山西省長治市原莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析

山西省長治市原莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，細繩的一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，周期一定，當(dāng)小球在最高點時繩的張力為T1，在最低點時，繩的張力為T2，則T1和T2的差值為

A．2mg

B．4mg

C．6mg

D．8mg參考答案：C2.（2014?金水區(qū)校級一模）我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星．某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動．由天文觀察測得其運動周期為T，S1到C點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為G．由此可求出S2的質(zhì)量為（）A.

B.

C.

D.參考答案：D解：設(shè)星體S1和S2的質(zhì)量分別為m1、m2，星體S1做圓周運動的向心力由萬有引力提供得：解得m2=，故D正確、ABC錯誤．故選：D．3..從空中某處平拋一個物體，不計空氣阻力，物體落地時，末速度與水平方向的夾角為,取地面物體重力勢能為零，則物體拋出時，其動能與勢能之比為（

)

Asin2

B.cos2

C.tan2

D

cot2參考答案：D4.（多選題）如圖所示，小球A質(zhì)量為m，固定在輕細直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球運動到最高點時，桿對小球的作用力大小為F，（）A．小球恰好能通過最高點時F=0B．若F＞mg，則F的方向一定豎直向下C．若F＞mg，則F的方向一定豎直向上D．小球在最高點的速度不同時，F(xiàn)的大小可能相同參考答案：BD【考點】向心力．【分析】當(dāng)小球恰好過最高點時，繩子的拉力為零，重力提供圓周運動的向心力．根據(jù)牛頓第二定律求出最高點的臨界速度，根據(jù)速度的不同判斷桿的作用力【解答】解：A、小球恰好通過最高點時，速度為零，則此時向心力為0，根據(jù)mg﹣FN=0可知FN=mg，故A錯誤；B、當(dāng)桿對小球外剛好無作用力時，此時，解得，時，當(dāng)桿對球為支持力，當(dāng)速度為零時，支持力最大，為mg，當(dāng)時，桿對球為拉力，速度越大拉力越大，故BD正確，C錯誤；故選：BD5.某物體受到一個-6N·s的沖量作用，則A.物體的動量一定減小B.物體的末動量一定是負值C.物體動量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D.物體原來動量的方向一定與這個沖量的方向相反參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（單選）在“用打點計時器驗證重錘做自由落體運動的過程中機械能守恒”的實驗中，某同學(xué)重復(fù)做了三次實驗，得到四條紙帶。則應(yīng)選用第一、二點間的距離為多少的那一條比較恰當(dāng)：

（

） A．0mm

B．1mm

C．2mm

D．4mm參考答案：C7.一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，若滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)是0.2，g取10m/s2，問：（1）滑塊運動的加速度是多大？（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過的位移是多大？參考答案：（1）1m/s2（2）12.5m【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma解得（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過的位移是8.物體做自由落體運動時（）A．重力勢能一定增加，動能一定減少

B.

重力勢能一定減少，動能一定增加C.

重力勢能不一定減少，動能一定增加

D.

重力勢能一定減少，動能不一定增加參考答案：B9.一個做勻變速直線運動的質(zhì)點，其位移隨時間的變化規(guī)律x=2t+3t2（m),則該質(zhì)點的初速度為______m/s，加速度為______m/s2，速度與時間的關(guān)系式為

。參考答案：10.如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=（用l、g表示），其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是參考答案：2（gL）1/2，0.7m/s，0.87m/s11.汽車安全駛過半徑為R的凸橋頂點時的最大速度是．參考答案：．【考點】向心力．【分析】當(dāng)汽車在凸形橋的頂點支持力為零時，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律求出最大速度．【解答】解：當(dāng)支持力為零時，速度最大，根據(jù)mg=得：v=．故答案為：．12.長為L=0.5m的輕桿，其一端固定于O點，另一端連著質(zhì)量m=1kg的小球，小球繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)它通過最高點速度v=3m/s時，小球受到細桿的作用力為大小為

N，是

。（填“拉力”或“支持力”）(g＝10m/s2)

參考答案：8

拉力13.近年，我國的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時，火車的

（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車事故．為此，鋪設(shè)軌道時應(yīng)該把

（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．參考答案：外輪，內(nèi)軌【考點】向心力．【分析】火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時由外軌的壓力去提供，若火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進而判斷降低哪一側(cè)的高度．【解答】解：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時由外軌的壓力去提供，則火車的外輪對軌道有側(cè)向擠壓，若火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．故答案為：外輪，內(nèi)軌三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.24．（2分）螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負極。參考答案：N、S極1分電源+、-極1分15.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC，斜面體斜邊AC長s=9m、傾角?，F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放，小木塊滑到C點后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木塊滑到C點時的速度大?。?2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請求出最終小木塊會停在距離車右端多遠？若能滑出，請求出小木塊在平板車上運動的時間？參考答案：（1）6m/s（2）不會滑出，停在距車右端3.6m【詳解】（1）木塊在斜面上做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

車做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過t時間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時間小車的位移x2=a2t2

則△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木塊沒有滑出，且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的半圓形軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，圓半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道在水平方向不可移動．彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點)從a點水平彈射向b點并進入軌道，經(jīng)過軌道后從最高點c拋出。已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，不計其他機械能損失，ab段長L＝3m，圓的半徑R＝0.1m，小球質(zhì)量m＝0.01kg，軌道質(zhì)量為M＝0.19kg，g取10m/s2，求：(1)若v0＝5m/s，小球從最高點c拋出后的水平射程．(2)若v0＝5m/s，小球經(jīng)過軌道的最高點c時，管道對小球作用力的大小和方向．(3)設(shè)小球進入軌道之前，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)v0至少為多少時，小球經(jīng)過c點時，軌道對地面的壓力為零．參考答案：(1)設(shè)小球到達c點處速度為v，由動能定理，得17.地面的重力加速度為g，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T，地球的半徑為R．太陽發(fā)出的光經(jīng)過時間t到達地球，光在真空中的傳播速度為c，根據(jù)以上條件推算太陽的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比．（地球到太陽的間距遠大于它們的大?。畢⒖即鸢福航猓焊鶕?jù)題意可知，地球和太陽之間的距離為r=ct地球繞太陽做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力周期公式得：解得：M==地球表面重力等于萬有引力，則有：g=解得：m=所以答：太陽的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比為【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)太陽發(fā)出的光經(jīng)過時間t到達地球，求出地球與太陽之間的距離，地球繞太陽做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力周期公式求出太陽的質(zhì)量，再根據(jù)地球表面重力等于萬