广东省梅州市泗水学校2022年高一物理期末试题含解析

广东省梅州市泗水学校2022年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，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L．在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球+q（视为点电荷），在P点平衡．不计小球的重力，那么，PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系应满足（）A．B．C．D．参考答案：解：对小球进行受力分析如图所示：根据库仑定律有：，r1=Lcosα

①，r2=Lsinα

②根据平衡条件，沿切向方向的分力有：F1sinα=F2cosα

③联立①②③解得：，故BCD错误，A正确．故选A．2.（多选）将一质量为m的小球固定在一轻杆的一端，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则（

）

A．小球过最高点时，杆所受弹力可能大于重力

B．小球过最高点时的最小速度是0

C．小球过最低点时，杆对球的作用力可能与跟小球所受重力的方向相同

D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反参考答案：AB3.（单选）万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一——“地上物理学”和“天上物理学”的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；牛顿没用下面哪个规律和结论（）A．牛顿第二定律B．牛顿第三定律C．开普勒的研究成果D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量参考答案：D4.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造塑，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C5.如图所示，位于斜面上的物块在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力(

)A．方向一定沿斜面向上

B．方向一定沿斜面向下C．大小可能等于零

D．大小不可能等于F参考答案：C试题分析：当F大于Mgsinθ，由于沿斜面方向平衡，则静摩擦力方向沿斜面向下．当F小于Mgsinθ，由于沿斜面方向平衡，则静摩擦力方向沿斜面向上，故AB错误；当F与重力向下的分力相等时，摩擦力大小可以为零；故C正确．若F为重力沿斜面向下分力的一半，则摩擦力可以等于F；故D错误；故选C。考点：摩擦力；物体的平衡【名师点睛】此题是关于物体的平衡问题；解决本题的关键能够正确地受力分析，通过沿斜面方向平衡进行分析。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.伽利略科学实验方法的核心内容是______和______相结合。参考答案：实验

逻辑推理

7.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，则物体抛出处的高度是______m，物体落地点的水平距离是______m。参考答案：20

，

24

8.在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．(1)、当M与m的大小关系满足____________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．

(2)、一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地确定出加速度a与质量M的关系，应该作a与________的图象．

(3)如图(a)为甲同学根据测量数据作出的a－F图线，说明实验存在的问题是______________________________________________________．(4)乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a－F图线如图(b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______________________________________________________________.参考答案：.(1)M?m(2)1/M(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)小车及车上的砝码的总质量不同9.北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室，若一电子在环形室中做半径为

R的圆周运动，转了2圈回到原位置，则其位移和路程分别是

.参考答案：10.如图所示，某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s，在此过程中，恒力F对物体所做的功为_____________，若地面光滑，物体动能的变化量为_____________。参考答案：11.用水平推力是200牛的力，将一木箱在水平方向上匀速地椎动了5米，水平推力所做的功是_______J。用500牛顿的举力，将杠铃匀速地举高，若所做的功为250焦耳，那么举高的高度是__________m。参考答案：

1000

0.5

12.电火花打点计时器使用交流_______V电源工作，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当打点周期为0.02s时，其工作电源频率是______Hz，用它实验时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按0.02s打点周期计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是______（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：220，

50，

偏小13.14．一辆汽车正以8m/s的速度向前匀速行驶，突遇紧急情况急刹车，刹车后加速度大小为2m/s2，则6s后汽车的速度大小为

m/s，6s内汽车向前发生的位移大小为

m参考答案：

0

m/s，

16

m三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.（6分）某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，试分析它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？参考答案：a解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧，物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动。以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上，斜面质量为M=4kg，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，求：（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）若斜面与物块间无摩擦力，求m加速度的大小及m受到支持力的大小；（2）若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，求推力F的取值．（此问结果小数点后保留一位）参考答案：解：（1）由受力分析得：物块受重力，斜面对物块的支持力，合外力水平向左．根据牛顿第二定律得：

mgtanθ=ma得a=gtanθ=10×tan37°=7.5m/s2m受到支持力FN==N=25N（2）设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1，此时物块的受力如下图所示．对物块分析，在水平方向有Nsinθ﹣μNcosθ=ma1竖直方向有

Ncosθ+μNsinθ﹣mg=0对整体有

F1=（M+m）a1代入数值得

，F1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2，对物块分析，在水平方向有

N′sin?﹣μN′cosθ=ma2竖直方向有

N′sinθ﹣μN′sinθ﹣mg=0对整体有

F2=（M+m）a2代入数值得

，F2=67.2N综上所述可以知道推力F的取值范围为：28.8N≤F≤67.2N．答：（1）m加速度的大小是7.5m/s2，m受到支持力的大小是25N．（2）推力F的取值范围为：28.8N≤F≤67.2N．【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】（1）斜面M、物块m在水平推力作用下一起向左匀加速运动，物块m的加速度水平向左，合力水平向左，分析物块m的受力情况，由牛顿第二定律可求出加速度a和支持力．（2）用极限法把F推向两个极端来分析：当F较小（趋近于0）时，由于μ＜tanθ，因此物块将沿斜面加速下滑；若F较大（足够大）时，物块将相对斜面向上滑，因此F不能太小，也不能太大，根据牛顿第二定律，运用整体隔离法求出F的取值范围．17.汽车以l0m／s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为6m／s，求：（1）刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度；（2）刹车后前进9m所用的时间；参考答案：18.如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的