河南省焦作市孝敬鎮(zhèn)孝敬中學2022-2023學年高一物理期末試卷含解析

河南省焦作市孝敬鎮(zhèn)孝敬中學2022-2023學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，一固定光滑桿與水平方向夾角為θ，將一質量為m1的小環(huán)套在桿上，通過輕繩懸掛一個質量為m2的小球，靜止釋放后，小環(huán)與小球保持相對靜止以相同的加速度a一起下滑，此時繩子與豎直方向夾角為β，則下列說法正確的是(

)A.桿對小環(huán)的作用力大于m1g+m2g

B.m1不變，則m2越大，β越小C.θ＝β，與m1、m2無關

D.若桿不光滑，β可能大于θ參考答案：C2.如圖所示的實驗裝置中，充電后平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計相接，極板B接地，若極板B稍向上移動一點，由靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結論的依據是：

（

）A.兩極板的電壓不變，極板上的電荷量變小B.兩極板的電壓不變，極板上的電荷量變大C.極板上的電荷量幾乎不變，兩板間的電壓變小D.極板上的電荷量幾乎不變，兩板間的電壓變大參考答案：D3.（多選題）一小球質量為m，用長為L的懸繩（不可伸長，質量不計）固定于O點，在O點正下方處釘有一顆釘子，如圖所示，將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后，當懸線碰到釘子后的瞬間，則（）A．小球線速度沒有變化B．小球的角速度突然增大到原來的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原來的2倍D．懸線對小球的拉力突然增大到原來的2倍參考答案：ABC解：A、當碰到釘子瞬間，小球到達最低點時線速度沒有變化，故A正確．B、根據圓周運動知識得：ω=，而半徑變?yōu)樵瓉淼模€速度沒有變化，所以小球的角速度突然增大到原來的2倍，故B正確．C、根據圓周運動知識得：a=，而半徑變?yōu)樵瓉淼?，線速度沒有變化，所以向心加速度突然增大到原來的2倍，故C正確；D、小球擺下后由機械能守恒可知，mgL=mv2，因小球下降的高度相同，故小球到達最低點時的速度相同，v=在最低點根據牛頓第二定律得：F﹣mg=ma=m，原來：r=L，F=mg+m=3mg而現在半徑變?yōu)樵瓉淼模€速度沒有變化．所以F′=mg+m=5mg懸線對小球的拉力突然增大到原來的倍，故D錯誤故選ABC．4.A、B、C三點在同一直線上，AB：BC=1：2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷．當在A處放一電荷量為+q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為﹣2q的點電荷，其所受電場力為（）A．﹣ B． C．﹣F D．F參考答案：B解：根據同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引，分析可知電荷量為﹣2q的點電荷在C處所受的電場力方向與F方向相同．設AB=r，則有BC=2r．則有：F=k故電荷量為﹣2q的點電荷在C處所受電場力為：FC=k=故選B5.質量為m的小球，從離地面高h處以初速度v0豎直上拋，小球能上升到離拋出點的最大高度為H，若選取該最高點為零勢能參考位置，不計阻力，則小球落回到拋出點時的重力能是（

）

A．0

B．mgH

c.-mg(h+H)

D．mgh參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物體在水平面內沿半徑R=10cm的圓形軌道做勻速圓周運動，線速度v=2m/s，則它的角速度為_____rad/s，周期為_____s,向心加速度為______m/s2參考答案：19.機械手表的分針與時針從重合至第二次重合，中間經歷的時間為___________h。參考答案：8.一人坐在雪橇上，從靜止開始沿著高度為15m的斜坡滑下，到達底部時速度為10m/s．人和雪橇的總質量為60kg，下滑過程中克服阻力做的功等于_______J．(g=10m/s2)參考答案：_6000J9.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面幾乎沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已經無法用天平稱量物體的質量．假設某同學在這種環(huán)境中設計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑小孔）來間接測量物體的質量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動．設航天器中具有基本測量工具．（1）實驗時需要測量的物理量是

．（2）待測物體質量的表達式為m=

．參考答案：（1）彈簧秤拉力F．圓周運動半經r．周期T；（2）．【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】物體做圓周運動時，由于物體處于完全失重狀態(tài)，對支持面沒有壓力，則物體做圓周運動的向心力由拉力提供，結合牛頓第二定律列出表達式，從而得出待測物體質量的表達式以及所需測量的物理量．【解答】解：（1）物體做勻速圓周運動的向心力由拉力提供，根據牛頓第二定律有：，可知要測出物體的質量，則需測量彈簧秤的示數F，圓周運動的半徑r，以及物體做圓周運動的周期T．（3）根據，得：．故答案為：（1）彈簧秤拉力F．圓周運動半經r．周期T；（2）．10.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。（1）上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），兩相鄰計數點間距如圖所示。設相鄰兩計數點時間間隔，則加速度表達式為=

(用題目中給的符號表示)，根據圖中的數據計算的加速度=

(保留三位有效數字)。（2）回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測的有

。（填入所選物理量前的字母）A.木板的長度

B.木板的質量

C.滑塊的質量D.托盤和砝碼的總質量

E.滑塊運動的時間②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。（3）滑塊與木板間的動摩擦因數＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為）參考答案：）(1)

0.497～0.498m/s2

（4分）

(2)①

CD

（4分，漏選2分）

②天平（2分,多填扣1分）

(3)

（2分）11.如圖,在傾角為α的固定光滑斜面上,有一用繩子拴著的長木板,木板上站著一只貓.已知木板的質量是貓的質量的2倍.當繩子突然斷開時,貓立即沿著板向上跑,以保持其相對斜面的位置不變.則此時木板沿斜面下滑的加速度為__________。參考答案：a=1.5gsinα木板沿斜面加速下滑時，貓保持相對斜面的位置不變，即相對斜面靜止，加速度為零；將木板和貓作為整體，由牛頓第二定律，受到的合力為，貓受到的合力為則整體受的合力等于木板受的合力：（a為木板的加速度），又整體受到的合力的大小為貓和木板沿斜面方向的分力的大小（垂直斜面分力問零）即，解得a=1.5gsinα。12.(多選)做直線運動的甲、乙兩物體的位移—時間圖象如圖所示，則(

)A．乙開始運動時，兩物體相距20mB．在0～10s這段時間內，物體間的距離逐漸變大C．在10s～25s這段時間內，物體間的距離逐漸變大D．兩物體在10s時相距最遠，在25s時相遇參考答案：BD13.如圖所示，質量相等的兩木塊中間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，

直到B恰好離開地面，設原來彈簧的彈性勢能為EP1。B剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為EP2，則EP1

EP2。（填“＞、＝、＜”）

參考答案：=三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學課外研究平拋物體的運動，并將實驗中測出的兩物理量p和S數值填表如下，p和S的單位相同但沒有寫出．（g=10m/s2）Q0.000.200.400.60

0.80

1.00S0.000.050.200.45

0.80

1.25（1）上表中Q表示的物理量是

；S表示的物理量是

．（2）若上表中Q和S用的都是國際單位制中的單位，則平拋物體的水平速度為m/S．參考答案：（1）水平位移

豎直位移

（2）2.0m/s【考點】研究平拋物體的運動．【分析】在研究平拋運動試驗中測出的兩物理量單位相同，那只能是位移，即水平方向位移和豎直方向位移．根據平拋運動的規(guī)律即可求得水平速度．【解答】解：（1）在研究平拋運動試驗中測出的兩物理量單位相同，那只能是位移，即水平方向位移和豎直方向位移．平拋運動水平方向做勻速直線運動，位移與時間成正比，故Q表示水平位移，則S為豎直位移．由于物體在豎直方向做自由落體運動，故在豎直方向有△h=gT2，由表格可知，△h=0.20﹣0.05﹣（0.05﹣0）m=0.1m將△h=0.1m，g=10m/s2帶入△h=gT2解得T=0.1s．物體在水平方向做勻速直線運動故s=v0T，將s=20cm=0.2m帶入解得v0==2m/s．故答案為：（1）水平位移

豎直位移

（2）2.0m/s15.某科學興趣小組要驗證小球平拋運動的規(guī)律，實驗設計方案如圖甲所示，用輕質細線拴接一小球，在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點到木板的距離OO′=h（h＞L）．（1）電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是

．（2）將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點，O′C=x，則小球做平拋運動的初速度為v0=

．（3）圖乙是以豎直方格板為背景通過頻閃照相得到的照片，每個格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖所示，則該頻閃照相的周期為

s，小球做平拋運動的初速度為

m/s；過B點的速度為

m/s．（g=10m/s2）（4）在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點與O′點的水平距離x將隨之改變，經多次實驗，以x2為縱坐標、cosθ為橫坐標，得到如圖丙所示圖象，則當θ=30°時，x為

m．參考答案：（1）保證小球沿水平方向拋出，（2），（3）0.1，1.5，2.5，（4）0.52．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】（1）電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是保證小球沿水平方向拋出．（2）根據豎直位移求出平拋運動的時間，結合水平位移和時間求出小球平拋運動的初速度．（3）根據豎直方向上連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結合水平位移和時間間隔求出初速度，根據某段時間內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，結合平行四邊形定則求出B點的速度．（4）根據x2﹣cosθ圖線得出關系式，代入數據求出x的大小．【解答】解：（1）由于燒斷細線前小球做圓周運動，故燒斷方向沿圓周軌跡的切線方向，只有在懸點正下方時速度沿水平方向，要使小球做平拋運動，則應在懸線在懸點正下方燒斷，拋出速度沿水平方向．（2）小球做平拋運動，在水平方向上有：x=v0t，在豎直方向上有：h﹣L=，聯立解得=．（3）在豎直方向上，根據△y=2L=gT2得，T=，則小球平拋運動的初速度，B點的豎直分速度，根據平行四邊形定則知，B點的速度=．（4）由圖丙可知，x2=2﹣2cosθ，當θ=30°時，可得x==0.52m．故答案為：（1）保證小球沿水平方向拋出，（2），（3）0.1，1.5，2.5，（4）0.52．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.以初速度40m/s豎直上拋一物體，經過多長時間它恰好位于拋出點上方60m處（不計空氣阻力，g取10m/s2）？參考答案：17.生活中各式各樣的電加熱器越來越多，學校科技小組的同學參考一臺三檔位加熱器的加熱原理，制作了一個簡易“小小電熱寶”，電路圖如圖所示，R1、R2都是發(fā)熱電阻，電源電壓保持36V不變。（1）（3分）當S1