2022-2023學(xué)年江西省吉安市沙坪中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試題含解析

2022-2023學(xué)年江西省吉安市沙坪中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試題含解析一、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）質(zhì)量為m的小球，以速度v斜向上拋離高為H的桌面，如圖．取桌面為零勢面，那么小球經(jīng)過離地高度為h的A點時所具有的機(jī)械能是A．+mg(H-h)

B．mgH+

C．

D．mgH參考答案：C2.質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以的加速度由靜止豎直下落到地面。下列說法中正確的是（

）A.

物體的重力勢能減少mgh

B.

物體的動能增加mghC.

物體的機(jī)械能減少mgh

D.

重力做功mgh參考答案：B3.

下列四個選項的圖中實線為河岸，河水的流速u方向如圖中箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實際航線，已知船在靜水中速度大于水速，則其中正確是（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C物理學(xué)中存在著許多物理規(guī)律，準(zhǔn)確地認(rèn)識物理規(guī)律的本質(zhì)，是學(xué)好物理的重要因素之一。如：做勻變速曲線運動的物體，隨著時間的增加，其加速度方向與速度方向的夾角（4.

）

A．可能增大

B．可能減小

C．一定增大

D．一定減小參考答案：A5.（單選題）一架準(zhǔn)備空投物資的直升飛機(jī)，以10m/s的速度水平飛行，在距地面180m的高度處，欲將物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則()A．物資投出后經(jīng)過6s到達(dá)地面目標(biāo)B．物資投出后經(jīng)過18s到達(dá)地面目標(biāo)C．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180m處投出物資D．以上說法均不對參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.兩顆球形行星A和B各有一顆衛(wèi)星a和b，衛(wèi)星的圓形軌道接近各自行星的表面，如果兩顆行星的質(zhì)量之比，半徑之比=q，則兩顆衛(wèi)星的周期之比等于__________。參考答案：7.在2008年8月16日，牙買加選手尤塞恩－博爾特在國家體育場“鳥巢”進(jìn)行的北京奧運會男子100米決賽中以9秒69的成績奪得金牌并打破9秒72的世界紀(jì)錄．設(shè)高度為H的博爾特正在進(jìn)行100m短跑就要到達(dá)比賽的終點處，有一攝影記者用照相機(jī)拍攝下了運動員沖刺的一幕．已知攝影記者使用的照相機(jī)的光圈(控制進(jìn)光量的多少)是16，快門(曝光時間)是s，得到照片后測得照片中人高度為h，胸前號碼布上模糊部分的寬度是ΔL.則由以上數(shù)據(jù)可以知道牙買加選手尤塞恩－博爾特100米決賽沖刺時s內(nèi)的位移大小為____________，沖刺速度約為______________．

參考答案：ΔL；ΔL8.某一施工隊執(zhí)行爆破任務(wù)，已知導(dǎo)火索的火焰順著導(dǎo)火索燃燒的速度是0.8cm/s，為了使點火人在導(dǎo)火索火焰燒到爆炸物以前能夠跑到離點火處120m遠(yuǎn)的安全地方去，導(dǎo)火索需要

m才行。（假設(shè)人跑的速率是4m/s）參考答案：0.249.在驗證牛頓第三定律的實驗中，將兩只力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器；得到如下右圖的二條曲線，則該實驗得到的結(jié)論是：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

參考答案：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，同時產(chǎn)生，同時消失。10.一物理興趣小組利用學(xué)校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了F﹣ω的關(guān)系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學(xué)猜測r一定時，F(xiàn)可能與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出

關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F(xiàn)∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對應(yīng)半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系時，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關(guān)系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關(guān)系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關(guān)系式．③由F=kω2r表達(dá)式，結(jié)合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比．可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出F與ω2關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關(guān)系式應(yīng)當(dāng)是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對應(yīng)半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達(dá)式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對應(yīng)半徑之比相同．③kg．11.某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2s聽到石頭落地聲，由此可知石頭落到井底時的速度約為

，井深約為

。（不計聲音傳播時間，重力加速度g取10m/s2）。參考答案：20m/s,20m

12.一只小船在靜水中的速度為4m/s，河水流速為3m/s，河寬為400m，則小船渡河的最短時間是_________s,當(dāng)小船以最短的時間渡河時，其位移的大小是_________m.

參考答案：100

500

13.某質(zhì)點做勻變速直線運動，其位移與時間關(guān)系為x=10t+t2（m），則該質(zhì)點3秒末的速度為___________m/s；第3秒內(nèi)的位移為__________m。參考答案：16，15三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在利用自由落體運動驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，有如下可供選擇的實驗器材：重物、打點計時器、紙帶、秒表、導(dǎo)線，其中不必要的器材是__________。如果某次實驗打出的紙帶如圖所示，并已知相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.04s，所用重物的質(zhì)量為0.20kg。則打C點時重物的動能為__________J，從O點到C點減少的重力勢能為__________J。（取重力加速度g=9.80m／s2，計算結(jié)果請保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）秒表；（2）0.54；（3）0.5515.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中。（1）某組同學(xué)用如圖所示裝置，來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中正確的是（

）A.首先要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動B.每次改變小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力C.實驗中應(yīng)讓塑料小桶和桶中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量D.實驗中應(yīng)先放小車，然后再開打點計時器的電源（2）圖中是某同學(xué)在實驗中的一段紙帶，打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，每相鄰兩個計數(shù)點中間都有四個點未畫出，相鄰兩個計數(shù)點的時間T=

s，VB

=

m/s，加速度a=

m/s2。（本題計算結(jié)果都保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）C（3分）（2）T=0.1s（2分），VB=0.204m/s（2分）

a=1.05m/s2（四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一列火車質(zhì)量是1000t，由靜止開始以額定功率沿平直軌道向某一方向運動，經(jīng)1min前進(jìn)900m時達(dá)到最大速度，設(shè)火車所受阻力恒定為車重的0.05倍，求：(g=10m/s2)(1)火車行駛的最大速度；

(2)火車的額定功率；(3)當(dāng)火車的速度為10m/s時火車的加速度．

參考答案：⑴根據(jù)動能定理：Pt-fs=(mv2m)/2---------------------------------------①P=Fvm---------------------------------------②由①②得：v2m-60vm+900=0

----------------------------------③所以：

vm=30m/s

-------------------------------------------④⑵

P=kmgvm

------------------------------------------⑤

P=1.5×107W

-------------------------------------⑥⑶

(P/v)-kmg=ma

-------------------------------------⑦所以：a=1m/s217.如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑，進(jìn)入管口C端時與管壁間恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為EP，已知小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。求：（1）小球達(dá)到B點時的速度大小vB；（2）水平面BC的長度s；（3）在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm。參考答案：（1）由機(jī)械能守恒得mg2r=mvB2

解得vB=2

（2）由mg=m

得vC=

由動能定理得mg2r－μmgs=mvC2

解得s=3r

（3）設(shè)在壓縮彈簧過程中小球速度最大時離D端的距離為x，則有kx=mg

得x=

由功能關(guān)系得mg(r+x)-EP=mvm2-mvC2

得

vm=

18.如下圖為某機(jī)場旅客行李水平傳輸裝置一部分的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。行李箱從A處無初速放到傳送帶上，運動到B處后隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動（無相對滑動），到C處被取走。已知A、B兩處的距離L=10m，傳送帶的傳輸速度v=2.0m/s，行李箱在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R=4.0m,行李箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25。（1）若行李箱在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與滑動摩擦力大小相等，則行李箱與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ2至少為多大？（2）若行李箱的平均質(zhì)量為5kg，傳送帶平均每分鐘傳