河南省駐馬店市蘆廟中學(xué)2022年高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省駐馬店市蘆廟中學(xué)2022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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.小球質(zhì)量為m，用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方處有一釘子P，把細(xì)線沿水平方向拉直，如圖所示，無初速度地釋放小球，當(dāng)細(xì)線碰到釘子的瞬間，設(shè)線沒有斷裂，則下列說法正確的是（

）A.小球的角速度突然增大

B.小球的瞬時(shí)速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大

D.小球?qū)揖€的拉力突然增大參考答案：ACD2.（多選）關(guān)于地球同步衛(wèi)星，它們具有相同的（）A．質(zhì)量B．高度C．向心力D．周期參考答案：考點(diǎn)：同步衛(wèi)星．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：地球同步衛(wèi)星相對地面靜止，它繞地球做圓周運(yùn)動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，它做圓周運(yùn)動的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供，根據(jù)萬有引力定律分析答題．解答：解：A、不同的同步衛(wèi)星質(zhì)量可能相等，也可能不相等，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)地球質(zhì)量是M，同步衛(wèi)星質(zhì)量是m，衛(wèi)星軌道半徑是r，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力由萬有引力提供，由牛頓第二定律可得：G=m（）2r，軌道半徑r=，G、M、T是定值，則同步衛(wèi)星的軌道半徑是定值，衛(wèi)星到地面的高度是定值，所有同步衛(wèi)星到地面的高度相等，故B正確；C、衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力由萬有引力提供，F(xiàn)向=F萬=G，不同的同步衛(wèi)星G、M、r相同，m不一定相同，則向心力不一定相同，故C錯(cuò)誤；D、所有的地球同步衛(wèi)星周期都與地球自轉(zhuǎn)周期相等，都相同，故D正確；故選：BD．點(diǎn)評：本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．本題難度不大，屬于基礎(chǔ)題．3.物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，保持不變的物理量有：

①線速度

②角速度

③向心加速度

④轉(zhuǎn)速

A．①③④

B．②③④

C．①②④

D．②④

參考答案：D4.（單選）關(guān)于曲線運(yùn)動，以下說法正確的是(

)

A．曲線運(yùn)動不可能是一種勻變速運(yùn)動

B．做曲線運(yùn)動的物體合外力可能為零

C．做曲線運(yùn)動的物體所受的合外力一定是變化的

D．曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動參考答案：D5.（多選）一彈簧振子作簡諧振動,周期為T，則下列說法正確的是（

）

A．若t時(shí)刻和(t+△t)時(shí)刻振子偏離平衡位置的位移的大小相等、方向相同,則△t一定等于T的整數(shù)倍

B．若t時(shí)刻和(t+△t)時(shí)刻振子運(yùn)動速度的大小相等、方向相反,則△t一定等于T/2的整數(shù)倍

C．若△t=T，則在t時(shí)刻和(t+△t)時(shí)刻振子的加速度一定相等

D．若△t=T/2，則在t時(shí)刻和(t+△t)時(shí)刻彈簧的形變量一定相等參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在一條直線上，從左向右依次固定A、B、C三個(gè)質(zhì)量之比為mA：mB：mC=1：2：3的帶電小球，小球所在的光滑平面是絕緣的。當(dāng)只將A球釋放的瞬間，它獲得向左的加速度，大小為5m/s2；當(dāng)只將B球釋放的瞬間，它獲得向右的加速度，大小為4m/s2；那么，當(dāng)只將C球釋放的瞬間，它獲得向

？的加速度，大小為 m/s2。參考答案：左，17.一質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)開始運(yùn)動，沿直線運(yùn)動到B點(diǎn)停止，在運(yùn)動過程中，質(zhì)點(diǎn)能以=6.4m/s2的加速度加速，也能以=1.6m/s2的加速度減速，也可以做勻速直線動，若AB間的距離為1.6km，質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該怎樣運(yùn)動

，才能使它的運(yùn)動時(shí)間最短，最短時(shí)間為

s。參考答案：先加速后減速

，508.將一物體豎直向上拋出，空氣阻力不計(jì)，經(jīng)時(shí)間ｔ回到出發(fā)點(diǎn)，則物體到達(dá)最大高度一半處時(shí)的速度大小為

。參考答案：9.質(zhì)量是5kg的物體，從足夠高處自由落下，經(jīng)過2s重力對物體做功的平均功率是＿＿＿＿W，瞬時(shí)功率是＿＿＿＿W．(g取10m/s2)參考答案：10.在下左圖中，____________圖（填“甲”或“乙”）表示遠(yuǎn)視眼成像示意圖。矯正遠(yuǎn)視眼應(yīng)佩戴眼鏡的鏡片是___________透鏡（填“凸”或“凹”）。

甲

乙

參考答案：甲

凸11.（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(shí)對橋面無壓力，則汽車過橋頂時(shí)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(shí)對橋面無壓力，由牛頓第三定律得知，汽車過橋頂時(shí)不受支持力，故只受重力．則有mg=m解得，v2==15m/s故答案為：45；15．12.放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊離轉(zhuǎn)軸距離為0.2m，物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為0.2．當(dāng)小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，其受到的摩擦力大小為0.4N，方向?yàn)檠匕霃椒较蛑赶驁A心．參考答案：解：由題意知，滑塊受豎直向下的重力和豎直向上的支持力還有靜摩擦力作用，根據(jù)合力提供圓周運(yùn)動向心力知，此時(shí)靜摩擦力與滑塊圓周運(yùn)動向心力相等，故滑塊受到靜摩擦力的大小Ff=mrω2=0.55×0.2×22N=0.4N因?yàn)殪o摩擦力提供圓周運(yùn)動向心力知，靜摩擦力的方向指向轉(zhuǎn)軸；故答案為：0.4；沿半徑方向指向圓心．13.如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，則圖中a、b、c各點(diǎn)的線速度之比va：vb：vc=

；角速度之比ωa：ωb：ωc=

．參考答案：1：1：2；2：1：1．【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】共軸轉(zhuǎn)動的各點(diǎn)角速度相等，靠傳送帶傳動輪子上的點(diǎn)線速度大小相等，根據(jù)v=rω，a=rω2=比較各點(diǎn)線速度、角速度和向心加速度的大小．【解答】解：a、b兩點(diǎn)的線速度大小相等，b、c兩點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)v=rω，因三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，所以c的線速度等于b的線速度的2倍，則：va：vb：vc=1：1：2；a、b兩點(diǎn)的線速度大小相等，b、c兩點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)v=rω，因三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，所以ωa：ωb=2：1，因此：ωa：ωb：ωc=2：1：1．故答案為：1：1：2；2：1：1．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一顆在赤道上空運(yùn)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(shí)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(yùn)動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)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(shí)，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(shí)，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(diǎn)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(yùn)動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)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(yùn)動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)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(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.24．（2分）螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請?jiān)趫D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分四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.經(jīng)過天文望遠(yuǎn)鏡的長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對它們的研究，使我們對宇宙中物質(zhì)的存在形式和分布情況有了較深刻的認(rèn)識。雙星系統(tǒng)由兩個(gè)星體構(gòu)成，其中每個(gè)星體的線度都遠(yuǎn)小于兩星體之間的距離。一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)處理?，F(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光學(xué)測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是M，兩者間相距L，它們正圍繞兩者連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動。⑴試計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動周期T⑵若實(shí)驗(yàn)上觀測到運(yùn)動周期為T′，為了解釋兩者的不同，目前有一種流行的理論認(rèn)為在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測不到的暗物質(zhì)。作為一種簡化的模型，我們假定在以這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著密度為ρ的暗物質(zhì)，而不考慮其它暗物質(zhì)的影響，并假定暗物質(zhì)與星體間的相互作用同樣遵守萬有引力定律。試根據(jù)這一模型計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動周期T′參考答案：(1)v1=1.7m/s(2)當(dāng)光束照射小車時(shí)，小車正遠(yuǎn)離N點(diǎn)，這時(shí)小車的速度應(yīng)為2.9m/s.本題考查光的直線傳播和勻速圓周運(yùn)動規(guī)律，要求學(xué)生畫出小車運(yùn)動位置的示意圖，才在Δt內(nèi)光束轉(zhuǎn)過角度為(①式)，如圖所示，有兩種可能:(1)光束照射小車時(shí)，小車正在接近N點(diǎn)，Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°，小車走過l1，速度應(yīng)為(②式)；由圖可知l1=d(tan45°－tan30°)(③式)由②③兩式并代入數(shù)值，得v1=1.7m/s(④式).(2)光束照射小車時(shí)，小車正在遠(yuǎn)離N點(diǎn)，Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°，小車走過l2，速度應(yīng)為(⑤式)由圖可知l2=d(tan60°－tan45°)(⑥式)由⑤⑥兩式并代入數(shù)值，得v2=2.9m/s.ks5u答案:(1)當(dāng)光束照射小車時(shí)，小車正在接近N點(diǎn)，這時(shí)小車的速度應(yīng)為1.7m/s；(2)當(dāng)光束照射小車時(shí)，小車正遠(yuǎn)離N點(diǎn)，這時(shí)小車的速度應(yīng)為2.9m/s【解析】17.如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板長L=1.4m，靜止在光滑且足夠長的水平地面上，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？參考答案：解：（1）對小滑塊，由牛頓第二定律得：μmg=ma

小滑塊加速度a1=μg=4m/s2對木板，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相對運(yùn)動，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

t1=1s

答：（1）現(xiàn)用恒力F作用在木板M上，為使得m能從M上面滑落下來，F(xiàn)至少為20N．（2）其他條件不變，若恒力F=28N，欲抽出木板，水平恒力至少要作用1s時(shí)間【考點(diǎn)】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】（1）小物塊在木板上滑動時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，求出木塊和木板的加速度，當(dāng)木板的加速度大于木木塊的加速度時(shí)，m就會從M上滑落下來．（2）恒力F=28N，m在M上發(fā)生相對滑動，設(shè)m