2022年湖南省衡阳市县官埠中学高一物理下学期期末试题含解析

2022年湖南省衡阳市县官埠中学高一物理下学期期末试题含解析 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. 在《研究平抛物体的运动》的实验中：关于这个实验，以下说法正确的是(      ) A．每次小球都从相同位置由静止释放 B．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直 C．由于小球与斜槽间存在摩擦会对实验造成误差 D．安装的斜槽末端切线水平的目的是保证小球运动的轨迹是一条抛物线                                          图3 参考答案： 2. 下列每一个图都有两条图线，分别表示同一直线运动过程中的加速度和速度随时间的变化关系的图象．其中哪些图对应的运动不能实现　 参考答案： D 3. 下列关于匀强电场中场强和电势差的关系的说法中，正确的是    A．在相同的距离上，电势差大的其场强也必定大 B．任意两点的电势差，等于场强与这两点间距离的乘积 C．沿着电场线方向，相等距离上的电势降落必定相等 D．电势降低的方向，必定是电场强度的方向 参考答案： C 4. （单选题）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物．在绳子距a端的c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为(　　)   A.     B．2     C.     D. 参考答案： C 5. （多选）物体分别做下列运动时，动能保持不变的是（　　） 　 A． 物体做匀速直线运动 B． 物体做匀变速直线运动 　 C． 物体做匀速圆周运动 D． 物体做平抛运动 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示,A、B的重力分别为5N和8N,各接触面间的动摩擦因数均为0.2,则要能从A下方拉出B所需的最小水平拉力为________；这时系A的水平绳中的张力大小为_________。 参考答案： 3.6N   ；    1N 当物体B匀速向右运动时，拉力等于A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力之和，A对B的摩擦力为，地面对B的摩擦力为，所以拉力大小为3.6N，系A的水平绳中的张力等于A受到的摩擦力的大小，为1N 7. 某学生的实验纸带如图，取O为起始计数点，每隔相同时间T的计数点分别为A、B、C、D、E、F，每相邻两点间距离依次为s1、s2、s3、s4、s5、s6，若取每隔3T的时间计算加速度，则平均加速度为　                 　． 参考答案： 【考点】探究小车速度随时间变化的规律． 【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度． 【解答】解：由于相邻的时间间隔位移之差相等，根据运动学公式推论△x=at2得： ， ， 故： 故答案为： 8. 如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长为L＝20 cm.如果取g＝10 m/s2，那么： (1)闪光频率是________Hz； (2)小球运动中水平分速度的大小是________m/s； (3)小球从抛出点到A点的时间为_______s. 参考答案： 9. 图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。实验小组利用此装置来探究：在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源。 ①实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，则应满足的条件是：小吊盘和盘中物块的质量之和________小车和砝码的总质量。(填“接近于”、“远大于”或“远小于”) ②下图是实验小组得到的一条纸带，两个相邻计数点的间距为s1、s2。由图可读出s1＝       cm，由此求得加速度的大小 a＝       m/s2。（保留小数点后两位有效数字） ③右图为实验小组以小车和砝码总质量为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在坐标纸上作出的a－关系图线。由图可分析得出：加速度与质量成           关系，（填“成正比”或“成反比”）；图线不过原点说明实验有误差，引起这一误差的主要原因是平衡摩擦力时长木板的倾角           （填“过大”或“过小”）。 参考答案： ①   远小于    ②   2.36   cm； 1.30   m/s2   ③   成反比   ；    过大   10. 天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物质，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物体都无法离开“黑洞”。距离“黑洞”r=6.0×1012 m的星体以v=2×106 m/s的速度绕其旋转，则“黑洞”的质量为_______。引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2. 参考答案： 11. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分， 图中背景方格的边长均为5 cm．如果取g=10 m/s2，那么，    （1）闪光的时间间隔是         s．    （2）小球做平抛运动的初速度的大小是            m/s．    （3）小球经过B点时的速度大小是            m/s． 参考答案： __0.1s__    __1.5__     __2.5__ 12. 质量为1kg的小球从离地45m高处开始自由下落，不计空气阻力，则在第1s末重力的瞬时功率是_______________W；在下落的第2s内重力的平均功率是_______________W；小球即将着地时重力的瞬时功率是_________________W。(g = 10m/s2。)  参考答案： 13. 某商场扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N。扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功________________J。如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是________________。 参考答案：    3000                 时间 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (1)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的) 由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m. 参考答案： 10　50 15. 研究平抛运动时，我们用到如图（1）的装置，将两个完全相同的斜槽固定在同一竖直面内，它们的最下端水平。把两个质量相等的小钢球，从斜面的顶点由静止同时释放，斜槽2的水平轨道末端与光滑水平面吻合。可以观察到现象：             ，这说明：            。同时我们还用到如图（2）的装置（装置离地面足够高），小球2与斜槽末端在同一水平线上。将小球1从任意高度释放，当它到达斜槽末端时释放小球2；再水平移动小球2，重复上述过程。可以观察到现象：             ，这说明：                。本实验的关键是如何确保小球1水平抛出时小球2能同时释放，这就需要一个控制装置。我们可以设置一个发射器( 即一个光源) ，让接收器接收它发出的光时去控制电磁铁吸住小球2。当小球1从斜槽末端经过时将发射器发出的光挡住，接收器未收到光信号就控制电磁停止工作，小球2落下。 参考答案： 两球在2的水平轨道上相碰（2分）； 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动（2分） 两次实验中两个小球都能在空中相碰（2分）； 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. (10分)火星与地球的半径之比为1：2，质量之比为1：9，则火星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比是多少？ 参考答案： 根据 得 17. 如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B问用一不可伸长轻质绳相连，质量分别为mA=0.40kg和mB=0.30kg，由于B球受到水平风力作用，使环A与球B一起向右匀速运动．运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ=30°，重力加速度g取10m∕s2，求： （1）B球受到的水平风力大小； （2）环A与水平杆间的动摩擦因数． 参考答案： 解：（1）对B球受力分析，如图： 根据平衡条件可得： F=mBgtanθ …① 数据代入得： F=1.73N …② （2）选取环、球和轻绳整体为研究对象，受力如图所示： 根据平衡条件得： N=（mA+mB）g …③ F=f …④ 且 f=μN …⑤ 解得：…⑥ 数据代入得： 答：（1）B球受到的水平风力大小为1.73N； （2）环A与水平杆间的动摩擦因数为0.25． 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】（1）对B球受力分析，受重力、拉力和水平风力，根据平衡条件求解水平风力； （2）对环A和球B整体受力分析，根据平衡条件列式求解动摩擦因数． 18. 经过近7年时间，2亿千米在太空中穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日抵达预定轨道，开始“拜访土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测. 若“卡西尼”号土星探测器进入环绕土星上空的圆轨道飞行，已知土星半径为R，探测器离土星表面高度为h，环绕n周的飞行时间为t. 求土星的质量和平均密度（球体体积公式）。 参考答案：         土星对探测器的引力提供探测器运行的向心力： 探测器运行的周期： 联立以上二式解得土星的质量为： 由和联立解得土星的平均密度ρ为：