2022-2023学年山西省运城市胡张中学高一物理期末试卷含解析

2022-2023学年山西省运城市胡张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.（单选）某船在静水中的划行速度υ1=5m/s，要渡过宽d=30m的河，河水的流速υ2=4m/s，下列说法正确的是

（

）A．该船渡河所用时间至少是7.5s

B．该船的航程最小有可能等于30mC．若河水的流速增大，则渡河的最短时间变长D．该般以最短时间渡河时的位移大小为30m参考答案：B2.（多选）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则(

)A．小球在最高点时所受向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D．小球在圆周最低点时拉力一定不等于重力参考答案：CD3.（多选）如图所示，一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，不计粒子所受的重力。当粒子的入射速度为v时，它恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上。现欲使质量为m、入射速度为v/2的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，在以下各方案中，可行的是(

)A．仅使粒子的电量减少为原来的1/4

B．仅使两板间所加的电压减小到原来的一半C．仅使两板间的距离增加到原来的2倍

D．仅使两极板的长度减小为原来的一半参考答案：ACD4.（单选）我国发射的“神舟十号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接。已知“天宫一号”绕地球做圆轨道运动，轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G。假设沿椭圆轨道运动的“神州十号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同，远地点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P，并在该点附近实现对接，如图所示。则下列说法正确的是（

）A．根据题设条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小B．在远地点P处，“神舟十号”的加速度和“天宫一号”空间站经P点时加速度相同C．沿椭圆轨道运动的“神州十号”在Q点的运行速度比在P点小D．要实现在远地点P处对接，“神舟十号”需在靠近P处之前应该点火减速参考答案：B5.下列说法符合史实的是（）A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．伽利略发现了海王星和冥王星D．卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量参考答案：D【考点】物理学史．【分析】开普勒发现行星运动规律．牛顿发现万有引力定律．海王星一般认为是亚当斯和勒威耶；美国亚利桑那州的Lowell天文台的ClydeW．Tombaugh首次观测到冥王星．卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量．【解答】解：A、开普勒最早发现行星的运动规律，并提出开普勒三定律，故A错误．B、牛顿提出万有引力定律，并给出表达式，故B错误．C、海王星一般认为是亚当斯和勒威耶；美国亚利桑那州的Lowell天文台的ClydeW．Tombaugh首次观测到冥王星．故C错误．D、引来了常量的常量是很困难的，牛顿虽然给出万有引力表达式，但是他无法测得引力常量，而是卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量，故D正确．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.刀削面是山西最有代表性的面条，堪称天下一绝，已有数百年的历史．传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接削到开水锅里，其要诀是：“刀不离面，面不离刀，胳膊直硬手水平，手端一条线，一棱赶一棱，平刀是扁条，弯刀是三棱”．如图所示，面团与开水锅的高度差h＝0.80m，与锅的水平距离L＝0.50m，锅的半径R＝0.50m。要削出的面条落入锅内，面条视为质点且不计空气阻力，g=10m/s2,则面条的水平初速度应满足的条件为______________．参考答案：2.5m/s<v<3.75m/s7.如图8所示，有5个箭头代表船的划动方向(船头指向)，其中C与河对岸垂直，每两个箭头之间的夹角为30°.已知水流速度v水＝1.0m/s，船在静水中的划速为v划＝2.0m/s.则(1)要使船能到达出发点的正对岸，那么船头的指向是__________；(2)要使船能在最短的时间过河，那么船头的指向是________(用图中字母表示).参考答案：（1）（B

）（2）（C

）8.一辆以12m/s的速度在水平路面上行驶的汽车，在刹车过程中以3m/s2的加速度做匀减速运动，那么t＝5s后的位移是_________m。参考答案：249.一个实验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的试验。如图甲所示，把弹簧测力计的一端固定在墙上，另一端与一物块A相连，用力F水平向左拉物块下面的金属板B，金属板B向左运动，此时测力计的示数稳定(图乙中已把弹簧测力计的示数放大画出)，则物块A与金属板B间的滑动摩擦力的大小是____________N。若用弹簧测力计测得物块A重13.00N，根据下面表格中给出的动摩擦因数，则可推算出物块A的材料是___________。参考答案：2.60(2分)

木头10.如图是公路旁的交通标志牌，我们从牌上可以看出，如果不违反交通规则，从现在起，驾车到达西大桥的时间至少需要____h.

参考答案：0.411.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（甲）为实验装置简图．打点计时器每隔0.02s打一个点，纸带上每两个打印点取一个计数点．（1）图（乙）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2．（保留二位有效数字）（2）有一位同学通过实验测量作出了图（丙）中的A图线,另一位同学通过实验测出了如图（丙）中的B图线．试分析①A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________；参考答案：（1）3.2（3分）（2）①随着钩码质量的不断增加，将不再满足钩码质量远小于小车质量这一要求（3分）②平衡摩擦力时，长木板远离滑轮的一端垫得过高，导致形成斜面的倾角过大（3分）12.如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为1.25m.取g=10m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为_______________参考答案：13.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：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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。15.在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某游戏装置放在竖直平面内，如图所示，装置由粗糙抛物线形轨道AB和光滑的圆弧轨道BCD构成，控制弹射器可将穿在轨道上的小球以不同的水平初速度由A点射入，最后小球将由圆轨道的最高点D水平抛出，落入卡槽中得分，圆弧半径为R，O′为圆弧的圆心，C为圆弧轨道最低点，抛物线轨道上A点在坐标轴的原点O上，轨道与圆弧相切于B点，抛物线轨道方程为y=ax2（0＜a＜），∠BO′C=θ，x轴恰好将半径O′D分成相等的两半，交点为P，x轴与圆弧交于Q点，则：（1）将小球以某一初速度水平由A点射入轨道，小球沿轨道运动到与A等高处Q，速度减为0，试求小球运动到B点的速度；（2）由（1）得到的B点的速度，能否求出小球在A点射入的速度，如果能请求出v0，不能，请说明理由；（3）试求在多次弹射小球的过程中，机械能损失最小的一次，小球在最高点D对轨道的作用力与最低点C对轨道的作用力的比值．参考答案：解：（1）小球从B到Q的过程中在光滑的圆弧轨道上运动，全过程中只有重力做功，根据动能定理有：﹣mg（Rcosθ+）=0﹣解得小球在B点时的速度：vB=（2）不能求出，因为抛物线轨道粗糙，小球在轨道上运动时所受摩擦力是变力，故不能求出摩擦力对小球做的功，所以无法由动能定理求得小球在A点时的速度；（3）由题意可知，要使小球损失的机械能最小，即小球在整个运动过程中无摩擦力做功，所以当小球做平抛运动轨道恰好与抛物线轨道重合时，小球运动过程中无摩擦力做功，所以有：根据平抛运动规律有：

x=v0t

y=可得y==ax2所以：v0=小球从A到C，只有重力做功有：mg（R+）=﹣小球在最低点竖直方向的合力提供圆周运动向心力，有：

FNC﹣mg=m联列两式可解得：FNC=4mg+从A到D过程中只有重力做功有：﹣mg=﹣解得：vD=因为0＜a＜），所以：vD＞小球在D点有：FND+mg=m可得：FND=﹣2mg所以可得：=答：（1）将小球以某一初速度水平由A点射入轨道，小球沿轨道运动到与A等高处Q，速度减为0，小球运动到B点的速度为；（2）由（1）得到的B点的速度，不能求出小球在A点射入的速度，因为不能求出AD段摩擦力这个变力所做的功；（3）小球在最高点D对轨道的作用力与最低点C对轨道的作用力的比值为．【考点】动能定理；平抛运动；向心力．【分析】（1）BCD是光滑的轨道故从B到Q的过程中只有重力做功，根据动能定理求得小球在B点的速度即可；（2）从A到B的过程中只重力和阻力做功，因为阻力是变力，不能求出阻力做的功，故无法求得小球在A点的初速度；（3）要求小球机械能损失最小，则由题意可知，当小球从A点做平抛运动，与抛物线重合时，小球损失的机械能最小，据平抛运动规律求得小球在B点时速度，再由动能定理和小球在最高点最低点时竖直方向的合外力提供小球圆周运动向心力分析求解即可．17.额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行使，行使的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2000kg，若汽车从静止开始作匀加速直线运动，加速度，运动过程中阻力不变。求：（1）汽车所受的阻力有多大？（2）匀加速运动的时间多长？（3）3s末汽车的瞬时功率多大？参考答案：（1）当速度最大时，牵引力与阻力大小相等。…………………2分（2）以恒定的加速度启动时的牵引力，由，则……1分当汽车达到额定功率时加速过程结束，设加速运动末速度，则，所以匀加速运动的时间为。………………2分（3）3s末汽车为匀加速运动，3s末的速度，………2分3s末的瞬时功率。…18.在水平地面上放一质量为1.0kg木块，木