2022-2023学年辽宁省沈阳市第六十四高级中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年辽宁省沈阳市第六十四高级中学高一物理期末试题含解析 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. （单选）如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是 A．在B位置小球动能最大 B．从A →C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量 C．从A →D位置小球动能先增大后减小 D．从B →D位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量 参考答案： C 2. 一矿井深为125m，在井口每隔一定时间自由下落一小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球刚好到达井底，由此可知（   ） A．相邻小球开始下落的时间间隔为1.00s   B. 相邻小球开始下落的时间间隔为0.50s C．当第11个小球刚从井口开始下落时，第5个小球距井底45m D．当第11个小球刚从井口开始下落时，第3个小球和第5个小球相距35m 参考答案： BD 3. （多选）（2014秋?苍山县期中）下列关于物体重力和重心的说法中正确的是（　　） A． 重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力 B． 重力的方向与竖直向下的 C． 在空中飞行的物体不受重力作用 D． 重心是重力的作用点，它总是在物体上，不可能在物体外　 参考答案： AB 解：A、重力是由于物体受到地球的吸引而产生的；故A正确； B、重力的方向总是垂直与水平面，竖直向下，故B正确； C、地球附近的物体都受重力作用，与物体的所处运动状态无关，故C错误； D、物体的重心不一定在物体上，比如：篮球、足球等，故D错误； 故选：AB． 4. 一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（　　　） A．轨道半径越大线速度越大          B．轨道半径越大线速度越小 C．轨道半径越大周期越大            D．轨道半径越大周期越小 参考答案： A 5. （单选）火车从车站出发沿平直铁轨运行，在某段位移的前1/3位移中的平均速度是2v/3；中间的1/3位移中的平均速度是v；最后1/3位移中的平均速度是v/3.这列火车在整段位移中的平均速度是 A． v          B.5v/6          C. 2v/3          D. 6v/11 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶经过桥顶时不受摩擦力作用，则汽车经过桥顶的速度应为　  　m/s． 参考答案： 解：当汽车速度为10m/s时，有：mg﹣N=m，N=，得：R=40m． 当摩擦力为0，则支持力为0，有：mg=m，得：v′===20m/s． 故答案为：20． 【考点】向心力． 【分析】在桥顶点在竖直方向上汽车受重力和支持力，两个力的合力提供做圆周运动的向心力，当在桥顶不受摩擦力，知支持力为0，重力提供向心力，即mg=m． 7. 如图所示为测定导轨上滑块的加速度，滑块上    安装了宽度为2.8cm的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计（图中未画出）记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1=0.28s，则滑块通过第一个光电门的速度为        cm/s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.14s，则滑块通过第二个光电门的速度为       cm/s，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△t=3.57s，滑块的加速度为          cm/s 2（保留两位有效数字）。 参考答案： 10，20 ，2.8．．．．．．． 8. 一物体在水平面内沿半径 R = 20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v = 0.2m/s ，那么，它的向心加速度为______m/s2 ，它的周期为______s 。 参考答案： 9. 一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离ΔS相等的三点A、B、C，量得ΔS=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得： （1）物体抛出时的初速度为       m/s； （2）物体经过B时竖直分速度为      m/s； 参考答案： （1）        2      ，（2）       1.5  10. （4分）重为50N的物体放在水平地面上，当用竖直向上的30N的力提它时，则物体受到地面支持力的大小为_____________N，物体所受合力的大小为___________________N。 参考答案： 20； 0 11. 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则超声波的速度为        物体的平均速度为           参考答案： 12. 一辆玩具小车在平直路面上运动，它的位移一时间（s-t）图象如图18所示。则[雨林木风18] 小车在0～60s内的路程是       m，位移是          m。 参考答案： 200，0  13. 电火花计时器是一种         的仪器，工作电压是         ，打点时间间隔 为         秒。在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为s，且 s1＝2.28cm，s2＝3.04cm，s3＝3.82cm，s4＝4.58cm，s5＝5.36cm，s6＝6.14cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz。此纸带的加速度大小a＝____m/s2，打计数点4时纸带的速度大小v＝____m/s。(计算结果保留3位有效数字) 参考答案： 计时，  220V，  0.02S;    0.77m/s2,    0.50m/s ; 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学进行“验证机械能守恒定律”的实验。（1）该同学开始实验时情形如图1所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验中存在的两处明显错误或不当的地方： ①▲    打点计时器接在了直流电源上；②  ▲    。重物离打点计时器太远 （2）图2为该同学正确操作后打出的一条清晰的纸带，纸带上的O点为重锤开始下落的计时点，选取纸带上连续的点A、B、C、D为计数点，并测出各计数点到O点距离依次为15.55cm，19.20cm，23.23cm，27.69cm。已知当地重力加速度g=9.80m/s2。实验选用重锤质量为1.00kg，打点时间间隔为0.02s，则从O运动到C过程，重锤的重力势能减少  ▲  2.75J，动能增加了  ▲ 2.72J。（结果保留三位有效数字） 参考答案： 15. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．如图乙是用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是　   　（填”相等”或”不相等”）的，小球平抛的初速度的计算式为v0=　   　（用L、g表示）． 参考答案： 相等； 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】平抛运动水平方向做匀速直线运动，若水平方向位移相等则时间相等，竖直方向做自由落体运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此根据匀变速直线运动规律的推论可以求出时间，根据水平方向运动特点可以求出初速度大小． 【解答】解：平抛运动水平方向匀速直线运动，由于小球从a运动到b和b运动到c的水平位移相等，因此运动时间相等； 根据平抛运动规律得： 竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=L=gt2可得： 水平方向：匀速运动，则有：x=2L=v0t，所以解得： =． 故答案为：相等； 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图像，已知小车在0～t s内做匀加速直线运动；ts～10s内小车牵引力的功率保持不变；在10s末停止遥控,让小车自由滑行。小车质量m＝1kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变。求： （1）小车所受阻力f的大小； （2）在ts～10s内小车牵引力的功率P； （3）小车在加速运动过程中的总位移s。    参考答案： （1）在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动， 由图像可得减速时a＝－2 m/s2         （2分） 则f＝ma＝2 N    （2分）     （2）ts～10s内小车牵引力的功率保持不变，且7s～10s为匀速直线运动. 小车匀速运动时，牵引力F＝f ， 由10s-13s的图像可知f =ma=2N（2分） 由图像可知vm＝6 m/s；  ∴P＝Fvm＝12 W     （2分）    （3）小车的加速运动过程可以分解为0～t和t～7两段， 由于ts时功率为12W，所以此时牵引力为F＝P/vt＝4N， 所以0～ts内的加速度大小为a1＝（F－f）/m＝2 m/s2，时间t＝1.5 m/s，          s1＝a1t2＝2.25 m   （1分）  在0～7s内,由动能定理可得F s1＋Pt2－fs＝mvm2－mv02  代入解得s＝28.5m 17. 如图所示，质量为2kg的小车在光滑水平面上处于静止状态．小车的上表面由水平面和斜面构成，斜面顶端和底端的高度差为1.8m．小车左边缘的正上方用长2.5m的细绳拴一质量为0.5kg的物块，将细绳拉离竖直方向60°角后由静止释放，当物块运动到悬点的正下方时悬线断开，物块恰好从小车的左边缘滑上小车，先在其表面上沿水平方向运动，经过1s时间物块离开小车，然后做曲线运动，某时刻恰好与斜面的底端相碰，已知小车与物块间的动摩擦因数为0.2，不计空气阻力，重力加速度g=l0m/s2．求： （1）悬线断开前所受最大拉力的大小； （2）小车上表面水平部分的长度； （3）小车表面的斜面部分倾角的正切值． 参考答案： 解：（1）物块摆动过程中， 解得v=5m/s．（2分） 物块在弧形轨道的最低点时， 解得F=10N．（2分） （2）物块在小车上面运动时加速度a1＝ 位移（2分） 小车的加速度a2＝ 位移x2＝ 小车上表面水平部分长度△x=x1-x2=3.75m．（2分） （3）物块脱离小车平面时的速度v1=v-a1t=3m/s 小车的速度v2=a2t=0.5m/s       （1分） 物块在竖直方向上   t1=0.6s  斜面水平长度x=（v1-v2）t1=1.5m    （2分） 斜面倾角的正切值tanθ＝  （1分） 18. （8分）如图所示,在天体运动中，把两颗较近的恒星称为双星，已知两恒星的质量分别为M1、M2，两星之间的距离为L，两恒星分别绕共同的圆心做圆周运动，求各个恒星的自转半径和角速度。 参考答案： 设两个行星的自转半径分别为r1和r2，角速度为ω，由题意可知r1+r2=L 由 (1)  (2) 得， (1)+(2)式得   解得：