2022-2023学年湖北省宜昌市葛洲坝明珠中学高一物理期末试卷含解析

2022-2023学年湖北省宜昌市葛洲坝明珠中学高一物理期末试卷含解析 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. 如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以初速度v2沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时其速率为v3，则下列说法正确的是（　　） A．若v1＜v2，则v3=v1 B．若v1＞v2，则v3=v1 C．只有v1=v2时，才有v3=v1 D．不管v2多大，总有v3=v1 参考答案： A 【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 【分析】物体冲上皮带后，受到向右的滑动摩擦力，减速向左滑行，之后依然受到向右的滑动摩擦力，会继续向右加速，然后分v1大于、等于、小于v2三种情况分析． 【解答】解：由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，分三种情况讨论： ①如果v1＞v2，物体会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物体恰好离开传送带，有v3=v2； ②如果v1=v2，物体同样会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物体恰好离开传送带，有v3=v2； ③如果v1＜v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v3=v1； 故选：A． 2. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（     ） A．4：9        B．9：16      C．1：4       D．2：3 参考答案： A 3. （多选题）某赛车手在一次野外训练中，先测量出出发地和目的地在地图上的直线距离为9 km，从出发地到目的地用了5分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是               A.在整个过程中赛车手的平均速度是180km/h B.在整个过程中赛车手的平均速度是108 km/h C.在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/h  D.经过路标时的瞬时速度大小是150 km/h 参考答案： BD 4. （多选题）将甲物体从高h处以速度v水平抛出，同时将乙物体从同一高度释放，使其自由下落，不计空气阻力，在它们落地之前，关于它们的运动的说法正确的是(       ) A. 两物体在下落过程中，始终保持在同一水平面上 B. 甲物体先于乙物体落地 C. 两物体的落地速度大小相等，方向不同 D. 两物体的落地速度大小不相等，方向也不相同 参考答案： AD 试题分析：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。 考点：平抛运动，自由落体运动。 A．两物体在下落过程中，始终保持在同一水平面上，A正确；B错误； 两物体的落地速度大小不相等，方向也不相同C错误，D正确． 故选：AD。 点评：平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。 5. 把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为θ。 求：（1）小球运动到最低位置时的速度是多大？（忽略空气阻力） （2）小球运动到最低位置时细绳的拉力多大？ 参考答案： (1)        (2)    F=mg(3－2cosθ) 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，卫星a和b，分别在半径相同的轨道上绕金星和地球做匀速圆周运动，已知金星的质量小于地球的质量，则（    ） A. b的角速度较大 B. b的周期较大 C. a、b的线速度大小相等 D. a、b向心加速度大小相等 参考答案： A 【详解】A、由万有引力充当向心力G=mr知，角速度=，卫星a和b的轨道半径相同，而中心天体金星的质量小于地球的质量，b的角速度较大，故A正确。 B、由=知，卫星的周期T=2，卫星a和b的轨道半径相同，卫星a绕中心天体金星的质量较小，则卫星a的周期较大，故B错误。 C、由线速度v=r=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的线速度大小不相等，故C错误。 D、由向心加速度a=知，卫星a和b的轨道半径相同，中心天体金星的质量小于地球的质量，a、b的向心加速度大小不相等，故D错误。 7. 一辆汽车以15m/s的速度行驶10s后，来到一座大桥下司机放慢了车速，5分钟通过了长为315m的大桥。这辆汽车在这5分10秒内的平均速度是_____________m/s。 参考答案： 1.5 8. 竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4 N的物体时弹簧长度为12 cm；挂重为6 N的物体时弹簧长度为13 cm，则弹簧原长为        cm，劲度系数为         N/m。 参考答案：    9. 某一施工队执行爆破任务，已知导火索的火焰顺着导火索燃烧的速度是0.8 cm/s，为了使点火人在导火索火焰烧到爆炸物以前能够跑到离点火处120 m远的安全地方去，导火索至少需要         m才行。（假设人跑的速率是4 m/s） 参考答案： 10. 物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度大小仍为5m/s，则物体的速度变化为_______，加速度为__________．（规定初速度方向为正） 参考答案： 11. 一物体沿光滑斜面下滑，在这个过程中物体所具有的动能_________，重力势能_________，机械能_________（填“增加”、“不变”或“减少”）. 参考答案： 12. 在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，用弹簧测力计(最大刻度为5 N)拉着木块在长木板上匀速沿直线运动(如下图)．试问：(1)这时弹簧测力计所示的拉力为＿＿＿N，木块受到的滑动摩擦力为＿＿＿＿＿N，     (2)如果在木块上再加一个砝码，则弹簧测力计的示数将＿＿＿＿，滑动摩擦力将＿＿＿＿．(变大/变小/不变)这一事实说明：滑动摩擦力的大小与＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关 参考答案： -3.0N   3.0N    增大      增大   压力有关 13. 如图为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点和c点分别位于轮轴小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则a、b、c三点的线速度大小之比为　   　；a、b、c三点的角速度大小之比为　    　；a、b、c三点的向心加速度大小之比为　    　． 参考答案： 2：1：2； 2：1：1； 4：1：2． 【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速． 【分析】皮带传动装置，在传动过程中不打滑，则有：共轴的角速度是相同的；同一皮带的与皮带接触边缘的线速度大小是相等的．所以当角速度一定时，线速度与半径成正比；当线速度大小一定时，角速度与半径成反比．因此根据题目条件可知三点的线速度及角速度关系． 【解答】解：如图所示，a与c同一皮带下传动，则va=vc，因为ra：rc=1：2，根据v=ωr，所以ωa：ωc=rc：ra=2：1 c、b、d三点共轴，则ωc=ωb=ωd，因为rb：rc：rd=1：2：4，所以va：vb：vc=2：1：2 根据v=ωr得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1 又因为a=vω，所以aa：ab：ac=4：1：2 故答案为：2：1：2； 2：1：1； 4：1：2． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得（保留两位有效数字）： （1）该物体的加速度为                     m/s2， （2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为             cm， （3）打第3个点时该物体的速度为                m/s。 参考答案： (1) 0.74  (2)4.36  (3) 0.47  15. 某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题： （1）小球从a→b，b→c，c→d所经历的时间 ____________（填“相等”或“不相等”）； （2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b，b→c，c→d的竖直方向位移差，求出小球从a→b，b→c，c→d所经历的时间是 ________________； （3）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=_____________； （4）从抛出点到b点所经历的时间是__________________. 参考答案： （1）相等  (2)0.05s     (3)1m/s    (4)0.075s 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫”跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放，座椅做自由落体运动。座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6 s. 取g=10 m/s2.求: (1)座椅被释放后自由下落的高度有多高? (2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少? 参考答案： 解: (1)设全过程下落高度为h,历时为t;自由落体阶段下落高度为h1,历时t1,末速为v 有:  ①    (2分)    对后阶段匀减速运动有:  ② (2分) ks5u 联立上两式解得:    所以    (2)对后阶段匀减速运动的逆过程有    (2分) 所以                      (2分) 17. （8分）一枚自重为15t的火箭，竖直向上发射，从开始发射到升高3000m的阶段，其发动机产生的向上推力F始终为9×105 N，不计空气阻力，若火箭在发射阶段的运动可看作匀加速直线运动，求在这个阶段内： （1）火箭上升的加速度a 。 （2）发动机推力F做的功WF 。 （3）重力所做的功WG 。 （4）到达3000m高空时，火箭的动能EK 。 参考答案： （1）50m/s2；（2）2.7×109J；（3）-4.5×108J；（4）2.25×109J。 18. 2008年5月12日汶川大地震造成山体滑坡，形成了大量的堰塞湖，由于连日阴天下雨，堰塞湖内积存了大量的湖水，如果不及时泄掉湖水，一旦发生溃坝，就会给灾区带来二次灾难。在一次疏通堰塞湖中，解放军战士移除挡在排水渠中的一块巨石时动用了火箭弹。已知火箭弹从发射至看到巨石被炸开用时2.5s，又经过5s后战士听到爆炸声，若声音在空气中的传播速度为340m/s，试估算一下火箭弹的速度为多大。 参考答案： 、2×10m