2022-2023学年河南省信阳市雷堂中学高一物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年河南省信阳市雷堂中学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.如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OC不会断）（）A．ON绳先被拉断 B．OM绳先被拉断C．ON绳和OM绳同时被拉断 D．条件不足，无法判断参考答案：A【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】将拉重物的绳子OC上的拉力按作用效果分解，沿N0方向上的分力等于NO绳的拉力，沿MO绳方向上的分力等于MO绳的拉力，比较两拉力的大小，从而判断哪根绳先断．【解答】解：物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使NO绳拉紧；二是使OM绳拉紧．按效果把物体对O点的拉力分解，如下图所示，由此可知NO绳受的力大于MO绳受的力．当重力逐渐增大，NO绳先达到最大拉力，NO绳先断．故A正确，BCD错误．故选：A2.（多选题）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度参考答案：BCD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，据此可以分析不同半径上圆周运动的速度大小、角速度大小和加速度大小．【解答】解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有==mrω2．A、卫星的线速率v=，轨道3的卫星半径大，速率小，故A错误；B、卫星的角速度ω=，轨道3的卫星半径大，角速度小，故B正确；C、从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，所以卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率，故C正确；D、加速度a=，卫星在P点的加速度由万有引力决定，不管在哪个轨道上，只要在同一点万有引力产生的加速度就相同，故D正确；故选：BCD．3.（单选）一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度的大小逐渐减小直至为零。则在此过程中()A．位移逐渐增大，当加速度减小为零时，位移将不再增大B．位移逐渐减小，当加速度减小为零时，位移达最小值C．速度逐渐增加，当加速度减小为零时，速度达最大值D．速度逐渐减小，当加速度减小为零时，速度达最小值参考答案：C4.某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F.若此物体受到的引力减小为，则其距地面的高度应为（R为地球的半径）（

）A．RB．2RC．4RD．8R参考答案：A5.（单选）关于物体的重心，下列说法正确的是：（

）A．形状规则的物体的重心一定在它的几何中心上B．物体的重心一定在物体上C．地球对物体的重力只作用在物体的重心上D．若用一根轻质细线把一物体悬挂起来，当物体静止时其重心一定在过悬线的这条直线上。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“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：A．让小球多次从__________位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置．B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端0点和过0点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是__________________________________．C．测出曲线上某点的坐标x、y，用公式算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．D．取下白纸，以0为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．上述实验的合理顺序是_____________(只排列序号即可)参考答案：7.物体自20m高的塔顶自由下落，则它在第1s末的速度是

m/s，它在第1s内通过的路程为

m。（不考虑物体被弹起，g取10m/s2）（4分）参考答案：10

58.打点计时器是实验室常见的仪器。请在空格处填写打点计时器的相关内容。①电火花打点计时器的工作电压是__________V；②我国使用的交流电频率是50赫兹，所以打点计时器每隔_______秒打一次点，又称为打点周期T。③打点计时器通过_______个接线柱连接电源，在连接到电源上时______（填“需要”或“不需要”）区分电源的正负极。参考答案：①220V

②0.02

③两

不需要

（每空1分）9.如图所示是一个物体向东运动的速度图象。由图可知在0～10s内物体的加速度大小是

，方向是

；在10－40s内物体的加速度为

，在40－60s内物体的加速度大小是

，方向是

参考答案：10.一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_______m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为________s参考答案：

(1).3m/s

(2).25s设静水速为，水流速度为，船头跟河岸垂直的方向航行时有：，而，则有：；当合速度与河岸垂直时，则渡河的位移最短，合速度为：，且，联立以上各式解得：。11.图1是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。（1）若图2中示波器显示屏每小方格横向对应的时间为5.00×10-2s，且5等分，则圆盘的转速为__________________r/s。（保留3位有效数字）（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm。（保留3位有效数字）参考答案：（1）、

4.55

、（2）、

1.46

12.如右图所示，让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动。将滑块放上不同宽度遮光片，遮光片的宽度Δx有10cm，5cm，3cm，1cm……规格的。测出每个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。则表示滑块通过光电门时的_________；遮光片越窄，Δt越小，当Δt极小时，可以认为是______。

（本题选填“平均速度”或“瞬时速度”）C参考答案：13.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为RA：RB=

vA：vB=

．参考答案：1：4；2：1解：根据万有引力提供向心力为：，r=，v=因为TA：TB=1：8所以：RA：RB=1：4所以：VA：VB=2：1故答案为：1：4；2：1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如下图所示的纸带，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O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量＝_______J，此过程中物体动能的增加量=______J。由此可得到的结论是

．(g=9.8m/s2，保留三位有效数字)参考答案：2.28;

2.26;

在实验误差允许的范围内机械能是守恒的15.（2014秋?海淀区期中）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．（1）打点计时器的打点周期是

s．（2）图为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）．根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为

m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为

m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）参考答案：故答案为：（1）0.02；（2）0.64；6.4（1）打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器的打点周期是0.02s．（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据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，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．v2==0.64m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a===6.4m/s2．故答案为：（1）0.02；（2）0.64；6.4四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为800kg的小汽车，驶过一座半径为50米的圆形拱桥，到达桥顶时的速度为5m/s，求:此时车对桥的压力。如果要求汽车到达桥顶时对桥的压力为零，且车不脱离桥面，求此时车的速度。参考答案：17.民用航空客机的机舱一般都设有紧急出口，飞机发生意外情况着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊（由斜面AC部分和水平面CD部分构成的）。如图所示为某气囊斜面，机舱离底端的竖直高度AB=3.0m，斜面长AC=5.0m，斜面与水平面CD段间有一段小圆弧平滑连接。一个质量m=60kg的旅客从气囊上由静止开始滑下，最后滑上水平面上的某点静止。已知旅客与气囊斜面部分及水平面部分的动摩擦因数均为=0.5。（不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6和cos37°=0.8）。（计算结果可保留根号）求：(1)人在斜面上运动时的加速度大小；(2)人滑到斜面底端C时的速度大小；(3)人滑过C点后还要多久才能停下。参考答案：解：(1)mgsin37°-Ff=ma………（1分）Ff=mgcos37°………（1分）（若合并写mgsin37°-mgcos37°=ma直接得2分）a=gsin37°-gcos37°=2m/s2………（2分）

(2)Vc2-0=2aXAC………（1分）Vc==2m/s………（1分）(3)mg=ma2a2=g=5m/s2………（2分）0-Vc=-a2t………（1分）t=s………（1分）18.(计算)①开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即，k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G，太阳质量为M太。②开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经