辽宁省鞍山市第九高级中学2022-2023学年高一物理上学期期末试题含解析

辽宁省鞍山市第九高级中学2022-2023学年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. （单选）甲、乙两人用绳aO和bO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮，将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢地向上提升，如图所示∠aOb为锐角。则在物块由O点沿Oa直线缓慢上升过程中，以下判断正确的是(     ) A、aO绳和bO绳中的弹力逐渐减小 B、aO绳和bO绳中的弹力逐渐增大 C、aO绳中的弹力一直增大，bO绳中的弹力先减小后增大 D、aO绳中的弹力先减小后增大，bO绳中的弹力一直增大 参考答案： C 2. 一个物体受到三个共点力的作用，在下列给出的几组力中，能使物体处于平衡状态的是（   ） A．F1=3N   F2=4N   F3=2N             B．Fl=3N    F2=1N   F3=5N C．F1=2N   F2=5N   F3=10N            D．Fl=5N    F2=7N   F3=13N 参考答案： A 3. 已知两颗行星的质量m1＝2m2，公转周期T1＝2T2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为(　　) A.  B. C. D. 参考答案： C 解析：由知 ，则，与行星质量无关。 4. （多选题）一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示．由静止释放，A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起．从释放开始到A落地历时t1，A落地前瞬间速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前瞬间速率为v2，则（　　） A．t1＞t2 B．t1=t2 C．v1：v2=1：2 D．v1：v2=1：3 参考答案： BC 【考点】机械能守恒定律． 【分析】由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体运动的基本公式求解时间和速度即可． 【解答】解：由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L， 根据h=可知，A落地的时间t1=，B落地的时间为t=2，所以=t﹣t1=2，所以t1=t2，故A错误，B正确； A落地前瞬间速率为v1=gt1=g，B落地前瞬间速率为v2=gt=2g，所以v1：v2=1：2，故C正确，D错误． 故选：BC． 5. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法正确的是    ▲    。 A．平衡摩擦力的标准是：在小盘和所挂砝码牵引下，小车能拖着纸带沿长木板匀速运动 B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源 D．小车运动的加速度可用天平测出小盘和所挂砝码的质量（和）以及小车质量M，直接利用公式求出 参考答案： B  二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 用打点计时器测速度实验中，打点计时器打出一纸条，共选出A、B、C、D四个计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图，AD段的平均速度             ，B点的瞬时速度           ． 参考答案： 16㎝/s     15㎝/s 7. 如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明B球在竖直方向上是______；某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则他将观察到的现象是________，这说明平抛运动的小球在水平方向上是___________________． 参考答案： 自由落体运动， 两球相碰（或相遇），匀速直线运动 8. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图a所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为(4，6)，此时R的速度大小为 　　　cm/s，R在上升过程中运动轨迹 参考答案： 9. 如图所示，为速度—时间图像，由图可知甲物体在做         运动，加速度        m/s2；乙物体的加速度        m/s2，说明乙正在      （填“加速”或“减速” ），      加速度大。 参考答案： 匀加速直线运动， 5/3或1.67 ，-2.5 ，减速， 乙 甲的速度在均匀增加或者说甲图线的斜率是很定的，速度在增加，所以做匀加速直线运动，加速度为，乙物体的加速度为，带负号说明乙的加速度方向与运动方向相反，而乙的速度为正值即向正方向运动，所以加速度和速度方向相反，故做匀减速直线运动，负号只表示方向不代表大小，所以乙的加速度较大， 10. 矿井底部有一升降机，由静止开始匀加速上升，经过3秒速度达到8ｍ/ｓ，接着匀速上升5秒后，又经过2秒匀减速刚好停在井口，则井深为          m。 参考答案： 60 11. 如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的拉力的作用，此时B以速度v匀速下降，A水平向左运动，当细线与水平方向成30°角时，A的速度大小为　   　． A向左运动的过程中，所受到的摩擦力　    　（填变大、变小、不变）． 参考答案： ，变小． 解：B匀速下降，A沿水平面向左做运动，如图1， VB是VA在绳子方向上的分量，VB是恒定的，随着VB与水平方向的夹角增大，VA增大，所以vAcos30°=vB， 因此vA=； 因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力T=GB， A受斜向上的拉力等于B的重力，在图2 中把拉力分解成竖着方向的F2和水平方向的F1，在竖直方向上，有N+F2=GA．绳子与水平方向的夹角增大，所以有F2增大，支持力N减小，所以摩擦力减小， 故答案为：，变小． 12. 我国绕月探测工程的研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T1。则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度为_________，对应的环绕周期为_________。  参考答案： ， 13. 电路中，每秒钟有1.6×10-7C的电荷量通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是          A 参考答案： 1.6×10-7 A　 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，探究弹力与弹簧伸长量的关系．下表是该同学的实验数据．实验时弹簧始终未超过弹性限度.  g取10N/kg 砝码质量m×10－3 kg 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l×10－2 m 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8 弹簧伸长量x/m 0 0．012 0．023 0．035 0．046 0．058 弹力F/N 0 0．30 0．60 0．90 1．20 1．50 (1)根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象． (2)根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m. 参考答案： 弹簧的劲度系数为k＝26 N/m. 15. 在研究平抛物体运动的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验步骤如下： A．让小球多次从__________位置由静止滚下，记下小球经过卡片孔的一系列位置； B．按课本装置图安装好器材，注意斜槽__________，记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线； C．测出曲线上某点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度； D．取下白纸，以O为原点，以竖直线和水平线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹． 请完成上述实验步骤，并排列上述实验步骤的合理顺序：__________. 参考答案： 同一　末端切线水平　BADC 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 弹射系统是指航空母舰上用外力推动舰载机迅速增大起飞速度,缩短滑跑距离的装置.我国设计师马伟明设计了使用直线感应电动机提供电能的电磁弹射系统，系统长100米，弹射器可将舰载机从静止加速到5 0的速度，假设加速过程中飞机是匀加速运动，求弹射器至少要给飞机提供多大的加速度。如果不用弹射器，飞机滑跑时可获得5m/s2的加速度，求飞机达到5 0时的滑跑距离。 参考答案： 解：（1）对飞机在弹射系统作用下的匀加速运动过程， 运用运动学速度位移公式 S = (vt2-vo2)/2a            ……（3分） 已知初速度为0 m/s，末速度为50 m/s，位移s=100m 代入数据解得 a=12.5………（2分） 对飞机自身滑行的匀加速运动过程， 运用运动学速度位移公式 S = (vt2-vo2)/2a  ……（3分） 已知初速度为0 m/s，末速度为50 m/s， 加速度a=5 代入数据解得s=250m……（2分） 17. 一弹簧一端固定在倾角为370光滑斜面的底端，另一端拴住的质量m1=4kg的物块P，Q为一重物，已知Q的质量m2=8kg，弹簧的质量不计，劲度系数k=600N/m，系统处于静止，如右图所示。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始斜向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力。求力F的最大值与最小值。（g=10m/s2） 参考答案： 解：设刚开始时弹簧压缩量为x0则（m1+m2）gsin θ=kx0① 因为在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力， 所以在0.2 s时，P对Q的作用力为0，由牛顿第二定律知 kx1﹣m1gsin θ=m1a ②前0.2 s时间内P、Q向上运动的距离为 x0﹣x1=at2③①②③式联立解得a=3 m/s2 当P、Q开始运动时拉力最小，此时有Fmin=（m1+m2）a=36 N 当P、Q分离时拉力最大，此时有Fmax=m2（a+gsin θ）=72 N． 答：最大值72N，最小值36N 18. 科学家对某行星和它的一颗卫星进行观测，发现这颗卫星绕行星运行的轨迹是半径为r的圆周，周期为T1，该行星的星球半径为R，行星自转的周期为T2，求： （1）该行星的质量； （2）若在该行星上发射一颗同步卫星，求同步轨道离地面的高度． 参考答案： 解：（1）卫星绕行星做圆周运动，设行星质量为M，卫星质量为m，根据万有引力提供向心力， 得 解得 （2）设同步卫星的质量为m'，离地面高度为h，根据万有引力提供向心力 解得 答：（1）该行星的质量为； （2）若在该行星上发射一颗同步卫星，则同步轨道离地面的高度为． 【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】卫星绕行星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，化简可计算行星的质量M．同步卫星绕行星运动，万有引力提供向心力，化简可得同步轨道高度h．