2022-2023学年湖南省长沙市宁乡县第二高级中学高一物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省长沙市宁乡县第二高级中学高一物理下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. 人造卫星绕地球做圆周运动，若卫星的线速度减小到原来的一半，卫星仍做圆周运动，则（　　） A．卫星的向心加速度减小到原来的 B．卫星的角速度减小到原来的 C．卫星的周期增大到原来的8倍 D．卫星的周期增大3倍 参考答案： C 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】人造卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，根据万有引力公式和向心力公式列式求解即可． 【解答】解：人造卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，得 G=m 则得：v=，可知线速度为原来的一半时，其轨道半径为原来的4倍． A、卫星运行的向心加速度为 a==，则知卫星的向心加速度减小到原来的．故A错误． B、卫星的角速度为ω==，则得卫星的角速度减小到原来的，故B错误． C、卫星的周期为 T=，则知卫星的周期增大为原来的8倍，故C正确． D、由上知，卫星的周期增大7倍．故D错误． 故选：C 2. (多选)质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪些时刻质点的动能不是最大（　　） A．t1   B．t2  C．t3  D．t4 参考答案： ACD 解：由力的图象分析可知： 在0～t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动． 在t1～t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动． 在t2～t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动． 在t3～t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t4时刻速度为零． 则t2时刻质点的速度最大，动能最大． 故动能不是最大的有：ACD； 故选：ACD． 3. （单选）质量为的小球，从离地面高处以初速度竖直上抛，小球上升到最高点时离抛出点距离为，若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，则 A.小球在抛出点（刚抛出时）的机械能为零 B.小球落回抛出点时的机械能为 C.小球落到地面时的动能为 D.小球落到地面时的重力势能为 参考答案： A 4. 酒后驾驶会使驾驶员的“反应时间”变长而增加安全隐患。“反应时间”指驾驶员发现情况到采取制动的时间；“反应距离”指驾驶员从发现前方出现危险情况到开始实施制动汽车行驶的距离；“制动停车距离”指驾驶员从看到危险情况到停车时的距离（假设汽车制动时的加速度大小都相同）。下表是某车驾驶测试实验的数据： 分析上述数据，下列说法正确的是 A．  表中x为91.0 B．  汽车制动时，加速度大小为12m/s2 C．  驾驶员酒后反应时间比正常情况下多1s D．  若汽车以20m/s的速度行驶时，发现前方60m处有险情，酒后驾驶则不能安全停车 参考答案： D 5. 中国已投产运行的1000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000  kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为(　　) A.　 　 B.       C．2P        D．4P 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. “长征2号”火箭点火升空时，经过3 s速度达到42 m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3 s内上升的高度为________ m，升空时的加速度为___________ m/s2. 参考答案： 63  14 7. （6分）一辆汽车在一条直线上行驶，第1 s内通过8 m，第2 s内通过20 m，第3 s内通过30 m，第4 s内通过10 m，则此汽车最初2 s内的平均速度是______ m/s，中间2 s内的平均速度是______ m/s，全部时间内的平均速度是______ m/s. 参考答案： 14；25；17 8. 天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物质，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物体都无法离开“黑洞”。距离“黑洞”r=6.0×1012 m的星体以v=2×106 m/s的速度绕其旋转，则“黑洞”的质量为_______。引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2. 参考答案： 9. 图6所示是探究某根弹簧的弹力F与伸长量x之间的关系图，由图可知，弹簧的劲度系数k＝          N/m；当弹力F＝6.0N时，弹簧的伸长量x＝         cm。 参考答案： 10. 卫星在某圆形轨道上运行的速率为v，周期为T，若轨道半径增大为原来的两倍，卫星的速率变为__________，周期变为__________。 参考答案：             2T 11. 一质量为2kg的物体，以5 m/s的速度匀速运动时，其动能为＿＿＿＿J。 参考答案： 12. 如图5－21甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器． 图5－21 (1)请将下列实验步骤按先后排序：______________. A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来 C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来 D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值． (2)要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________． A．秒表  B．毫米刻度尺 C．圆规  D．量角器 (3)写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义： ______________________________________________________________________ 参考答案： (1)ACBD　(2)D (3)ω＝，θ为n个点对应的圆心角，T为计时器时间间隔 13. 汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过t=37.5m所需的时间为______________ s 参考答案： 3 因为汽车经过t0=已经停止运动，4s后位移公式已不适用，故t2=5s应舍去 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在“探究匀变速直线运动”的实验中，使用了频率为50 Hz的电磁打点计时器， 在纸带上打下相邻两个点的时间间隔是 A．0.01 s       B．0.02 s       C．0.1 s    D．0.2 s 参考答案： B 15. 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  四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 李煜课外活动小组自制一枚火箭，火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动，火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过6 s到达离地面60 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求： (1)燃料恰好用完时火箭的速度； (2)火箭离地面的最大高度； (3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间 参考答案： （1）；（2）；（3） 试题分析：（1）燃料用完前火箭做匀加速直线运动，设燃料恰好用完时火箭的速度为v， 根据，得：。 （2）火箭燃料耗尽后能够继续上升的高度：， 故火箭离地的最大高度：。 （3）残骸落回地面过程的过程是自由落体运动，设下落的时间为，则： 解得 设火箭燃料耗尽后能够继续上升的时间为，则： 所以总时间。 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系 【名师点睛】本题考查了匀加速直线运动的基本公式及竖直上抛、自由落体运动的基本公式的直接应用，要注意火箭燃料耗尽后还会继续上升，最后做自由落体运动。 17. 如图为中国月球探测工程的想象标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想．一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x．通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量； （3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率是多少？ 参考答案： 解：（1）物体在月球表面做平抛运动，有 水平方向上：x=v0t 竖直方向上： 解得月球表面的重力加速度： （2）设月球的质量为M，对月球表面质量为m的物体，根据万有引力等于重力有 解得： （3）设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v，根据万有引力等于重力则 有 解得： 答：（1）月球表面的重力加速度是； （2）月球的质量是； （3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率是． 【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动． 【分析】（1）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，根据平抛运动的知识求出月球表面的重力加速度． （2）根据万有引力等于重力求出月球的质量． （3）以宇宙飞船将贴着月球的表面运行，轨道半径等于月球的半径．求出飞船的速率． 18. （8分）用细绳拉着物体竖直向上做匀加速直线运动，当拉力为140N时，物体向上的加速度是4m／s2，不考虑空气阻力等的影响，求： (1)物体的质量多大? (2)物体从静止开始前2s的位移及2s末的速度各是多大? 参考答案： (1)F合 =ma     F-mg=ma   即：140－m×10=m×4    (2分) m=10(kg)    (1分)  (2)S=at2／2=4×22／2=8 (m)    (3分) V2=at=4×2=8 (m／s)    (2分)