2022-2023學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市榆樹(shù)第一中學(xué)高一物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年吉林省長(zhǎng)春市榆樹(shù)第一中學(xué)高一物理上學(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.（多選題）半徑為R的光滑細(xì)圓環(huán)軌道被固定在豎直平面內(nèi)．內(nèi)有質(zhì)量為2m和m的兩個(gè)小球以相同的角速度經(jīng)過(guò)圖示位置．小球直徑遠(yuǎn)小于軌道半徑．下列說(shuō)法正確的是（）A．ω＜則在圖示位置兩小球?qū)壍赖淖饔昧Ψ较蛞欢ㄘQ直向下B．ω=則在圖示位置兩小球?qū)壍赖淖饔昧榱鉉．ω＞則在圖示位置兩小球?qū)壍赖淖饔昧Ψ较蛞欢ㄘQ直向上D．ω=則在圖示位置兩小球?qū)壍赖淖饔昧榱銋⒖即鸢福篈D【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律求得對(duì)軌道的作用力，根據(jù)受力分析求得軌道受到的合力即可判斷【解答】解：在最高點(diǎn)，對(duì)小球受力分析，檔對(duì)軌道無(wú)作用力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知2mg=2mω2R，解得，當(dāng)時(shí)，軌道對(duì)物體有向上的支持力，物體對(duì)軌道有向下的壓力，當(dāng)時(shí)，物體對(duì)軌道有向上的壓力在最低點(diǎn)，根據(jù)可知，軌道對(duì)物體的支持力一定向上，故物體對(duì)軌道有向下的壓力A、當(dāng)ω＜時(shí)，對(duì)2m可知，解得；對(duì)m可知，解得，故對(duì)軌道的作用力為，方向向下，故A正確；B、當(dāng)ω=，是2m的物體對(duì)軌道無(wú)作用力，m的物體對(duì)軌道有向下的作用力，故合力向下，故BC偶無(wú)；C、當(dāng)ω＞時(shí)，對(duì)2m可知，解得，對(duì)m可知，解得，故對(duì)軌道的作用力，解得當(dāng)ω=則在圖示位置兩小球?qū)壍赖淖饔昧榱悖蔆錯(cuò)誤，D正確故選：AD2.（單選）如圖所示，在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，已知m1>m2。若三角形木塊和兩物體都是靜止的，則粗糙水平面對(duì)三角形木塊A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能確定，因m1、m2、1、2的數(shù)值均未給出D．以上結(jié)論均不對(duì)參考答案：D解析解：將三個(gè)物體看作整體，則物體只受重力和支持力作用，水平方向沒(méi)有外力，故三角形木塊不受地面的摩擦力，故D正確；故選：D3.在趣味運(yùn)動(dòng)中，兩個(gè)女同學(xué)提著一桶水在操場(chǎng)上勻速運(yùn)動(dòng)前進(jìn)。設(shè)每個(gè)同學(xué)的提力相等，下列說(shuō)法中正確的是

A．當(dāng)她們提桶的兩個(gè)力的夾角為100°時(shí)，每個(gè)同學(xué)提水的力與桶和水的重力的大小相等B．當(dāng)她們提桶的兩個(gè)力的夾角為90°時(shí)，每個(gè)同學(xué)提水的力大于桶和水的重力C．當(dāng)她們提桶的兩個(gè)力的夾角為150°時(shí)，每個(gè)同學(xué)提水的力大于桶和水的重力

D．無(wú)論她們提桶的兩個(gè)力的夾角為多大，每個(gè)同學(xué)提水的力都大于桶和水的重力參考答案：C4.（單選）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列物理量中不變的是（

）A

線速度

B

向心加速度

C

角速度

D

向心力參考答案：C5.（單選）如圖所示，在平直公路上以一定速率(約為5m/s)行駛的自行車(chē)所受阻力為車(chē)和人總重量的0.02倍，則騎車(chē)人的功率最接近于(車(chē)和人的總質(zhì)量約為100kg)()A．0.1kW

B．1×103kWC．1kWD．10kW

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出.（g取10m/s2）則（1）小球平拋的初速度為

m/s．（2）小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為

m/s．（3）小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=

cm，y=

cm．參考答案：(1)2

(2)2.5

(3)-10，-1.257.一臺(tái)額定功率為0.5W的收音機(jī)，在接收頻率逐漸減小的過(guò)程中，所對(duì)應(yīng)電磁波的波長(zhǎng)將逐漸

（填“增大”、“減小”或“不變”）；該電磁波在空間傳播的速度約為

m/s；在正常工作情下，若持續(xù)收聽(tīng)1h，將消耗

J的電能。參考答案：8.一輛小車(chē)沿著長(zhǎng)5m，高1m的斜坡上滑下，小車(chē)抵達(dá)斜面底部時(shí)的速度是6m/s，不計(jì)一切阻力，則小車(chē)在斜面頂時(shí)的速度大小是

。參考答案：4m/s

9.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果取g=10m/s2，那么：（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）照相機(jī)的閃光周期是

s；（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是

m/s；（3）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是

m/s．參考答案：（1）0.1；（2）1.5；（3）2.5【考點(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是勻變速運(yùn)動(dòng)，由BC和AB之間的距離差可以求出時(shí)間間隔；（2）在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由ABC三點(diǎn)在水平方向上的位移，和兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；（3）B點(diǎn)水平速度與初速度相等，再求出豎直方向的速度，求它們的合速度，就是B的速度．【解答】解：（1）在豎直方向：hBC﹣hAB=g△t2，代入數(shù)據(jù)解得：△t==0.1s．（2）水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，v0=m/s=1.5m/s（3）物體在B點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為vy，則故B點(diǎn)的速度為：vB=m/s=2.5m/s．故答案為：（1）0.1；（2）1.5；（3）2.510.一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每間隔1/10s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，如圖所示，測(cè)得小球在幾個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移（數(shù)據(jù)見(jiàn)下表），則：小球在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差

(填相等或不相等)，小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)屬

于

直線運(yùn)動(dòng)。（2）有甲、乙兩同學(xué)計(jì)算小球加速度方法如下：甲同學(xué)：乙同學(xué)：你認(rèn)為甲、乙中哪位同學(xué)的計(jì)算方法正確?

。參考答案：1）相等

勻加速

（2）乙11.在太陽(yáng)系中，有八大行星繞著太陽(yáng)運(yùn)行，按著距太陽(yáng)的距離排列，由近及遠(yuǎn)依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如果把這些行星的運(yùn)動(dòng)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么它們繞太陽(yáng)運(yùn)行一周所用的時(shí)間最長(zhǎng)的是

，運(yùn)行角速度最大的是

。參考答案：12.“東方一號(hào)”人造地球衛(wèi)星A和“華衛(wèi)二號(hào)”人造地球衛(wèi)星B，它們的質(zhì)量之比為mA：mB=1：2，它們的軌道半徑之比為2：1，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的線速度大小之比

向心加速度大小之比

．參考答案：；．【考點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】根據(jù)人造衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力，列式求出線速度和向心加速度的表達(dá)式進(jìn)行討論即可．【解答】解：萬(wàn)有引力提供向心力，由G=m可得：v=，它們的軌道半徑之比為2：1，所以===；由G=ma可得：a=，所以：===．故答案為：；．13.曲線運(yùn)動(dòng)是一種_________________不斷變化的運(yùn)動(dòng),因此曲線運(yùn)動(dòng)是一種______運(yùn)動(dòng).質(zhì)點(diǎn)在做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的_______方向.參考答案：速度（速度方向），變速，切線；三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在距離地面5m處將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球以10m/s的速度水平拋出，若g＝10m/s2。求：（1）小球在空中的飛行時(shí)間是多少？（2）水平飛行的距離是多少米？（3）小球落地時(shí)的速度？參考答案：（1）1s，（2）10m，（3）m/s............（2）小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，得小球水平飛行的距離為：s＝v0t＝10×1m＝10m。

（3）小球落地時(shí)的豎直速度為：vy＝gt＝10m/s。

所以，小球落地時(shí)的速度為：v＝m/s＝10m/s，

方向與水平方向的夾角為45°向下。

15.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．A球的線速度必定小于B球的線速度B．A球的角速度必定小于B球的角速度C．A球的運(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)周期D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。下圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))，從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距L1=6.0m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，力加速度g=10m/s2。試求：(1)小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通過(guò)第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少；(3)在滿(mǎn)足(2)的條件下，如果要使小球不脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑R3應(yīng)滿(mǎn)足的條件；小球最終停留點(diǎn)與D點(diǎn)的距離。參考答案：(1)10N，豎直向下(2)12.5m(3),本題主要考查牛頓定律、圓周運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)能定理；（1）

對(duì)小球從出發(fā)到到達(dá)第一軌道最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理可得解得對(duì)最高點(diǎn)由牛頓定律可得解得（2）

對(duì)第二軌道最高點(diǎn)有解得對(duì)小球從出發(fā)到到達(dá)第二軌道最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理可得解得（3）

如果過(guò)山車(chē)能到達(dá)第三軌道最高點(diǎn)，則則對(duì)小球從出發(fā)到到達(dá)第三軌道最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理可得結(jié)合解得；如果過(guò)山車(chē)不能到達(dá)第三軌道最高點(diǎn)，為使小球不脫離軌道，小球最多與第三圓軌道圓心等高時(shí)速度減為零，則有解得；因此第三圓軌道半徑有設(shè)滑行最遠(yuǎn)距離為，對(duì)小球從出發(fā)到靜止過(guò)程由動(dòng)能定理可得解得17.總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500m的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過(guò)2s拉開(kāi)繩索開(kāi)啟降落傘，如圖所示是跳傘過(guò)程中的v－t圖，試根據(jù)圖像求：（g取10m/s2）（1）t＝1s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度的大小。（2）估算14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度（3）估算運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地的總時(shí)間。參考答案：1）從圖中可以看郵，在t＝2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為m/s2=8m/s2

（2）從圖中估算得出運(yùn)動(dòng)員在14s內(nèi)下落了39.5×2×2m＝158（3）14s后運(yùn)動(dòng)員做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為s＝57s運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地需要的總時(shí)間t總＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s

18.神舟五號(hào)載人飛船在距地面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地面附近的重力加速度大小為g，引力常量為G。試求：（1）地球的質(zhì)量M（2）飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T。參考答案：解：（1）設(shè)飛船質(zhì)量為m，速度為v，圓軌