河南省商丘市应天高级中学2022年高一物理上学期期末试卷含解析

河南省商丘市应天高级中学2022年高一物理上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. （单选）关于自由落体运动，下列说法不正确的是(　　) A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B、自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。 C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。 D、当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体的自由下落可看成自由落体运动。 参考答案： A 2. 由加速度的定义式a=△v/△t可知(    ) A．加速度a与速度的变化△v成正比 B．加速度a与时间△t成反比 C．加速度a的方向与速度v的方向相同 D．△v/△t叫速度的变化率，就是加速度，它是描述速度变化快慢的物理量 参考答案： D 3. （单选）如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3 V、5 V、7 V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是 A．粒子可能带负电 B．粒子在P点的动能大于Q点动能 C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能 D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力 参考答案： B 4. 举世瞩目的“神舟”六号航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就．已知地球的质量为M，引力常量为G，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则飞船在圆轨道上运行的速率为 参考答案： A 5. （单选）汽车通过半径为R的拱形桥，在拱形桥最高点的速率为v0=,则汽车将(    ) A.沿拱形桥面行驶                     B.沿桥面行驶到某点离开桥面    C.立即离开桥面做平抛运动             D.按半径大于R的新圆弧轨道运动 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，皮带传动装置，主动轮O1的半径为R，从动轮O2的半径为r，R=r.其中A、B两点分别是两轮缘上的点，C点到主动轮轴心的距离R′=R，设皮带不打滑，则A、B、C三点的 线速度之比                       ； 角速度之比                        ； 向心加速度之比                    。Ks5u 参考答案：     2 ：3：2    4： 7. 我国1984年发射过一颗同步卫星，这颗卫星位于赤道上空相对地面静止不动，已知地球半径是R，质量是M，自转周期T，万有引力常量G，那么这颗卫星距地面高度的表达式是． 参考答案： 考点： 同步卫星． 专题： 人造卫星问题． 分析： 同步卫星与地球自转同步，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解． 解答： 解：同步卫星与地球自转同步，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： [来源:Zxxk.Com] 解得： 故答案为： 点评： 本题关键明确同步卫星绕地球做匀速圆周运动（以太阳为参考系），根据万有引力提供向心力列式求解． 8. 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。 （1）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有__ ___。（填入正确选项前的字母） A．天平        B．秒表        C．米尺 （2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：_______  _____________________________。 参考答案： (1)C  (2)打点计时器与纸带间的摩擦 9. 1999年11月20日，我国发射了“神舟”号载人飞船，次日载人舱着陆，实验获得成功．载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的总质量为m，则此过程中载人舱的速度为v=　  　． 参考答案： 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的概念及其矢量性． 【分析】由题目的提示，载人舱做匀速运动，则其受到的重力应与空气阻力等大反向，又知空气阻力与速度平方成正比，由此可以求的载人舱的速度． 【解答】解：载人舱落地前做匀速直线运动，根据平衡条件，有： mg=f 根据题意，空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，故： f=kv2 联立解得： v= 故答案为： 10. （4分）如图所示，三个大小均为10 N的力刚好提起重20N的物体，其中F3竖直向上，那么F1、F2与F3之间的夹角应分别为_________、_________。 参考答案： 60°；60° 11. 某个25kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁2.5m．如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是3m/s，这时秋千板所受的压力为　  　N、方向为　   　（g取10m/s2，秋千板的质量不计．） 参考答案： 340，竖直向下 【考点】向心力． 【分析】“秋千”做圆周运动，经过最低位置时，由重力和秋千板对小孩的支持力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再由牛顿第三定律求解小孩对秋千板的压力． 【解答】解：以小孩为研究对象，根据牛顿第二定律得： FN﹣mg=m 得到秋千板对小孩的支持力：FN=mg+m=25×=340N 由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为340N，方向竖直向下． 故答案为：340，竖直向下 12. （1）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s，其中、，、、、，则A点处瞬时速度的大小是        m/s，小车运动的加速度计算表达式为____                         ， 加速度的大小是__       m/s2（计算结果保留两位有效数字）。 参考答案： 13. 如图所示，质量为2m的物块A，，质量为m的物块B，与水平地面的摩擦均不计，在已知水平推力F作用下，AB做加速运动，A和B的作用力为         。 参考答案： ______F/3_  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是  (   ) A 点子密集的地方物体的运动速度比较大 B 点子密集的地方物体的运动速度比较小 C 点子不均匀说明物体在做变速运动 D 点子不均匀说明打点计时器有故障 参考答案： BC 15. 某同学用如图所示的装置测定重力加速度： （1）打出的纸带如图所示，实验时纸带的__________（填“甲”或“乙”）端应和重物相连接。 （2）纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_____（小数点后保留两位数字）。 （3）当地的重力加速度数值为9.8，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因____________                              _                   ____。 参考答案： （1）乙2）9.40(3）受摩擦和空气阻力，加速度测量值偏小 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道。求摩托车在直道上行驶所用的最短时间。有关数据见表格。 某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 v1＝40 m/s，然后再减速到v2＝20 m/s， t1 = = …；  t2 = = …；   t = t1 + t2 你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果。 参考答案： ．这位同学的解法不合理，将数据代入t1 = ①1分 及 t2 = ②1分 ，可解得t1 =10s，s1＝＝200m③1分，t2＝2.5s，s2＝＝75m④1分， s1 + s2＝275m＞218m⑤1分不合理（共5分）　．设最大速度为vm，t1 = =⑥2分，  t2 = =⑦2分， ＋＝218⑧2分.解得t1 =9s，t2＝2s，摩托车 在直道上行驶所用的最短时间为　t = t1 +t2＝11s．⑨1分 17. 如图在三角架的B点悬挂一个定滑轮，人用它匀速地提起重物，重物质量为m=30kg，人的质量为M=50kg，求： （1）此时人对地面的压力是多大？ （2）支架的斜杆BC、横杆AB所受的力各是多大？（绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦及杆的自重忽略不计，g取10m/s2） 参考答案： 解：（1）对重物：人匀速地提起重物，所以重物处于平衡状态，由二力平衡可得绳子上的拉力T=mg 对人：人受竖直向下的重力和竖直向上的支持力和绳子的拉力T，故支持力N=Mg﹣T=Mg﹣mg，代入数据得：N=200N （2）对B点受力分析如图： 由平衡条件得：F′=F=2T 由三角函数：cos30°= 解得：FBC=N N 答：（1）此时人对地面的压力是200N； （2）支架的斜杆BC、横杆AB所受的力各是400N和200N 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【分析】（1）人匀速地提起重物，所以重物处于平衡状态，由二力平衡可得绳子上的拉力为mg，人始终静止，也处于平衡状态，对人受力分析求解支持力即可． （2）整个装置始终处于平衡状态，对B点受力分析应用平衡条件便可求解杆子上的力，需要注意的是轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆子对B点的作用力一定沿着杆子． 18. 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。 (1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求 (用m1、m2表示)； (2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式； (3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v=2.7105m/s，运行周周期T=4.7l04 s，质量m1=6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗? (G=6.6710-11Nm2/kg2，ms =2.01030kg) 参考答案：