山西省長治市城區(qū)第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省長治市城區(qū)第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選題）火星的半徑約為地球半徑的一半，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，那么（）A．火星的密度約為地球密度的B．火星表面的重力加速度約為地球表面的重力加速度的C．火星表面的重力加速度約為地球表面的重力加速度的D．火星上的第一宇宙速度約為地球上第一宇宙速度的參考答案：CD【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．【分析】根據(jù)求解密度之比，根據(jù)g=求解重力加速度之比，根據(jù)v=求解第一宇宙速度之比．【解答】解：A、密度=，故，故A錯誤；B、C、重力加速度g=，故，故B錯誤，C正確；D、第一宇宙速度v=，故，故D正確；故選CD．2.（單選）由理想電動機帶動的水平傳送帶勻速運動，速度大小為v，現(xiàn)將一小工件放到傳送帶左端點上。設(shè)工件初速為零，當(dāng)它在傳送帶上滑動一段距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對靜止。設(shè)工件質(zhì)量為m，它與傳送帶間的滑動摩擦系數(shù)為μ，左右端相距L，則該電動機每傳送完一個工件消耗的電能為（

）

A．μmgL

B．

C．μmgL+

D．參考答案：D在運動的過程中只有摩擦力對物體做功，由動能定理可知，摩擦力對物體做的功等于物體動能的變化，即為：，根據(jù)牛頓第二定律知道工件的加速度為μg，所以速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對靜止所用時間：，而工件的位移為，工件相對于傳送帶滑動的路程大小為：則產(chǎn)生的熱量：傳送帶克服摩擦力做功是W，整個過程中能量守恒，根據(jù)能量守恒得：得，故D正確。故選D。3.（多選）如圖所示，平板車置于水平地面上，下列說法正確的是A．人站在平板車上保持靜止時，人所受的重力和地面對平板車的支持力是一對平衡力B．人站在平板車上保持靜止時，平板車對人的支持力與平板車對地的壓力是一對作用力和反作用力C．人向上起跳時，人所受的重力小于人對平板車的壓力D．人向上起跳時，平板車對人的支持力等于人對平板車的壓力參考答案：CD4.關(guān)于做曲線運動的物體，下列說法正確的是（▲）A．其速度大小必定變化

B．其速率一定不變化 C．其加速度一定為零

D．其所受合外力一定不為零參考答案：D5.參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.長度為0．5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為3kg的木球，以O(shè)點為圓心，在豎直面內(nèi)作圓周運動，如圖所示。小球通過最高點的速度為2m/s，取g=10m/s2，則此時球?qū)p桿的力大小是

，方向

.參考答案：6

豎直向下7.如圖所示是行星m繞恒星M運動情況的示意圖，則行星運動到A點時速度達(dá)

，運動到B點時速度達(dá)

（填“最大”或“最小”）。參考答案：最大

最小8.（2分）兩個擺長相同的單擺，擺球質(zhì)量之比是4:1，在不同地域振動，當(dāng)甲擺振動4次的同時，乙擺恰振動5次，則甲、乙二擺所在地區(qū)重力加速度之比為

參考答案：16：259.我國在2004年10月19日成功發(fā)射了第7顆氣象衛(wèi)星﹣﹣“風(fēng)云”二號C星，這顆衛(wèi)星運行在赤道上方高度約為地球半徑5.6倍的軌道上，且相對地球靜止，該衛(wèi)星的運動速度

7.9km/s（填“大于”、“等于”或“小于”），運行周期為h．參考答案：小于，24．【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律和向心力公式得到衛(wèi)星的速度、周期與軌道半徑的關(guān)系式，再進(jìn)行分析．【解答】解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，地球的質(zhì)量為M．則對于在軌衛(wèi)星，有：=m得：v=，可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，運行速度越小，由于“風(fēng)云”二號氣象衛(wèi)星的軌道半徑比近地衛(wèi)星大，所以它的運行速度比近地衛(wèi)星的速度小，7.9km/s是近地衛(wèi)星的速度大小，所以該衛(wèi)星的運動速度小于7.9km/s．這顆衛(wèi)星運行在赤道上方高度約為地球半徑5.6倍的軌道上，且相對地球靜止，所以這顆衛(wèi)星的運行周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，即運行周期為24h．故答案為：小于，24．10.某人從A點出發(fā)向東行6km，再向北行10km，又向南行2km，他運動的路程是

km，位移的大小是

km，方向是

。（sin370=0.6）參考答案：11.

如圖所示是打點計時器打出的一條紙帶，圖中ABCDE是振針打出的一系列點，經(jīng)過測量B．C．D．E各點到A點的距離分別是：s1=2.00cm，s2=4.00cm，s3=6.00cm，s4=8.00cm，打點計時器所用電源頻率為50赫茲，由此可知紙帶的運動為

運動，C點到E點間的運動速度為

cm/s，D點的瞬時速度為

cm/s。參考答案：12.（填空）一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂，汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋的半徑是

m．若要使汽車過橋頂時對橋面無壓力，則汽車過橋頂時的速度大小至少是

m/s．參考答案：45；15．向心力；牛頓第二定律．以汽車為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得

mg﹣N1=m得到R==若要使汽車過橋頂時對橋面無壓力，由牛頓第三定律得知，汽車過橋頂時不受支持力，故只受重力．則有mg=m解得，v2==15m/s故答案為：45；15．13.在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：（1）讓小球每次從同一高度位置滾下，是為了保證

．（2）保持斜槽末端切線水平的目的是

．（3）如圖為一個同學(xué)在實驗中畫出的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離相等的三點A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，g取10m/s2，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：①物體拋出時的初速度為m/s；②物體經(jīng)過B時的速度大小為

m/s．

參考答案：（1）保證小球平拋運動的初速度相等，（2）保證小球的初速度水平，（3）①2，②2.5．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點的速度．【解答】解：（1）讓小球每次從同一高度位置滾下，是為了保證小球平拋運動的初速度相等．（2）保持斜槽末端切線水平的目的是保證小球的初速度水平．（3）①在豎直方向上，根據(jù)得，，則物體的初速度．②B點的豎直分速度，根據(jù)平行四邊形定則知，B點的速度=m/s=2.5m/s．故答案為：（1）保證小球平拋運動的初速度相等，（2）保證小球的初速度水平，（3）①2，②2.5．三、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(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極1分15.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛車箱長為L=2m的汽車，在平直的公路上以V0=36km/h的速度勻速行駛，車箱后擋板處放有一小木塊，與車箱的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，若汽車以大小為a=6m/s2的加速度剎車，求：（設(shè)木塊對剎車沒有影響，g取10m/s2）（1）汽車從剎車到停止所用的時間？（2）開始剎車后2s內(nèi)，汽車的位移是多大？（3）如果相對車箱而言，木塊與車箱擋板碰撞時都以碰前的速率反彈。則從剎車起，木塊經(jīng)多長時間最終停下？參考答案：解：V0=36km/h=10m/s(1)從剎車起汽車停下所用時間：<2s

(2)2秒內(nèi)汽車已經(jīng)停止，所以汽車的位移為：

（3）設(shè)從剎車起木塊經(jīng)時間t1后與前擋板相碰。木塊向前運動受滑動摩擦力，由牛頓第二定律得

μmg=ma1a1=μg=2m/s2碰前木塊的位移：碰前車的位移：另有s1-s2=L解得t1=1s

碰前木塊速度：V1=V0-a1t1=10-2×1m/s=8m/s碰前汽車速度：V2=V0-at1=10-6×1m/s=4m/s相對汽車，木塊碰前速度為4m/s，碰后以4m/s的速度反彈。相對地，碰后木塊速度為0，在車廂摩擦力作用下將向前作勻加速直線運動，加速度大小仍為a1=2m/s2.設(shè)又經(jīng)時間t2木塊的速度與汽車相等，則木塊速度：V1/=a1t2汽車速度：V2/=V2-at2

因為V1/=V2/所以t2=0.5s

V1/=V2/=1m/s此時木塊與前擋板距離為：木塊再經(jīng)時間t3停下，則：木塊再通過的位移為S3=V1/t3/2=0.25m<L/=1m不會與前板再碰。而汽車再經(jīng)時間t4=（t0-t1-t2）=0.17s停止運動，汽車先于木塊停止運動。木塊運動的總時間：t=t1+t2+t3=2s

答案：（1）8.3m

（2）2s17.地鐵列車從A站出發(fā)沿直線運動，行駛過程先做加速度大小為1m/s2的運動，經(jīng)過一段時間后改做加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動，到達(dá)B站時恰好零．若列車從A站到B站所用的總時間為90s．（1）求AB兩站間的距離．（2）畫出地鐵列車從A站到B站的v一t圖象．參考答案：解：設(shè)加速運動時間為t，減速運動時間為t′則加速獲得的最大速度為v=a1t，通過的位移減速運動，逆向看為初速度為零的勻加速直線運動，故v=a2t′通過的位移所需總時間t總=t+t′解得t=30s，t′=60s，v=30m/sx1=450m，x2=900m通過的總位移為：x=x1+x2=1350m（2）v﹣t圖象如圖所示答：（1）AB兩站間的距離為1350m．（2）地鐵列車從A站到B站的v一t圖象如圖所示【考點】勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】加速運動的末速度是減速運動的初速度，根據(jù)速度和時間關(guān)系求出加速運動和減速運動的時間比，根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式和位移時間公式即可求得．18.如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管，O為細(xì)圓管的圓心，在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長粗糙斜面，一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點正上方某處A點以V0水平拋出，恰好能垂直O(jiān)B從B點進(jìn)入細(xì)圓管，小球從進(jìn)入圓管開始受到始終豎直向上的力F=5N的作用，當(dāng)小球運動到圓管的末端C時作用力F立即消失，能平滑的沖上粗糙斜面。（g=10m/s2）求：（1）小球從