2022-2023学年河北省石家庄市隆化存瑞中学 高一物理下学期期末试题含解析

2022-2023学年河北省石家庄市隆化存瑞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..在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如字航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点。则下列说法正确的是A.这个行星的质量与地球质量之比为1：2B.这个行星的第一宇宙速度与地球的第一字宙速度之比为1：C.这个行星的密度与地球的密度之比为1：8D.这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：1参考答案：BC【详解】A.地球表面重力加速度为：g=，未知行星表面重力加速度为：g′==，根据，,有M′:M=1:1，故A错误；B.第一宇宙速度v=，v′=，故这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v′:v=1：，故B正确；C.由于M′:M=1:1，体积比为8:1，故这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1:8，故C正确；D.条件不足，自转情况无法确定，故D错误；故选：BC【点睛】对于竖直上抛运动，返回速度与抛出速度等大、反向，运动性质是匀变速直线运动，根据速度时间公式可以到加速度之比；根据v=分析第一宇宙速度情况；根据分析质量情况和密度情况．2.如图所示，一轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连，开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹簧处于原长状态。在物体B上作用一水平向右的恒力F，使物体A、B向右运动。在此过程中，下列说法中正确的为

（

）A．合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量B．外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量C．外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D．外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和ks5u参考答案：AC3.（2011春?通州区期中）下列物理量中是标量的是（） A． 向心加速度 B． 周期 C． 线速度 D． 向心力参考答案：B解：向心加速度、线速度、向心力都是有大小和方向的，都是矢量，周期只有大小没有方向，是标量，所以B正确，ACD错误．故选B．4.（单选）质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在平行于平面ABC的竖直平面内摆动D．绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为参考答案：B5.(单选)下列关于速度和加速度的说法中，正确的是A．物体的速度越大，加速度也越大

B．物体的速度为零时，加速度也为零C．物体的速度变化量越大，加速度也越大

D．物体的速度变化越快，加速度越大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，(),则小球抛出点的位置坐标是

(以cm为单位，答案不用写出，注意正负号)；小球平抛的初速度为

。参考答案：

(-10,-5)

;

1试题分析：根据可求间隔时间为，水平方向匀速直线运动，即v0=1m/s；从抛出点到达B点，B点竖直方向的速度为AC的平均速度即2m/s，说明抛出点经过0.2秒到达B即经过0.1s到达A，根据可以求得抛出点坐标，即(-10,-5)

考点：平抛运动点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。7.探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：ω/(rad/s)0.51234n5.02080180320Ek/J

另外已测试砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为N.⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________．⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5rad/s，则它转过________圈时角速度将变为4rad/s.

参考答案：⑴1、4、16、36、64

⑵Ek=4ω2．

⑶1808.在研究弹簧的形变与弹力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加拉力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的拉力F与弹簧的形变量x作出F－x图线，如图所示。由图可知弹簧的劲度系数为______，图线不过坐标原点的原因是______。参考答案：弹簧的劲度系数为

200

N/m

，

图线不过坐标原点的原因是

弹簧自身有重力

。9.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A.a绳张力不可能为零B.a绳的张力随角速度的增大不会改变C.当角速度ω＞，b绳将出现弹力

D.若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化参考答案：AB【详解】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A对。根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得Fa=，可知a绳的拉力不变，故B对。当b绳拉力为零时，有：，解得ω=，可知当角速度大于ω＞时，b绳出现弹力；故C错误。若b绳可能没有弹力，b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。故选AB10.两颗人造地球卫星A和B，A绕地球运行的轨道半径为RA，B绕地球运行的轨道半径为RB,那么A和B绕地球公转的周期之比TA:TB＝__________________。参考答案：11.汽车在水平路面上做环绕运动，设轨道圆半径为R，路面汽车的最大静摩擦力是车重的1/4，要使汽车不冲出跑道，汽车运动速度不得超过______．参考答案：_______

_______

____

12.（填空）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近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．精确秒表一个 B．已知质量为m的物体一个C．弹簧测力计一个 D．天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星质量M。（已知万有引力常量为G）（1）绕行时所选用的测量器材为

，着陆时所选用的测量器材为

（用序号表示）。（2）两次测量的物理量分别是

、

。（3）用以上数据推出半径R、质量M的表达式：R=

，M=

。参考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物体的重力F

（3）13.四块相同的木块竖直地紧挨着固定在地面上，一颗子弹水平地从第一块射入，恰好从第四块穿出，设子弹在整个过程中做匀减速线运动，则子弹穿过这四块木块所用的时间之比为

．参考答案：（2﹣）：（﹣）：（﹣1）：1．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】在解匀减速直线运动题目时，由于初速度不等于零，在用公式解题时，方程组非常难解，这时我们可以用逆过程解题，相当于物体做初速度为零的匀加速直线运动，结合速度位移公式求出子弹依次射入每块木块时的速度之比，结合位移时间公式求出依次穿过每块木块所用时间之比【解答】解：子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维：子弹做初速度为零的匀加速直线运动，则时间之比为1：（﹣1）：（﹣）：（﹣），所以子弹依次在每块木块中运动的时间之比为（2﹣）：（﹣）：（﹣1）：1；故答案为：（2﹣）：（﹣）：（﹣1）：1．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证“互成角度的两个力的合成”的实验中，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

（1）实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列_____是正确的（填字母代号）。

A．将橡皮条拉伸相同长度即可 B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

（2）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______（填字母代号）。

A．两细绳必须等长

B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

（3）某小组得出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点。图中

是F1和F2合成的理论值；_________是F1和F2合成的实际值（填“F”或“F′”）。

（4）本实验采用的科学方法是（

） A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法参考答案：15.（实验）为固定橡筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．(1)本实验中“等效代替”的含义是________．（3分）A．橡皮筋可以用细绳替代B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________，图中________是F1、F2合力的理论值，______是合力的实验值．（6分）(3)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________．（3分）A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D．使拉力F1和F2的夹角很小参考答案：(1)D(2)F’

FF’

(3)ABC四、计算题：本题共3小题，共计47分16.将质量为0.5kg的小球以14m/s的初速度竖直向上抛出，运动中小球受到的空气阻力大小恒为2.1N。求：（1）小球上升的加速度大小（2）小球能上升的最大高度参考答案：（1）14m/s2(2)7.0m17.（14分）如图所示，某滑板爱好者在平台上滑行，他水平离开平台边缘A点时的速度vA=4.0m/s，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道滑行．C为轨道的最低点，B、D为轨道与水平地面的连接点．在滑到D点时，突然用力，使滑板变成沿水平地面继续滑行s＝8.0m后停止．已知人与滑板可视为质点，其总质量m＝60.0kg，沿水平地面滑行过程中所受到的平均阻力大小Ff＝60N，空气阻力忽略不计，轨道半径R=2.0m，轨道BCD对应的圆心角θ=74°，g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6．求：（1）人与滑板在B点的速度大小；（2）运动到圆弧最低点C时对轨道的压力；（3）人和滑板与水平地面在D点相互作用过程中损失的动能．

参考答案：解析：（1）∵人和滑板恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道由几何关系得速度方向与水平夹角α=37°………（1分）∴

…………………（2分）（2）人和滑板在光滑圆弧的运动过程中，只有重力做功，机械能守恒．有mgh/+mvB2=mvC2

………（2分）由受力分析得：……………（2分）由几何关系得……（1分）代入数据解得：FN=1590N，即对轨道的压力为1590N．…………（2分）（3）设人和滑板与水平地面在D点作用后的动能为Ek2，人和滑板与水平地面在D点作用后，在水平地面滑行时只有阻力对它们做功，根据动能定理有：，则Ek2=Ffs=480J………（2分）人和滑板与水平地面在D点相互作用过程中损失的动能为：?Ek=mvB2－Ek2=270J………（2分）（有相关的公式给相应的分数）18.跳水是一项优美的水上运动，图甲是2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿．其中陈若琳的体重约为3