山东省烟台市莱州程郭镇曲家中学2023年高一物理下学期期末试卷含解析

山东省烟台市莱州程郭镇曲家中学2023年高一物理下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.我们的银河系的恒星中大约有四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者线上某一定点O做匀速圆周运动，由天文观察得其运动周期为T，S1得到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G，由此可求出S1的质量为（

）A、 B、 C、 D、参考答案：A2.人在距地面h高处抛出一个质量为m的小球，落地时小球的速度为v，不计空气阻力，人对小球做功是（）A．mv2 B．mgh+mv2 C．mgh﹣mv2 D．mv2﹣mgh参考答案：D【考点】动能定理的应用．【分析】对全过程运用动能定理，求出人对小球做功的大小．【解答】解：对全过程运用动能定理得：mgh+W=﹣0解得：W=故D正确，A、B、C错误．故选D．3.如图，三个大小相等的力F，作用于同一点O，则合力最小的是（）A．B．C．D．

参考答案：C考点：力的合成．分析：三力合成时，若合力能为零则三力可以组成三角形，分析题中数据可知能否为零；若不为零，则进行两两合成，从而分析最小的可能情况．解答：解：A、将相互垂直的F进行合成，则合力的大小为，再与第三个力F合成，即有合力的大小为；B、将方向相反的两个力合成，则合力为0，再与第三个力F合成，则有合力大小为F；C、将任意两力进行合成，可知，这三个力的合力为零；D、将左边两个力进行合成，再与右边合成，则有合力的大小；故C正确，ABD均错误；故选C．点评：考查力的平行四边形定则，并体现如何选择两力合成的技巧，同时要学生会画合成与分解的力图．4.（单选）如图所示，质量相等的甲、乙两人分别站在赤道和纬度为450的地面上，他们随地球一起绕地轴做匀速圆周运动，则下列物理量相同的是A．线速度

B．角速度C．向心力

D．向心加速度参考答案：B5.如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（

）A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D．圆盘对B及A对B的摩擦力和离心力参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.下图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的v-t图线，据图线填空：（1）在0s－40s内汽车做_____运动；加速度是_____。（2）在40s－120s内汽车做______运动；加速度是______（3）在120s－200s内汽车做_____运动；加速度是______；发生的位移是_____。（4）由图中得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s时所需的时间是_____。参考答案：7.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。如图所示，传感器系统由两个小盒子A、B组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，它装在被测物体上，每隔0.03s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲；B盒装有红外线接收器和超声波接收器，B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计)，收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中，B盒记录到的连续两次的时间分别为0.15s和0.20s，根据你知道的知识，该物体运动的速度为

m／s，运动方向是

。(背离B盒还是靠近B盒,声速取340m／s)

参考答案：，背离B盒红外线脉冲和超声波同时发射，B盒记录到的时间可以确定物体距离B盒的距离第一次发射距离B盒的位置第二次发射距离B盒的位置所以8.有一高度为1.70m的田径运动员正在进行100m短跑比赛。在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺运动，记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是60，快门曝光时间是1/60s，得到照片后，测得照片中人的高度为1.7×10-2m，胸前号码簿上模糊部分的宽度是2×10-3m。由以上数据可以知道运动员冲刺时1/60s内的位移是_______m；冲刺时的速度大小是__________m/s。参考答案：9.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：A．精确秒表一只；B．已知质量为m的物体一个；C．弹簧秤一个；D．天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M，（已知万有引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为

、

。（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是

、

。（3）用该数据写出半径R、质量M的表达式。R=

，M=

。参考答案：10.物体从高处被水平抛出后，第3s末的速度方向与水平方向成45°角，那么平抛物体运动的初速度为______m/s，第4s末的速度大小为______m/s。（取g=10m/s2，设4s末仍在空中）参考答案：30，5011.某同学在“用DIS测定位移和速度”实验中得到的小车的s-t图

如图所示。由图可知，小车运动的方向是

（填“靠近”或

“远离”）位移传感器。从图中可以看出，小车在做

（填“加速”或“减速”）运动，小车在1.0-1.5s间的平均速度为

m/s。参考答案：12.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1∶m2＝1∶2，轨道半径之比r1∶r2＝1∶4，则它们所受向心力之比F1∶F2和运行速度之比v1∶v2＝______；参考答案：8:1;2:113.火车从甲站出发做加速度为a的匀加速运动，过乙站后改为沿原方向以a的加速度匀减速行驶，到丙站刚好停住。已知甲、丙两地相距24km，火车共运行了24min，则甲、乙两地的距离是

km，火车经过乙站时的速度为

km/min。参考答案：6

2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电为学生电，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电的“直流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放纸带，再接通电，打出一条纸带；E．用秒表测出重锤下落的时间；F．测量纸带上某些点间的距离；G．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是_________（填选项）其中操作错误的步骤是_________（填选项）（2）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点P到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量△Ep=_______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J。（取g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）（3）用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出~h的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是______________。参考答案：15.在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位cm)。⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是________段,应记作_________cm。⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______（填大于、小于或等于）动能的增加量，原因是

。参考答案：⑴OC，15.70；⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，位于竖直平面上的光滑圆弧轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H=2R，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：（1）小球刚运动到B点时的向心加速度为多大？（2）小球刚运动到B点时对轨道的压力多大？（3）小球到达落地点C速度为多少？参考答案：解：（1）在B点根据可知：（2）在B点根据牛顿第二定律可知：，解得：FN=3mg根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为3mg（3）从B到C根据动能定理可知：解得：答：（1）小球刚运动到B点时的向心加速度为2g（2）小球刚运动到B点时对轨道的压力3mg（3）小球到达落地点C速度为【考点】机械能守恒定律；向心力．【分析】（1）根据求得向心加速度；（2）根据牛顿第二定律求得物体与轨道的作用力；（3）根据动能定律求得速度17.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内。问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？参考答案：(1)v0＝90km/h＝25m/s警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等．则v=at1

得：t1＝s＝4s

1分此时：s货＝v(t1+Δt)=10×(5.5＋4)＝95m

1分s警＝at

＝×2.5×42＝20m

1分所以两车间的最大距离Δs＝s货－s警

1分＝75m.

1分(2)，当警车刚达到最大速度时，运动时间V0=at2t2＝sks5u＝10s，

1分此时s货′＝(5.5＋10)×10＝155ms警′＝at＝×2.5×102m＝125mks5u因为s货′>s警′，故此时警车尚未赶上货车，且此时两车距离

1分Δs′＝s货′－s警′＝30m，

1分警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过Δt时间追赶上货车，则Δt＝

＝2s

1分所以警车发动后要经过t＝t2＋Δt＝12s才能追上货车．1分18.已知一汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶．（1）司机突然发现在前方x=90m的地方有路障，开始紧急刹车，已知刹车的加速度大小是a1=5m/s2，汽车刚好在路障前面停下，求汽车原来的速度v0是多少？（2）若汽车的刹车加速度大小是a2=3m/s2，初速度不变，为使汽车不撞上路障，司机必须提早多少米发现路障（司机反应时间不计）？参考答案：考点： 匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题： 直线运动规律专题．分析： （1）已知汽车刹车时的加速度、末速度和位移求根据匀变速直线运动的速度位移关系直接求汽车刹车时的初速度；（2）已知汽车的初速度、加速度和末速度根据匀变速直线运动的速度位移关系求汽车的位移．解答： 解：（1）取初速度方向为正方向，则汽车刹车后做匀减速直线运动，故加速度a=﹣5m/s2，由题意知汽车的末速度v、位x