2022-2023学年福建省福州市长乐江田中学高一物理期末试题含解析

2022-2023学年福建省福州市长乐江田中学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.关于路程和位移的关系，下列说法正确的是Ks5u

A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移

B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小

C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零

D．物体的位移为零，路程也一定为零参考答案：B2.从高为20米的屋檐下每隔0.2秒落下一个小水滴，把这些小水滴的运动都看成是自由落体运动，则当第一个水滴恰好落地时，第3滴和第4滴水之间相距为（

）（取g=10m/s2）A.6米

B.5米

C.4米

D.3米参考答案：D3.第一次通过实验的方法比较准确地测出引力常量的物理学家是

A．卡文迪许

B．开普勒

C．伽利略

D．牛顿参考答案：A4.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（

）A、绳的拉力大于A的重力

B、绳的拉力等于A的重力C、绳的拉力小于A的重力

D、绳的拉力先大于A的重力，后变为小于重力参考答案：A5.（单选）关于速度、速度变化量、速度变化率（即加速度）的关系，说法中正确的是（）A．速度大、速度变化率不一定大B．速度越大，速度变化量一定越大C．速度变化率等于零，速度一定等于零D．速度变化量越大，速度变化率一定也大参考答案：考点：加速度．专题：直线运动规律专题．分析：加速度等于速度的变化率，等于单位时间内的速度变化量，结合加速度的定义式分析判断．解答：解：A、速度大，速度变化不一定快，即速度变化率不一定大，故A正确．B、速度越大，速度变化量不一定大，比如做匀速直线运动，速度变化量为零，故B错误．C、速度变化率等于零，速度不一定为零，比如匀速直线运动，故C错误．D、速度变化量越大，速度变化不一定快，则速度变化率不一定大，故D错误．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象分别如下图所示，则甲在t=6s内总位移为

，路程为

；乙在t=6s内它通过的总位移

，路程为

。参考答案：4m

4m

0

6m20.已知某星球的质量为地球质量的1/16，半径约为地球半径的1/4，地球上的近地球的卫星的运行线速度（第一宇宙速度）约为7.9km/s，则绕该星球表面运行的卫星其速率约为参考答案：3.958.（1）在一次课外活动中，某同学用图（a）所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与长金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量m=1kg，金属板B的质量m′=0.5kg，用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，则A、B间的摩擦力f=

N，A、B间的动摩擦因数μ=

（g取10m/s2）（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点.测量后的结果如图（b）所示，则金属板被拉动的加速度a=

m/s2，由此可知水平力F=

N.参考答案：9.某宇航员在月球上某处平坦月面做平抛实验，将某物体由距月面高h处水平抛出，经过时间t后落到月球表面，已知月球半径为R，万有引力常数为G，则月球表面的重力加速度为

，月球的质量为

。参考答案：

10.如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为．参考答案：解：小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动，根据h=得：t=，所以=

小球从初位置到被抛出前，只有只有弹簧弹力和重力做功，系统的机械能是守恒，

选取桌面为零势能面，根据机械能守恒定律得：E1=E2

即：EP弹+=EK+0，所以=．故答案为：．11.一光滑半圆形圆环固定在竖直平面内，环上套着一个质量为m的小球P，用细绳相连系于A点，处于平衡状态，如图所示．若细绳与水平面夹角为30°，则细绳对小球的拉力FT为

，环对小球的弹力FN为

参考答案：mg，对小球进行受力分析：重力mg、绳对小球的拉力FT和环对小球的弹力FN，作出力图，如图．

根据平衡条件得知：重力mg与绳对小球的拉力FT的合力与环对小球的弹力FN大小相等，方向相反，则由几何知识得到：FT=mg．

又2mgcos30°=FN，得到FN=12.质量分别为m1=1kg，2=4kg的小球，若它们的速度相等，则它们的动能之比为

；若它们的动能相等，则它们的速率之比为

。参考答案：1：4；2：113.如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此求出轰炸机飞行的速度，轰炸机飞行的时间．

参考答案：，

【考点】平抛运动．【分析】炸弹做平抛运动，垂直击中山坡上的目标A时速度与斜面垂直，因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，速度方向的夹角得知位移与水平方向夹角的正切值，再通过水平位移求出竖直位移，从而得知轰炸机的飞行高度，炸弹的飞行时间，以及炸弹的初速度．【解答】解：根据几何知识知：A点到斜面底端的水平位移为h?cotθ，即炸弹的水平位移为x=h?cotθ由于炸弹垂直击中目标A，得知速度与竖直方向的夹角为θ，与水平方向的夹角为﹣θ．设炸弹下落的高度为H．根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，可得：解得：H=h由H=gt2，得：轰炸机飞行的速度为：故答案为：，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实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取10m/s2。求：(1)打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=

（3分）(2)从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=

（3分），动能的增加量△EK=

（3分）（保留两位有效数字）；（3）（3分）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=

。（保留两位有效数字）(4)（3分）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因。

参考答案：（1）0.97m/s（2）0.48J

0.47J15.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点。（1）打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=____________进行计算，式中各量的意义是________________________________________________（2）用上式计算出打下点G时重锤的速度为vG=____________m/s参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆质量为1.0×103kg的汽车,经过10秒由静止加速到108km/h。求:汽车受到的合外力.

（2）如果关闭汽车的发动机油门,并制动汽车的后轮的转动后,汽车受到的阻力为6.0×103N,汽车由108km/h停下来所用的时间和通过的路程各为多少?参考答案：（1）t=10s

v0=0

v=108km/h=30m/s

由v=v0+at

a=3m/s2----------2分

m=1.0×103kg

由牛顿第二定律F合=ma=3.0×103N

-----------2分（2）关闭汽车的发动机油门，f=6000N由牛顿第二定律F合=ma

加速度大小a`==6m/s2

-----------------------2分

由

0=30+(-6)t`

t`=5s

---------------2分

0-302=2×(-6)x

x=75m

-----------2分17.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．（1）求绳断开时球的速度大小v1（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？参考答案：解：（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，竖直方向上：，水平方向上：d=v1t1解得：．（2）设绳能承受的最大拉力为Fm，球做圆周运动的半径为：R=解得：．（3）设绳长为l，绳断时球的速度为v2．有：，解得：绳断后球做平抛运动，竖直位移为d﹣l，水平位移为x，时间为t2．竖直方向有：d﹣l=水平方向有：x=v2t2．得x==4根据数学关系有当l=时，x有极大值为：答：（1）绳断时球的速度大小为；（2）绳能承受的最大拉力为．（3）要使球抛出的水平距离最大，绳长应为，最大水平距离为．【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的高度求出时间，根据水平位移和时间求出绳断时球的速度大小．（2）根据在最低点，合力提供向心力，运用牛顿第二定律求出最大拉力．（3）根据最大拉力，通过牛顿第二定律求出绳断后的速度与绳长的关系，根据平抛运动求出平抛运动水平位移的表达式，通过数学方法二次函数求极值，求出l为多少时，x最大．18.某娱乐场所欲建一大型娱乐设施，为论证其可行性，专家评委对所规划的项目先进行理想化分析，若该设施关键部分可简化为模型如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形光滑导轨在B点相切,半圆形导轨的半径R为5m.一个质量为10kg的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨之后沿导轨向上运动，恰能到达最高点C.(不计空气阻力，AB间足够长)试求:物体在A点时弹簧的弹性势能。（2）物体到达