2022-2023学年安徽省宿州市权集中学高一物理期末试卷含解析

2022-2023学年安徽省宿州市权集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. （单选）下列说法中正确的是                   （   ） A．力是物体对物体的作用，总是成对出现的 B．只有固体之间才能发生相互作用 C．重力就是地球对物体的吸引力 D．重心就是物体上最重的一点 参考答案： A 2. 下列与能量有关的说法正确的是(     ) A．做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的变化量相等 B．做匀变速直线运动的物体，其机械能一定不守恒 C．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，其机械能一定不守恒 D．卫星绕地球做圆周运动的轨道半径越大，动能越小 参考答案： CD 3. (单选)甲、乙两车同时同向沿直线驶向某地，甲在前一半时间内以v1的速度匀速运动，后一半时间内以v2的速度匀速运动，v1≠v2；而乙车在前一半路程内以v1做匀速运动，后一半路程内以v2做匀速运动.两车运动的总时间分别为t1、t2，则可判定(　　) A.t1＝t2         B.t1＜t2         C.t1＞t2                        D.无法确定t1、t2的大小关系 参考答案： B 4. （单选）质量为m的汽车，以恒定功率P启动后沿水平道路行驶，经过一段时间后将以速度v匀速行驶，若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为v/3时，汽车的加速度大小为(　　) A．3P/mv      B．2P/mv    C．P/mv    D．4P/mv  参考答案： B 5. 用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是(   ) A. 重力做正功,拉力做负功,合力做功为零 B. 重力做负功,拉力做正功,合力做正功 C. 重力做负功,拉力做正功,合力做功零 D. 重力不做功,拉力做正功,合力做正功 参考答案： C 试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误 拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功， 物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确 故选C 考点：考查了功的计算 点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式分析解题 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一平直的传送带以一定的速率匀速运动，如图所示。今将一个工件从A处轻轻放到传送带上，工件从A处向B处运动的过程中，已知做匀加速运动的路程是做匀速运动路程的2倍。则工件做匀加速运动的时间是做匀速运动的时间的  ▲  倍. 参考答案： 10.若一质量为3kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在相互垂直方向上的的两运动的v—t图像如图，则： 质点的初速度大小为           m/s 质点所受的合外力大小为             m/s 质点在2s末时速度大小为              m/s 参考答案： 8. 一个物体以v=10m／s的初速度作平抛运动，经s时物体的速度与水平方向的夹角为(g取10m/s2)_________. 参考答案： 60o 9. 要使物体飞到太阳系以外的宇宙空间去，它的速度至少等于_______ km/s． 参考答案：    16.7   10. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态． 若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）你认为还需要的实验器材有        ． （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                                     ，实验时首先要做的步骤是                            ． （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为                   （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）． 参考答案： （1）天平（1分），刻度尺（1分） （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分） （3） 11. 某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度为2cm的遮光板．然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为△t1=0.2s，通过第二个光电门的时间△t2=0.1s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为2s，请你根据上面他通过实验得到的数据，计算出滑块的加速度为　     m/s2． 参考答案： 0.05 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】由速度公式可求得遮光板通过两个光电门的瞬时速度，由加速度公式可求解加速度． 【解答】解：滑块通过第一个光电门的速度：v1= 滑块通过第二个光电门的速度：v2= 故滑块的加速度：a= 故答案为：0.05 12. 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动．盘边缘上固定一竖直的挡光片．盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示．图2为光电数字计时器的示意图．光源A中射出的光可照到B中的接收器上．若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间．已测得挡光片的宽度为10.00mm，圆盘直径直径为30.00cm，若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms．则 （1）圆盘转动的线速度为　   　m/s． （2）圆盘转动的角速度为　     rad/s（此项结果保留3位有效数字） 参考答案： （1）0.2；（2）0.667 【考点】线速度、角速度和周期、转速． 【分析】（1）由v=求出圆盘转动的线速度． （2）由v=ωr，求出角速度ω． 【解答】解：（1）圆盘转动的线速度为： v==m/s （2）由v=ωr得角速度为： ω= 又r= 联立，代入解得： ω=rad/s 故答案为：（1）0.2；（2）0.667 13. 在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=___________m/s（取g=10 m/s2） 列方程，带入数值（10分） 结果（2分） 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用图示装置做“探究功与速度变化关系”的实验。 （1）该同学将气垫导轨接通气源，通过调平螺丝调整气垫导轨水平，他将滑块轻置于气垫导轨之上，进而判断导轨是否水平。关于气垫导轨是否水平的判断，下列做法可行的是_________________（填选项前的字母）。 A若滑块滑动，说明气垫导轨水平 B.轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，说明气垫导轨水平 C.轻推滑块，若滑块做减速直线运动，说明气垫导轨水平 （2）该同学测得遮光条的宽度为d实验时，用橡皮条将滑块向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离相同。现测得挂一根橡皮条时，滑块被释放弹离橡皮条后通 过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为v=____________（用题中涉及的物理量符号表示）。 （3）该同学逐根增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。若操作无误，则作出的橡皮条对滑块做的功与滑块做匀速直线运动速度的二次方的关系图象（W—v2图象）应为____________（选填“过坐标原点的抛物线”或“过坐标原点的倾斜直线”）。 参考答案：     (1). （1）B    (2). （2）    (3). （3）过坐标原点的倾斜直线 【详解】(1)气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的(或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动)，故选项B正确； (2)由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，所以滑块最后做匀速直线运动的速度表达式为； (3)根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以画出的图象应是过坐标原点的一条倾斜直线。 15. （1）某同学想探究平抛物体的运动规律，他可通过描迹或拍照片等方法来探究。实验时，先在竖直放置的木板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小球的运动轨迹；再以竖直向下为y轴方向，水平为x轴建立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x、y），根据两个分运动的特点，利用公式y=           ，求出小球的飞行时间，再利用公式x=       ，求出小球的水平分速度，表达式为          。 （2）下面做法中可以减小实验误差的是（　　　） A、使用密度大、体积小的钢球 B、尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C、让小球每次都从同一高度由静止开始滚下  D、使斜槽末端的切线保持水平   参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)．物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍．求： (1)当转盘的角速度ω1＝ 时，细绳的拉力F1； (2)当转盘的角速度ω2＝ 时，细绳的拉力F2. 参考答案： ：设角速度为ω0时，物块所受静摩擦力为最大静摩擦力，有 μmg＝mω02r 得ω0＝ (1)由于ω1＝ ＜ω0，故绳未拉紧，此时静摩擦力未达到最大值，F1＝0. (2)由于ω2＝＞ω0，故绳被拉紧， 由F2＋μmg＝mω22r     得F2＝μmg. 17. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．求： （1）地球第一宇宙速度v1的表达式； （2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度h． 参考答案： 考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用． 专题： 人造卫星问题． 分析： 第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解； 地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度． 解答： 解：（1）第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度， 对近地卫星列牛顿第二定律方程有 解得第一宇宙速度   （2）对地球的同步卫星的万有引力提供向心力，列牛顿第二定律方程 有 式中  GM=gR2 联立解得   h=﹣R 答：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式是； （2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度是﹣R． 点评： 解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力，地球的同步卫星的万有引力提供向心力． 18. （10分）在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示．不计一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力FN的大小． 某同学分析过程如下： 将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解． 沿斜面方向：Fcos β＝mgsin α                          ①