2022年湖北省荆州市洪湖实验中学高一物理联考试题含解析

2022年湖北省荆州市洪湖实验中学高一物理联考试题含解析 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. 开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为（ ） A. B. C. D. 无法确定 参考答案： A 解：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。结合扇形面积的公式可知，距离太阳近的点的线速度大，即vA＞vB，故A正确，BCD错误；故选A。 【点睛】开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键． 2. （单选）汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停了下来，在汽车刹车的过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是      (　　) A．(＋1)∶1     B．2∶1       C．1∶(＋1)       D．1∶ 参考答案： A 设汽车刹车后做匀减速直线运动整个过程位移是x，采取逆向思维，根据匀变速直线运动的推论，得初速度为零的匀加速直线运动前半程的末速度：  整个过程的末速度： ； 根据匀变速直线运动的规律. v =v0+v 2 得前半程的平均速度： 后半程的平均速度 所以汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比 3. 下列关于作用力、反作用力的做功问题中，说法正确的是 A．作用力做功，反作用力也必定做功      B．作用力做正功，反作用力一定做负功 C．作用力做功数值一定等于反作用力做功数值 D．单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况   参考答案： D 4. 为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志．如图所示，甲图是限速标志 (白底、红圈、黑字)，表示允许行驶的最大速度是110 km/h；乙图是路线指示标志，表 示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是(    ) A．110 km/h是平均速度，100 km是位移 B．110 km/h是平均速度，100 km是路程 C．110 km/h是瞬时速度，100 km是位移 D．110 km/h是瞬时速度，100 km是路程 参考答案： D 5. （多选题）关于平抛运动的性质，以下说法正确的是（　　） A．变加速运动 B．匀变速运动 C．匀速率曲线运动 D．匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动 参考答案： BD 【考点】平抛运动． 【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，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． 【解答】解：A、平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故A错误，B正确． C、平抛运动的速度大小在不断增大，不是匀速率曲线运动，故C错误． D、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，是匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动．故D正确． 故选：BD． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，将质量为M的木块A置于的水平面上，通过定滑轮，用不可伸长的轻绳与质量为m的木块B连接。不计一切摩擦。在木块B的重力作用下，绳子一直处于拉直状态， A、B分别向右和向下做加速运动。重力加速度为g。此时木块B运动的加速度a =          ；绳上的拉力T =          。 参考答案： 7. 如图，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L．重力加速度大小为g．今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为　  　． 参考答案： 【考点】向心力；牛顿第二定律． 【分析】当两根绳的拉力恰好为零时，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，当速率为2v时，靠重力和两根绳拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，联立求出绳子的拉力． 【解答】解：小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有：mg=， 当小球在最高点的速率为2v时，根据牛顿第二定律有：， 解得：T=． 故答案为：． 8. （3分）某质点沿一直线运动，初速度为，在第5秒末速度变为，则这段时间内该质点的平均加速度为          。 参考答案： 9. 在一条直线上，从左向右依次固定A、B、C三个质量之比为mA：mB：mC=1：2：3的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5m/s2；当只将B球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4m/s2；那么，当只将C球释放的瞬间，它获得向              ？的加速度，大小为 m/s2。 参考答案： 左，1 10. 一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如右图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为                  参考答案： 11. 一根质量可以忽略不计的轻弹簧，某人用两手握住它的两端，分别用100 N的力向两边拉，弹簧的弹力大小为_____N；若弹簧伸长了4 cm，则这弹簧的劲度系数k=________N/m．  参考答案： 100     2500  力是相互的，所以弹簧产生的弹力大小为100N，由胡克定律得k＝2500N/m 12. 在测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条， A、B、C、D为四个计数点，且两相邻计数点间还有四个点没有画出，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=            m/s .a=            m/s2. 参考答案： 0.15       (2分)  ；     0.2 13. 线段OB=AB，A、B两球质量相等，它们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，如图4所示，两段线拉力之比TAB：TOB＝______。 参考答案： 2∶3 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14.   某同学设计了一个探究加速度与物体所  受合外力F及质量M的关系实验。图为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板。 ①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如表1所示。       根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线。从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是              。 ②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作  小车的合外力F，作出a－F图线如图所示，试分析图线不过原点的原因是          。 ③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做                  法。 参考答案： ①图线如答图所示（正确作出图线的得2分，其中正确建立坐标系的得1分，图线正确的得1分，作图线的不得分）；   (或：a与M成反比)（2分） ②平衡摩擦力时木板倾角太大（2分）； （2分）控制变量法（2分）   15. 用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长。十七世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现在一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000，问最大拉力多大?由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如下： 　　长度 伸 长   拉 力            截面积   250N 500N 750N 1000N 1m 0.05cm2 0.04cm 0.08cm 0.12cm 0.16cm 2m 0.05cm2 0.08cm 0.16cm 0.24cm 0.32cm 1m 0.10cm2 0.02cm 0.04cm 0.06cm 0.08cm (1)．测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成_________ 比，与材料的截面积成________ 比。 (2)．上述金属细杆承受的最大拉力为_________________ N。 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，两条公路互相垂直，在南北方向的公路上，汽车甲以8m/s的速度从北向南匀速行驶；在东西方向的公路上，汽车乙以6m/s的速度，从东向西匀速行驶。当甲行至交叉路口时，乙行至路口以东100m处。问此后何时两车间距离最近？这个距离是多少？ 参考答案： 这个距离y2=(8t)2+(100-6t) 2 =100t2-1200t+10000 =100(t2-12t+100) =100(t2-12t+36-36+100) =100[(t-6)2+64] 当t=6时这个距离有最小值6400，这个距离有最小值80 本题考查匀速直线运动的相遇问题，设时间为t，根据勾股定理列出距离的公式，借助数学方法求解 17. 如图所示，质量为m =0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R为0.4m，小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变。 求：（1）小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少？    （2）小球最多能飞出槽外几次？（g=10m/s2）。 参考答案： 解：对小球下落到最低点过程，设克服摩擦力做功为Wf，由动能定理得： mg(H+R)－wf＝  mv2－0　　　　　　　　　　…………3分 从下落到第一次飞出达最高点设距地面高为h，由动能定理得： mg(H－h)－2wf＝  0－0　　　　　　　　　　　…………3分ks5u 解之得：h＝－H－2R＝－5－2×0.4＝4.2m…………2分 设恰好能飞出n次，则由动能定理得： mgH－2nwf＝  0－0　　　　　　　　　　　　…………3分 解之得：n＝＝＝＝6.25(次)     应取：n＝6次 18. 如图所示，一质量为m=10kg的物体，由1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止．已知轨道半径R=0.4m，g=10m/s2则： （1）物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功？ （2）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？ 参考答案： （1）mgR-W=mv/2--------------(3分)           W=20J------------------------(2分) （2）μmgs=mv/2-----------------(3分)          μ=0.2----------------------------（2分）