2022年四川省雅安市新民中學高一物理上學期期末試卷含解析

2022年四川省雅安市新民中學高一物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，平面直角坐標系與水平面平行，在光滑水平面上一做勻速直線運動的質點以速度通過坐標原點，與此同時給質點加上沿軸正方向的恒力和沿軸正方向的恒力，則此后（此題只有一個選項正確）：A．質點一定做直線運動B．質點一定做曲線運動C．質點可能做直線運動，也可能做曲線運動D．質點的速度可能不變參考答案：C2.如圖所示，一個小球質量為m，靜止在光滑的軌道上，現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點C，則水平力對小球所做的功至少為（）A.mgR

B.2mgR

C.2.5mgR

D.3mgR參考答案：C試題分析要通過豎直光滑軌道的最高點C，在C點有重力提供向心力，對小球，由動能定理，，聯(lián)立解得，選項C正確?？键c：豎直平面內的圓周運動；動能和動能定理。3.如圖所示，小車運動的過程中，質量均為m的懸掛的小球A和車水平底板上的物塊B都相對車廂靜止，懸掛小球A的懸線與豎直線夾角為θ，則物塊B受到的摩擦力和小車運動情況下列判斷中正確的是（）A．物塊B不受摩擦力作用，小車只能向右運動B．物塊B受摩擦力作用，大小為mgtanθ，方向向左；小車可能向右運動C．物塊B受摩擦力作用，大小為mgtanθ，方向向左；小車一定向左運動D．B受到的摩擦力情況無法判斷，小車運動方向不能確定參考答案：B【考點】牛頓第二定律；摩擦力的判斷與計算；物體的彈性和彈力．【分析】由小球A可知合外力大小、方向；然后根據(jù)小球A和物塊B都和車廂相對靜止得到物塊B的合外力大小和方向，進而得到物塊B的運動方向．【解答】解：小車在水平面上運動，質量均為m的懸掛的小球A和車水平底板上的物塊B都相對車廂靜止，那么小球A和物塊B在豎直方向上合外力為零；由A可知，繩子彈力，小球A受到的合外力F=Tsinθ=mgtanθ，方向水平向左，故小球A的加速度方向向左；所以，物塊B的合外力F′=F=mgtanθ，方向水平向左；對物塊B進行受力分析可知：合外力即物塊B受到的摩擦力，所以，物塊B受摩擦力作用，大小為mgtanθ，方向向左；小車可能向左也可能向右運動，故B正確，ACD錯誤；故選：B．4.（單選）一本書靜止在水平桌面上。桌面對書的支持力的反作用力是（）A．書對桌面的壓力 B．書對地球的吸引力C．地球對書的吸引力 D．地面對桌子的支持力參考答案：A桌面對書的支持力的反作用力是書對桌面的壓力（作用力和反作用力特點：大小相等，方向相反，作用在兩個物體上）5.（多選題）同步衛(wèi)星距地心間距為r，運行速率為v1，加速度為a1．地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2，地球半徑為R．第一宇宙速度為v2，則下列比值正確的是（）A．=B．=（）2

C．=D．=參考答案：BC【考點】同步衛(wèi)星．【分析】求一個物理量之比，我們應該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再進行之比．運用萬有引力提供向心力列出等式和運用圓周運動的物理量之間的關系列出等式解決問題．【解答】解：AB、因為地球同步衛(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉的角速度相同，由a1=ω2r，a2=ω2R可得，=，故A正確，B錯誤．CD、對于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運動的近地衛(wèi)星，由萬有引力提供做勻速圓周運動所需向心力得到：m=m，m=m得：=，故C正確，D錯誤；故選：BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.三個共點力的大小分別為3N、5N、7N，則它們的合力的最大值為

N，最小值為

N。參考答案：15

0

7.向心力是指做勻速圓周運動的物體受到的指向圓心的合力，由牛頓第二定律F=ma，可推出向心力的公式（分別用r、T、f、n表示）F=

=

=

．參考答案：，4π2mf2r，4π2mn2r．【考點】向心力．【分析】根據(jù)物體做圓周運動向心加速度與周期、轉速、頻率的關系，得出物體向心力公式．【解答】解：向心加速度為：a=rω2==，又T=，則a=4π2rf2，轉速的大小等于頻率，則有：a=4π2rn2，根據(jù)F=ma知向心力為：F==4π2mf2r=4π2mn2r．故答案為：，4π2mf2r，4π2mn2r．8.做勻速圓周運動的物體,改變的物理量是（

）

A．速度

B．速率

C．角速度

D．周期

參考答案：A9.如圖所示，一小球從A點沿直線運動到F點的頻閃照片，若頻閃相機每隔0.1s拍攝一次，小球從A點到F點運動的位移是cm，運動的時間是

s，平均速度是

m/s．參考答案：12.5，0.5，0.25．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)刻度尺數(shù)據(jù)，結合估計值，即可求解位移大小；依據(jù)每隔0.1s拍攝一次，從而求解運動的時間；最后根據(jù)平均速度公式=，即可求解．【解答】解：根據(jù)刻度尺的數(shù)據(jù)，可知，從A點到F點運動的位移大小是x=12.5cm；相機每隔0.1s拍攝一次，從A點到F點運動運動的時間為t=0.5s；依據(jù)平均速度公式==cm/s=0.25m/s，故答案為：12.5，0.5，0.25．10.如圖，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點，兩球靜止時，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為α、β，且β>α.若同時剪斷兩根細線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，兩球質量為ma，mb，兩球落地時間為ta，tb，落地時水平位移為xa，xb，則ma

mb，ta

tb，xa

xb（填＞，＜或＝）參考答案：>

、

=

、

<

11.如圖所示，在皮帶傳送裝置中，右邊兩輪是連在一起同軸轉動，圖中三個輪的半徑關系為：RA＝RC＝2RB，皮帶不打滑，則三輪邊緣上一點的線速度之比vA：vB：vC＝______；角速度之比ωA：ωB：ωC＝_____________；向心加速度之比aA：aB：aC＝______

_______。參考答案：1：1：2

1：2：2

1：2：412.一輛質量為2.0×103kg的汽車在每前進100m上升5m的傾斜公路上向上行駛．汽車行駛過程中所受空氣和摩擦的阻力共恒為1.0×103N，且保持功率恒為50kW，則汽車在運動過程中所能達到的最大速度為25m/s；當汽車加速度為4.0m/s2時的速度為5m/s．（g取10m/s2）參考答案：25，5解：保持功率不變，當牽引力等于阻力加上重力沿斜面的分量時，速度達到最大即為：P=FV=（f+mgsinθ）V解得：V=由F′﹣f﹣mgsinθ=ma得：F′=f+ma+mgsinθ=1000+1000+2000×4N=10000NP=F′V′解得：V′=故答案為：25，513.高速鐵路彎道處，外軌比內軌（填“高”或“低”）；列車通過彎道時（填“有”或“無”）加速度．參考答案：高；有【考點】向心力．【分析】在實際的列車運行中，車輪與鋼軌間沒有側向的擠壓，高速鐵路彎道處由重力和支持力的合力提供向心力，故外軌比內軌高，列車的速度方向變化，有向心加速度，故有加速度【解答】解：（1）高速鐵路彎道處由重力和支持力的合力提供向心力，故故外軌比內軌高．（2）列車在鐵路彎道處即使速度大小不變，至少速度方向變化，有向心加速度．故答案為：高；有三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）將一根細繩的中點拴緊在一個鋁鍋蓋的中心圓鈕上，再將兩側的繩并攏按順時針（或逆時針）方向在圓鈕上繞若干圈，然后使繩的兩端分別從左右側引出，將鍋蓋放在水平桌面上，圓鈕與桌面接觸，往鍋蓋內倒入少量水。再雙手用力拉繩子的兩端（或兩個人分別用力拉繩的一端），使鍋蓋轉起來，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，并解釋為什么發(fā)生會這種現(xiàn)象。參考答案：隨著旋轉加快，鍋蓋上的水就從鍋蓋圓周邊緣飛出，灑在桌面上，從灑出的水跡可以看出，水滴是沿著鍋蓋圓周上各點的切線方向飛出的。因為水滴在做曲線運動，在某一點或某一時刻的速度方向是在曲線（圓周）的這一點的切線方向上。15.中國是禮儀之邦，接待客人時常常會泡上一杯熱茶。某同學用熱水泡茶時發(fā)現(xiàn)茶葉很快就會沉入水底，他想如果用冷水來泡茶情況又是怎樣的呢？為此他做了用不同溫度的水泡茶的實驗，并測出了茶葉從加水到下沉所需的時間，結果如下表所示。溫度（℃）20406080100時間（分）22013025104【現(xiàn)象分析】茶葉吸水膨脹，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉?！驹蚪忉尅坑缮媳砜芍?，溫度越高，茶葉從加水到下沉的時間越短，請從微觀角度解釋其可能的原因：

?！緦嶋H應用】夏季到了，又是電蚊香大顯身手的時候。使用時，接上電源，使蚊香片溫度升高，香味很快散發(fā)到空氣中。請你再舉出一個上述原理在生活中應用的例子：

。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量m=1kg的小球套在一根足夠長的固定桿上，直桿與水平面夾角θ=37°．小球在F=20N的豎直向上的拉力作用下，從A點由靜止出發(fā)沿桿向上做勻加速運動．加速度a=2m/s2，F(xiàn)作用2s后撤去．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）求桿與球間的動摩擦因數(shù)μ；（2）求小球上滑過程中距A點最大距離xm．參考答案：解：（1）小球做勻加速直線運動時受到的合外力F合=（F﹣mg）sin37°﹣μ（F﹣mg）cos37°=6﹣8μ（N），所以，加速度，故μ=0.5；（2）小球勻加速上滑的位移；撤去拉力F時，小球的速度v=at=4m/s；撤去拉力后，小球所受合外力F′=mgsin37°+μmgcos37°=10N，所以，小球以加速度向上做勻減速運動，最大位移；所以，小球上滑過程中距A點最大距離xm=x1+x2=4.8m；答：（1）桿與球間的動摩擦因數(shù)μ為0.5；（2）小球上滑過程中距A點最大距離xm為4.8m．【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】（1）對小球進行受力分析得到合外力，然后由牛頓第二定律求得加速度，即可求解動摩擦因數(shù)；（2）先求得小球向上做勻加速運動的位移和末速度；然后對撤去拉力后的小球進行受力分析求得合外力，進而得到勻減速運動的速度，即可求得勻減速運動的最大位移，最后將兩部分位移相加即可求得最大距離．17.月球自轉一周的時間與月球繞地球運行一周的時間相等，都為T0．我國的“嫦娥1號”探月衛(wèi)星于2007年11月7日成功進入繞月運行的“極月圓軌道”，這一圓形軌道通過月球兩極上空，距月面的高度為h．若月球質量為M，月球半徑為R，萬有引力恒量為G．（1）求“嫦娥1號”繞月運行的周期．（2）在月球自轉一周的過程中，“嫦娥1號”將繞月運行多少圈？（3）“嫦娥1號”攜帶了一臺CCD攝相機（攝相機拍攝不受光照影響），隨著衛(wèi)星的飛行，攝像機將對月球表面進行連續(xù)拍攝．要求在月球自轉一周的時間內，將月面各處全部拍攝下來，攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少是多少？參考答案：解：（1）“嫦娥1號”軌道半徑r=R+h，G=mr

可得“嫦娥1號”衛(wèi)星繞月周期T=2π（2）在月球自轉一周的過程中，“嫦娥1號”將繞月運行圈數(shù)（3）攝像機只要將月球的“赤道”拍攝全，便能將月面各處全部拍攝下來；衛(wèi)星繞月球轉一周可對月球“赤道”拍攝兩次，所以攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少為答：（1）“嫦娥1號”繞月運行的周期為2π．（2）在月球自轉一周的過程中，“嫦娥1號”將繞月運行圈．（3）要求在月球自轉一周的時間內，將月面各處全部拍攝下來，攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少是．【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】（1）“嫦娥1號”軌道半徑為r=R+h，根據(jù)月球對“嫦娥1號”萬有引力等于“嫦娥1號”所需要的向心力列方程求解“嫦娥1號”繞月運行的周期T．（2）在月球自轉一周的過程中，“嫦娥1號”繞月運行的圈數(shù)等于“嫦娥1號”的周期與月球自轉周期之比．（3）攝像機只要將月球的“赤道”拍攝全，便能將月面各處全部拍攝下來；衛(wèi)星繞月球轉一周可對月球“赤道”拍攝兩次，由拍攝到的月球表面寬度與月球周長的關系求解．18.把一個質量m=2kg的物體放在水平面上，用F=12N的水平拉力使物體從靜止開始運動，物體與水平面間的摩擦因素為μ=0.2．物體運動t=2s撤去拉力，g取10m/s2．試求：（1）2s末物體的瞬時速度；（2）撤去拉力后物體在水平面上還能滑行的最大距離．參考答案：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律：F﹣μmg=ma代入數(shù)據(jù)得：a=4m/s2則2s末物體的速度為：v=at=4×2=8m/s（2）撤去外力后，物體受