2022-2023学年湖南省永州市毛里中学高一物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年湖南省永州市毛里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. （单选）短跑运动员在100m的比赛中，测得他在5s末的速度是8.7m/s，10s末到达终点时的速度为10.3m/s，此运动员在这100m中的平均速度是（　　） 　 A． 10m/s B． 9.5m/s C． 9m/s D． 10.3m/s 参考答案： 解：由题意可知，运动员的位移为100m；总时间为10s，则平均速度为： v===10m/s； 故选：A． 2. (单选)请你判断下列说法 不正确的是（   ） A．物体受到力的作用，运动状态未必会改变。 C．物体只有相互接触才会产生力的作用。 D．同一个物体既可以是施力物体也可以是受力物体。 D．物体发生形变时，一定受到力的作用 参考答案： A 3. （单选）下述情况中的物体，可视为质点的是 A．研究小木块的翻倒过程 B．研究地球自转运动的规律 C．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动 D．研究汽车后轮上一点的运动情况时的车轮 参考答案： C 4. （多选题）如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，C为磁带外缘上的一点，则此时开始进行倒带的瞬间（　　） A．A、B、（'三点的角速度之比1：3：3 B．A、B、C三点的线速度之比3：1：3 C．A、B、C三点的周期之比1：3：3 D．A、B、C三点的向心加速度之比9：1：3 参考答案： BCD 【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度． 【分析】靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度；根据v=rω，a=ω2r可得出A、B、C三点的角速度之比和向心加速度之比． 【解答】解：靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，故A、C两点的线速度相等，即：vA：vC=1：1；C的半径是A的半径的3倍，根据v=rω，知ωA：ωC=3：1．B与C属于同轴转动，所以ωB=ωC． A、由于ωA：ωC=3：1，ωB=ωC．所以A、B、C三点的角速度之比3：1：1．故A错误； B、B与C的角速度相等，由v=ωr可知：vB：vC=1：3； 所以A、B、C三点的线速度之比3：1：3．故B正确； C、根据周期与角速度的关系：T= 所以： = ωB=ωC，则TB=TC 所以：A、B、C三点的周期之比1：3：3．故C正确； D、向心加速度a=ω?v，所以：aA：aB：aC=ωAvA：ωBvB：ωCvC=3×3：1×1：1×3=9：1：3．故D正确． 故选：BCD 5. （多选）如图为某品牌自行车的部分结构。A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点线速度大小相等 B．A、B两点的角速度大小相等 C．A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比 D．由图中信息，A、B两点的角速度之比为3：1 参考答案： ACD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动，得到如图乙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有4个点未画出．打点计时器交流电的频率为50Hz． （1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点　     和　   　之间某时刻开始减速． （2）计数点5对应的速度大小为　    m/s，计数点6对应的速度大小为　    m/s（均保留三位有效数字）． （3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=　     　m/s2（保留三位有效数字）． 参考答案： （1）6、7 （2）1.00，1.16．（3）2.00 试题分析：1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速； （2）每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，5点的瞬时速度为：， 6点的瞬时速度： （3）由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：． 所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2 考点：研究匀变速直线运动 【名师点睛】本题考查对于纸带的数据的处理方法，要注意明确纸带上各点的速度可以利用中间时刻的瞬时速度求解，而加速度应采用逐差法进行计算，从而减小实验误差。 7. （6分）有一充电的平行板电容器，两板间电压为6V，现设法使它的电荷量减少3×10－4C，导致电容器两极板间的电势差降到原来的，此电容器的电容等于             ，电容器原来所带的电荷量是_______，若电容器极板上的电荷量放掉，电容器的电容是_____。 参考答案： 7.5×10-5F；4.5×10-4C；7.5×10-5F 8. 某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度．该同学在实验中得到6条纸带，如图所示为其中一条，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的间隔为T＝0.02 s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．x1是1、3两点的距离，x3是4、6两点的距离，x2是2、5两点的距离． 该同学测得的数据是x1＝4.00 cm，x2＝19.30 cm，x3＝8.72 cm，根据数据求出重力加速度g的表达式g＝____________________计算结果是：____________m/s2.(保留三位有效数字) 参考答案： ,9.76 9. 第一宇宙速度大小为    km/s，第二宇宙速度大小为      km/s。 参考答案： 10. 一轻质弹簧原长10cm，甲乙两人同时用100N的力在两端反向拉弹簧，其长度变为12cm，若将弹簧一端固定，由甲一人用100N的力拉，则此时弹簧长度为_________cm，此弹簧的劲度系数为__________N/m。 参考答案： 11. 电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用            （填交流或直流）电源，工作电压为        ,当电源的频率是50赫兹时，它每隔         打一个点。 参考答案： 交流、  6V以下、   0.02S 12. 放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块离转轴距离为0.2m，物块与圆盘间的动摩擦因数为0.2．当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到的摩擦力大小为　0.4　N，方向为　沿半径方向指向圆心　． 参考答案： 解：由题意知，滑块受竖直向下的重力和竖直向上的支持力还有静摩擦力作用，根据合力提供圆周运动向心力知，此时静摩擦力与滑块圆周运动向心力相等，故滑块受到静摩擦力的大小 Ff=mrω2=0.55×0.2×22N=0.4N 因为静摩擦力提供圆周运动向心力知，静摩擦力的方向指向转轴； 故答案为：0.4；沿半径方向指向圆心． 13. 重为500N的木箱放在水平地面上，木箱与地面的最大静摩擦力是160N，动摩擦因数是0.3,则施加120N的水平推力时，木箱受到的摩擦力为      N，若施加180N的水平推力推木箱时，木箱受到的摩擦力为      N。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带． ①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为　  　． ②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=　   　；C点对应的速度是　  　；纸带运动的加速度是　  　．（计算结果保留三位有效数字） 参考答案： 故答案为：（1）0.02s （2）0.700cm，0.100m/s，0.200m/s2 解：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s． 由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离s=1.70cm﹣1.00cm=0.700cm； 相邻计算点间有4个点没有画出，则相邻计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s， C的对应的速度：vC==0.100m/s； 根据△x=aT2可得： 物体的加速度a===0.200m/s2 故答案为：（1）0.02s （2）0.700cm，0.100m/s，0.200m/s2 15. 利用图示装置可以做力学中的许多实验。 (1)以下说法正确的是________。 A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响 B．利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a－m关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比 C．利用此装置探究“小车与木板之间的动摩擦因数”实验时，不需要将长木板的一端抬高以平衡摩擦力。 (2) 甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上放不同质量的砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究小车与木板之间的动摩擦因数（实验中小车的轮子被锁死，小车只能在长木板上滑动）。 ①为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量。(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)（2分） ②实验中对小车及车内砝码研究，根据牛顿第二定律有F-μmg=ma，实验中记录小车的加速度a和小车所受的合外力F，通过图像处理数据。甲、乙两同学分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙。(填“大于”、“小于”或“等于”)（6分） 参考答案： (1)  C     2分 (2) ①远小于    2分   ②小于    3分   大于   3分 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一根弹性细绳颈度系数k=5N/m，将其一端固定，另一端穿过一光滑小孔O且系住一质量为m=1kg的小滑块，滑块放在水平地面上．当细绳竖直时，小孔O到悬点的距离恰为弹性细绳原长，小孔O到正下方水平地面上P点的距离为h=0.5m，滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性细绳始终在其弹性限度内，g=10m/s2，求当滑块置于水平面恰好能保持静止时，滑块到P点的最远距离． 参考答案： 解：当滑块到O点的最远距离时，静摩擦力恰好达到最大值．对滑块受力如图所示，分析可知， Fcosθ=μFN …① Fsinθ+FN=mg  …② 由胡克定律：F=kx …③ 根据几何关系有：xsinθ=h …④               xcosθ=L …⑤ 由以上可得：L==； 答：滑块到P点的最远距离问哦0.75m． 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【分析】当滑块置于水平面能保持静止离O点最远时，静摩擦力恰好达到最大值，根据平衡条件和胡克定律列式求出滑块到P点的最远距离． 17. 2005年10月17日黎明时分，“神舟六号”载人飞船圆满完成了飞天任务，返回舱顺利返回地球．返回舱的质量为8000kg保持不变，在返回舱即将着陆之际，4个相同的反推发动机启动，使返回舱的速度在0.2s内从原来的10m／s减小到2m／s，将此过程视为匀减速直线运动，求返回舱在此过程中： (1)加速度的大小； (2)位移的大小； (3) 每个反