2022-2023学年广东省惠州市平安中学高一物理期末试卷含解析

2022-2023学年广东省惠州市平安中学高一物理期末试卷含解析一、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1.一汽车通过拱形桥顶时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A．20m/s B．15m/s C．25m/s D．30m/s参考答案：A【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】根据车对桥顶的压力，结合牛顿第二定律求出拱桥的半径，再根据支持力为零，通过牛顿第二定律求出最小速度．【解答】解：根据牛顿第二定律得，，N=解得R=．当车对桥顶无压力时，有：，解得．故选：A．2.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电力线、粒子在A点的初速度以及运动轨迹如图所示．由此可以判定（）A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D．A点的电势低于B点的电势参考答案：B【考点】电场线；电势差与电场强度的关系．【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．【解答】解：A、由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，即A点的加速度小于它在B点的加速度，所以A错误；B、粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，所以B正确，C错误；D、沿电场线的方向，电势降低，所以A点的电势大于B点的电势，所以D错误．故选B．3.（单选）下列关于重力重心说法正确的是(▲)A.重心不一定在物体上B.形状规则的物体的重心一定在其几何中心C.重力的方向垂直接触面向下D.重力就是地球对物体的引力K#S5U参考答案：A4.列车匀速前进，司机突然发现前方有一头牛在横穿铁轨，司机立即使列车制动，做匀减速运动，车未停下时牛已离开轨道，司机又使列车做匀加速运动，直到恢复原速，继续做匀速直线运动，列车运动的v—t图象应是下图中的哪一个（

）参考答案：B5.(单选)一只小鸟在平面玻璃幕墙前飞来飞去，欣赏它自己在幕墙中轻盈的身影。以下描述正确的是A．“身影”到幕墙的距离大于小鸟到幕墙的距离B．小鸟靠近幕墙过程中，“身影”远离幕墙C．小鸟远离幕墙过程中，“身影”逐渐变小D．“身影”始终和小鸟一样大。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.拉杆箱可以装许多物品并能拉着行走，是人们外出旅游常用的工具。如图所示，拉杆箱的质量为20kg，在水平地面行走时，箱体（沿拉杆方向）与水平面的夹角为60°，人沿拉杆方向施加的拉力为50N，拉杆箱受到地面的阻力为5N，则在沿直线行走10m的过程中，人的拉力所做的功为____J，地面阻力对拉杆箱所做的功为____J。参考答案：250；-507.在“研究平抛物体运动”的实验中，安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是：

，验证斜槽末端是否水平的办法是：将小球随意放置在斜槽末端某处，若小球

，则说明斜槽末端已调节水平。参考答案：小球获得水平初速度；

能随意静止

8.(4分)某物体以30m／s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取g=10m／s2。则物体上升的最大高度为

m，从抛出到上升到最高点过程中的平均速度为

m／s。参考答案：45，159.如图所示是自行车传动装置的示意图。如果踏板转一圈需要时间T，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，需要测量的物理量有：牙盘半径R，飞轮半径r和_______________（把它设为A）。请用这些量推导出自行车前进速度的表达式为v=________。参考答案：___后轮半径A_______；______2πRA/Tr_10.如图所示，地面上有一高h=3.75m的平台，平台下有一倾角可调的挡板，挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。将一个可视为质点的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落过程中所受空气阻力忽略不计。适当调节挡板的倾角θ，小球会刚好垂直撞在挡板上，则小球运动时间t=_____s，挡板倾角θ=_____。(g取10m／s2)参考答案：0.5 45°把撞到挡板的速度分解，有，由位移的关系，，联立公式得t=0.5m/s，倾角θ=45°11.一个物体以v=10m／s的初速度作平抛运动，经s时物体的速度与水平方向的夹角为(g取10m/s2)_________.参考答案：60o12.如图所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，两次闪光的时间间隔为0．1s的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰。则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为________s，球离开桌面的速度为___________m/s。（g=10m/s2）参考答案：13.物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度大小仍为5m／s，则物体的速度变化为______________，加速度为_____________。（规定初速度方向为正方向）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.决定平抛运动物体飞行时间的因素是

A.初速度

B.抛出时的高度

C.抛出时的高度和初速度 D.以上均不对参考答案：C15.（6分）为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图所示，以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?

参考答案：A点横坐标x＝2m，纵坐标:y＝3m，表示A点在坐标原点东2m，偏北3m处。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在右图所示装置中，AB是两个竖直放置的平行金属板，在两板中心处各开有一个小孔，板间距离为d，板长也为d，在两板间加上电压U后，形成水平向右的匀强电场。在B板下端（紧挨B板下端，但未接触）固定有一个点电荷Q，可以在极板外的空间形成电场。紧挨其下方有两个水平放置的金属极板CD，板间距离和板长也均为d，在两板间加上电压U后可以形成竖直向上的匀强电场。某时刻在O点沿中线OO′由静止释放一个质量为m，带电量为q的正粒子，经过一段时间后，粒子从CD两极板的正中央进入电场，最后由CD两极板之间穿出电场。不计极板厚度及粒子的重力，假设装置产生的三个电场互不影响，静电力常量为k。求：（1）粒子经过AB两极板从B板飞出时的速度大小；（2）在B板下端固定的点电荷Q的电性和电量；（3）粒子从CD两极板之间飞出时的位置与释放点O之间的距离。参考答案：解：（1）粒子经过AB两板，由动能定理可知

①

（2分）得

（2分）（2）粒子飞出B板后，在Q的作用下做匀速圆周运动，由受力分析可知Q带负电且

（2分）得

（2分）（3）粒子沿CD中线进入CD间的电场，做类平抛运动由

②

（1分）

③

（1分）且

④

由①~④可得

（1分）则飞出CD板时的位置与O点之间的距离为

（1分）17.如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点，水平轨道AC上有一轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧自由端B与轨道最低点C的距离为4R，现用一个小球压缩弹簧（不拴接），当弹簧的压缩量为l时，释放小球，小球在运动过程中恰好通过半圆形轨道的最高点E；之后再次从B点用该小球压缩弹簧，释放后小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点，已知弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正比，弹簧始终处在弹性限度内，求第二次压缩时弹簧的压缩量．参考答案：解：设第一次压缩量为l时，弹簧的弹性势能为Ep．释放小球后弹簧的弹性势能转化为小球的动能，设小球离开弹簧时速度为v1由机械能守恒定律得

Ep=mv12设小球在最高点E时的速度为v2，由临界条件可知

mg=m，v2=由机械能守恒定律可得

mv12=mg×2R+mv22以上几式联立解得

Ep=mgR设第二次压缩时弹簧的压缩量为x，此时弹簧的弹性势能为Ep′小球通过最高点E时的速度为v3，由机械能守恒定律可得：Ep′=mg?2R+mv32小球从E点开始做平抛运动，由平抛运动规律得

4R=v3t，2R=gt2解得

v3=2，解得

Ep′=4mgR由已知条件可得=代入数据解得x=l．答：第二次压缩时弹簧的压缩量是l．【考点】机械能守恒定律．【分析】第一次压缩量为l时，小球恰好通过E点，在E点，由重力充当向心力，可求得E点的速度，由机械能守恒定律表示出压缩时弹簧的弹性势