山西省临汾市阳光学校2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析

山西省临汾市阳光学校2022-2023学年高一物理下学期期末试卷含解析 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. 某质点做曲线运动时：(　   　) A．在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B．在任意时间内，位移的大小总是大于路程 C．在某段时间里质点受到的合外力可能为零 D．速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上 参考答案： AD 2. （单选）如图所示，在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4 N的物块放在斜面上，让它自由滑下，则下列说法正确的是 A．测力计的示数和没放物块时相比增大N B．测力计的示数和没放物块时相比增大1N C．测力计的示数和没放物块时相比增大2N D．测力计的示数和没放物块时相比增大3N 参考答案： D 3. 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大自转速率．如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动．由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是 (　　)． A．T＝2π            B．T＝2π C．T＝               D．T＝ 参考答案： AD 4. 下列图示为一位体操运动员的几种挂杠方式，其手臂用力最小的是(    )   参考答案： B 5. 一人在高出地面h处抛出一个质量为m的小球，小球落地时的速率为v，不计空气阻力，则人抛球时对球做的功为（　　） A．mv2 B．mv2﹣mgh C．mgh D．mv2+mgh 参考答案： B 【考点】动能定理的应用． 【分析】对抛球到落地整个过程运用动能定理，求出人抛球时对小球做功的大小． 【解答】解：对全过程运用动能定理得：W+mgh=mv2，解得：W=mv2﹣mgh．故B正确，A、C、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. （4分）一条河宽500m，河水的流速是3m/s，一只小艇以5m/s(静水中的速度)的速度行驶，若小艇以最短的时间渡河，所用的时间是________s；若小艇要以最短的航程渡河，所需的时间是________s。 参考答案： 100；125 7. 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： 8. 一物体沿半径为20cm的轨道做匀速圆周运动，已知线速度为0．2m／s，则它的角速度为    rad／s，周期为        s，向心加速度大小为     m／s2。 参考答案： 1    0.2   9. 用相同的水平拉力F分别使质量为m和2m的物体在粗糙水平面上移动相同位移s，若拉力F对两个物体做功分别为W1和W2，则W1和W2之间的亲系为W1_______W2。(填=、>、<) 参考答案： .= 10. 研究平抛运动时，某同学设计了如图的实验：将两个    倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道    2与光滑水平板吻接。把两个质量相等的小钢球，从面的同一高度由静止开始同时释放，则他将观察到的现象是___________________________________.这说明___________________________________________。 参考答案： 11. 15．在水平面上用水平力F拉物体从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v时撤掉F，物体在水平面上滑行直到停止，物体的速度图象如图所示，物体在水平面上的摩擦力为Ff ，则F∶Ff  =         参考答案： 12. 在水平桌面上有一光源，发出一束光线竖直向上射到桌面上方离桌面1米处水平放置的平面镜O点上。当平面镜绕O点转动时，发现反射光点在水平桌面上移动了1米，此时平面镜与水平方向夹角为          ，若平面镜绕O点匀速转动一圈的时间为24秒钟，则反射点从起始位置在桌面上移动 米所需时间为          秒。 参考答案：   ，2 13. 为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线的原因是　                     　． B弹簧的劲度系数为　   　N/m．若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧  　（填A或B）． 参考答案： 超过弹簧的弹性限度，100，A． 【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系． 【分析】根据胡克定律结合数学知识即可正确解答． 【解答】解：向上弯曲的原因是超出了弹性限度，注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出kB=100N/m，由于A的劲度系数小，因此其精度高． 故答案为：超过弹簧的弹性限度，100，A． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示是探究加速度与力的关系的实验数据描绘的a—F图线，下列说法正确的是： A．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同 B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同 C．直线1对应的小车和砝码的质量最大 D．直线3对应的小车和砝码的质量最大 参考答案： BD 15. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材料： A．精确秒表一个    B．已知质量为m的物体一个 C．弹簧测力计一个    D．天平一台（附砝码） 已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星密度ρ．（已知万有引力常量为G） （1）两次测量所选用的器材分别为　　、　　（用序号表示） （2）两次测量的物理量分别是　　、　　  （写出物理量名称和表示的字母） （3）用该数据推出半径R、密度ρ的表达式：R=　　，ρ=　   ． 参考答案： （1）A；BC     （2）周期T；物体的重力F     （3），． 【考点】万有引力定律及其应用． 【分析】要测量行星的半径和质量，根据万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材． 【解答】解：（1）对于在轨道飞船，万有引力等于向心力，则有 G=m=F 得： 由上还可得M=== 而ρ== 因而需要用计时表测量周期T，用弹簧秤测量物体的重力F； 故答案为： （1）A；BC     （2）周期T；物体的重力F     （3），． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 蹦床运动员在蹦床比赛中仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示。取g= 10m/s2，根据F-t图象求：    （1）运动员的质量；    （2）运动员在运动过程中的最大加速度；    （3）在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度。 参考答案： 解：（1）由图像可知                 G=mg=500N,m=50kg                  ( 3分)    （2）  Fm=2500N时加速度最大,    Fm-mg=ma          (2分）              a=(Fm-mg)/2=40m/s2                               （1分）     （3）由图知，运动员从离开蹦床到回到蹦床的时间为           t′=8.4-6.8s=1.6s             （1分）          由对称性可得上升阶段时间t1=0.8s     （1分） 由运动学公式得离开蹦床上升的最大高度Hm=gt12/2 =3.2m  （2分） 17. 为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为的粗糙倾斜轨道，通过水平轨道与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道，整个轨道除 段以外都是光滑的。其与 轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度v0＝4.0m/s从某一高处水平抛出，到点时速度方向恰好沿 方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50．（＝10m/s2、sin37°＝0.60、cos37°＝0.80）Ks5u ⑴求小物块到达点时速度。 ⑵要使小物块不离开轨道，并从轨道滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？ ⑶为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？ 参考答案： ⑴ 小物块先做平抛运动，然后恰好沿斜面AB方向滑下， 则vA = v0 / cos37°                  （2分） 得vA= 5 m/s，                     （1分） ⑵ 物体在斜面上到的摩擦力F f = μFN = μmgcos37°     设物块到达圆轨道最高点时的最小速度为v1，轨道半径为 R0， 则mg = mv12/R0                                        （1分） 物块从抛出到圆轨道最高点的过程中，根据动能定理有： mg(h + lsin37° – 2R0) – μmgcos37°·l = mv12/2 – mv02/2.             （2分） 联立上式，解得R0 = 0.66m                                    （1分） 若物块从水平轨道 DE 滑出，圆弧轨道的半径满足 R1 ≤ 0.66m     （1分） ⑶ 为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则物块在轨道上上升的最大高度须小于或等于轨道的半径，设轨道半径的最小值为R′0，则 mg(h + lsin37°) – μmgcos37°·l – mg R′0 = 0 – mv02/2   解得                         R′0= 1.65m                    物块能够滑回倾斜轨道 AB，则 R2 ≥ 1.65m 18. 如图，把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m，若A与转盘间最大静摩擦力为3N，g=10m/s2，求： （1）转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向； （2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围． 参考答案： 解：（1）静摩擦力提供向心力，有：f=mrω2=0.6×0.2×4N=0.48N． 故转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转时，A受到的摩擦力大小为0.48N，方向指向圆心． （2）当A所受最大静摩擦力提供向心力时，转盘绕中心O旋转的角速度ω最大， 由r 解得： 则角速度ω的取值范围为：ω≤5rad/s 答：（1）转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小为0.48N，方向指向圆心； （2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围为ω≤5rad/s． 【考点】向心力；牛顿第