2022年湖北省武漢市洪山初級(jí)中學(xué)高一物理期末試卷含解析

2022年湖北省武漢市洪山初級(jí)中學(xué)高一物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”．“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩顆星之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體．如圖兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為l，質(zhì)量之比約為m1：m2=3：2，則可知（）

A．m1：m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2：3B．m1：m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為1：lC．m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為lD．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為l參考答案：ABD【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】抓住雙星圍繞連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由彼此間的萬有引力提供，因此兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，由此展開討論即可．【解答】解：雙星圍繞連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，彼此間萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，可知雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期和角速度相等．令星m1的半徑為r，則星m2的半徑為l﹣r則有：據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：即m1r=m2（l﹣r）又∵∴則星m2的半徑為，故C錯(cuò)誤，D正確又因?yàn)関=rω可知，兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比等于半徑之比即：，所以A正確．雙星運(yùn)動(dòng)的角速度相同，故B正確．故選：ABD．2.（多選題）一物體自t＝0時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖線如圖所示．下列選項(xiàng)正確的是()

A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mB．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40mC．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD.在第5秒末，物體的加速度為零參考答案：BC3.（單選）空中某點(diǎn)，將三個(gè)相同小球同時(shí)以相同的初速度v水平拋出、豎直上拋、豎直下拋，則從拋出到落地，設(shè)地面為零勢(shì)面，忽略空氣阻力，下列說法正確的是A．豎直向上拋的小球在下落過程中重力勢(shì)能的變化量最大

B．三個(gè)小球落地的速度相同C．落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同，方向都是豎直向下D．豎直下拋的小球，其重力的平均功率最大參考答案：D試題分析：三個(gè)小球在下落過程中重力勢(shì)能的變化量都相同；根據(jù)，則三個(gè)小球落地的速度大小相同，但是方向不同；根據(jù)，做豎直上拋和豎直下拋小球落地的重力的瞬時(shí)功率相同，與平拋小球落地的重力瞬時(shí)功率不同；因?yàn)槿齻€(gè)小球落地時(shí)重力做功都相同，而豎直下拋的小球落地的時(shí)間最小，根據(jù)豎直下拋的小球重力的平均功率最大,選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)：此題考查了重力功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系；平均功率和瞬時(shí)功率的概念；機(jī)械能守恒定律。4.下列哪個(gè)量不是矢量（

）A、速度

B、力

C、功

D、加速度參考答案：C5.人造地球衛(wèi)星以地心為圓心，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．半徑越大，速度越小，周期越小B．半徑越大，速度越小，周期越大C．所有衛(wèi)星的速度均是相同的，與半徑無關(guān)D．所有衛(wèi)星的向心力均由萬有引力提供參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是某物體做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)后在白紙上描出的軌跡和所測(cè)數(shù)據(jù)，圖中0點(diǎn)為物體的拋出點(diǎn)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知：（1）物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=

m/s；（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）物體從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t=

s．參考答案：1.62；

0.1

7.質(zhì)量相等的兩質(zhì)點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若在相等時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)之比為2∶3，而轉(zhuǎn)過的角度之比為3∶2，則兩質(zhì)點(diǎn)周期之比=

，向心加速度之比=

,向心力之比為=

。參考答案：8.

某人從A點(diǎn)出發(fā)向東行6km，再向北行10km，又向南行2km，他運(yùn)動(dòng)的路程是

km，位移的大小是

km，方向是

。參考答案：9.（8分）圖表示某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖像，從圖可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分別是______m/s2、______m/s2、______m/s2、______m/s2。

參考答案：1，0，－2，－0.510.某研究小組設(shè)計(jì)了“用刻度尺測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端與桌面相切），B是質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。第一次實(shí)驗(yàn)：如圖（a）所示，將滑槽末端與桌面右端M對(duì)齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點(diǎn)，測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1；第二次實(shí)驗(yàn)：如圖（b）所示，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點(diǎn)，測(cè)出滑槽末端與桌面右端M的距離l、M與P′間的水平距離x2。（1）（4分）在第二次實(shí)驗(yàn)中，滑塊在滑槽末端時(shí)的速度大小為_____________。（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示，已知重力加速度為g）（2）（3分）通過上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算，可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是（

）（多選）A．h的測(cè)量

B．H的測(cè)量C．l的測(cè)量

D．x2的測(cè)量（3）（3分）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、l＝10cm、x2＝20cm，則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝_________。參考答案：（1）（2）BCD（3）0.511.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖甲接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系；然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合回路，將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路，在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏，不通電時(shí)電流表指針停在正中央．在圖乙中

(1)S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針________；(2)線圈A放在B中不動(dòng)時(shí)，指針將________(3)線圈A放在B中不動(dòng)，突然斷開開關(guān)S，電流表指針將________．

參考答案：(1)由圖甲知電流從左接線柱流入電流表時(shí)，其指針向左偏轉(zhuǎn)．S閉合后，將A插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定則可判斷B中電流方向向上，從右接線柱流入，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；(2)A放在B中不動(dòng)，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；(3)斷開開關(guān)，穿過B的磁通量減小，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)．答案：(1)向右偏轉(zhuǎn)(2)不動(dòng)(3)向左偏轉(zhuǎn)12.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過4s的時(shí)間，速度由2m/s增加到10m/s，則汽車的加速度是_______m/s2,加速的距離為________m參考答案：2

2413.如圖，三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c質(zhì)量分別為、、（）。在c的萬有引力作用下，a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑之比,則它們的周期之比=______;從圖示位置開始，在b運(yùn)動(dòng)一周的過程中，a、b、c共線了____次。參考答案：它們的周期之比=__1：8____;從圖示位置開始，在b運(yùn)動(dòng)一周的過程中，a、b、c共線了

14次。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出了一條紙帶，如圖所示，紙帶反映了一個(gè)小車做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用的是

（填“交流”或“直流”）電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相鄰兩次打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=

s．利用這條紙帶可以計(jì)算出的物理量有

（至少填兩個(gè)）．參考答案：交流，0.02，任一點(diǎn)的瞬時(shí)速度、加速度、平均速度．【考點(diǎn)】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)中紙帶的處理．【分析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，同過打出的紙帶，可以計(jì)算某個(gè)點(diǎn)的速度的大小，平均速度的大小，運(yùn)動(dòng)的加速度．【解答】解：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，直流電不能是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，因交流頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相鄰兩次打點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.02s；通過打出的紙帶，可計(jì)算某個(gè)點(diǎn)的速度的大小，兩個(gè)點(diǎn)之間的平均速度的大小以及運(yùn)動(dòng)的加速度．故答案為：交流，0.02，任一點(diǎn)的瞬時(shí)速度、加速度、平均速度．15.圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)裝置圖(1)在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)()A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)D．測(cè)出平拋小球的質(zhì)量(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s；(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L＝5cm，通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為_______m/s。參考答案：(1)AB(2)1.6m/s

(3)1.5m/s

2m/s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在天花板上懸掛一輕質(zhì)彈簧，當(dāng)在彈簧下端掛上質(zhì)量m1=0.5kg的重物時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度L1=22cm；當(dāng)在彈簧下端掛上質(zhì)量m2=0.75kg的重物時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度L2=23cm．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求該彈簧的勁度系數(shù)k．參考答案：解：設(shè)彈簧的自然長(zhǎng)度為l0，由胡克定律可得：F1=k（l1﹣l0）F2=k（l2﹣l0）由題意：F1=m1g=0.5×10=5N；F2=m2g=0.75×10=7.5N代入數(shù)據(jù)得：k=250N/m答：該彈簧的勁度系數(shù)為250N/m．【考點(diǎn)】胡克定律．【分析】根據(jù)彈簧的彈力大小，結(jié)合胡克定律求出彈簧的勁度系數(shù)．17.如圖所示，斜面與水平面在B點(diǎn)銜接，水平面與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在C點(diǎn)銜接，半圓形導(dǎo)軌的半徑為r=0.4m。質(zhì)量m=0.50kg的小物塊，從A點(diǎn)沿斜面由靜止開始下滑，測(cè)得它經(jīng)過C點(diǎn)進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為35N，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)。已知A到B的水平距離為l1=3.2m，B到C的水平距離為l2=1.6m，物塊與斜面及水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25，不計(jì)物塊通過銜接點(diǎn)時(shí)的能量損失，g取10m/s2。求：（1）物塊從C至D克服阻力做了多少功？（2）A點(diǎn)離水平面的高度h為多大？（3）為使物塊恰好不能越過C而進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌內(nèi)，物塊在斜面上下滑的起始高度應(yīng)調(diào)節(jié)為多大？參考答案：18.如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板長(zhǎng)L=1.4m，靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平地面上，其水平頂面右端靜置一質(zhì)量m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）（1）若用恒力F向右拉木板M，如圖所示，為使m能從M上滑落，F(xiàn)至少應(yīng)為多大？（2）現(xiàn)用恒力F=28N向右拉木板，要使木塊m能從M上滑落，力F的作用時(shí)間至少要多長(zhǎng)？參考答案：解：（1）對(duì)小滑塊，由牛頓第二定律得：μmg=ma

小滑塊加速度a1=μg=4m/s2對(duì)木板，由牛頓第二定律得：F﹣μmg=Ma’木板加速度要是小滑塊從木板上面滑下，則要求a’≥a

解得F≥20N

至少為20N

（2）恒力F=28N＞20N，小滑塊m、木板M相對(duì)運(yùn)動(dòng)，設(shè)恒力F作用了t1時(shí)間后撤去，又經(jīng)時(shí)間t2，小滑塊m從木板M上掉下，木板在t1時(shí)間內(nèi)的位移為x1，時(shí)刻的速度為v1，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：F﹣μmg=Ma1v1=a1t1木板在t2時(shí)間內(nèi)的位移為x2，時(shí)刻的速度為v2，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：μmg=Ma2v2=v1﹣a2t2小滑塊在t1+t2時(shí)間內(nèi)的位移為x3，時(shí)刻的速度為v3，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：μmg=ma3v3=a3（t1+t2）恰能抽出時(shí)應(yīng)滿足

v2=v3且L=（x1+x2）﹣x3代入數(shù)據(jù)解得