2022年河南省駐馬店市平輿縣光華中學(xué)高一物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年河南省駐馬店市平輿縣光華中學(xué)高一物理下學(xué)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.（多選題）物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運動，若突然撤去外力F1，則物體的運動情況是（）A．必沿著F1的方向做勻加速直線運動B．必沿著F1的方向做勻減速直線運動C．不可能做勻速直線運動D．可能做直線運動，也可能做曲線運動參考答案：CD【考點】物體做曲線運動的條件．【分析】物體做勻速直線運動，說明合力為零，故除F2，其余力的合力一定與F2等值、反向、共線；曲線運動的條件是：（1）初速度不為零（2）合力不為零（3）初速度方向與合力方向不在同一直線上．【解答】解：A、撤去F1，其余力的合力與F1等值、反向、共線，與速度方向不共線時，物體做曲線運動，故AB錯誤；C、撤去F1，其余力的合力與F1等值、反向、共線，與速度方向共線時，物體做直線運動，但加速度不為零，所以不可能做勻速直線運動，故C正確；D、綜上分析可知，物體可能做直線運動，也可能做曲線運動，故D正確．故選：CD．2.四位同學(xué)在“互成角度的兩個力的合成”的實驗中，做出如圖所示的四個圖，F(xiàn)1和F2是兩彈簧同時拉橡皮條的圖示，F(xiàn)ˊ是一個彈簧秤單獨拉橡皮條的力的圖示，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形法則作出F1,F2的合力的圖示，那么其中錯誤的圖示是：

（

）參考答案：BC3.為提高百米賽跑運動員的成績，教練員分析了運動員跑百米的錄像帶測得運動員在前7s跑了61m，7s末到7.1s末跑了0.92m，跑到終點共用10.8s，則下列說法不正確的是（）A．運動員在百米全程的平均速度約為9.26m/sB．運動員百米沖線的速度小于9.26m/sC．運動員在前7s的平均速度約為8.71m/sD．運動員在7s末的瞬時速度約為9.2m/s參考答案：B【考點】平均速度；瞬時速度．【分析】由題意可知全程的位移和總時間，由平均速度公式可求得全程的平均速度；而瞬時速度可以用極短時間內(nèi)的平均速度來表示【解答】解：A、由題意可知運動員的位移為100m，時間為10.8s，故平均速度v==9.26m/s；故A正確；B、由題意可知運動員的位移為100m，時間為10.8s，故平均速度v=m/s=9.26m/s，而不是瞬時速度，無法判斷百米沖線的速度大小，故B不正確C、前7s運動員的平均速度為=8.71m/s，故C正確；D、在7s末到7.1s末過程中，時間較短，可近似用該時間段內(nèi)的平均速度表示瞬時速度；故，故D正確；因選不正確的，故選：B4.如圖圓錐擺的擺長為L，擺角為，質(zhì)量為的擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則(

)A.擺球的向心加速度為 B.擺線的拉力為C.其運動周期為 D.其運動周期為?參考答案：BC受力分析如圖所示ACD.根據(jù)分析可得：，解得；周期，AD錯誤，C正確B.根據(jù)受力分析可得：，繩的拉力，B正確5.一個小球以3m/s的速度水平向右運動，碰到墻壁后經(jīng)過0.1s后以2m/s的速度沿同一直線反彈。則小球在這段時間內(nèi)的平均加速度為A．10m/s2，方向向右

B．10m/s2，方向向左C．50m/s2，方向向右

D．50m/s2，方向向左參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.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(jīng)無法用天平稱量物體的質(zhì)量．假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境中設(shè)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(zhì)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(shè)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(zhì)量的表達式為m=

．參考答案：（1）彈簧秤拉力F．圓周運動半經(jīng)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(jié)合牛頓第二定律列出表達式，從而得出待測物體質(zhì)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(jù)牛頓第二定律有：，可知要測出物體的質(zhì)量，則需測量彈簧秤的示數(shù)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(jù)，得：．故答案為：（1）彈簧秤拉力F．圓周運動半經(jīng)r．周期T；（2）．7.如圖，把彈簧測力計的一端固定在墻上，用力F水平向左拉金屬板，金屬板向左運動。此時測力計的示數(shù)穩(wěn)定（圖中已把彈簧測力計的示數(shù)放大畫出），則物塊P與金屬板間的滑動摩擦力的大小是

N。若用彈簧測力計測得物塊P重13N，根據(jù)表中給出的動摩擦因數(shù)，可推算出物塊P的材料為

。參考答案：8.在水平轉(zhuǎn)臺上，距轉(zhuǎn)軸為處插立一豎直桿，桿頂系一根長為的細繩，繩的末端掛一個質(zhì)量為的小球，當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動后，試證懸繩張開的角度與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速的關(guān)系是--

參考答案：9.如圖所示，放在地球表面上的兩個物體甲和乙，甲放在南沙群島（赤道附近），乙放在北京。它們隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動時，甲的角速度_________乙的角速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）：甲的線速度_________乙的線速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于大于10.一輛汽車在平直公路上做勻變速直線運動，公路邊每隔15m有一棵樹，如圖所示，汽車通過AB兩相鄰的樹用了2s，通過BC兩相鄰的樹用了3s，則汽車運動的加速度為

，通過樹B時的速度為

參考答案：-1m/s2

6.5m/s11.假定月球繞地球作圓周運動，地球繞太陽也作圓周運動，且軌道都在同一平面內(nèi)．已知地球表面處的重力加速度g=9.80m/s2，地球半徑R0=6.37×106m，月球半徑Rm=1.7×106m，月心地心間的距離約為rem=3.84×108m，月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期為Tm=27.4天．則地球上的觀察者相繼兩次看到滿月約需

天．參考答案：29.6．【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】地球繞太陽轉(zhuǎn)動，月球繞地球轉(zhuǎn)動，當(dāng)滿月時，月球、地球、太陽成一條直線時才有的，此時地球在月球和太陽之間，結(jié)合角度關(guān)系，運用角速度與周期公式求出相繼兩次看到滿月所需的時間．【解答】解：滿月是當(dāng)月球、地球、太陽成一條直線時才有的，此時地球在月球和太陽之間，即圖中A的位置，當(dāng)?shù)诙€滿月時，由于地球繞太陽運動，地球的位置已運動到A′．若以t表示相繼兩次滿月經(jīng)歷的時間，ωe表示地球繞太陽運動的角速度，由于月球繞地球和地球繞太陽的方向相同，則有：ωmt=2π+ωet，而，，式中Te為地球繞太陽運動的周期，Te=365天，代入時間解得：t==29.6天．故答案為：29.6．12.．質(zhì)量為40kg的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進l=10m。(取，求在此過程中①力F做功為_________________J

②摩擦力做功為__________________J③重力做功為__________________J

④合力所做的功為_______________J

參考答案：4000J

－200J

0

3800J13.如圖所示是“用圓錐擺實驗驗證向心力公式”的實驗，細線下懸掛了一個質(zhì)量為m的小鋼球，細線上端固定在O點．將畫有幾個同心圓的白紙至于水平桌面上，使小鋼球靜止時（細線張緊）位于同心圓．用手帶動小鋼球，使小鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，隨即手與球分離．（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）．（1）用秒表記錄小鋼球運動n圈的時間t，從而測出此時鋼球做勻速圓周運動的周期T=；（2）再通過紙上的圓，測出小鋼球的做勻速圓周運動的半徑R；可算出小鋼球做勻速圓周運動所需的向心力F向=；（3）測量出細繩長度L，小鋼球做勻速圓周運動時所受的合力F合=（小鋼球的直徑與繩長相比可忽略）（4）這一實驗方法簡單易行，但是有幾個因素可能會影響實驗的成功，請寫出一條：

．參考答案：（1），（2），（3），（4）半徑R比較難準(zhǔn)確測量．小球是否做圓周運動等【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】周期等于做圓周運動一圈的時間，結(jié)合轉(zhuǎn)過的圈數(shù)和時間求出周期．根據(jù)周期，結(jié)合向心力公式求出向心力的大?。畬π∏蚴芰Ψ治觯Y(jié)合平行四邊形定則求出合力的大?。窘獯稹拷猓海?）鋼球做勻速圓周運動的周期T=．（2）根據(jù)向心力公式得，小鋼球所需的向心力．（3）小鋼球的受力如圖所示，則合力．（4）可能會影響實驗成功的因素：半徑R比較難準(zhǔn)確測量．小球是否做圓周運動等．故答案為：（1），（2），（3），（4）半徑R比較難準(zhǔn)確測量．小球是否做圓周運動等三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一個物體沿著直線運動，其v﹣t圖象如圖所示。（1）物體在哪段時間內(nèi)做加速運動？（2）物體在哪段時間內(nèi)做減速運動？（3）物體的速度方向是否改變？（4）物體的加速度方向是何時改變的？t＝4s時的加速度是多少？參考答案：（1）物體在0﹣2s內(nèi)做加速運動；（2）物體在6s﹣8s時間內(nèi)做減速運動；（3）物體的速度方向未發(fā)生改變；（4）物體的加速度方向在6s末發(fā)生改變，t＝4s時的加速度是0【詳解】（1）在0﹣2s內(nèi)速度均勻增大，做加速運動；（2）在6s﹣8s速度不斷減小，做減速運動；（3）三段時間內(nèi)速度均沿正方向，故方向不變；（4）圖象的斜率表示加速度，由圖可知，0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同，所以加速度方向在6s末發(fā)生變化了，t＝4s物體做勻速直線運動，加速度為零15.（6分）某質(zhì)點在恒力F作用下，F(xiàn)從A點沿下圖中曲線運動到B點，到達B點后，質(zhì)點受到的力大小仍為F，但方向相反，試分析它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線？參考答案：a解析：物體在A點的速度方向沿A點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運動時，F(xiàn)必有垂直速度的分量，即F應(yīng)指向軌跡彎曲的一側(cè)，物體在B點時的速度沿B點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運動到B時，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運動；若使F反向，則運動軌跡應(yīng)彎向F方向所指的一側(cè)，即沿曲線a運動；若物體受力不變，則沿曲線c運動。以上分析可知，在曲線運動中，物體的運動軌跡總是彎向合力方向所指的一側(cè)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛重5t的汽車，發(fā)動機的額定功率為80kW．汽車從靜止開始以加速度a=1m/s2做勻加速直線運動，車受的阻力為車重的0.06倍，g=10m/s2，求：（1）汽車做勻加速直線運動的最長時間tm．（2）汽車開始運動后5s末和15s末的瞬時功率．參考答案：解：（1）汽車勻加速行駛，牽引力恒定，由F﹣F1=ma求得F=F1+ma=0.06×50000+5000×1=8.0×103N，達到額定功率時，由P=Fv求得此時速度大小v===10m/s，由v=at得，勻加速的時間t==10s．（2）t1=5s時，汽車正勻加速行駛，此時速度v1=at1=5m/s，功率P1=Fv1=8000×5=40000W=40kW，t2=15s時，汽車正以恒定功率行駛，此時P2=P額=80kW答：（1）汽車做勻加速直線運動的最長時間為10s．（2）汽車開始運動后5s末和15s末的瞬時功率分別為40kW、80kW．【考點】功率、平均功率和瞬時功率；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律求出勻加速直線運動的牽引力，勻加速直線運動結(jié)束時，功率達到額定功率，根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系求出勻加速直線運動的末速度，再根據(jù)速度時間公式求出汽車勻加速直線運動的最長時間．（2）通過與勻加速直線運動的時間比較，判斷汽車的功率有無達到額定功率，若未達到額定功率，求出牽引力和速度，求出瞬時功率的大小．17.物體從h高處自由下落，它在落到地面前1s內(nèi)下落了35m，求物體下落時的高度及下落時間．參考答案：解：設(shè)物體下落時間為t，由自由落體運動規(guī)律得：由以上兩式解出：t=4s（2分），h=80m

18.在19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)電子以后，美國物理學(xué)家密立根(R.A.Millikan)在1907年~1913年間就微小油滴所帶電荷量進行了多次的測量，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量。油滴實驗是物理學(xué)發(fā)展史上具有重要意義的實驗。油滴實驗的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電荷。油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動情況。兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力，重力加速度為g。(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差u，當(dāng)u=Uo時，使某個質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運動。該油滴所帶電荷量q為多少？(2)若油滴進入電場時的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢差u=U時，觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進入電場后做勻加速運動，經(jīng)過時間t運動到下極板，求此油滴所帶電荷量Q。參考答案：【解析】(1)油滴勻速下落過程中受到的電場力和重力平衡，可見所帶電荷為負(fù)電荷，即