2021-2022學年江西省九江市五校高一（下）期末物理試卷（附答案詳解）

2021-2022學年江西省九江市五校高一（下）期末物理試

卷.下列說法正確的是（）A.做曲線運動的物體所受合外力不可能為零B.曲線運動不可能是勻變速運動C.做圓周運動的物體的合外力一定指向圓心D.兩個直線運動的合運動不可能是曲線運動.質(zhì)量為由的物體P置于傾角為名的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著物體P與小車，物體P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率V水平向右做勻速直線運動，當小車與滑輪間的細繩和水平方向成夾角。2時（如圖所示），下列說法正確的是（）A.P的速率為usin% B.P的速率為喘區(qū)C.P的速率為"cos/ D.P的速率為一彳COS%.一個質(zhì)點做勻速圓周運動，r時間內(nèi)通過的弧長為s（小于周長），這段弧所對的圓心角為火弧度），則該質(zhì)點做圓周運動的向心加速度為（）A.- B.5 C.4 D.警.新能源電車，具有清潔實惠、綠色環(huán)保等特點，越來越被人們認可，在各個領域被廣泛使用。一輛質(zhì)量為m=2000kg的新能源電車在平直水平路面上行駛時，受到的阻力壯是車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。若該新能源電車從靜止開始，保持額定功率做加速運動，50s后前行1050m達到最大速度30m/s,則該新能源電車的額定功率為（）A.18kW B.42kW C.60kW D.90kWTOC\o"1-5"\h\z.在真空中，一點電荷在a、力兩點產(chǎn)生的電場，方向如圖， 、 /若a點的電場強度大小為E,則在a、〃兩點的連線上，電場強度的最大值為（）A.-E B.—E C,—E D.-E3 3 2 46.2021年2月，“天問一號”成功地被火星捕獲，經(jīng)過多次變軌后，在距火星表面高為力的環(huán)火圓軌道上做勻速圓周運動，已知“天問一號”在環(huán)火圓軌道上的運行周期為7,火星表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G,不考慮火星的自轉(zhuǎn)，由此不能計算出的物理量是（）

A.火星的半徑B.“天問一號”的質(zhì)量C.火星的第一宇宙速度D.“天問一號”在環(huán)火圓軌道上的線速度7.某同學將5個相同的玻璃球固定在一根細線上，玻璃球等間距分布，初始時整體放置在光滑水平面上，細線剛好伸宜，如圖所示。甲同學用外力將球1抓住緩慢豎直向上提起，直至球5剛好離開地面，此過7.程甲同學做的功為此；乙同學用外力將球3抓住緩慢豎直向上提起，直至球5剛好8.離開地面，此過程乙同學做的功為色，則%與“2的比值為（5：458.離開地面，此過程乙同學做的功為色，則%與“2的比值為（5：45：2C.15：4北京2022年冬奧會的成功舉辦掀起了全民冰雪運動熱潮。圖為某跳臺滑雪賽道簡化示意圖，助滑坡豎宜高度為h,著陸坡BC連線與水平方向的夾角為45。。一質(zhì)量為m的運動員（包括裝備）從助滑坡上A點靜止下滑，經(jīng)B點以大小為零的速度水平飛出，最終在著陸坡上。點著陸。運動員可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g。運動員)D.3：從4點到。點的過程中（）A.克服摩擦阻力做的功為;mghA.克服摩擦阻力做的功為;mgh4C.8。的長為?八B.克服摩擦阻力做的功為JrnghOD.BO的長為49.如圖,半徑為R=1m9.如圖,半徑為R=1m的四分之三圓弧軌道A8固定在豎直平面內(nèi),圓弧最高點的切線P8水平，一個質(zhì)量為1kg的小球在P點以初速度攻）=4m/s豎直向下拋出，剛好從A點無碰撞地進入圓弧軌道，恰好能到達8點，重力加速度g取10m/s2,不計小球的大小和空氣阻力，則（）A.在B點小球重力的功率為零B.在8點小球的速度為零小球從A.在B點小球重力的功率為零B.在8點小球的速度為零小球從P點到B點的過程,機械能守恒D.小球從P點到B點的過程,機械能減少了3J10.在一光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標系，一質(zhì)量為2依的物體從t=0時刻起，由原點0(0,0)開始運動，其沿x軸方向和y軸方向的速度一時間圖像如圖甲、乙所示，下列說法正確的是()A.0~2s內(nèi)物體沿y軸做勻加速直線運動B.物體的加速度大小為2m/s2C.2s末物體的速度大小為2夜m/sD.專末物體的位置坐標為(2m,4m).如圖，在傾角為a的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為心的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與A球連 ?0-接。A、8、C三個帶電小球質(zhì)量均為M,其中A球的電荷量j=qo>0,8球的電荷量qe=-00,當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時，三小球等間距排列。已知靜電力常量為機重力加速度為g,小球間距離遠大于小球的半徑，貝1]()A.C球的電荷量qc= B.彈簧伸長量為華吧C.A球受到的庫侖力大小為2Mgsina D.相鄰兩小球間距為q。呼7Mg.用落體法驗證機械能守恒定律，裝置如圖甲所示，當?shù)刂亓铀俣萭為9.8m/s2。(1)關于打點計時器的使用及紙帶選取，下列說法正確的是。A.打點計時器的兩限位孔應在同一豎直線上員打點計時器應接220丫的交流電C.在打點計時器接通電源的同時釋放紙帶D紙帶上打的第一個點和第二點距離明顯不為則不能驗證機械能守恒定律(2)按正確的操作，多打出幾條紙帶，選出一條清晰的紙帶如圖乙所示，其中。點

為打點計時器打下的第一個點，打點計時器打下O點時，重物開始下落，4、8、C為打下的三個連續(xù)點，打點計時器所用交流電頻率為50〃z。用刻度尺測得A、B、C到。點距離并標在紙帶上，則打點計時器打B點時重物的速度為=m/s.用此方法測出打其他點到。點的距離h,并求出打其他點時重物的速度V,在m-h坐標系上描點作圖，如果作出的圖像是一條過原點的傾斜直線，且圖像的斜率在誤差允許范圍內(nèi)等于m/s2,則機械能守恒定律得到驗證。(計算結果均保留三位有效數(shù)字).在“探究平拋運動規(guī)律”的實驗中。(1)在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下列說法正確的是?4.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平8.每次靜止釋放小球的位置必須相同C.小球運動時應與木板上的白紙相接觸D將球的位置記錄在白紙上后，取下白紙，將點連成平滑曲線(2)進行正確的操作后，在方格紙上得到了一條平滑的曲線即為小球做平拋運動的軌跡，如圖所示。小方格的邊長為L=2.4c?n,在平拋軌跡上選出a、b、c、d四個位置，小球從。位置到b位置的時間為t=0.05s,則當?shù)刂亓铀俣萭=m/s2(結果保留2位小數(shù))；小球從。位置到d位置過程，速度的變化量大小為Av=m/s(結果保留2位小數(shù))，速度變化量的方向為o.今年6月16日晚到19日早晨，水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星在太陽的同一側，按照距離太陽由近列遠的順序，排成一條直線，形成“七星連珠”這一罕見的天文景觀，從地球的視角看，水星、金星、火星、木星、土星5顆行星肉眼直接可見。形成這一天文景觀的原因是由于各個行星圍繞太陽運動的周期不同。假設各行星均作勻速圓周運動，且受到的引力主要為太陽的引力，不考慮星球的自轉(zhuǎn)，引力常量為G。(1)今天人類已經(jīng)對火星進行了探索，測定火星半徑為R,火星表面的重力加速度為g,求出火星的平均密度；(2)形成“七星連珠”這一罕見的天文景觀時，金星和火星相距最近。若金星繞太陽運動的軌道半徑為r,金星的公轉(zhuǎn)周期為T,火星繞太陽運動的軌道半徑為心，求經(jīng)過多少時間金星和火星再次相距最近？.如圖所示，質(zhì)量m=10kg的物體放在水平面上，物體與水平面間動摩擦因數(shù)為〃=0.4,取g=10m/s2,今用大小為尸=50N的水平恒力作用于物體，使物體由靜止開始做勻變速直線運動，經(jīng)t=8s,求：(l)8s內(nèi)力尸所做的功；(2)8s末物體的動能；(3)8s內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功..如圖所示，水平傳送帶以一定速度勻速運動，將質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的尸點，小物塊運動到A點后被水平拋出，小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道。B、C為圓弧上的兩點，其連線水平，。點為圓弧軌道的最低點,8C垂直于。。'，已知圓弧對應圓心角。=106°,圓弧半徑H=5.5m,A點距水平面的高度h=3.2m,圓弧C點與斜面CZ)恰好相切，小物塊到達C點時的速度大小與B點相等，并沿固定斜面向上滑動，小物塊從C點到第二次經(jīng)過斜面上。點的時間間隔為1.6s,已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=1,重力加速度g取lOm/s?,sin53°=0.8>cos53°=0.6,求：(1)小物塊離開A點時的水平速度大?。?2)小物塊在。點時對軌道的壓力大小(結果保留1位小數(shù))：(3)斜面上C、。兩點間的距離。答案和解析1.【答案】A【解析】解：4物體做曲線運動時，加速度一定不為零，因此合外力也一定不為零，A項正確。.做曲線運動的物體所受合力恒定時，物體做勻變速曲線運動，故8項錯誤。C.物體做變速勻速圓周運動時，合外力不一定指向圓心，故C錯誤。。.兩個直線運動的合運動的合運動是否為直線運動取決于合加速度和合初速度的方向是否在同一直線上；如平拋運動的加速度與初速度不在同一直線上，其合運動為曲線運動，而兩分運動為直線運動，故。錯誤。故選：A。曲線運動是變速運動，一定產(chǎn)生加速度，合力不可能為零；曲線運動可能受恒力作用：圓周運動的向心力一定指向圓心，合力不一定指向圓心；合運動是否為直線運動取決于合加速度和合初速度的方向是否在同一直線上。本題考查了物體做曲線運動的條件、圓周運動的合力與向心力的關系、運動的合成與分解等知識。.【答案】C【解析】解：將小車的速度在沿細繩和垂直細繩兩個方向分解，則沿繩方向的速度分量大小為V'=VCOS02'所以物體P的速率為%=1/=vcos02,故C正確，ABD錯誤。故選：Co小車的速度是合速度，可分解為沿繩方向和垂直于繩方向，而尸的速度與沿繩的分速度相等，根據(jù)幾何關系確定尸的速度。本題考查運動的合成和分解規(guī)律的應用，此類問題要注意明確實際運動是合運動（速度、位移、加速度）分解時，合運動是平行四邊形對角線?！敬鸢浮緿【解析】解：線速度大小V=角速度3 則由U=「3和向心加速度即=可得an=vu）=故。正確，ABC錯誤。故選：D.根據(jù)線速度和角速度的定義式確定線速度和角速度，再根據(jù)向心加速度的定義求出向心加速度大小。本題考查對描述勻速圓周運動的物理量的掌握，要明確各物理量的定義并掌握各物理量間的相互關系。【答案】C【解析】解：根據(jù)功能關系可知，此過程電車牽引力做的功為W=：nu^+號x=；x2000x302/+0.1x2000x10x10507=3x106/；再根據(jù)W=Pt,解得P=60kW,故C正確，AB。錯誤。故選：Co對電車50s內(nèi)的運動過程分析，由功能關系求出牽引力所做的功，再根據(jù)功率公式即可求出電車的額定功率。本題考查功率公式和功能關系的應用，要注意掌握汽車的功率與汽車牽引力做功的關系式W=Pt的應用，從而可以根據(jù)功能關系求解功率或加速時間等。【答案】A【解析】解：根據(jù)點電荷周圍的電場強度特點可知，點電荷的位置在。、。兩點的電場方向的反向延長線的交點處，且為正點電荷，Ea=Eb=*,在八6兩點的連線上，電場強度的最大值為Em=k,月…=",故A正確，8C。錯誤。(xsin60)2 3故選：Ao由于是某點電荷所形成的電場，所以兩條電場線的反向延長線交點為場源電荷所在位置,在點電荷激發(fā)的電場中，距離場源電荷越近，電場強度越大，通過幾何關系找到"連線上距離場源電荷最近的點，然后根據(jù)點電荷的電場公式建立關系求解即可。此題考查點電荷周圍的電場強度，需要熟練公式E=當，并通過幾何關系建立起不同點的場強關系?！敬鸢浮緽【解析】解：AB、“天問一號”在環(huán)火圓軌道上的運行周期為T,設火星的半徑為R,根據(jù)萬有引力提供向心力，有Mm 4nb2C72-=7nr7F不考慮火星的自轉(zhuǎn)，物體在火星表面附近所受重力等于萬有引力，有Mm=mg又r=R+九整理可知可以求出火星的半徑，但不能求出“天問一號”的質(zhì)量，故A不符合題意，B符合題意；。、根據(jù)重力提供向心力，有mg=m々可知火星的第一宇宙速度u=J證，g已知，火星的半徑R可以求出，故火星的第一宇宙速度可以求出，故C不符合題意；。、設“天問一號”在環(huán)火圓軌道上的線速度大小為巧，根據(jù)萬有引力提供向心力，有Mm vfG——=m—

rz r整理可得％=居焉，g已知，火星的半徑R可以求出，故''天問一號”在環(huán)火圓軌道上的線速度可以求出，故。不符合題意。題目要求不能計算出的物理量，故選：B。48、根據(jù)萬有引力提供向心力，結合物體在火星表面附近重力等于萬有引力，由分析可知可以求出火星的半徑，但不能求出“天問一號”的質(zhì)量；C、根據(jù)重力提供向心力，結合已知量可以求出火星的第一宇宙速度：。、利用萬有引力提供向心力，結合已知量可以求出“天問一號”在環(huán)火圓軌道上的線速度。在處理人造衛(wèi)星問題時，要注意解題的兩種思路：一是萬有引力提供向心力；二是萬有引力等于物體所受重力?！敬鸢浮緽【解析】解：設玻璃球之間的距離為L,每個玻璃球的質(zhì)量都為根據(jù)動能定理可知，甲同學做的功電=mgL+2mgL+3mgL+4mgL=lOmgL,乙同學做的功也=2mgL+mgx2L=4mgL,所以W2=5：2,故ACO錯誤，8正確；故選：Bo人對球所做的功等于球克服重力所做功，即可求得。本題主要考查了人對球做功，能夠把人對球所做的功轉(zhuǎn)化為球克服重力作用即可判斷。【答案】BC【解析】解：AB、運動員從A點到B點的過程中，根據(jù)動能定理有mg/i-叼=解得叫= 故4錯誤，8正確；C。、運動員從B點到。點的過程中，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有*=vt,y=i5t2-tan450=3BD的長為s=J/+y2,聯(lián)立解得s=^h,故C正確，。錯誤。故選：BC。根據(jù)動能定理分析出克服摩擦阻力做的功；根據(jù)平拋運動的規(guī)律結合運動學公式計算出8。的長度。本題主要考查了動能定理的相關應用，利用動能定理計算出對應的功的大小，結合平拋運動的特點和運動學公式即可完成分析?！敬鸢浮緼D【解析】解：A、小球在8點時速度方向與重力方向垂直，故重力功率為零，故A正確；8、小球恰好能到達8點，重力提供向心力，有mg=m￡，解得V8=VTUm/s,故8錯誤；C、由于P、8兩點等高，小球在P、8兩點重力勢能相同，但小球在8點時速度小于在P點時速度，因此機械能不守恒，故C錯誤；。、小球從P點到B點的過程，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，減少的機械能為AE=—^mvg=1x1x42/—x1x(V10)2/=3/,故￡)正確。故選：AD.,小球恰好能到達8點，由重力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球到達8點的速度大小，根據(jù)功率的計算公式分析在B點小球重力的功率，從釋放點到8點的過程，根據(jù)功能關系確定小球的機械能減少量。解答本題的關鍵要明確小球經(jīng)過圓弧軌道的功能關系，注意在B點的臨界條件。.【答案】CD【解析】解：4、由圖可知，物體在x方向上做勻加速直線運動，在y方向上做勻速直線運動，則根據(jù)運動的合成特點可知，物體做勻變速曲線運動，故A錯誤；B、物體在y軸方向上沒有加速度，在x軸方向上的加速度即為物體的加速度，a=攀=|m/s2=lm/s2,故8錯誤；C、2s末物體在x軸方向上的速度大小為2m/s,在y軸方向上的速度大小為2m/s,因此合速度大小為"=+vy=V22+22m/s-2y/2m/s,故C正確；D、0?2s內(nèi)，物體在x軸方向上的位移大小為x=：x2x2m=2?n,在y軸方向上的位移大小為y=2x2m=4m,因此2s末物體的位置坐標為(2m,4m),故O正確。故選：CD。根據(jù)圖像分析出物體在不同方向上的運動特點；根據(jù)圖像的斜率計算出物體的加速度；根據(jù)運動學公式和矢量的合成特點完成分析。本題主要考查了運動的合成與分解，理解圖像的物理意義，結合運動學公式和矢量的合成特點完成分析。.【答案】AC【解析】解：AD,設相鄰兩小球間距為r,對C球受力分析可知C球帶正電，根據(jù)平衡條件結合庫侖定律有Mgsina+k^=k警，對8球受力分析，根據(jù)平衡條件結合庫侖定律有Mgsina+k等=曜，兩式聯(lián)立解得勺0=如，「=q。扁三，故A正確，。錯誤；B、對4,B,C三個小球整體受力分析，根據(jù)平衡條件有3Mgsina= 彈簧伸長量當叱，故b錯誤：C、對A球受力分析，根據(jù)平衡條件有Mgsina+尸庫=心口解得A球受到的庫侖力為F2Mgsina,故C正確。故選：AC。對整體和A、8、C分別進行受力分析得到等式關系，結合庫侖定律解題。本題是力電綜合問題，關鍵是明確各個球的受力情況，掌握平衡條件和庫侖定律的應用,同時注意研究對象的選定，與胡克定律的公式。.【答案】ABD1.9219.2【解析】解：(1)4、為了減小阻力的影響，兩個限位孔應在同一豎直線上，故4正確;B、電火花打點計時器應使用220丫交流電源，故B正確；C、實驗時應先接通電源，再釋放紙帶，故C錯誤；￡＞、紙帶上打下的第一個點和第二點距離明顯不為2mm,說明此裝置存在著較大的阻力,故不能用此裝置驗證機械能守恒定律，故。正確。故選：ABD(2)利用勻變速直線運動的某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度得：vB=重物下落過程中若機械能守恒則有：^mv2=mghf變形后得到：v2=2gho根據(jù)求出的B點的速度求重物下落的加速度Q=善=…M2m/s?=96m/s?,所以若繪出"2-八圖象的斜率k=2a=2x96mls2=19.2m/s2,在誤差允許的范圍內(nèi)證明了物體下落過程中機械能守恒。故答案為：(1)715；(2)1.92；(3)19.2(1)根據(jù)實驗的原理和注意事項確定正確的操作步驟；(2)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計數(shù)點B的速度大小：根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得出"2與h的關系式，結合圖線斜率就能斷別機械能是否守恒。解決本題的關鍵知道實驗的原理和注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度；對于圖線問題，一般的解題思路是得出物理量間的關系式，結合圖線斜率或截距分析判斷。.【答案】4809.601.44豎直向下【解析】解：(1)4、小球做平拋運動，為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平，故A正確；8、為了保證小球每次做平拋運動的初速度相等，小球每次必須從同一位置由靜止釋放，故8正確：C、小球做平拋運動時，不應與紙接觸，避免摩擦改變運動軌跡，帶來誤差，故C錯誤；。、將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點連成平滑曲線，并建立坐標，以便分析研究平拋運動，故3正確。故選：ABD.(2)由圖示可知，在豎直方向相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移差Ay=L=2.4cm=0.024m；小球在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)勻變速直線運動的推論可知Ay=gt2,代入數(shù)據(jù)得g=9.60m/s2。小球從a位置到d位置過程,速度的變化量大小dv=gtad=gx3t=9.60x3x0.05m/s=1.44th/s,方向豎直向下。故答案為：(1)48。：(2)9.60；1.44；豎直向下。(1)根據(jù)實驗注意事項分析答題。(2)在豎直方向應用勻變速直線運動的推論求出重力加速度；根據(jù)加速度與時間間隔求出速度的變化量。本題考查平拋實驗，解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動.結合運動學公式去計算即可。.【答案】解：(1)在火星表面一質(zhì)量為m的物體，有G,=mg火星的平均密度p=9v-7TK3聯(lián)立解得P=9號4nGR(2)對于金星和火星，根據(jù)開普勒第三定律有左=駕舍星和火星再次相距最近時，有:搟=1聯(lián)立解得1=黑了答：(1)火星的平均密度為懸；(2)經(jīng)過離T時間金星和火星再次相距最近?！窘馕觥?1)根據(jù)萬有引力等于重力和密度與體積關系列式求解密度；(2)根據(jù)開普勒第三定律結合運動學關系解得。本題考查萬有引力與重力的關系，思路簡單，注意兩行星再次相遇的特點。.【答案】解：(1)根據(jù)牛頓第二定律得，a= =5°-°］；i°°m/s2=lm/s律則物體的位移x=|at2=|x1x64m=32m,則尸做功的大小心=Fx=50x327=1600/.(2)8s末物體的速度”=at=1x8m/s=8m/s,則8s末物體的動能％=|mv2=1x10X64/=320/.(3)物體克服摩擦力所做的功必=nmgx=0.4x100x32/=1280/.答：(l)8s內(nèi)力尸所做的功為1600J；(2)8s末物體的動能為320J；(3)8s內(nèi)，物體克服摩擦