=Ek′﹣Ek 解得： 答：（1）若粒子从c点离开电场，电场强度的大小E和粒子离开电场时的动能是； （2）若粒子从bc边离开电场时动能为E′k，则电场强度E1为． 点评： 本题考查了粒子在匀强电场的运动，关键是结合类似平抛运动的分运动公式和牛顿第二定律列式求解，常规题目． 18. 已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．试求： （1）卫星环绕地球运行的第一宇宙速度的大小； （2）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行的轨道半径r； （3）由题干所给条件，推导出地球平均密度的表达式． 参考答案： 解：（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，根据万有引力定律，物体在地球表面附近满足（2分），第一宇宙速度是指卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力，即 （2分），【或（4分）】，联立解得（1分） （2）根据（2分），联立 ，联立，，。解得（1分） （3）将地球看成是半径为的均匀球体，其体积为（1分） 地球的平均密度（2分），联立解得（1分）