山西省長(zhǎng)治市原莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析

山西省長(zhǎng)治市原莊中學(xué)2022-2023學(xué)年高一物理期末試題含解析一、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.如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，周期一定，當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)繩的張力為T1，在最低點(diǎn)時(shí)，繩的張力為T2，則T1和T2的差值為

A．2mg

B．4mg

C．6mg

D．8mg參考答案：C2.（2014?金水區(qū)校級(jí)一模）我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星．某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T，S1到C點(diǎn)的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為G．由此可求出S2的質(zhì)量為（）A.

B.

C.

D.參考答案：D解：設(shè)星體S1和S2的質(zhì)量分別為m1、m2，星體S1做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供得：解得m2=，故D正確、ABC錯(cuò)誤．故選：D．3..從空中某處平拋一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，物體落地時(shí)，末速度與水平方向的夾角為,取地面物體重力勢(shì)能為零，則物體拋出時(shí)，其動(dòng)能與勢(shì)能之比為（

)

Asin2

B.cos2

C.tan2

D

cot2參考答案：D4.（多選題）如圖所示，小球A質(zhì)量為m，固定在輕細(xì)直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球的作用力大小為F，（）A．小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)F=0B．若F＞mg，則F的方向一定豎直向下C．若F＞mg，則F的方向一定豎直向上D．小球在最高點(diǎn)的速度不同時(shí)，F(xiàn)的大小可能相同參考答案：BD【考點(diǎn)】向心力．【分析】當(dāng)小球恰好過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力為零，重力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的臨界速度，根據(jù)速度的不同判斷桿的作用力【解答】解：A、小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，則此時(shí)向心力為0，根據(jù)mg﹣FN=0可知FN=mg，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)桿對(duì)小球外剛好無(wú)作用力時(shí)，此時(shí)，解得，時(shí)，當(dāng)桿對(duì)球?yàn)橹С至?，?dāng)速度為零時(shí)，支持力最大，為mg，當(dāng)時(shí)，桿對(duì)球?yàn)槔?，速度越大拉力越大，故BD正確，C錯(cuò)誤；故選：BD5.某物體受到一個(gè)-6N·s的沖量作用，則A.物體的動(dòng)量一定減小B.物體的末動(dòng)量一定是負(fù)值C.物體動(dòng)量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D.物體原來(lái)動(dòng)量的方向一定與這個(gè)沖量的方向相反參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（單選）在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)重復(fù)做了三次實(shí)驗(yàn)，得到四條紙帶。則應(yīng)選用第一、二點(diǎn)間的距離為多少的那一條比較恰當(dāng)：

（

） A．0mm

B．1mm

C．2mm

D．4mm參考答案：C7.一質(zhì)量為5kg的滑塊在F=15N的水平拉力作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2，g取10m/s2，問(wèn)：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是多大？參考答案：（1）1m/s2（2）12.5m【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma解得（2）滑塊在力F作用下經(jīng)5s，通過(guò)的位移是8.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A．重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)能一定減少

B.

重力勢(shì)能一定減少，動(dòng)能一定增加C.

重力勢(shì)能不一定減少，動(dòng)能一定增加

D.

重力勢(shì)能一定減少，動(dòng)能不一定增加參考答案：B9.一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律x=2t+3t2（m),則該質(zhì)點(diǎn)的初速度為______m/s，加速度為______m/s2，速度與時(shí)間的關(guān)系式為

。參考答案：10.如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為vo=（用l、g表示），其值是（取g=9.8m/s2），小球在b點(diǎn)的速率是參考答案：2（gL）1/2，0.7m/s，0.87m/s11.汽車安全駛過(guò)半徑為R的凸橋頂點(diǎn)時(shí)的最大速度是．參考答案：．【考點(diǎn)】向心力．【分析】當(dāng)汽車在凸形橋的頂點(diǎn)支持力為零時(shí)，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律求出最大速度．【解答】解：當(dāng)支持力為零時(shí)，速度最大，根據(jù)mg=得：v=．故答案為：．12.長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的輕桿，其一端固定于O點(diǎn)，另一端連著質(zhì)量m=1kg的小球，小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它通過(guò)最高點(diǎn)速度v=3m/s時(shí)，小球受到細(xì)桿的作用力為大小為

N，是

。（填“拉力”或“支持力”）(g＝10m/s2)

參考答案：8

拉力13.近年，我國(guó)的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過(guò)彎道時(shí)，火車的

（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車事故．為此，鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把

（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．參考答案：外輪，內(nèi)軌【考點(diǎn)】向心力．【分析】火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進(jìn)而判斷降低哪一側(cè)的高度．【解答】解：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，則火車的外輪對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．故答案為：外輪，內(nèi)軌三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.24．（2分）螺線管通電后，小磁針靜止時(shí)指向如圖所示，請(qǐng)?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15.如圖所示，在光滑水平面上，一輛質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC，斜面體斜邊AC長(zhǎng)s=9m、傾角?，F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放，小木塊滑到C點(diǎn)后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點(diǎn)等高，小木塊與斜面、平板車上表面的動(dòng)摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大??？(2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出，若不能滑出，請(qǐng)求出最終小木塊會(huì)停在距離車右端多遠(yuǎn)？若能滑出，請(qǐng)求出小木塊在平板車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間？參考答案：（1）6m/s（2）不會(huì)滑出，停在距車右端3.6m【詳解】（1）木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木塊滑上車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

經(jīng)過(guò)t時(shí)間二者的速度相等，則：v-a1t=a2t

解得t=2s

t時(shí)間木塊的位移x1=vt-a1t2

t時(shí)間小車的位移x2=a2t2

則△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木塊沒有滑出，且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示的半圓形軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道在水平方向不可移動(dòng)．彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)水平彈射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道，經(jīng)過(guò)軌道后從最高點(diǎn)c拋出。已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，不計(jì)其他機(jī)械能損失，ab段長(zhǎng)L＝3m，圓的半徑R＝0.1m，小球質(zhì)量m＝0.01kg，軌道質(zhì)量為M＝0.19kg，g取10m/s2，求：(1)若v0＝5m/s，小球從最高點(diǎn)c拋出后的水平射程．(2)若v0＝5m/s，小球經(jīng)過(guò)軌道的最高點(diǎn)c時(shí)，管道對(duì)小球作用力的大小和方向．(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前，軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當(dāng)v0至少為多少時(shí)，小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)地面的壓力為零．參考答案：(1)設(shè)小球到達(dá)c點(diǎn)處速度為v，由動(dòng)能定理，得17.地面的重力加速度為g，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T，地球的半徑為R．太陽(yáng)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)地球，光在真空中的傳播速度為c，根據(jù)以上條件推算太陽(yáng)的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比．（地球到太陽(yáng)的間距遠(yuǎn)大于它們的大?。畢⒖即鸢福航猓焊鶕?jù)題意可知，地球和太陽(yáng)之間的距離為r=ct地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力周期公式得：解得：M==地球表面重力等于萬(wàn)有引力，則有：g=解得：m=所以答：太陽(yáng)的質(zhì)量M與地球的質(zhì)量m之比為【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)太陽(yáng)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)地球，求出地球與太陽(yáng)之間的距離，地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力周期公式求出太陽(yáng)的質(zhì)量，再根據(jù)地球表面重力等于萬(wàn)